CN2931886Y - 玻璃钢防转多级气缸 - Google Patents

Abstract

一种玻璃钢防转多级气缸，涉及钻孔设备的推进装置，尤指一种用于煤矿支护的钻机用的多级气缸。该多级气缸包括活塞杆部分、多级缸部分和外缸部分。在气缸底板(14)中心上，设置外缸方形内管(19)，套于多级缸下端盖(18)方形通孔中；在多级缸下端盖(18)中心上，开设方形通孔，在多级缸下端盖(18)的中心上，设置多级缸方形内管(16)，一端套于活塞杆下端盖(17)方形通孔中，另一端与多级缸下端盖(18)焊接。这样可以实现气缸伸缩时阻止多级缸体与外缸体以及活塞杆与多级缸体的相对转动。将这种气缸的外缸固定，活塞杆端头连接马达等构成钻机时，钻机钻孔扭矩通过气缸传递给固定架，不需要人力来平衡。

Description

玻璃钢防转多级气缸

技术领域

本实用新型涉及钻孔设备的推进装置，尤指一种用于煤矿巷道锚杆支护的锚杆钻机用的玻璃钢多级气缸。

背景技术

锚杆支护技术在煤矿巷道的支护中取得广泛的应用。巷道顶板锚杆多采用气动锚杆钻机完成钻装作业。已有气动锚杆钻机主要由气动马达及其减速箱、机头连接套、多级气缸、操纵臂等组成。气动马达和减速箱为钻机钻孔提供扭矩，多级气缸为钻机钻孔提供推力。多级气缸是气动式锚杆钻机的关键部件之一，为了钻机的轻便，各级气缸筒用玻璃钢制造。已有钻机的气缸都是单作用气缸，向上钻孔后靠自重缩回。

随着深层煤炭资源的开采，巷道的压力增大，需要高强度的支护。所以需要钻机不仅在顶板上向上钻孔，也需要沿水平方向钻孔和向下钻孔。这样使用单作用气缸推进的钻机钻孔后不能回缩。北京交通大学生产了一种玻璃钢双作用多级气缸，由活塞杆、多级缸和外缸三部分组成。在活塞杆内设置活塞杆圆形内管，其一端与活塞杆上端盖焊接，另一端与活塞杆下端盖焊接。在活塞杆上端盖设置有一个中心通气孔，在活塞杆上端盖四周与中心通气孔同心的圆周上设置多个周边通气孔，中心通气孔位于活塞杆上端盖的中心，周边通气孔均布在活塞杆上端盖上大于活塞杆圆形内管的直径的同心圆周上；在活塞杆和多级缸体下端靠近活塞部分的侧壁上分别开有活塞杆通气孔和多级缸通气孔。当从中心通气孔通入压缩空气，周边通气孔通大气时，压缩空气从中心通气孔进入，推动多级缸体和活塞杆一起上升，当多级缸体移动到最大行程后，气体推动活塞杆继续上升，从而实现多级气缸大行程为钻机钻孔提供推力。当周边通气孔通入压缩空气，中心通气孔通大气时，压缩气体推动活塞杆回缩，当活塞杆的活塞缩回到多级缸通气孔以下位置后，气体的压力推动多级缸体也开始向下回缩，直到回缩到最低端。这样实现了气缸的伸缩都在压缩气的作用下实现，从而实现了多级气缸的双作用。使用这种气缸的钻机可以将气缸的外缸固定在支架上，实现各个方向钻孔，并能够靠气压回缩。但是这种在钻机工作时，马达旋转的扭矩，须靠人扶住操纵臂来平衡，否则气缸将随马达旋转，不能实现离机操作，不利于操作者的安全。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是阻止多级气缸转动，使气缸只能伸缩，不能相对旋转。

本实用新型的技术方案：

一种玻璃钢防转多级气缸，包括活塞杆部分、多级缸部分和外缸部分，将活塞杆部分从多级缸体下端装入多级缸体内，将多级缸部分连同活塞杆部分一起从外缸体下端装入外缸体中，然后在外缸体下端装上外缸下端盖，气缸底板与外缸体由螺栓、螺母通过卡环固定，密封圈和支撑环用于各部分之间的密封和支撑；其特征在于：在活塞杆下端盖中心，设置一个方形通孔，其方形通孔的对角线的长度小于活塞杆圆形内管的直径；

在具有通气孔的多级缸下端盖中心的方形通孔上，焊接一个截面为方形的多级缸方形内管，外缸方形内管焊接在气缸底板的中心上；多级缸方形内管穿过活塞杆下端盖的正方形通孔进入活塞杆圆形内管中；多级缸下端盖和多级缸体用紧定螺钉固定在一起；

将焊在气缸底板上的外缸方形内管穿过外缸下端盖的中心孔，插进多级缸下端盖的正方形通孔并套入多级缸方形内管中，在外缸方形内管靠近外缸下端盖的部分设通气孔。

外缸方形内管的内壁与外缸方形内管的外壁为间隙配合；多级缸方形内管的外壁与活塞杆下端盖的内壁为间隙配合。

多级缸方形内管的长度满足活塞杆部分伸展到最大时也不会脱离活塞杆下端盖的正方形通孔；外缸方形内管的长度满足多级缸伸展到最大时也不会脱离多级缸下端盖的正方形通孔。

本实用新型的有益效果：

当多级缸体和活塞杆伸出时，多级缸下端盖以及多级缸方形内管沿着外缸方形内管外壁滑动；活塞杆下端盖沿着多级缸方形内管的外壁滑动。当活塞杆及多级气缸回缩时，活塞杆下端盖沿着多级缸方形内管的外壁滑动，多级缸下端盖以及多级缸方形内管沿着外缸方形内管外壁滑动。在多级气缸升降过程中，由于外缸方形内管和外缸体固定，外缸方形内管被套于多级缸下端盖正方形通孔中滑动，多级缸方形内管被套于活塞杆下端盖正方形通孔中滑动，所以外缸方形内管能阻止多级缸体与外缸体相对转动；同时多级缸方形内管能阻止活塞杆与多级缸体相对转动，从而达到各级气缸防转的作用。这种方案可以使各级气缸间不能相对旋转，当将这种防转气缸的外缸固定于支架上，气缸的活塞杆端头连接马达、减速箱等构成钻机时，钻机钻孔时马达扭矩通过各级气缸和外缸传递给支架，不需要通过操纵臂用人力来平衡。这样可以通过软通气管连接控制阀对钻机控制，控制钻机的旋转与停止，气缸的伸缩。从而操作者可以进行离机操作，提高了煤矿生产的安全性。

附图说明

图1玻璃钢防转多级气缸伸出状态示意图。

图2玻璃钢防转多级气缸缩回状态示意图。

图3图1中的A-A剖面示意图。

图中：活塞杆上端盖1、活塞杆2、活塞杆圆形内管3、防尘圈4、多级缸上端盖5、密封圈6、支撑环7、多级缸体8、外缸上端盖9、紧定螺钉10、外缸体11、螺栓12、外缸下端盖13、气缸底板14、螺母15、多级缸方形内管16、活塞杆下端盖17、多级缸下端盖18、外缸方形内管19、卡环20、O形密封圈21、O形密封圈22、密封圈23、支撑环24、密封圈25、支撑环26、防尘圈27、支撑环28、密封圈29。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明：

一种玻璃钢防转多级气缸，包括活塞杆部分、多级缸部分和外缸部分。

活塞杆部分包括：活塞杆上端盖1、活塞杆2、活塞杆圆形内管3、活塞杆下端盖17、密封圈23、支撑环24。

在活塞杆下端盖17中心的凸台上，设置一个方形通孔，其方形通孔的对角线的长度小于活塞杆圆形内管3的直径。

活塞杆圆形内管3焊接在活塞杆下端盖17的有凸台面的中心上，将其从下端装入活塞杆2，活塞杆下端盖17与活塞杆2粘结；活塞杆上端盖1安装在活塞杆2的上端与活塞杆2粘结，活塞杆圆形内管3与活塞杆上端盖1焊接。活塞杆上端盖1上的通气孔a和通气孔b用于工作时的进出气。密封圈23用于活塞和多级缸体8内壁的密封，支撑环24用于活塞和多级缸体8内壁的支撑。

多级缸部分包括：防尘圈4、多级缸上端盖5、密封圈6、支撑环7、多级缸体8、紧定螺钉10、多级缸方形内管16、多级缸下端盖18、密封圈25、支撑环26。

多级缸下端盖18为带孔的圆盘，其外径稍小于多级缸体8的内径。在多级缸下端盖18的中心，设正方形通孔，其边长稍大于外缸方形内管19外壁的边长；在多级缸下端盖18的圆周上设通气孔e，使得腔V与腔VIII相通。在多级缸下端盖18的外侧面上沿圆周均匀设置多个螺孔，通过紧定螺钉10与多级缸体8下端连接。

在多级缸下端盖18的中心焊接一个截面为正方形的多级缸方形内管16。多级缸方形内管16的内壁正方形边长大于外缸方形内管19的外壁正方形边长。密封圈25用于多级缸体8外壁和外缸体11内壁的密封，支撑环26用于多级缸体8外壁和外缸体11内壁的支撑。

外缸部分包括：外缸上端盖9、外缸体11、螺栓12、外缸下端盖13、气缸底板14、螺母15、外缸方形内管19、卡环20、O形密封圈21、O形密封圈22、防尘圈27、密封圈28、支撑环29。

在外缸下端盖13中心设置圆孔，其直径要大于外缸方形内管19外壁正方形的对角线。在外缸下端盖13的侧面和下端面上分别设置环形槽，并放置O型密封圈21、22，防止腔VIII内压缩气的泄漏，在外缸方形内管19靠近外缸下端盖13的部分设通气孔f，使外缸方形内管19内腔与腔VIII相通。

在气缸底板14的中心焊接一个截面为正方形的外缸方形内管19。将外缸下端盖13从外缸方形内管19上端套入，放置在外缸方形内管19下端的气缸底板14上。

将活塞杆部分从多级缸体8下端装入多级缸体8内，在多级缸下端盖18上焊接的多级缸方形内管16穿过活塞杆下端盖17的正方形通孔进入活塞杆圆形内管3中，多级缸方形内管16的长度满足活塞杆部分伸展到最大时也不会脱离活塞杆下端盖17的正方形通孔。多级缸下端盖18和多级缸体8用紧定螺钉10固定在一起。

将多级缸部分连同活塞杆部分一起从外缸体11下端装入外缸体11中，然后在外缸体11下端装上外缸下端盖13，再将焊在气缸底板14上的外缸方形内管19穿过外缸下端盖13的中心孔，插进多级缸下端盖18的正方形通孔并套入多级缸方形内管16中，外缸方形内管19的长度满足多级缸伸展到最大时也不会脱离多级缸下端盖18的正方形通孔。气缸底板14与外缸体11由螺栓12、螺母15通过卡环20固定。

如图1，当a孔通入压缩空气，b孔通大气时，压缩空气从a孔进入腔I和外缸方形内管19，再通过f孔进入腔VIII，推动多级缸体8和活塞杆2一起上升，在此过程中多级缸下端盖18以及多级缸方形内管16沿着外缸方形内管19外壁滑动，直到行程终点；然后气体通过e孔进入腔V，推动活塞杆2继续上升，在此过程中活塞杆下端盖17沿着多级缸方形内管16的外壁滑动。气缸伸出过程中腔IV以及腔VI中的气体分别通过c孔、d孔返回到腔II，从通气孔b排出。

如图2，当b孔通入压缩空气，a孔通大气时，压缩气体从b孔进入腔II推动活塞杆2回缩，在此过程中活塞杆下端盖17沿着多级缸方形内管16的外壁滑动，当活塞杆2的活塞缩回到d孔以下位置后，压缩空气经腔II通过c孔、d孔进入VI腔，推动多级缸体8也开始向下回缩，在此过程中多级缸下端盖18以及多级缸方形内管16沿着外缸方形内管19外壁滑动，直到回缩到最低端。气缸缩回过程中腔V以及腔VIII中的气体通过e孔、f孔返回到腔I，从通气孔a排出。

在多级气缸升降过程中，由于外缸方形内管19和外缸体11固定，外缸方形内管19被套于多级缸下端盖18正方形通孔中滑动，多级缸方形内管16被套于活塞杆下端盖17的正方形通孔中滑动，所以外缸方形内管19能阻止多级缸体8与外缸体11相对转动；同时多级缸方形内管16能阻止活塞杆2与多级缸体8相对转动，从而达到各级气缸防转的作用。

当将这种防转气缸的外缸体11固定于一个支架上，气缸的活塞杆2的端头联接马达、减速箱等构成钻机时，钻机钻孔的扭矩通过各级气缸和外缸传递给支架，不需要通过操纵臂用人力来平衡。这样可以通过软通气管连接控制阀对钻机控制，控制钻机的旋转与停止，气缸的伸缩。从而操作者可以进行离机操作，提高了煤矿生产的安全性。

Claims (3)

1.一种玻璃钢防转多级气缸，包括活塞杆部分、多级缸部分和外缸部分，将活塞杆部分从多级缸体(8)下端装入多级缸体(8)内，将多级缸部分连同活塞杆部分一起从外缸体(11)下端装入外缸体(11)中，然后在外缸体(11)下端装上外缸下端盖(13)，气缸底板(14)与外缸体(11)由螺栓(12)、螺母(15)通过卡环(20)固定，密封圈和支撑环用于各部分之间的密封和支撑；其特征在于：在活塞杆下端盖(17)中心，设置一个方形通孔，其方形通孔的对角线的长度小于活塞杆圆形内管(3)的直径；

在具有通气孔(e)的多级缸下端盖(18)中心的方形通孔上，焊接一个截面为方形的多级缸方形内管(16)，外缸方形内管(19)焊接在气缸底板(14)的中心上；多级缸方形内管(16)穿过活塞杆下端盖(17)的正方形通孔进入活塞杆圆形内管(3)中；多级缸下端盖(18)和多级缸体(8)用紧定螺钉(10)固定在一起；

将焊在气缸底板(14)上的外缸方形内管(19)穿过外缸下端盖(13)的中心孔，插进多级缸下端盖(18)的正方形通孔并套入多级缸方形内管(16)中，在外缸方形内管(19)靠近外缸下端盖(13)的部分设通气孔(f)。

2.如权利要求1所述的一种玻璃钢防转多级气缸，其特征在于：外缸方形内管(19)的内壁与外缸方形内管(19)的外壁为间隙配合；多级缸方形内管(16)的外壁与活塞杆下端盖(17)的内壁为间隙配合。

3.如权利要求1所述的一种玻璃钢防转多级气缸，其特征在于：多级缸方形内管(16)的长度满足活塞杆部分伸展到最大时也不会脱离活塞杆下端盖(17)的正方形通孔；外缸方形内管(19)的长度满足多级缸伸展到最大时也不会脱离多级缸下端盖(18)的正方形通孔。

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