CN202370549U - 单体液压支柱快速注液升柱增压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单体液压支柱快速注液升柱增压装置，设有乳化液自动配比单元和乳化液注液增压单元，乳化液自动配比单元设有乳化油储液箱、皮囊、安全阀，还设有乳化油耗损指示器、混液器；乳化液注液增压单元：设有阀控同轴增压缸，缸腔内设有大活塞腔、小活塞腔、第一室、第二室、第三室；设有手动控制阀和供水进、出水管；还设有压力表和溢流阀。本实用新型适用于掘进、巷修的多种场合的单体支护，能实现快速注液升柱支护，并确保初撑力和快速增压，操作简单轻便、乳化液随用随配、省时省力，注液升柱速度快、压力恒定均匀，便于携带，移动方便，环保。

Description

单体液压支柱快速注液升柱增压装置

技术领域

本实用新型涉及井下支护设备技术领域，特别是一种用于掘进、巷修的多种场合，支护量不是很大、快速注液升柱支护并确保初撑力的便携式单体液压支柱快速注液升柱增压装置。 

技术背景

目前，外注式单体液压支柱作为回采工作面支护技术的第二次革命已普遍得到应用，它具有初撑力高，恒阻特性、支柱承载力均匀、支撤速度快、可多次重复使用的优点。单体液压支柱升柱时靠一套独立完整的乳化液电动泵站及供液管路系统来完成。它适合回采工作面大批量单体液压支柱支护用。除了回采工作面以外，单体液压支柱还广泛应用于掘进迎头临时支护、交岔点加强、过断层、开切眼和峒室、巷道维修、抢险救护等多种场合。这些场合往往使用的数量相对较少，工作地点和现场条件不允许或不便于设大型乳化液泵站及相应的管路系统。 

专利号为：ZL200320120943.5的中国专利公开了一种“单体液压支柱快速注液升柱增压装置”，利用矿下供水水压作为动力源，靠空吸原理进行乳化油与水的自动配比。它具有一定的技术特点和实际效果，不足之处是：①该设备采用空吸式原理对乳化油和水进行自动配比，空吸原理本身对设备内压力要求要稳定，否则会出现倒流显现，且乳化液配比浓度不准确，随使用时间的加长浓度逐渐降低。②在增压管路中没有安全阀，随着动力源的压力变化，增压比也会变化，在操作过程中容易损坏设备，危害操作人员人身安全问题。③在使用过程中无法提前得知乳化油是否用光，如果继续使用会造成把水直接压注到单体液压支柱里造成设备的锈蚀。④由射流器与承压油箱组成的这套系统不能准确保证乳化液的混合比，且受压力的变化会影响乳化液的浓度及流量大小。⑤设备在工作过程中排出的是乳化液，会造成环境污染。 

专利号为ZL02269705.5的中国专利，公开了一种“乳化液自动配比装置”，它的目的是提供一种根据同步压缩原理，用矿井下水流自动配比，不需外加动力的乳化液自动配比器，以供乳化液泵站油箱用。它仅用于外注式单体液压支柱用的乳化液的配制，不涉及或不能用配制的乳化液直接升起单体液压支柱。矿下水源经过减压阀减压进入水箱，整个设备的工作压力很低，基本能使乳化油管和出水管出液就可以，然后是配好的液体直接流入与大气压相通的水箱。在水箱内没有保护油囊的安全措施，水源压力过高且不经过减压，容易使内部油囊破坏。乳化液箱中的乳化液为大气压力，不能与注液枪直联、直接升起单体液压支柱，否则会出现乳化油箱倒灌溢流现象。设 备在工作过程中无法直观的看出油囊内的乳化油有没有。因此，需要对现有技术进行改进。 

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，提供一种单体液压支柱快速注液升柱增压装置，该装置克服了现有外注式乳化液单体液压支柱初撑速度慢，初撑力不足，所采用乳化液需人工不断另行配制及乳化液浓度不准确的不足，利用井下供水水压进行乳化液的自动配制，且配比浓度准确，能及时掌握乳化液的存量，使单体液压支柱快速注液升柱并确保支柱足够的初撑力，而且操作简便、省时省力、便于携带、移动方便、运行安全。 

本实用新型解决所述技术问题，所采取的技术方案是：单体液压支柱快速注液升柱增压装置，设有乳化液自动配比单元和乳化液注液增压单元，其特征是：所述乳化液自动配比单元设有乳化油储液箱，在该储液箱的箱壳上设有乳化油加油口盖，箱壳内设有皮囊，该皮囊的开口与箱壳密封连接并与供水水管连通，箱壳内皮囊外的空间注有乳化油，皮囊底部对应的箱壳一侧设有安全阀，乳化油箱内的乳化油通过安全阀与箱壳外的乳化油管连通，该乳化油管通过节流阀II与混液器连通，在所述乳化油管上还设有乳化油耗损指示器；所述混液器还设有供水进水管，该进水管上设有节流阀I；所述乳化液注液增压单元：设有阀控同轴增压缸，该增压缸腔内设有大活塞腔和小活塞腔，大、小活塞腔内分别设有由一个同轴连接的大、小活塞，所述小活塞的左侧为第一室，大活塞的右侧为第三室，小、大活塞之间为第二室，所述第二、第三室分别与第一进水管、第二进水管连通，所述第一进水管、第二进水管与控制其交替进水的手动控制阀连接，该手动控制阀还设有供水进水管和出水管；所述第一室与乳化液进液单向阀I和进液管、乳化液出液单向阀II和出液管连通；所述进液管和出液管的另一端口依序与所述混液器的出液管连通，该两端口之间设有单向阀III；在出液管上还设有压力表和溢流阀；所述混液器的出液管在其与所述第一室的出液管端口连接处的外侧，设有连接高压管和单体液压支柱注液枪的接口。 

本实用新型进一步完善和实施的补充方案是： 

所述皮囊位于储液箱的右侧与乳化油储液箱箱壳之间采用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接；在乳化油储液箱的左侧是安全阀，安全阀与储液箱之间用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接。 

所述安全阀设有安全阀芯、安全阀复位弹簧和安全阀阀体，安全阀芯一头是带螺纹的细杆，朝向箱壳里的另一头是带锥面和圆弧面圆盘。 

所述混液器中有混液板，在混液板上有数个小孔，从入口过来的水和乳化油储液箱里过来的乳化油在混液器里进行混和，通过混液板让液体充分混合。 

乳化油耗损指示器内有乳化油耗损指示器柱塞、标记头和复位弹簧，从乳化油箱出来的乳化油推动乳化油耗损指示器柱塞，使标记头处于伸出状态，当乳化油将要耗尽时，乳化油耗损指示器柱塞在复位弹簧的作用下恢复初始状态，标记头缩回。 

工作原理及操作方法： 

1)装置直接利用矿井井下供水水源作为动力源。卸下乳化油加油口盖，直接从口内加注乳化油。井下工作地点供水管的水经节流阀I进到混液器，并流经乳化油储液箱里的皮囊，根据同步压缩原理，分别压皮囊和皮囊外乳化油储液箱内的乳化油，乳化油经乳化油耗损指示器、节流阀II到混液器。水和乳化油在混液器里混合，并通过混液板充分混合。乳化油储液箱可承受一定压力，要求＜15MPa。乳化油储液箱的压力即为矿井下供水水源的压力。 

2)配置的乳化液的压力取决于供水水压。一般而言矿下供水水压大于0.715MPa，此压力可保证单体液压支柱三用阀的注液单向阀开启。当井下供水水压高于三用阀注液单向阀开启压力时，经过混液器配比的乳化液可直接对单体液压支柱进行初撑，由于此压力达不到给支护面板加载力值所以只能对单体液压支柱进行初撑。 

3)水经手动换向阀交替进入所述第二室和第三室，推动大、小活塞和同轴往返运动，此过程是对进入第一室的乳化液进行增压的过程，增压缸的乳化液经单向阀III、高压胶管注液枪进入到单体液压支柱。往复扳动手动换向阀的把手，同时观察压力表指针的变化，当压力表指针达到12MPa时，停止操作，取下注液枪，即完成单体液压支柱的升柱作业。大小活塞面积不同，增压比也不同。改变同轴增压大小柱塞的直径可获得不同的增压比。选择增压比应保证达到单体液压支柱的初撑力。 

4)特殊情况下，井下供水水压低于单体液压支柱三用阀的注液阀所需的开启压力时，只能依靠快速注液增压单元增压注液。此时快速注液增压单元作为一个大流量手动泵用。由于它是通过手动换向阀来控制同轴增压缸往复运动，故省时省力，而输出流量比以有技术的大手动泵要大得多，故升柱速度快，能够保证单体液压支柱的初撑力要求。 

本实用新型的有益效果是： 

①本装置不仅具有快速注液升柱增压功能、确保单体液压支柱的初撑力，而且具有乳化液自动配比功能。利用矿井井下供水的水压，完成乳化液自动配比，配比浓度准确。 

②本装置的乳化液自动配比单元的乳化油储液箱、皮囊承压压力较高为4.5Mpa，且皮囊为储水容器，乳化油储液箱内皮囊外为乳化油的容积，并有乳化油耗损指示器来指示什么时候该加注乳化油；且在工作过程中乳化油储液箱内的安全阀可防止水源压力过高使皮囊破坏。乳化油管、供水水管可通过节流阀I、II分别调配进入混液器的比例，从而达到乳化液的准确配比；混液器内装有混液板可保证乳化油和水的充分混合。同时利用矿井井下供水的自然水压，对单体液压支柱进行快速初撑。 

③本装置的注液增压单元初撑速度快，并能保证充足的支撑力，且有保压的溢流阀，保证操作人员的人身安全。 

④操作简单轻便，便于携带，移动方便。可使整个支护系统中的单体液压支柱有足够的初撑力，来满足各巷道的不同初撑力要求。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是本实用新型的乳化油耗损指示器放大图。 

本实用新型产品的外形并不受此图的限制，仅外形改变也属于本实用新型的保护范围。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例：参见附图，单体液压支柱快速注液升柱增压装置，设有乳化液自动配比单元和乳化液注液增压单元，其特征是：所述乳化液自动配比单元设有乳化油储液箱6，在该储液箱的箱壳上设有乳化油加油口盖，箱壳内设有皮囊61，该皮囊的开口与箱壳密封连接并与供水水管65连通，箱壳内皮囊外的空间注有乳化油，皮囊底部对应的箱壳一侧设有安全阀62，乳化油箱内的乳化油通过安全阀与箱壳外的乳化油管63连通，该乳化油管通过节流阀II 64与混液器3连通，在所述乳化油管上还设有乳化油耗损指示器4；所述混液器还设有供水进水管1，该进水管上设有节流阀I2；所述乳化液注液增压单元：设有阀控同轴增压缸7，该增压缸腔内设有大活塞腔和小活塞腔，大、小活塞腔内分别设有由一个同轴72连接的大活塞71、小活塞73，所述小活塞的左侧为第一室，大活塞的右侧为第三室，小、大活塞之间为第二室，所述第二、第三室分别与第一进水管75、第二进水管76连通，所述第一进水管、第二进水管与控制其交替进水的手动控制阀77连接，该手动控制阀还设有供水进水管和出水管；所述第一室与乳化液进液单向阀I 82和进液管、乳化液出液单向阀II81和出液管连通；所述进液管和出液管的另一端口依序与所述混液器的出液管连通，该两端口之间设有单向阀III83；在出液管上还设有压力表91和溢 流阀92；所述混液器的出液管在其与所述第一室的出液管端口连接处的外侧，设有连接高压管和单体液压支柱注液枪的接口5。所述皮囊位于储液箱的右侧与乳化油储液箱箱壳之间采用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接；在乳化油储液箱的左侧是安全阀，安全阀与储液箱之间用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接；所述安全阀设有安全阀芯、安全阀复位弹簧和安全阀阀体，安全阀芯一头是带螺纹的细杆，朝向箱壳里的另一头是带锥面和圆弧面圆盘。所述混液器中有混液板，在混液板上有数个使从入口过来的水和乳化油储液箱里过来的乳化油充分混合的小孔。乳化油耗损指示器内有乳化油耗损指示器柱塞42、标记头41和复位弹簧43。 

以上仅是本专利的1个具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和改变，这些改进和改变也应视为本专利的保护范围。 

Claims (5)

1.一种单体液压支柱快速注液升柱增压装置，设有乳化液自动配比单元和乳化液注液增压单元，其特征是：所述乳化液自动配比单元设有乳化油储液箱(6)，在该储液箱的箱壳上设有乳化油加油口盖，箱壳内设有皮囊(61)，该皮囊的开口与箱壳密封连接并与供水水管(65)连通，箱壳内皮囊外的空间注有乳化油，皮囊底部对应的箱壳一侧设有安全阀(62)，乳化油箱内的乳化油通过安全阀与箱壳外的乳化油管(63)连通，该乳化油管通过节流阀II(64)与混液器连通，在所述乳化油管上还设有乳化油耗损指示器(4)；所述混液器还设有供水进水管(1)，该进水管上设有节流阀I(2)；所述乳化液注液增压单元：设有阀控同轴增压缸(7)，该增压缸腔内设有大活塞腔和小活塞腔，大、小活塞腔内分别设有由一个同轴(72)连接的大活塞(71)、小活塞(73)，所述小活塞的左侧为第一室，大活塞的右侧为第三室，小、大活塞之间为第二室，所述第二、第三室分别与第一进水管(75)、第二进水管(76)连通，所述第一进水管、第二进水管与控制其交替进水的手动控制阀(77)连接，该手动控制阀还设有供水进水管和出水管；所述第一室与乳化液进液单向阀I(82)和进液管、乳化液出液单向阀II(81)和出液管连通；所述进液管和出液管的另一端口依序与所述混液器的出液管连通，该两端口之间设有单向阀III(83)；在出液管上还设有压力表(91)和溢流阀(92)；所述混液器的出液管在其与所述第一室的出液管端口连接处的外侧，设有连接高压管和单体液压支柱注液枪的接口(5)。

2.根据权利要求1所述的快速注液升柱增压装置，其特征是：所述皮囊位于储液箱的右侧与乳化油储液箱箱壳之间采用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接；在乳化油储液箱的左侧是安全阀，安全阀与储液箱之间用O型圈密封，与箱壳外部采用螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的快速注液升柱增压装置，其特征是：所述安全阀设有安全阀芯、安全阀复位弹簧和安全阀阀体，安全阀芯一头是带螺纹的细杆，朝向箱壳里的另一头是带锥面和圆弧面圆盘。

4.根据权利要求1所述的快速注液升柱增压装置，其特征是：所述混液器中有混液板，在混液板上有数个使从入口过来的水和乳化油储液箱里过来的乳化油充分混合的小孔。

5.根据权利要求1所述的快速注液升柱增压装置，其特征是：乳化油耗损指示器内有乳化油耗损指示器柱塞(42)、标记头(41)和复位弹簧(43)。 

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