專(zhuān)利名稱(chēng)：?jiǎn)误w液壓支柱的制作方法
專(zhuān)利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種礦用支護(hù)設(shè)備，尤其是一種外注式單體液壓支柱。
二背景技術(shù)：
煤礦采掘工作面支護(hù)設(shè)備是礦山必不可少的設(shè)備之一。目前煤礦中使用的支護(hù)設(shè)備主要有木支柱、單體金屬磨擦支柱及單體液壓支柱等，由于木支柱浪費(fèi)大量木材，且其無(wú)恒增阻降距，所以很少使用了；單體金屬摩擦支柱因其初撐力小而且不均勻，恒增阻降距也無(wú)法保證；單體液壓支柱是繼單體金屬摩擦支柱之后發(fā)展的新一代產(chǎn)品，已經(jīng)推廣應(yīng)用了二十余年了，單體液壓支柱有內(nèi)注式和外注式兩種，如由煤炭工業(yè)出版社1993年出版的《采掘機(jī)械》和由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)發(fā)明的專(zhuān)利號(hào)為97107063.6的“單體液壓支柱”專(zhuān)利，該專(zhuān)利為外柱式單體液壓支柱，它靠工作面預(yù)設(shè)的乳化液站輸出的壓力液進(jìn)行初撐，在頂板來(lái)壓和卸載時(shí)，通過(guò)其上的三用閥使乳化液泄出，支柱下降，重復(fù)工作時(shí)再用乳化液站的壓力液進(jìn)行初撐，依次循環(huán)。由于目前的單體液壓支柱均在活柱上焊接一個(gè)三用閥的閥座，影響了活柱的強(qiáng)度；又由于其油缸內(nèi)表面是單體液壓支柱的高壓密封面，其生產(chǎn)成本較高；而煤礦井下水質(zhì)較差，所配制的乳化液質(zhì)量一般不能保證，造成油缸腐蝕比較嚴(yán)重，易使支柱報(bào)廢。每年支柱的報(bào)廢量達(dá)三十萬(wàn)根，造成極大的浪費(fèi)。我國(guó)煤礦數(shù)量眾多，目前比較普遍使用單體液壓支柱，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單體液壓支柱的需要量每年已超過(guò)100萬(wàn)根以上，因此，對(duì)單體液壓支護(hù)設(shè)備的改進(jìn)和充實(shí)發(fā)展新的產(chǎn)品具有重要的意義。
三、技術(shù)內(nèi)容1.發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而設(shè)計(jì)一種能確保支柱的活柱強(qiáng)度、容易加工、重量輕、強(qiáng)度高及使用壽命長(zhǎng)的單體液壓支柱；且其工作介質(zhì)使用煤礦的井下水而不用乳化液，因而不污染環(huán)境和水源。
2.技術(shù)方案本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式來(lái)實(shí)施的一種單體液壓支柱，它包括頂蓋、油缸、復(fù)位彈簧及三用閥；它還包括油缸內(nèi)裝有活柱，活柱上頂部裝有頂蓋，油缸下端部外圓裝有底座，復(fù)位彈簧裝在活柱腔體內(nèi)，其上下分別與頂蓋的掛環(huán)和及底座的彈簧掛環(huán)相連接，油缸的上端及活柱上連接有手把體；所述的活柱是一根長(zhǎng)管，其外圓的上端有溝槽，中下部位有軸肩，下端部有圓環(huán)形凸臺(tái)，位于凸臺(tái)上方的圓周上有多個(gè)徑向通孔，活柱上部通過(guò)O形密封圈、擋圈及連接鋼絲與頂蓋內(nèi)壁密封連接固定，其下端外壁的圓環(huán)形凸臺(tái)與油缸的內(nèi)壁為滑動(dòng)配合，所述的手把體是由一段短圓管外壁與一段較小的圓管的外壁相互垂直連接，并在小圓管的外壁上連接一個(gè)手把構(gòu)成，在短圓管和小圓管交叉處有一個(gè)或若干個(gè)徑向通孔，連通兩管內(nèi)腔及油缸內(nèi)腔，并連通三用閥，三用閥裝在手把體的小圓管中，其短圓管內(nèi)壁是個(gè)階梯孔，上階梯及下階梯孔中均有環(huán)形溝槽，其上段內(nèi)壁通過(guò)防塵圈、y形密封圈及擋圈與活柱的外表面形成滑動(dòng)密封配合，其下段內(nèi)壁通過(guò)O形密封圈、擋圈及連接鋼絲與油缸上端外表面形成密封連接固定，油缸的下端外表面通過(guò)O形密封圈、擋圈及連接鋼絲與底座密封連接固定；這樣就形成了由活柱、頂蓋、油缸、手把體、底座及三用閥所包圍形成的一個(gè)可變的密封腔體，當(dāng)變動(dòng)腔體體積時(shí)可實(shí)現(xiàn)單體液壓支柱的伸縮工作。所述的底座是由底座體和彈簧掛環(huán)組成的，底座體是由一個(gè)底部為圓盤(pán)及其上沿外圓周凸起一段短圓管構(gòu)成，其短圓管內(nèi)壁上有多條環(huán)形溝槽，在最上面的環(huán)形溝槽壁上有一個(gè)矩形通孔，圓盤(pán)內(nèi)底中心凹進(jìn)一個(gè)球缺空間，彈簧掛環(huán)是包括圓頭鉚釘和墊圈，圓頭鉚釘尾部有徑向通圓孔，將鉚釘頭部裝入圓盤(pán)上的球缺空間中，使套裝在鉚釘上的墊圈外緣與圓盤(pán)內(nèi)平面焊接固定，焊后鉚釘可轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的頂蓋是由頂蓋座的方形板下方連接一短圓管和其上面四個(gè)角上各凸出一個(gè)圓臺(tái)形狀的爪子構(gòu)成，其上裝有球形支座，銷(xiāo)釘，墊圈，方形板下面密封焊接有一個(gè)口朝方形板的口碗，口碗外下底部中心焊有一個(gè)圓形掛環(huán)。所述的活柱及油缸也可用玻璃鋼制成。
3.技術(shù)效果本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點(diǎn)該支柱的三用閥是安裝在手把體上，既保證了活柱的強(qiáng)度，也減輕了支柱的重量，當(dāng)活柱進(jìn)行伸縮時(shí)它不隨之升降，這樣工人操作起來(lái)既方便又安全，更減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；手把設(shè)在裝有三用閥的手把體的小圓柱管的外側(cè)，以保證工人在使用時(shí)不損壞三用閥；它無(wú)需在活柱內(nèi)壁上焊接連接彈簧的掛鉤，以免影響活柱在生產(chǎn)加工過(guò)程中因焊接而變形，從而保證了活柱的加工精度，也降低了生產(chǎn)成本；它的底座是外包安裝在油缸下端的外側(cè)，這樣就避免了油缸在內(nèi)腔壓力大的情況下出現(xiàn)喇叭口，造成密封不緊而泄液，甚至變形太大而失效；本支柱使用的工作介質(zhì)是煤礦的井下水，避免了過(guò)去因使用乳化液所造成的地下水的污染，保證了礦區(qū)生活飲用水的質(zhì)量和人們的身體健康；該支柱從結(jié)構(gòu)上和材質(zhì)上改進(jìn)后，減輕了支柱的重量，增加了強(qiáng)度，延長(zhǎng)了使用壽命，且其性能穩(wěn)定性好，環(huán)保。
四

圖1是本實(shí)用新型的外形圖。
圖2是本實(shí)用新型外形圖的剖視圖。
五具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述如圖1及圖2所示，它是由頂蓋1、活柱2、手把體3、油缸4、復(fù)位彈簧5、三用閥7、底座6及密封圈、擋圈、防塵圈和連接鋼絲等組成。其中頂蓋1是個(gè)組合件，它包括頂蓋座是由一方形板1-1下方連接一段短圓管構(gòu)成，其上面四個(gè)角上各凸出一個(gè)圓臺(tái)形狀的爪子，上面中央有個(gè)球缺形凹槽，凹槽中裝有球形支座1-2，球缺形凹槽及球形支座中央均有軸向通孔，孔中裝入銷(xiāo)釘1-3，然后在銷(xiāo)釘1-3的尾部裝入墊圈并焊牢，使銷(xiāo)釘1-3可在孔中活動(dòng)，方板的下面中心位置密封焊接有一個(gè)口朝上的扣碗1-4，在扣碗的下底中心部位焊接有一個(gè)用鋼筋或鋼絲彎成的掛環(huán)1-5，在短圓管內(nèi)壁有多個(gè)環(huán)形溝槽，在最下面的環(huán)形溝槽壁上有一個(gè)矩形通孔，以便于用連接鋼絲將頂蓋與活柱2連接，將掛環(huán)焊接在頂蓋上，避免了焊在活體上形成其內(nèi)壁變形，這樣也就延長(zhǎng)了其使用壽命；活柱2是一根長(zhǎng)管，其上部外壁有環(huán)形溝槽，其外壁中下段有軸肩和底部有環(huán)形凸臺(tái)，在其下部管壁上的環(huán)形凸臺(tái)上方有多個(gè)徑向通圓孔，環(huán)形凸臺(tái)的外圓表面與油缸4的內(nèi)表面間為滑動(dòng)配合，使活柱2可沿軸向相對(duì)滑動(dòng)，活柱2與頂蓋1通過(guò)O形密封圈8、擋圈9和連接鋼絲10密封連接固定；手把體3是一個(gè)由一段短圓管一側(cè)的外壁與一段小圓管的外壁相互垂直連接，并在小圓管的外壁連接一個(gè)手把構(gòu)成的，在短圓管和小圓管交叉處有1個(gè)或多個(gè)徑向通圓孔，使兩管及油缸內(nèi)腔連通，并與三用閥7相通，小圓管內(nèi)壁為階梯孔，供安裝三用閥之用，短圓管內(nèi)壁為階梯通孔，其上下階梯孔壁上各有多個(gè)環(huán)形溝槽，其上段通過(guò)防塵圈11、y形密封圈12及擋圈13與活柱2間形成滑動(dòng)密封配合，其下段通過(guò)O形密封圈14、擋圈15及連接鋼絲16與油缸4上端形成密封連接固定；油缸4是一根長(zhǎng)管，其上下端外壁上均有環(huán)形溝槽，其下端通過(guò)連接鋼絲17、O形密封圈18及擋圈19與底座6內(nèi)壁密封連接固定，活柱2與油缸4也可用玻璃鋼制成的，它比鋼結(jié)構(gòu)減輕了重量，提高了支柱的防腐性能；復(fù)位彈簧5是一個(gè)兩端帶掛鉤的圓柱拉伸彈簧，其上端掛鉤掛在頂蓋1的掛環(huán)1-5上，其下端掛在底座6的彈簧掛環(huán)上；底座6是由底座體和彈簧掛環(huán)組成，底座體是一個(gè)底部為圓盤(pán)其上面沿外圓周凸起一段短圓管構(gòu)成，圓盤(pán)內(nèi)底中心部位凹進(jìn)一個(gè)球缺形空間，圓盤(pán)外底部為圓弧形，其短圓管的結(jié)構(gòu)與頂蓋上方形板1-1連接的短圓管結(jié)構(gòu)相同，彈簧掛環(huán)是圓形墊圈和圓頭鉚釘組成，鉚釘尾部有一個(gè)徑向通圓孔，也可將鉚釘尾部錘扁并鉆孔，將鉚釘頭部裝入圓盤(pán)內(nèi)底中心的球缺空間中，使套裝在鉚釘上的墊圈外緣與圓盤(pán)內(nèi)底平面焊接固定，焊后鉚釘可以轉(zhuǎn)動(dòng)，便于鉚釘孔與復(fù)位彈簧5下部掛鉤連接。底座6與油缸4這種連接的改進(jìn)使油缸底部不會(huì)形成喇叭口而變形，甚至報(bào)廢。這樣由頂蓋1、活柱2、手把體3、油缸4、底座6及三用閥7所圍成可變的腔體空間。通過(guò)三用閥向支柱內(nèi)注液，液體通過(guò)手把體的通孔進(jìn)入油缸4與活柱2形成的環(huán)形腔體，再?gòu)幕钪?下端的徑向孔進(jìn)入活柱體內(nèi)腔，這樣隨著液體的注入，達(dá)到一定壓力時(shí)，活柱和頂蓋上升，支柱支撐；支柱降柱時(shí)，在復(fù)位彈簧作用下，液體通過(guò)活柱2下端的徑向通孔排至活柱2和油缸4間的環(huán)形腔體內(nèi)，再?gòu)氖职洋w3上的通孔通過(guò)其上的三用閥使液體泄出，液體每注入和泄出一次，支柱便支撐和降柱一次，這樣支柱便完成一個(gè)工作循環(huán)。
本支柱的全部零件都經(jīng)特殊的氮化處理，以增加其防腐性能及耐磨性。其工作介質(zhì)是采用井下水作介質(zhì)，防止污染，既廉價(jià)又環(huán)保。
本支柱的活柱2和油缸4也可用玻璃鋼制成，即減輕了支柱的重量，也提高了支柱的防腐性能。
權(quán)利要求1.一種單體液壓支柱，它包括頂蓋(1)、油缸(4)、復(fù)位彈簧(5)及三用閥(7)；其特征在于它還包括油缸(4)內(nèi)裝有活柱(2)，活柱(2)上頂部裝有頂蓋(1)，油缸(4)下端部外圓裝有底座(6)，復(fù)位彈簧(5)裝在活柱(2)腔體內(nèi)，其上下端分別與頂蓋(1)的掛環(huán)和及底座(6)的彈簧掛環(huán)相連接，油缸(4)的上端及活柱(2)上連接有手把體(3)；所述的活柱(2)是一根長(zhǎng)管，其外圓的上端有溝槽，中下部位有軸肩，下端部有圓環(huán)形凸臺(tái)，位于凸臺(tái)上方的圓周上有多個(gè)徑向通孔，活柱(2)上部通過(guò)O形密封圈(8)、擋圈(9)及連接鋼絲(10)與頂蓋(1)內(nèi)壁密封連接固定，其下端外壁的圓環(huán)形凸臺(tái)與油缸(4)的內(nèi)壁為滑動(dòng)配合，所述的手把體(3)是由一段短圓管外壁與一段較小的圓管的外壁相互垂直連接，并在小圓管的外壁上連接一個(gè)手把構(gòu)成，在短圓管和小圓管交叉處有一個(gè)或若干個(gè)徑向通孔，連通兩管內(nèi)腔及油缸(4)內(nèi)腔，并連通三用閥(7)，三用閥(7)裝在手把體(3)的小圓管中，其短圓管內(nèi)壁是個(gè)階梯孔，上階梯及下階梯孔中均有環(huán)形溝槽，其上段內(nèi)壁通過(guò)防塵圈(11)、y形密封圈(12)及擋圈(13)與活柱(2)的外表面形成滑動(dòng)密封配合，其下段內(nèi)壁通過(guò)O形密封圈(14)、擋圈(15)及連接鋼絲(16)與油缸(4)上端外表面形成密封連接固定，油缸(4)的下端外表面通過(guò)O形密封圈(17)、擋圈(18)及連接鋼絲(19)與底座(6)密封連接固定；這樣就形成了由活柱、頂蓋、油缸、手把體、底座及三用閥所包圍形成的一個(gè)可變的密封腔體，當(dāng)變動(dòng)腔體體積時(shí)可實(shí)現(xiàn)單體液壓支柱的伸縮工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體液壓支柱，其特征在于所述的底座(8)是由底座體和彈簧掛環(huán)組成的，底座體是由一個(gè)底部為圓盤(pán)及其上沿外圓周凸起一段短圓管構(gòu)成，其短圓管內(nèi)壁上有多條環(huán)形溝槽，在最上面的環(huán)形溝槽壁上有一個(gè)矩形通孔，圓盤(pán)內(nèi)底中心凹進(jìn)一個(gè)球缺空間，彈簧掛環(huán)是包括圓頭鉚釘和墊圈，圓頭鉚釘尾部有徑向通圓孔，將鉚釘頭部裝入圓盤(pán)上的球缺空間中，使套裝在鉚釘上的墊圈外緣與圓盤(pán)內(nèi)平面焊接固定，焊后鉚釘可轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體液壓支柱，其特征在于所述的頂蓋(1)是由頂蓋座的方形板(1-1)下方連接一短圓管和其上面四個(gè)角上各凸出一個(gè)圓臺(tái)形狀的爪子構(gòu)成，其上裝有球形支座，銷(xiāo)釘，墊圈，方形板下面密封焊接有一個(gè)口朝方形板的口碗，口碗外下底部中心焊有一個(gè)圓形掛環(huán)(1-5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體液壓支柱，其特征在于所述的頂蓋(1)、活柱(2)、手把體(3)、油缸(4)，復(fù)位彈簧(5)，底座(6)，三用閥(7)及其零件表面均進(jìn)行了防腐和耐磨的氮化處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單體液壓支柱，其特征在于所述的活(2)及油缸(4)也可用玻璃鋼制成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種單體液壓支柱。它由頂蓋，活柱，手把體，三用閥，油缸，底座，復(fù)位彈簧及密封件，彈簧鋼絲等組成；由頂蓋，活柱，手把體，油缸，底座及三用閥所包圍成一個(gè)可變的腔體，注入腔體內(nèi)的工作介質(zhì)通過(guò)活柱的內(nèi)腔橫斷面積直接作用在頂蓋上，腔體變大，支柱升高，反之，在復(fù)位彈簧的作用下，支柱降低；三用閥安裝在手把體上，不隨支柱的伸縮而改變高度；它的工作介質(zhì)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。它的結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單可行，壽命長(zhǎng)，重量輕，穩(wěn)定性好，承載能力大，成本低，維護(hù)維修費(fèi)用低，使用方便，安全，環(huán)保，可靠。
文檔編號(hào)E21D15/44GK2596014SQ0229312
公開(kāi)日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月30日
發(fā)明者李炳文, 趙繼云, 王啟廣, 李洪濤 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)