專利名稱：玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鉆孔設(shè)備的推進裝置，尤指一種用于煤礦巷道錨桿支護的錨桿鉆機用的玻璃鋼多級氣缸。
背景技術(shù)：
錨桿支護技術(shù)在煤礦巷道的支護中取得廣泛的應(yīng)用。巷道頂板錨桿多采用氣動錨桿鉆機完成鉆裝作業(yè)。已有氣動錨桿鉆機主要由氣動馬達及其減速箱、機頭連接套、多級氣缸、操縱臂等組成。氣動馬達和減速箱為鉆機鉆孔提供扭矩，多級氣缸為鉆機鉆孔提供推力。多級氣缸是氣動式錨桿鉆機的關(guān)鍵部件之一，為了鉆機的輕便，各級氣缸筒用玻璃鋼制造。已有鉆機的氣缸都是單作用氣缸，向上鉆孔后靠自重縮回。
隨著深層煤炭資源的開采，巷道的壓力增大，需要高強度的支護。所以需要鉆機不僅在頂板上向上鉆孔，也需要沿水平方向鉆孔和向下鉆孔。這樣使用單作用氣缸推進的鉆機鉆孔后不能回縮。北京交通大學生產(chǎn)了一種玻璃鋼雙作用多級氣缸，由活塞桿、多級缸和外缸三部分組成。在活塞桿內(nèi)設(shè)置活塞桿圓形內(nèi)管，其一端與活塞桿上端蓋焊接，另一端與活塞桿下端蓋焊接。在活塞桿上端蓋設(shè)置有一個中心通氣孔，在活塞桿上端蓋四周與中心通氣孔同心的圓周上設(shè)置多個周邊通氣孔，中心通氣孔位于活塞桿上端蓋的中心，周邊通氣孔均布在活塞桿上端蓋上大于活塞桿圓形內(nèi)管的直徑的同心圓周上；在活塞桿和多級缸體下端靠近活塞部分的側(cè)壁上分別開有活塞桿通氣孔和多級缸通氣孔。當從中心通氣孔通入壓縮空氣，周邊通氣孔通大氣時，壓縮空氣從中心通氣孔進入，推動多級缸體和活塞桿一起上升，當多級缸體移動到最大行程后，氣體推動活塞桿繼續(xù)上升，從而實現(xiàn)多級氣缸大行程為鉆機鉆孔提供推力。當周邊通氣孔通入壓縮空氣，中心通氣孔通大氣時，壓縮氣體推動活塞桿回縮，當活塞桿的活塞縮回到多級缸通氣孔以下位置后，氣體的壓力推動多級缸體也開始向下回縮，直到回縮到最低端。這樣實現(xiàn)了氣缸的伸縮都在壓縮氣的作用下實現(xiàn)，從而實現(xiàn)了多級氣缸的雙作用。使用這種氣缸的鉆機可以將氣缸的外缸固定在支架上，實現(xiàn)各個方向鉆孔，并能夠靠氣壓回縮。但是這種在鉆機工作時，馬達旋轉(zhuǎn)的扭矩，須靠人扶住操縱臂來平衡，否則氣缸將隨馬達旋轉(zhuǎn)，不能實現(xiàn)離機操作，不利于操作者的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是阻止多級氣缸轉(zhuǎn)動，使氣缸只能伸縮，不能相對旋轉(zhuǎn)。
本實用新型的技術(shù)方案一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，包括活塞桿部分、多級缸部分和外缸部分，將活塞桿部分從多級缸體下端裝入多級缸體內(nèi)，將多級缸部分連同活塞桿部分一起從外缸體下端裝入外缸體中，然后在外缸體下端裝上外缸下端蓋，氣缸底板與外缸體由螺栓、螺母通過卡環(huán)固定，密封圈和支撐環(huán)用于各部分之間的密封和支撐；其特征在于在活塞桿下端蓋中心，設(shè)置一個方形通孔，其方形通孔的對角線的長度小于活塞桿圓形內(nèi)管的直徑；在具有通氣孔的多級缸下端蓋中心的方形通孔上，焊接一個截面為方形的多級缸方形內(nèi)管，外缸方形內(nèi)管焊接在氣缸底板的中心上；多級缸方形內(nèi)管穿過活塞桿下端蓋的正方形通孔進入活塞桿圓形內(nèi)管中；多級缸下端蓋和多級缸體用緊定螺釘固定在一起；將焊在氣缸底板上的外缸方形內(nèi)管穿過外缸下端蓋的中心孔，插進多級缸下端蓋的正方形通孔并套入多級缸方形內(nèi)管中，在外缸方形內(nèi)管靠近外缸下端蓋的部分設(shè)通氣孔。
外缸方形內(nèi)管的內(nèi)壁與外缸方形內(nèi)管的外壁為間隙配合；多級缸方形內(nèi)管的外壁與活塞桿下端蓋的內(nèi)壁為間隙配合。
多級缸方形內(nèi)管的長度滿足活塞桿部分伸展到最大時也不會脫離活塞桿下端蓋的正方形通孔；外缸方形內(nèi)管的長度滿足多級缸伸展到最大時也不會脫離多級缸下端蓋的正方形通孔。
本實用新型的有益效果當多級缸體和活塞桿伸出時，多級缸下端蓋以及多級缸方形內(nèi)管沿著外缸方形內(nèi)管外壁滑動；活塞桿下端蓋沿著多級缸方形內(nèi)管的外壁滑動。當活塞桿及多級氣缸回縮時，活塞桿下端蓋沿著多級缸方形內(nèi)管的外壁滑動，多級缸下端蓋以及多級缸方形內(nèi)管沿著外缸方形內(nèi)管外壁滑動。在多級氣缸升降過程中，由于外缸方形內(nèi)管和外缸體固定，外缸方形內(nèi)管被套于多級缸下端蓋正方形通孔中滑動，多級缸方形內(nèi)管被套于活塞桿下端蓋正方形通孔中滑動，所以外缸方形內(nèi)管能阻止多級缸體與外缸體相對轉(zhuǎn)動；同時多級缸方形內(nèi)管能阻止活塞桿與多級缸體相對轉(zhuǎn)動，從而達到各級氣缸防轉(zhuǎn)的作用。這種方案可以使各級氣缸間不能相對旋轉(zhuǎn)，當將這種防轉(zhuǎn)氣缸的外缸固定于支架上，氣缸的活塞桿端頭連接馬達、減速箱等構(gòu)成鉆機時，鉆機鉆孔時馬達扭矩通過各級氣缸和外缸傳遞給支架，不需要通過操縱臂用人力來平衡。這樣可以通過軟通氣管連接控制閥對鉆機控制，控制鉆機的旋轉(zhuǎn)與停止，氣缸的伸縮。從而操作者可以進行離機操作，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。


圖1玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸伸出狀態(tài)示意圖。
圖2玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸縮回狀態(tài)示意圖。
圖3圖1中的A-A剖面示意圖。
圖中活塞桿上端蓋1、活塞桿2、活塞桿圓形內(nèi)管3、防塵圈4、多級缸上端蓋5、密封圈6、支撐環(huán)7、多級缸體8、外缸上端蓋9、緊定螺釘10、外缸體11、螺栓12、外缸下端蓋13、氣缸底板14、螺母15、多級缸方形內(nèi)管16、活塞桿下端蓋17、多級缸下端蓋18、外缸方形內(nèi)管19、卡環(huán)20、O形密封圈21、O形密封圈22、密封圈23、支撐環(huán)24、密封圈25、支撐環(huán)26、防塵圈27、支撐環(huán)28、密封圈29。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，包括活塞桿部分、多級缸部分和外缸部分。
活塞桿部分包括活塞桿上端蓋1、活塞桿2、活塞桿圓形內(nèi)管3、活塞桿下端蓋17、密封圈23、支撐環(huán)24。
在活塞桿下端蓋17中心的凸臺上，設(shè)置一個方形通孔，其方形通孔的對角線的長度小于活塞桿圓形內(nèi)管3的直徑。
活塞桿圓形內(nèi)管3焊接在活塞桿下端蓋17的有凸臺面的中心上，將其從下端裝入活塞桿2，活塞桿下端蓋17與活塞桿2粘結(jié)；活塞桿上端蓋1安裝在活塞桿2的上端與活塞桿2粘結(jié)，活塞桿圓形內(nèi)管3與活塞桿上端蓋1焊接。活塞桿上端蓋1上的通氣孔a和通氣孔b用于工作時的進出氣。密封圈23用于活塞和多級缸體8內(nèi)壁的密封，支撐環(huán)24用于活塞和多級缸體8內(nèi)壁的支撐。
多級缸部分包括防塵圈4、多級缸上端蓋5、密封圈6、支撐環(huán)7、多級缸體8、緊定螺釘10、多級缸方形內(nèi)管16、多級缸下端蓋18、密封圈25、支撐環(huán)26。
多級缸下端蓋18為帶孔的圓盤，其外徑稍小于多級缸體8的內(nèi)徑。在多級缸下端蓋18的中心，設(shè)正方形通孔，其邊長稍大于外缸方形內(nèi)管19外壁的邊長；在多級缸下端蓋18的圓周上設(shè)通氣孔e，使得腔V與腔VIII相通。在多級缸下端蓋18的外側(cè)面上沿圓周均勻設(shè)置多個螺孔，通過緊定螺釘10與多級缸體8下端連接。
在多級缸下端蓋18的中心焊接一個截面為正方形的多級缸方形內(nèi)管16。多級缸方形內(nèi)管16的內(nèi)壁正方形邊長大于外缸方形內(nèi)管19的外壁正方形邊長。密封圈25用于多級缸體8外壁和外缸體11內(nèi)壁的密封，支撐環(huán)26用于多級缸體8外壁和外缸體11內(nèi)壁的支撐。
外缸部分包括外缸上端蓋9、外缸體11、螺栓12、外缸下端蓋13、氣缸底板14、螺母15、外缸方形內(nèi)管19、卡環(huán)20、O形密封圈21、O形密封圈22、防塵圈27、密封圈28、支撐環(huán)29。
在外缸下端蓋13中心設(shè)置圓孔，其直徑要大于外缸方形內(nèi)管19外壁正方形的對角線。在外缸下端蓋13的側(cè)面和下端面上分別設(shè)置環(huán)形槽，并放置O型密封圈21、22，防止腔VIII內(nèi)壓縮氣的泄漏，在外缸方形內(nèi)管19靠近外缸下端蓋13的部分設(shè)通氣孔f，使外缸方形內(nèi)管19內(nèi)腔與腔VIII相通。
在氣缸底板14的中心焊接一個截面為正方形的外缸方形內(nèi)管19。將外缸下端蓋13從外缸方形內(nèi)管19上端套入，放置在外缸方形內(nèi)管19下端的氣缸底板14上。
將活塞桿部分從多級缸體8下端裝入多級缸體8內(nèi)，在多級缸下端蓋18上焊接的多級缸方形內(nèi)管16穿過活塞桿下端蓋17的正方形通孔進入活塞桿圓形內(nèi)管3中，多級缸方形內(nèi)管16的長度滿足活塞桿部分伸展到最大時也不會脫離活塞桿下端蓋17的正方形通孔。多級缸下端蓋18和多級缸體8用緊定螺釘10固定在一起。
將多級缸部分連同活塞桿部分一起從外缸體11下端裝入外缸體11中，然后在外缸體11下端裝上外缸下端蓋13，再將焊在氣缸底板14上的外缸方形內(nèi)管19穿過外缸下端蓋13的中心孔，插進多級缸下端蓋18的正方形通孔并套入多級缸方形內(nèi)管16中，外缸方形內(nèi)管19的長度滿足多級缸伸展到最大時也不會脫離多級缸下端蓋18的正方形通孔。氣缸底板14與外缸體11由螺栓12、螺母15通過卡環(huán)20固定。
如圖1，當a孔通入壓縮空氣，b孔通大氣時，壓縮空氣從a孔進入腔I和外缸方形內(nèi)管19，再通過f孔進入腔VIII，推動多級缸體8和活塞桿2一起上升，在此過程中多級缸下端蓋18以及多級缸方形內(nèi)管16沿著外缸方形內(nèi)管19外壁滑動，直到行程終點；然后氣體通過e孔進入腔V，推動活塞桿2繼續(xù)上升，在此過程中活塞桿下端蓋17沿著多級缸方形內(nèi)管16的外壁滑動。氣缸伸出過程中腔IV以及腔VI中的氣體分別通過c孔、d孔返回到腔II，從通氣孔b排出。
如圖2，當b孔通入壓縮空氣，a孔通大氣時，壓縮氣體從b孔進入腔II推動活塞桿2回縮，在此過程中活塞桿下端蓋17沿著多級缸方形內(nèi)管16的外壁滑動，當活塞桿2的活塞縮回到d孔以下位置后，壓縮空氣經(jīng)腔II通過c孔、d孔進入VI腔，推動多級缸體8也開始向下回縮，在此過程中多級缸下端蓋18以及多級缸方形內(nèi)管16沿著外缸方形內(nèi)管19外壁滑動，直到回縮到最低端。氣缸縮回過程中腔V以及腔VIII中的氣體通過e孔、f孔返回到腔I，從通氣孔a排出。
在多級氣缸升降過程中，由于外缸方形內(nèi)管19和外缸體11固定，外缸方形內(nèi)管19被套于多級缸下端蓋18正方形通孔中滑動，多級缸方形內(nèi)管16被套于活塞桿下端蓋17的正方形通孔中滑動，所以外缸方形內(nèi)管19能阻止多級缸體8與外缸體11相對轉(zhuǎn)動；同時多級缸方形內(nèi)管16能阻止活塞桿2與多級缸體8相對轉(zhuǎn)動，從而達到各級氣缸防轉(zhuǎn)的作用。
當將這種防轉(zhuǎn)氣缸的外缸體11固定于一個支架上，氣缸的活塞桿2的端頭聯(lián)接馬達、減速箱等構(gòu)成鉆機時，鉆機鉆孔的扭矩通過各級氣缸和外缸傳遞給支架，不需要通過操縱臂用人力來平衡。這樣可以通過軟通氣管連接控制閥對鉆機控制，控制鉆機的旋轉(zhuǎn)與停止，氣缸的伸縮。從而操作者可以進行離機操作，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性。
權(quán)利要求1.一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，包括活塞桿部分、多級缸部分和外缸部分，將活塞桿部分從多級缸體(8)下端裝入多級缸體(8)內(nèi)，將多級缸部分連同活塞桿部分一起從外缸體(11)下端裝入外缸體(11)中，然后在外缸體(11)下端裝上外缸下端蓋(13)，氣缸底板(14)與外缸體(11)由螺栓(12)、螺母(15)通過卡環(huán)(20)固定，密封圈和支撐環(huán)用于各部分之間的密封和支撐；其特征在于在活塞桿下端蓋(17)中心，設(shè)置一個方形通孔，其方形通孔的對角線的長度小于活塞桿圓形內(nèi)管(3)的直徑；在具有通氣孔(e)的多級缸下端蓋(18)中心的方形通孔上，焊接一個截面為方形的多級缸方形內(nèi)管(16)，外缸方形內(nèi)管(19)焊接在氣缸底板(14)的中心上；多級缸方形內(nèi)管(16)穿過活塞桿下端蓋(17)的正方形通孔進入活塞桿圓形內(nèi)管(3)中；多級缸下端蓋(18)和多級缸體(8)用緊定螺釘(10)固定在一起；將焊在氣缸底板(14)上的外缸方形內(nèi)管(19)穿過外缸下端蓋(13)的中心孔，插進多級缸下端蓋(18)的正方形通孔并套入多級缸方形內(nèi)管(16)中，在外缸方形內(nèi)管(19)靠近外缸下端蓋(13)的部分設(shè)通氣孔(f)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，其特征在于外缸方形內(nèi)管(19)的內(nèi)壁與外缸方形內(nèi)管(19)的外壁為間隙配合；多級缸方形內(nèi)管(16)的外壁與活塞桿下端蓋(17)的內(nèi)壁為間隙配合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，其特征在于多級缸方形內(nèi)管(16)的長度滿足活塞桿部分伸展到最大時也不會脫離活塞桿下端蓋(17)的正方形通孔；外缸方形內(nèi)管(19)的長度滿足多級缸伸展到最大時也不會脫離多級缸下端蓋(18)的正方形通孔。
專利摘要一種玻璃鋼防轉(zhuǎn)多級氣缸，涉及鉆孔設(shè)備的推進裝置，尤指一種用于煤礦支護的鉆機用的多級氣缸。該多級氣缸包括活塞桿部分、多級缸部分和外缸部分。在氣缸底板(14)中心上，設(shè)置外缸方形內(nèi)管(19)，套于多級缸下端蓋(18)方形通孔中；在多級缸下端蓋(18)中心上，開設(shè)方形通孔，在多級缸下端蓋(18)的中心上，設(shè)置多級缸方形內(nèi)管(16)，一端套于活塞桿下端蓋(17)方形通孔中，另一端與多級缸下端蓋(18)焊接。這樣可以實現(xiàn)氣缸伸縮時阻止多級缸體與外缸體以及活塞桿與多級缸體的相對轉(zhuǎn)動。將這種氣缸的外缸固定，活塞桿端頭連接馬達等構(gòu)成鉆機時，鉆機鉆孔扭矩通過氣缸傳遞給固定架，不需要人力來平衡。
文檔編號F16J10/02GK2931886SQ20062002299
公開日2007年8月8日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者周明連, 張金英, 鄭泊芝 申請人:北京交通大學