CN201521306U - 单体液压支柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿用支护设备，具体地说是一种外注式单体液压支柱。解决现有压支柱加工制造技术中存在的结构复杂、成本高、效果差等问题。它包括油缸，油缸下部装有底座，上部装有手把阀体，手把阀体中装有三用阀，油缸内套有活柱体，活柱体顶部装有封堵及顶盖，封堵和底座之间连接有复位弹簧，活柱体下端外侧设有齿轮形的导向环。可同轴心地移动导向，使活柱体的运动更加稳定。该支柱工作行程大，使用寿命长，结构及生产工艺简单可行，生产成本低，重量轻，操作方便。

Description

单体液压支柱

技术领域

本实用新型涉及一种矿用支护设备，具体地说是一种外注式单体液压支柱。

背景技术

采掘工作面支护设备是矿山必不可少的设备之一。目前煤矿中使用的支护设备有木支柱、单体摩擦支柱、单体液压支柱及液压支架；由于木支柱浪费了大量的木材，所以除特殊情况之外，一般不再使用；单体摩擦支柱质量轻、造价低，与木支柱相比可节省大量的木材，但其初撑力小且不均匀。单体液压支柱是继单体摩擦支柱之后产生的新一代产品，到目前为止已推广应用三十多年，其初撑力也均匀，且可保证横增阻降距，是高档普采工作面的配套支护设备，单体液压支柱有内注式和外注式两种，如《采掘机械》煤炭工业出版社1993年出版陶驰东主编。在单体液压支柱(内注式和外注式)的上部设有三用阀(单向阀、安全阀、卸载阀)控制工作的循环工程。内注式是靠油缸内装入的液压油在内部循环工作的，这种内注式的单体液压支柱由于其内部结构复杂等原因，其使用量很少。外注式单体液压支柱靠工作面预设的乳化液泵站输出的压力液进行初撑，在顶板来压和卸载时，通过三用阀使阀乳化液泄出，支柱下降，重复工作时，再用乳化液泵站的压力液进行初撑，以此循环。液压支架是综采工作面的配套支护设备，由于受到地质条件、设备费用高等种种原因的限制，在我国除少数煤矿的综采工作面使用液压支架之外，大部分的煤矿采掘工作面支护设备均使用较廉价的单体支护，我国煤矿数量多，故其使用量很大，每年需要量约在七十至八十万根以上；但由于目前单体液压支柱为了设三用阀的安全位置，在活柱上焊接一个三用阀的阀座，由于该阀座是焊接在受力的活柱上的，影响了活柱的强度，而且生产成本较高；又由于其油缸内表面是单体液压支柱的高压密封面，其生产成本本身较高，而煤矿井下水质较差，所配制的乳化液质量一般不能保证，造成油缸腐蚀比较严重，而使支柱报废，为了减少支柱的报废率，煤炭工业部多次拨出科研经费针对油缸的腐蚀和油缸的修复进行攻关，但所得的效果甚微，尽管这样，每年还有三十万根的支柱报废；根据目前支护设备的现状，对使用的单体支护设备进行技术革命和充实新的产品具有重要的意义。

发明内容

本实用新型为了解决现有压支柱加工制造技术中存在的结构复杂、成本高、效果差等问题而提供了一种单体液压支柱。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：一种单体液压支柱，它包括油缸，油缸下部装有底座，上部装有手把阀体，手把阀体中装有三用阀，油缸内套有活柱体，活柱体顶部装有封堵及顶盖，封堵和底座之间连接有复位弹簧，活柱体下端外侧设有齿轮形的导向环。可同轴心地移动导向，使活柱体的运动更加稳定。活柱体导向环为齿轮形，可使活柱体的加工一次完成，简化生产工艺，降低了生产成本。

顶盖的结构包括顶盖座、球形支座装，顶盖座是由方板和一段圆管组成，方板上顶四个角各有一个凸出的爪子，中间有球面形凹槽，其中央有通圆孔；球形支座是底部为球面体，上面中间有球形凹槽，凹槽中心有通圆孔，将球形支座装在顶盖座上部的球缺凹槽中，使销钉穿过球形支座及顶盖座的通圆孔，在其尾部装入垫圈并焊接牢固，使销钉可在孔中活动。

底座的边缘部位设有环卡槽，油缸卡入环卡槽内部，这样一来，可以使油缸承受更大的径向压力，且有利于密封。底座体增加了外缘而形成环卡槽，使得油缸下端在使用中避免了形成喇叭口而引起的漏液泄压，增加使用时的安全保证，延长了支柱的使用寿命。

封堵是个带有凸台的短圆柱体，其外圆上有一道沟槽用O形密封圈与防挤圈与活柱体相连接，下端面焊接有弹簧挂环，封堵是加工制作简单，维修更换也容易，可使单体支柱的使用寿命更加延长，活柱体是较细长的圆筒体，其上部外筒壁有安装连接钢丝的环形槽，内筒壁有一加工面，下端有两个轴肩用以安装导向环，中端的轴肩可起限位作用，

总之本实用新型所述的单体液压支柱与现有技术相比具有如下优点：它具有工作行程大，使用寿命长，结构及加工工艺简单，重量轻，造价低，工作安全可靠，操作方便等特点；在立柱上取消焊缝，即增强了支柱的强度，取消了结构和工艺复杂的三用阀阀座，将三用阀安装在手把阀体侧孔中，当活柱进行伸缩时其高度不变，方便操作。而且也不用进行较难的圆弧焊接工艺；油缸内表面粗糙度的降低，工装和设备均得到简化，也降低了生产成本，大大减轻了工人的劳动强度，由于油缸内表面不再是高压密封面，腐蚀只要不影响定位，支柱便可正常工作，这样可大大延长油缸的使用寿命。所以当前老型支柱因腐蚀已不能用的油缸，可在本实用装置上可继续使用。使用本实用新型的底座可防止油缸喇叭口变形和受外力影响造成内陷，大大延长油缸的使用寿命。使用本实用新型所述的封堵和齿轮型导向环简化了活柱体的加工工艺，取消了原设计的活塞及活塞密封，大大延长了活柱体的使用寿命。

本实用新型所述的单体支柱，它无需在活柱上进行焊接安装三用阀的阀座，保证了立柱的强度，也不需将油缸内表面加工到高压密封的要求，只要求加工到定位要求即可，即使产生腐蚀，只要不影响定位要求，单体液压支柱可继续使用，这样可大大延长单体支柱的使用寿命，即使腐蚀到不能定位的情况下，只对其进行修复到定位要求也是很容易做到的；另外，本实用新型的三用阀是安装在手把阀体上，当活柱进行伸缩时，三用阀的高度不随之改变高度位置，这样工人操作起来既方便又安全，也减轻了工人的劳动强度；该支柱工作行程大，使用寿命长，结构及生产工艺简单可行，生产成本低，重量轻，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图

图2为本实用新型的内部结构示意图

图3为本实用新型的顶盖结构示意图

图4为本实用新型的底座结构示意图

图5为本实用新型的封堵结构示意图

图6为本实用新型的活柱体结构示意图

图7为本实用新型的导向环结构示意图

图中：1-顶盖、2-O形密封圈、3-防挤圈、4-连接钢丝、5-封堵、6-手把阀体、7-油缸、8-活柱体、9-复位弹簧、10-导向环、11-连接钢丝、12-底座、13-防挤圈、14-O形密封圈、15-连接钢丝、16-防挤圈、17-O形密封圈、18-Y形密封圈、19-防挤圈、20-上导向环、21-防尘圈、22-三用阀

具体实施方式

如图1、2所示意，一种单体液压支柱，它包括油缸7，油缸7下部装有底座12，上部装有手把阀体6，手把阀体6中装有三用阀22，油缸7内套有活柱体8，活柱体8顶部装有封堵5及顶盖1，封堵5和底座12之间连接有复位弹簧9，活柱体8下端外侧设有齿轮形的导向环10，如图7所示意，活柱体的导向环10俯视为齿轮形的不封闭环。是一个内圆外齿轮状的圆环，切掉一段制成的不封闭环。

如图3所示，顶盖1的结构包括顶盖座、球形支座装，顶盖座是由方板和一段圆管组成，方板上顶四个角各有一个凸出的爪子，中间有球面形凹槽，其中央有通圆孔；球形支座是底部为球面体，上面中间有球形凹槽，凹槽中心有通圆孔，球形支座通过销钉装在顶盖座上部的球缺凹槽中。销钉穿过球形支座及顶盖座的通圆孔，在其尾部装入垫圈并焊接牢固，使销钉可在孔中活动。如图2、4所示意，底座12结构包括底部的圆盘和其上连接的管体，底部的圆盘边缘部位设有环卡槽，油缸7卡入环卡槽内部，管体的外壁有两个环形沟槽，用以安装O形密封圈14，防挤圈13和连接钢丝11，圆盘内底中心凹进一个球缺空间并连接有弹簧挂环。弹簧挂环是包括圆头铆钉和垫圈，圆头铆钉尾部有径向通孔，将铆钉钉头部装入圆盘的球缺空间中，使套装上的垫圈外缘与底座圆盘焊接固定，焊后铆钉应可在其中转动，也可将铆钉尾部锤扁并钻孔，此孔与复位弹簧9的下部相连接。这样一来，可以使油缸7承受更大的径向压力，且有利于密封。底座体增加了外缘而形成环卡槽，使得油缸下端在使用中避免了形成喇叭口而引起的漏液泄压，增加使用时的安全保证，延长了支柱的使用寿命。O形密封圈2，14，17，是标准型密封圈，防挤圈3，13，16，分别为上述O形密封圈2，14，17配合使用的防挤圈。

如图2、5所示意，封堵5是个带有凸台的短圆柱体，其外圆上有一道沟槽用O形密封圈2与防挤圈3与活柱体8相连接，下端面焊接有弹簧挂环。弹簧挂环挂着复位弹簧9。

如图6所示意，活柱体8是较细长的圆筒体，活柱体8上部外筒壁有安装连接钢丝4的环形槽，内筒壁有一加工面，下端有两个轴肩用以安装导向环10，中端的轴肩可起限位作用。

油缸7上端外缘有上下两个阶梯，上阶梯上有用于安装O形密封圈17和防挤圈16的沟槽，下阶梯有安装连接钢丝15的沟槽，在其下端的内壁上有一个阶梯，在阶梯上有一安装连接钢丝11的环形沟槽，沟槽的一侧开有一个径向通槽，通过O形密封圈14及防挤圈13和连接钢丝11与底座12连接在一起。

手把阀体6包括一侧连接一个手把环的短管，另一侧的管壁上垂直连接一段小短管组成的组合体，其短管内壁为阶梯孔，其内孔上段与活柱体8外径相配合，其上有用于安装防尘圈21，Y型密封圈18和防挤圈19及导向环20的环形沟槽，短管的下端与油缸7相配合连接，短管内缘阶梯孔下段有一安装连接钢丝15的环形沟槽，在沟槽一侧有一个与其外缘连通的矩形孔，在小短管的一侧壁上有两个径向通孔与短管和油缸7内腔相通，并与装在小短管中的三用阀22阀孔相通。

在顶盖1和活柱体8的连接部位、底座12和油缸7连接部位、油缸7和三用阀22连接部位的连接钢丝4，11，15都是用钢丝弯制而成的，其一端有弯环，另一端做成锥状结构；防尘圈21是普通防尘圈，Y形密封圈18是一个Y形轴用密封圈，防挤圈19是一个与Y形密封圈配合使用的防挤圈，底座12与油缸7连接面之间分别装有O形密封圈14和防挤圈13密封，并用连接钢丝11密封并连接在一起，将活柱体8装入油缸7与手把阀体6内，通过防尘圈21及Y形密封圈18和防挤圈19与手把阀体6密封连接，活柱体8下端装有导向环10与油缸7配合，活柱体上部装有封堵5，用O形密封圈2防挤圈3配合装配，外顶部有顶盖1，用连接钢丝4连接在一起。

通过三用阀向支柱内注液，液体通过手把阀体的径向孔进入活柱体与油缸形成的环形腔体，再通过导向环10的齿轮间隙进入活柱体内腔，这样随着液体的注入，活柱体上升，支柱支撑；支柱降柱时，液体通过活柱体下端的齿轮状导向环间隙进入活柱体与油缸形成的环形腔体，再从手把阀体上的径向孔通过三用阀使液体泄出，液体每注入和泄出一次，支柱便支撑和降柱一次，这样支柱便完成了一个工作循环。

Claims (7)

1.一种单体液压支柱，它包括油缸(7)，油缸(7)下部装有底座(12)，上部装有手把阀体(6)，手把阀体(6)中装有三用阀(22)，油缸(7)内套有活柱体(8)，其特征在于：活柱体(8)顶部装有封堵(5)及顶盖(1)，封堵(5)和底座(12)之间连接有复位弹簧(9)，活柱体(8)下端外侧设有齿轮形的导向环(10)。

2.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：顶盖(1)的结构包括顶盖座、球形支座装，顶盖座是由方板和一段圆管组成，方板上顶四个角各有一个凸出的爪子，中间有球面形凹槽，其中央有通圆孔；球形支座是底部为球面体，上面中间有球形凹槽，凹槽中心有通圆孔，球形支座通过销钉装在顶盖座上部的球缺凹槽中。

3.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：导向环(10)俯视为齿轮形的不封闭环。

4.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：封堵(5)是个带有凸台的短圆柱体，其外圆上有一道沟槽用O形密封圈(2)与防挤圈(3)与活柱体(8)相连接，下端面焊接有弹簧挂环。

5.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：底座(12)结构包括底部的圆盘和其上连接的管体，底部的圆盘边缘部位设有环卡槽，油缸(7)卡入环卡槽内部，管体的外壁有两个环形沟槽，用以安装O形密封圈(14)，防挤圈(13)和连接钢丝(11)，圆盘内底中心凹进一个球缺空间并连接有弹簧挂环。

6.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：油缸(7)上端外缘有上下两个阶梯，上阶梯上有用于安装O形密封圈(17)和防挤圈(16)的沟槽，下阶梯有安装连接钢丝(15)的沟槽，在其下端的内壁上有一个阶梯，在阶梯上有一安装连接钢丝(11)的环形沟槽，沟槽的一侧开有一个径向通槽，通过O形密封圈(14)及防挤圈(13)和连接钢丝(11)与底座(12)连接在一起。

7.根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于：手把阀体(6)包括一侧连接一个手把环的短管，另一侧的管壁上垂直连接一段小短管组成的组合体，其短管内壁为阶梯孔，其内孔上段与活柱体(8)外径相配合，其上有用于安装防尘圈(21)，Y形密封圈(18)和防挤圈(19)及导向环(20)的环形沟槽，短管的下端与油缸(7)相配合连接，短管内缘阶梯孔下段有一安装连接钢丝(15)的环形沟槽，在沟槽一侧有一个与其外缘连通的矩形孔，在小短管的一侧壁上有两个径向通孔与短管和油缸(7)内腔相通，并与装在小短管中的三用阀(22)阀孔相通。

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