CN2667162Y - 双伸缩单体液压支柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双伸缩单体液压支柱。它由顶盖，密封盖，活柱，柱套，缸柱，手把体，三用阀，油缸，底座，复位弹簧、密封件及弹簧钢丝等组成；由这些零件所包围成一个可变的腔体，注入腔体内的工作介质通过活柱的内腔横断面积直接作用在密封盖上，腔体变大，支柱升高，反之，在复位弹簧的作用下，支柱降低；三用阀安装在手把体上，不随支柱的伸缩而改变高度；它的工作介质使用井下水，既降低了使用成本也避免了因使用乳化液所造成的地下水的污染。它的结构工艺简单可行，加上密封盖后不损伤活柱及顶盖的结构，使其寿命长、容易拆卸、重量轻、稳定性好、承载能力大、成本低、使用方便、安全、环保、可靠。

Description

双伸缩单体液压支柱

一、技术领域

本实用新型涉及一种矿用支护设备，尤其是一种外注式双伸缩单体液压支柱。

二、背景技术

煤矿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、单体金属磨擦支柱、单体液压支柱及双伸缩单体液压支柱等，由于木支柱浪费大量木材，且其无恒增阻降距，所以很少使用了；单体金属摩擦支柱因其初撑力小而且不均匀，恒增阻降距也无法保证；单体液压支柱是继单体金属摩擦支柱之后发展的新一代产品，已经推广应用了二十余年了，单体液压支柱有内注式和外注式两种，如由煤炭工业出版社1993年出版的《采掘机械》和由中国矿业大学申请的专利号为97107063.6的“单体液压支柱”专利，该专利为外柱式单体液压支柱，它靠工作面预设的乳化液站输出的压力液进行初撑，在顶板来压和卸载时，通过其上的三用阀使乳化液泄出，支柱下降，重复工作时再用乳化液站的压力液进行初撑，依次循环。由于目前的单体液压支柱均在活柱上焊接一个三用阀的阀座，且该阀座是焊接在受力的活柱上(如TS型)或油缸上(如DH型)，这样就影响了活柱的强度；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，易使支柱报废。每年支柱的报废量达三十万根，造成极大的浪费。我国煤矿数量众多，目前比较普遍使用单体液压支柱，据不完全统计，单体液压支柱的需要量每年已超过100万根以上，因此，对单体液压支护设备的改进和充实发展新的产品具有重要的意义。

三、技术内容

1.发明目的

本实用新型的目的是克服上述现有技术存在的不足之处而设计一种能确保支柱活柱强度、工作行程长、容易加工、使用寿命长的单体液压支柱；且其工作介质使用廉价的井下水而不用乳化液，因而不污染环境和水源。

2.技术方案

本实用新型的任务是以如下方式来实施的：一种双伸缩单体液压支柱，它包括油缸，其下底部外圆装有底座，油缸内装有缸柱和活柱，油缸的上端及缸柱上连接有手柄体，缸柱的上端及活柱上连接有柱套，复位弹簧装在活柱腔体内，其上下端分别与密封盖的挂环和底座的挂环连接，所述的活柱是一根较长的圆管，其外圆的上端有环形沟槽，中下部位有轴肩，下端部有圆环形凸台，位于凸台上方的圆周上有多个径向通孔，活柱下端外壁的环形凸台与缸柱内壁为滑动配合，其上段外表面与柱套的上段内孔壁间通过防尘圈、Y型密封圈及挡圈形成滑动密封；缸柱与活柱结构相同；油缸是一根长圆管，其上下部外表面均有环形沟槽，柱套是一段内壁为阶梯孔的短圆管，在其上下阶梯孔中均有环形沟槽，缸柱是一根长圆管，其结构与活柱相同，其上端外表面通过O型密封圈、挡圈及连接钢丝与柱套内孔下段密封固定连接，其下端的凸台外圆与油缸的内壁间为滑动配合；所述的手把体是由一段短圆管的外侧壁上与一段较小的圆管的外壁相互垂直连接，并在小圆管的一侧外壁上连接一个环形手把构成，在短圆管和小圆管交叉处有一个或若干个径向通孔，连通两管内腔及油缸内腔，并连通三通阀，三通阀装在手把体的小圆管孔中，其短圆管内壁是个阶梯孔，上下阶梯孔中均有环形沟槽，其上段阶梯孔内壁通过防尘圈、Y型密封圈及挡圈与缸柱上段外表面形成滑动密封配合，其下段内孔壁通过O型密封圈、挡圈及连接钢丝与油缸上端外表面形成密封固定连接，油缸的下端外表面通过O型密封圈、挡圈及连接钢丝与底座密封固定连接；底座是由底座体和弹簧挂环组成，底座体是一个底部为圆盘其上面沿外圆周凸起一段短圆管构成，圆盘内底中心部位凹进一个球缺形空间，以便固定弹簧挂环，弹簧挂环是包括圆头铆钉和垫圈，圆头铆钉尾部有径向通圆孔，将铆钉头部装入圆盘上的球缺空间中，使套装在铆钉上的垫圈外缘与圆盘内平面焊接固定，焊后铆钉可转动，圆盘外底部为圆弧形，其短圆管的内壁有环形沟槽；它还包括密封盖和顶盖，密封盖是一个具有盲孔的圆形柱体，其下底中央有挂环与复位弹簧上端连接；活柱顶部外表面还通过连接钢丝与顶盖固定连接，活柱上部通过O型密封圈和挡圈与密封盖形成密封连接；这样就形成了由顶盖、活柱、密封盖、柱套、缸柱、油缸、手把体、底座及三用阀及密封件所包围的一个可变体积的密封腔体。所述的双伸缩单体液压支柱，所述的顶盖是由顶盖座的方形板下方连接一段短圆管构成，其方形板上面四个角上各凸出一个圆台形状的爪子，方形板上面中央有弧形凹槽，凹槽中装有弧形支座，其方形板的弧形凹槽及弧形支座中央的通孔中装有销钉，销钉的尾部焊有垫圈，在其下方的短圆管的内壁上有一个安装连接钢丝的环形沟槽。所述的双伸缩单体液压支柱，所述的密封盖是一个具有盲孔的短圆柱体，其上端内孔壁上有径向通孔，其圆柱体下端外壁上有圆环形沟槽，其圆柱体下底面中心上焊有挂环。

3.技术效果

本实用新型与现有技术比较有如下优点：该支柱的三用阀是安装在手把体上，既保证了活柱的强度，也减轻了支柱的重量，当活柱进行伸缩时它不随之升降，这样工人操作起来既方便又安全，更减轻了工人的劳动强度；手把设在装有三用阀的手把体的小圆柱管的外侧，以保证工人在使用时不损坏三用阀；它无需在活柱内壁上焊接连接弹簧的挂钩，以免影响活柱在生产加工过程中因焊接而变形，从而保证了活柱的加工精度，也降低了生产成本；它的底座是外包安装在油缸下端的外侧，这样就避免了油缸在内腔压力大的情况下出现喇叭口，造成密封不紧而泄液，甚至变形太大而失效；本实用新型增加密封盖后使活柱与顶盖间只通过连接钢丝连接固定，密封盖与顶盖分离的结构有利于顶盖拆卸，拆卸时只需将连接钢丝卸去，即可拿掉顶盖而不损伤其它有关零部件，增加了活柱的强度，故液压支柱可免做打压实验。本支柱使用的工作介质是廉价的煤矿井下水，避免了过去因使用乳化液所造成的地下水的污染，保证了矿区生活饮用水的质量和人们的身体健康；该支柱从结构上改进后，只增加相同结构的柱套及其附件即可变成双伸缩的单体液压支柱，这样就增加了其工作行程，且稳定性好。

四、附图说明

图1是本实用新型的外形图。

图2是本实用新型外形图的剖视图。

五、具体实施方式

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、密封盖2、活柱3、缸柱28、柱套4、手把体5、油缸6、复位弹簧7、三用阀27、底座8及密封圈、挡圈、防尘圈和连接钢丝等组成。其中：顶盖1是个组合件，它包括顶盖座是由一方形板1-1下方连接一段短圆管构成，其上面四个角上各凸出一个圆台形状的爪子，上面中央有个弧形凹槽，凹槽中装有弧形支座1-2，在弧形凹槽及弧形支座中央均有轴向通孔，孔中装有销钉1-3，在销钉1-3的尾部装入垫圈(1-4)并焊牢，使销钉1-3可在孔中活动，在顶盖1的短圆管内壁上有一个矩形通孔，以便于用连接钢丝9将顶盖1与活柱3固定连接，密封盖2是一个中心具有盲孔的短圆柱体，其上端内孔壁上有径向通孔，其下端外壁上有圆环形沟槽，其圆柱体下底面中心上焊有挂环，它与复位弹簧上端连接；活柱3是一根长圆管，其上部外壁有安装连接钢丝9用的环形沟槽，其外壁中下段有轴肩和底部有环形凸台，其轴肩的外径小于缸柱28的内径，在其下部管壁上的环形凸台上方有多个径向通圆孔，底部的环形凸台的外圆表面与柱套4的内表面间为滑动配合，使活柱3可在柱套4内腔沿轴向相对滑动，活柱3上部通过O型密封圈10和挡圈11与密封盖2形成密封配合；柱套4是一段内壁为阶梯孔的短圆管，其上下段阶梯孔内壁各有多个环形沟槽，上段通过防尘圈12、y形密封圈13及挡圈14与活柱3的外表面形成滑动密封配合，下段通过O形密封圈15、挡圈16及连接钢丝17与缸柱28上端外圆密封固定连接；缸柱28与活柱3结构相同，缸柱28下端的环形凸台外圆与油缸6内壁间为滑动配合，缸柱28可在油缸6内沿轴向上下滑动；手把体5是一个由一段短圆管一侧的外壁与一段小圆管的外壁相互垂直连接，并在小圆管的一侧外壁连接一个环形手把构成的，在短圆管和小圆管交叉处有1个或多个径向通圆孔，使两段圆管及油缸内腔相通，并与三用阀相通，小圆管内壁为阶梯孔，供安装三用阀之用，短圆管内壁为阶梯通孔，其上下阶梯孔壁上各有多个环形沟槽，其上段环形沟槽通过防尘圈18、y形密封圈19及挡圈20与缸柱28外圆表面间形成滑动密封配合，其下段通过O形密封圈21、挡圈22及连接钢丝23与油缸6上端形成密封固定连接；油缸6是一根长管，其上下端外壁上均有环形沟槽，其下端通过连接钢丝24、O形密封圈25及挡圈26与底座8内壁密封固定连接；复位弹簧7是一个两端带挂钩的圆柱拉伸弹簧，其上端挂钩挂在密封盖2的挂环上，其下端与底座8的弹簧挂环连接；底座8是由底座体和弹簧挂环组成，底座体是一个底部为圆盘其上面沿外圆周凸起一段短圆管构成，圆盘内底中心部位凹进一个球缺形空间，以便固定弹簧挂环，弹簧挂环是包括圆头铆钉和垫圈，圆头铆钉尾部有径向通圆孔，将铆钉头部装入圆盘上的球缺空间中，使套装在铆钉上的垫圈外缘与圆盘内平面焊接固定，焊后铆钉可转动，圆盘外底部为圆弧形，其短圆管的内壁有用于安装连接钢丝24及O型密封圈26的环形沟槽；这样由顶盖1、密封盖2、活柱3、柱套4、缸柱28、手把体5、油缸6、复位弹簧7、底座8及三用阀27和密封圈等所围成可变的腔体空间，构成双伸缩单体液压支柱。它通过三用阀向支柱内注液，液体通过手把体的通孔进入油缸6与缸柱28形成的环形腔体，并从缸柱28下端的径向孔进入活柱3与缸柱28形成的环形腔体内，再从活柱3下端的径向孔进入活柱体内腔，这样随着液体的注入，达到一定压力时，活柱3和顶盖1及密封盖2上升，升至一定高度时又带动缸柱28和柱套4向上升起，支柱支撑；支柱降柱时，在复位弹簧作用下，液体通过活柱3及缸柱28下端的径向通孔排至缸柱28和油缸6间的环形腔体内，再从手把体5上的通孔通过其上的三用阀使液体泄出，液体每注入和泄出一次，支柱便支撑和降柱一次，这样支柱便完成一个工作循环；它形成的双伸缩单体液压支柱，增大了支柱的工作行程，更适用于较厚煤层工作面的需要。

本支柱的全部零件都经特殊的氮化处理，以增加其防腐性能及耐磨性。其工作介质是采用井下水作介质，防止污染，既廉价又环保。

本支柱的活柱2和缸柱4及油缸6也可用玻璃钢制成，它既减轻了支柱的重量，也提高了支柱的防腐性能。

Claims (3)

1.一种双伸缩单体液压支柱，它包括油缸(6)，其下底部外圆装有底座(8)，油缸(6)内装有缸柱(28)和活柱(3)，油缸(6)的上端及缸柱(28)上连接有手柄体(5)，缸柱(28)的上端及活柱(3)上连接有柱套(4)，复位弹簧(7)装在活柱(3)腔体内，其上下端分别与密封盖(2)的挂环和底座(8)的挂环连接，所述的活柱(3)是一根较长的圆管，其外圆的上端有环形沟槽，中下部位有轴肩，下端部有圆环形凸台，位于凸台上方的圆周上有多个径向通孔，活柱(3)下端外壁的环形凸台与缸柱(28)内壁为滑动配合，其上段外表面与柱套(4)的上段内孔壁间通过防尘圈(12)、Y型密封圈(13)及挡圈(14)形成滑动密封；缸柱(28)与活柱(3)结构相同；油缸(6)是一根长圆管，其上下部外表面均有环形沟槽，柱套(4)是一段内壁为阶梯孔的短圆管，在其上下阶梯孔中均有环形沟槽，缸柱(28)是一根长圆管，其结构与活柱(3)相同，其上端外表面通过O型密封圈(15)、挡圈(16)及连接钢丝(17)与柱套(4)内孔下段密封固定连接，其下端的凸台外圆与油缸(6)的内壁间为滑动配合；所述的手把体(5)是由一段短圆管的外侧壁上与一段较小的圆管的外壁相互垂直连接，并在小圆管的一侧外壁上连接一个环形手把构成，在短圆管和小圆管交叉处有一个或若干个径向通孔，连通两管内腔及油缸(6)内腔，并连通三通阀(27)，三通阀(27)装在手把体(5)的小圆管孔中，其短圆管内壁是个阶梯孔，上下阶梯孔中均有环形沟槽，其上段阶梯孔内壁通过防尘圈(18)、Y型密封圈(19)及挡圈(20)与缸柱(28)上段外表面形成滑动密封配合，其下段内孔壁通过O型密封圈(21)、挡圈(22)及连接钢丝(23)与油缸(6)上端外表面形成密封固定连接，油缸(6)的下端外表面通过O型密封圈(25)、挡圈(26)及连接钢丝(24)与底座(8)密封固定连接；底座(8)是由底座体和弹簧挂环组成，底座体是一个底部为圆盘其上面沿外圆周凸起一段短圆管构成，圆盘内底中心部位凹进一个球缺形空间，以便固定弹簧挂环，弹簧挂环是包括圆头铆钉和垫圈，圆头铆钉尾部有径向通圆孔，将铆钉头部装入圆盘上的球缺空间中，使套装在铆钉上的垫圈外缘与圆盘内平面焊接固定，焊后铆钉可转动，圆盘外底部为圆弧形，其短圆管的内壁有环形沟槽；其特征在于：它还包括密封盖(2)和顶盖(1)，密封盖(2)是一个具有盲孔的圆形柱体，其下底中央有挂环与复位弹簧(7)上端连接；活柱(3)顶部外表面还通过连接钢丝(9)与顶盖(1)固定连接，活柱(3)上部通过O型密封圈(10)和挡圈(11)与密封盖(2)形成密封连接；这样就形成了由顶盖、活柱、密封盖、柱套、缸柱、油缸、手把体、底座及三用阀及密封件所包围的一个可变体积的密封腔体。

2.根据权利要求1所述的双伸缩单体液压支柱，其特征在于：所述的顶盖(1)是由顶盖座的方形板(1-1)下方连接一段短圆管构成，其方形板上面四个角上各凸出一个圆台形状的爪子，方形板上面中央有弧形凹槽，凹槽中装有弧形支座(1-2)，其方形板的弧形凹槽及弧形支座中央的通孔中装有销钉(1-3)，销钉(1-3)的尾部焊有垫圈(1-4)，在其下方的短圆管的内壁上有一个安装连接钢丝(9)的环形沟槽。

3.根据权利要求1或2所述的双伸缩单体液压支柱，其特征在于：所述的密封盖(2)是一个具有盲孔的短圆柱体，其上端内孔壁上有径向通孔，其圆柱体下端外壁上有圆环形沟槽，其圆柱体下底面中心上焊有挂环。

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