CN2304750Y - 单体液压支柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种外注式单体液压支柱,它是由顶盖、活柱体、手把阀体、油缸、底座、复位弹簧、三用阀及密封件、导向环等组成;由顶盖、活柱体、手把阀体、油缸、底座及三用阀所包围成一个可变的腔体,腔体变大,支柱升高,反之,支柱降低;复位弹簧设在活柱体上端的挂钩与底座的弹簧挂环上,沿轴向随支柱的伸缩而伸缩;三用阀安装在手把阀体上的侧孔内;它结构及工艺简单可行,行程大,寿命长,重量轻,使用安全可靠。

Description

单体液压支柱

本实用新型涉及一种矿用支护设备，更具体地说是一种外注式单体液压支柱。

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二十多年，其初撑力也均匀，且可保证恒增阻降距，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)控制工作的循环过程。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，但所取得的效果甚微，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。

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处而提供的一种新型单体支柱，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，这样工人操作起来即方便又安全，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。

本实用新型的目的是通过下述方式来实现的：一种单体液压支柱，它包括油缸下部装有底座，其上部装有手把阀体，活柱体装在支柱外伸内限制装置的油缸和手把阀体的内腔，活柱体上至少有一个导向环在油缸内可同轴心地移动导向，活柱体上顶装有顶盖，手把阀体中装有三用阀，支柱内腔装有复位弹簧；所述的手把阀体是由一段短圆管一侧管壁上连接有手把环，其另一侧的管壁上连接一段与短圆管相垂直的小短管的组合体，短圆管内壁为阶梯孔，在小短管壁上有多个径向通孔与短圆管内腔相通，并连通三用阀及油缸内腔；手把阀体与油缸上部通过连接钢丝连接，并通过O形密封圈及挡圈密封连接，手把阀体与活柱体间通过防尘圈、Yx密封圈及防挤圈密封连接并相对滑动；活柱体是个较细长的圆筒体，其上顶部有多个环形沟槽，并有O形密封圈及挡圈和连接钢丝与顶盖连接，其下部有两个轴肩，在两个轴肩之间设有多个径向通孔，在下端轴肩上有一环形沟槽，槽内装有导向环与油缸配合，所述的径向孔使活柱体内腔与油缸内腔相通；油缸与底座通过O形密封圈、挡圈及连接钢丝密封连接。

本实用新型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。因此，目前老型支柱因腐蚀已不能用的油缸，可在本实用新型上继续使用。

附图说明：

图1是本实用新型的外形图。

图2是本实用新型的外形图的A-A剖视图。

图3是本实用新型的实施例2的顶盖结构图。

图4是本实用新型的实施例2的底座结构图。

图5是本实用新型的实施例3的顶盖结构图。

图6是图5的俯视图。

图7是本实用新型的实施例3的底座结构图。

下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述，如图1及图2所示，它是由顶盖1、活柱体2、手把阀体3、油缸4、复位弹簧5、底座6、O形密封圈7、挡圈8、连接钢丝9、防尘圈10、Yx密封圈11、防挤圈12、O形密封圈13、挡圈14、连接钢丝15、导向环16、O形密封圈17、挡圈18、连接钢丝19及三用阀20等组成的。其中顶盖1是由一块方板和一段圆管组成，方板顶面的四个角上各有一个凸出的爪子，其中央有四边与方板四边平行的方形凸平面，它的四个角与方板的四个角的连线为四条棱凸，四条棱凸间为四个斜面，方板下面中间有一个向上凹进的球缺空间，其圆管内壁为阶梯形，在内壁下端有一安装连接钢丝9的环形沟槽，在沟槽处有一段与外壁连通的沟槽，以便于用连接钢丝9将顶盖1与活柱体2连接；根据不同情况的需要，顶盖1也可以制成如图3所示的结构，它包括顶盖座1-1是由方板和一段圆管组成，方板上顶四个角上各有一个凸出的爪子，中间为球缺形凹槽，其中央有通圆孔，球形支座1-2是一个底部为球面体，上面中间有球形凹槽，凹槽中心有通圆孔，将球形支座1-2装在顶盖座1-1上顶的球缺凹槽中，使销钉1-3穿过球形支座1-2及顶盖座1-1的中心孔，在其尾部装入垫圈1-4并焊固，使销钉1-3可在孔中活动，将扣碗1-5上缘与顶盖座1-1方板下底对中(盖住中心孔及垫圈)焊牢，使顶盖座1-1不渗漏并耐高压，其圆管部分结构与图2所示顶盖1结构完全相同。顶盖1还可以做成如图5和图6所示的结构，它是一个圆管盖形，其上顶面有多条相互垂直的均匀而对称的凹槽，形成网格形凹槽，以增加摩擦力，其圆管及其它部分结构与图2所示的顶盖1结构完全相同；活柱体2是个较细长的圆筒体，其上部外筒壁上有安装O形密封圈7和挡圈8及连接钢丝9的环形槽，其下部外缘有两个轴肩，在两个轴肩之间设有多个径向通孔，在下端轴肩上有一个安装导向环16的环形沟槽，其上端内壁上焊有挂钓，挂钓是用一段钢筋弯成的。手把阀体3是由一段短管的一侧连接一个手把环，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2外径相配合，其上有用于安装防尘圈10及Yx型密封圈11和挡圈12的环形沟槽，短管的下段与油缸4相配合连接，短管内缘阶梯孔下段有一安装连接钢丝的环形沟槽，在沟槽一侧有一个与其外缘连通的沟槽，在小短管的一侧壁上有若干个径向通孔与短管和油缸4内腔相通，并与装在小短管中的三用阀阀孔相通；油缸4是一个细长的筒体，其上端的外缘有上下两个阶梯，上阶梯上有用于安装有O形密封圈13和挡圈14的沟槽，下阶梯有按装连接钢丝15的沟槽，在其下段的内壁上有一个阶梯，在阶梯上有一安装连接钢丝的环形沟槽，在环形沟槽的一侧开一个径向通槽，通过O形密封圈17及挡圈18和连接钢丝19与底座6密封并连接，在一起；其上端外径与手把阀体3通过O形密封圈13和挡圈14及连接钢丝15连接在一起。复位弹簧5是一根拉伸弹簧，它的两端分别装在活柱体2上的挂钓及底座6的弹簧挂环上。如图2所示，底座体是一个由底座6和弹簧挂环组成的，底座6是一个圆盘上凸出一段短圆管组成，其内底中心部位凹进一个球缺形空间，圆盘下底为圆弧形球缺体，圆管的外壁上有两个环形沟槽，其结构与顶盖1的圆管内壁结构相同。弹簧挂环是由圆形垫圈及圆头铆钉组成，铆钉的尾部有一个径向圆孔，将铆钉头部装入底座6内底中心部位的球缺空间，使套装在铆钉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5的下部连接。如图4所示，底座6也可以制为平底形底座，其余结构与图2所示的底座6结构相同。如图7所示，底座6还可以制成圆盘下底为圆弧形，其中间还有一个向上凹进的球缺空间，其余结构与图2所示的底座6结构相同。O形密封圈7、13、17是标准型密封圈，挡圈8、14、18分别为上述O形密封圈配合使用的防挤圈，连接钢丝9、15、19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10是普通防尘圈，Yx密封圈11是一个Yx形轴用密封圈；防挤圈12是一个与Yx密封圈配合使用的防挤圈，导向环16是一个由圆环形圈沿轴向切掉一段制成的。将底座体6与油缸4连接面之间分别装有O形密封圈17和挡圈18，并用连接钢丝19连接在一起；油缸4上顶装有手把阀体3，通过O形密封圈13及挡圈14密封，并用连接钢丝15密封并连接在一起，将活柱体2装入油缸4与手把阀体3内，通过防尘圈10及Yx密封圈11和挡圈12与手把阀体3密封连接，活柱体2下部装有导向环16与油缸4配合，活柱体2上顶装有顶盖1，用O形密封圈7、挡圈8密封及连接钢丝9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，再从活柱体下端的径向孔进入活柱体内腔，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径向孔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 (5)

1．一种单体液压支柱，它包括油缸(4)下部装有底座(6)，其上部装有手把体(3)，活柱体(2)装在支柱外伸内限制装置的油缸(4)和手把阀体(3)的内腔，活柱体(2)上至少有一个导向环(16)在油缸(4)内可同轴心地移动导向，活柱体(2)上顶装有顶盖(1)，手把阀体(3)中装有三用阀(20)，支柱内腔装有复位弹簧(5)；其特征在于所述的手把阀体(3)是由一段短圆管一侧管壁上连接有手把环，其另一侧的管壁上连接一段与短圆管相垂直的小短管的组合体，短圆管内壁为阶梯孔，在小短管壁上有多个径向通孔与短圆管内腔相通，并连通三用阀及油缸(4)内腔；手把阀体(3)与油缸(4)上部通过连接钢丝(15)连接，并通过O形密封圈(13)及挡圈(14)密封连接，手把阀体(3)与活柱体(2)间通过防尘圈(10)、Yx密封圈(11)及防挤圈(12)密封连接并相对滑动；活柱体(2)是个较细长的圆筒体，其上顶部有多个环形沟槽，并有O形密封圈(7)及挡圈(8)和连接钢丝(9)与顶盖(1)连接，其下部有两个轴肩，在两个轴肩之间设有多个径向通孔，在下端轴肩上有一环形沟槽，槽内装有导向环(16)与油缸(4)配合，所述的径向孔使活柱体内腔与油缸内腔相通；油缸(4)与底座(6)通过O形密封圈(17)、挡圈(18)及连接钢丝(19)密封连接。

2．根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于所述的油缸(4)是一个较长的圆筒体，其下端的内孔为阶梯孔，阶梯上有一个安装连接钢丝(19)的环形沟槽，其上有一段沟槽与外壁相通，其上端外壁上有两个阶梯，在两个阶梯上各有一个环形沟槽。

3．根据权利要求1所述的单体液压支柱，其特征在于所述的顶盖(1)是一方板与一段圆管组成，方板顶面的四个角上各有一个凸出的爪子，其中央有四边与方板四边平行的方形平面，它的四个角与方板的四个角的连线为四条棱凸，四条棱凸间为四个斜面，方板下面中间有一个凹进的球缺空间，其圆管内壁为阶梯形，在内壁下段有一环形沟槽，在沟槽处有一段与外壁连通的沟槽。

4．根据权利要求1或2所述的单体液压支柱，其特征在于所述的顶盖(1)包括顶盖座(1-1)是由一块方板与一段圆管组成，方板上顶四个角上各有一个凸出的爪子，中间为球缺形凹槽，其中央有通圆孔，球形支座(1-2)是一个底部为球面体，上面中间有球形凹槽，其中间有通孔，球形支座(1-2)装在顶盖座(1-1)上顶的球缺凹槽中，使销钉(1-3)穿过球形支座(1-2)及顶盖座(1-1)的中心孔，在其尾部装入垫圈(1-4)并焊固，扣碗(1-5)上缘与顶盖座(1-1)的方板下底对中并焊牢，使其密封不渗漏，其圆管内壁为阶梯形，在内壁下段有一环形沟槽，在沟槽处有一个与外壁连通的沟槽。

5．根据权利要求1或2所述的单体液压支柱，其特征在于所述的顶盖(1)是一个圆筒盖形，其上顶面有多条相互垂直的均匀而对称的凹槽，形成网格形凹槽，其内顶中心有凹进的球缺空间，其圆筒内壁为阶梯形，在内壁下段有一环形沟槽，在沟槽处有一段与外壁连通的沟槽。

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