專利名稱：?jiǎn)误w液壓支柱特性測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用液壓設(shè)備測(cè)壓儀表，進(jìn)一步講是用于煤礦外注式單體液壓支柱壓力測(cè)量的多功能測(cè)試儀。
中國(guó)實(shí)用新型專利“輕型測(cè)壓計(jì)”－－公告號(hào)CN2078874U、申請(qǐng)?zhí)?0224860.X、申請(qǐng)日901210公開了一種適于煤礦采煤面外注式單體液壓支柱壓力液壓強(qiáng)測(cè)量的儀表。它的目的是減少測(cè)量時(shí)的耗液量、以及給支柱造成的卸載，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度；它的構(gòu)成是，接頭主體前腔裝有帶密封圈的頂針，頂針后部與前腔之間夾有一層中心帶小孔、起防漏作用的圓形彈性密封墊，接頭內(nèi)腔為一細(xì)孔，以減小體積。它的不足之處是，和已有測(cè)壓計(jì)一樣，都存在測(cè)壓需耗液、使支柱造成卸載的問(wèn)題。此外，該測(cè)壓計(jì)容易卡在三用閥上卸不下來(lái)，卸測(cè)壓計(jì)時(shí)因壓力驟減易打彎表針。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種在測(cè)壓時(shí)不需要消耗壓力液、不會(huì)造成支柱卸載，而且可以給支柱注液增壓，并通過(guò)注液增壓能獲得多種支護(hù)參數(shù)測(cè)定的多功能單體液壓支柱特性測(cè)試儀。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到在有液體壓力表、注液咀、環(huán)形鎖緊套的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀中，設(shè)有能通過(guò)注液咀2向支柱內(nèi)注液增壓的增壓器；主殼體5上有與壓力表6油路相通的卸壓閥。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到增壓器采用手動(dòng)柱塞泵，該泵的泵殼23、活塞24、連桿15、手把20部分都位于主殼體5外、與注液咀2相反的一側(cè)，該泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y、出液?jiǎn)蜗蜷y位于主殼體5內(nèi)。
手動(dòng)柱塞泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y入口端接有手動(dòng)控制的進(jìn)液閥，該進(jìn)液閥的入口端有能與工作面液壓管路聯(lián)接的快速接頭33。
手動(dòng)控制進(jìn)液閥，有手輪43帶動(dòng)的、可頂開鋼球34的頂桿42，套在頂桿外的隔離套39，由圓柱彈簧28壓緊在單向閥套35上的鋼球34，裝圓柱彈簧28的壓緊螺釘29，其外部的進(jìn)液閥體31以及密封件構(gòu)成。
手動(dòng)柱塞泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y入口端接有儲(chǔ)液罐60。
儲(chǔ)液罐60為圓桶形，位于主殼體5外、與卸壓閥相反的一側(cè)，儲(chǔ)液罐60的內(nèi)腔與主殼體5的內(nèi)腔，通過(guò)儲(chǔ)液罐60的盤56的內(nèi)孔相通，盤56用螺母58緊固在進(jìn)液閥體54下端，儲(chǔ)液罐60的頂端蓋有一帽59。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.通過(guò)增壓器給單體液壓支柱注液增壓來(lái)達(dá)到測(cè)壓的目的，即增壓測(cè)壓法，測(cè)壓時(shí)不消耗支柱內(nèi)的壓力液，不會(huì)造成支柱卸載，而且通過(guò)增壓可以加強(qiáng)支柱的支撐能力。
2.由于增設(shè)了增壓器，大大擴(kuò)展了該儀器的測(cè)量功能a.測(cè)壓功能在現(xiàn)場(chǎng)代替試壓機(jī)對(duì)單體液壓支柱進(jìn)行測(cè)壓試驗(yàn)，測(cè)額定初撐力、安全閥開啟值、關(guān)閉值等；進(jìn)行穩(wěn)壓試驗(yàn)測(cè)支柱密封性能。帶儲(chǔ)液罐型式的，除了測(cè)支柱初撐力和實(shí)際支撐力，還可在地面代替試壓機(jī)對(duì)支柱進(jìn)行高低壓密封性能試驗(yàn)，及單向閥開啟和關(guān)閉值試驗(yàn)。
b.頂板及墊層軟硬性質(zhì)測(cè)定，求頂板及墊層的綜合剛度。
c.在現(xiàn)場(chǎng)代替底板比壓儀，求底板及其墊層的綜合剛度。
附圖的圖面說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型實(shí)施方案一的結(jié)構(gòu)主視圖圖2本實(shí)用新型實(shí)施方案一的結(jié)構(gòu)主視圖的A－A剖視圖圖3本實(shí)用新型實(shí)施方案二的結(jié)構(gòu)主視圖圖4本實(shí)用新型實(shí)施方案二的結(jié)構(gòu)主視圖的K向剖視圖圖5本實(shí)用新型實(shí)施方案二的外形示意圖右視圖圖6本實(shí)用新型實(shí)施方案二的外形示意圖主視圖本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1圖1示出了實(shí)施方案一的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。主要由進(jìn)液閥、手動(dòng)柱塞泵、主殼體5、壓力表6、注液咀2、卸壓閥六部分組成。
a.進(jìn)液閥是一個(gè)用手輪頂桿控制的閥門。用來(lái)使儀器與管路系統(tǒng)高壓乳化液接通或斷開。它位于進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的入口側(cè)，上端用絲扣擰在主殼體5上。在絲扣內(nèi)裝有進(jìn)液閥體31。其下端可與工作面的液壓管路通過(guò)快速接頭33連接。接頭33內(nèi)腔有高壓O型密封圈。該閥由進(jìn)液閥體31、壓緊螺釘29、圓柱彈簧28、鋼球34、單向閥套35、接頭33、隔離套39、頂桿42、頂桿手輪43、螺母40、平墊圈41構(gòu)成。其余為O型密封圈30、32、36、38、44和擋圈37。
b.手動(dòng)柱塞泵為本測(cè)試儀的增壓器，或稱增壓泵。它位于主殼體5的右邊，即與注液咀2相反的一側(cè)。該泵包括泵殼23、活塞24、連桿15、銷軸16、支承座17、把套18、手把銷軸19、手把20以及O型密封圈25、26、擋圈27、緊固套21、防塵墊22、開口銷49，以及在主殼體5中沿壓力表接套8的軸線自上而下設(shè)置的出液?jiǎn)蜗蜷y和進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y構(gòu)成。構(gòu)成出液?jiǎn)蜗蜷y和進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的另件相同，而且可采用支柱三用閥的另件，它們是錐形彈簧10、壓緊螺套11、鋼球12、單向閥墊13、限位套14。
c.主殼體5在主殼體5上有五個(gè)通孔，下邊連進(jìn)液閥，上邊連壓力表6，左邊連注液嘴2，右邊連增壓器的泵殼23，后面連卸壓閥的卸壓孔，殼內(nèi)裝有進(jìn)液、出液?jiǎn)蜗蜷y。
d.壓力表6為0～60MPa、φ100、1.5級(jí)精度的，與主殼體5的接套8間用U形卡51卡住壓力表6的表座7，以便于壓力表6的更換、轉(zhuǎn)向而不脫節(jié)。其余為表墊50、擋圈52、O型密封圈9、53。
e.注液咀2位于主殼體5左側(cè)，與壓力表6的接套7、出液和進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的軸線互相垂直。測(cè)壓時(shí)可連接到單體液壓支柱的三用閥上，并用套在注液咀2外的鎖緊套3鎖住。1、4為O型密封圈。
甲f.卸壓閥位于主殼體5后側(cè)、與液體壓力表6接套8的軸線及注液咀2的軸線相垂直的方向上。該閥由卸壓閥螺栓45、卸壓閥手輪46、卸壓閥墊47、卸壓閥殼48構(gòu)成，如圖2所示。通過(guò)擰緊手輪46可將卸壓孔堵死密封，或擰松手輪46使壓力表6卸壓。
使用方法把測(cè)試儀下邊的進(jìn)液閥與工作面的液壓管路通過(guò)快速接頭連接，順時(shí)針擰緊卸壓閥手輪46將卸壓孔堵死。把注液嘴2插入支柱三用閥上，鎖上鎖緊套3，將進(jìn)液閥的頂桿手輪43順時(shí)針旋轉(zhuǎn)讓頂桿把進(jìn)液閥的鋼球34頂開，經(jīng)過(guò)手動(dòng)柱塞泵的兩個(gè)單向閥，一路經(jīng)注液嘴2進(jìn)入支柱三用閥，使支柱內(nèi)腔壓力達(dá)到初撐力，另一路經(jīng)接套8的阻尼孔進(jìn)入壓力表6指示支柱正在上升的壓力，達(dá)到初撐力值。記錄此值。支柱內(nèi)腔壓力達(dá)到初撐力后，用手把20往復(fù)壓動(dòng)活塞24使支柱內(nèi)的壓力逐步增高，直至達(dá)到支柱的額定工作阻力，安全閥開啟，支柱處于恒阻壯態(tài)。同時(shí)，分段測(cè)出不同壓力值對(duì)應(yīng)的活柱的伸出量，作好記錄，將頂桿手輪43逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)讓鋼球34在彈簧28的作用下關(guān)閉進(jìn)液閥，然后松開卸壓閥螺栓45，將壓力表6的壓力降到零，再卸下測(cè)試儀進(jìn)行下一棵支柱的測(cè)定。
支柱活柱伸出量值的測(cè)定在活柱與柱缸分界面處作上記號(hào)。若分界面處有煤粉也可以煤粉作記號(hào)，用鋼尺測(cè)量活柱伸出量。例如，對(duì)應(yīng)于15、20、25、30、35MPa時(shí)的壓力值，分別量出伸出量為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L5，作好記錄，以便繪制支護(hù)特性曲線。
利用測(cè)定的壓力值和活柱伸出量，可以確定支柱的額定初撐力、安全閥的開啟值、關(guān)閉值，及其實(shí)際初撐力。并能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行穩(wěn)壓試驗(yàn)支柱的密封性能。繪出支護(hù)系統(tǒng)的特性曲線圖及剛度曲線圖。
通過(guò)壓力變化的測(cè)定，同時(shí)測(cè)定頂板及其墊層的壓縮量，可求出頂板及其墊層的綜合剛度。根據(jù)不同背頂材料對(duì)頂板墊層綜合剛度的影響，選擇合適的背頂材料，相鄰兩柱的拉線距離，測(cè)出柱距是否合格。
通過(guò)壓力變化的測(cè)定，同時(shí)測(cè)定底板及其墊層的壓縮量，可求出底板及其墊層的綜合剛度，代替底板比壓儀使用。亦能測(cè)定底臺(tái)煤、軟底、或底板侵水變軟的單向抗壓強(qiáng)度值，以及底臺(tái)煤或薄偽底的厚度值。并能根據(jù)單向抗壓強(qiáng)度值的大小選配柱鞋的底面積。
實(shí)施例2圖3、5、6示出了實(shí)施方案二的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形。它省去了進(jìn)液閥，而在進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y的入口處換接進(jìn)液閥體54，并通過(guò)進(jìn)液閥體54接一個(gè)儲(chǔ)液罐60。該儲(chǔ)液罐60為圓桶形，位于主殼體5外、與卸壓閥相反的一側(cè)，儲(chǔ)液罐60與主殼體5通過(guò)儲(chǔ)液罐60的盤56相連接，盤56用螺母58緊固在進(jìn)液閥體54的下端，儲(chǔ)液罐60的頂端蓋有一圓形的帽59。儲(chǔ)液罐60與主殼體5兩者的內(nèi)腔，通過(guò)盤56的內(nèi)孔相通。儲(chǔ)液罐60里的乳化液通過(guò)盤56、進(jìn)液閥體54二者的內(nèi)孔，進(jìn)入主殼體5的內(nèi)腔。打開儲(chǔ)液罐的帽59，可添加乳化液。55、57為O型密封圈。
實(shí)施方案二的卸壓閥如圖2所示。其余與實(shí)施例一相同。
使用方法帶儲(chǔ)液罐的測(cè)試儀不接液壓管路。而要先將儲(chǔ)液罐用注液槍灌上乳化液。將該測(cè)試儀的注液咀2插入三用閥鎖上鎖緊套3后，直接用手把20往復(fù)壓動(dòng)活塞24，將儲(chǔ)液罐60里的乳化液增壓注入支柱內(nèi)腔，使壓力表6指示由零迅速上升，當(dāng)注液壓力比柱內(nèi)壓力略高一點(diǎn)時(shí)，即頂開支柱三用閥的單向閥，壓力表6指示暫時(shí)穩(wěn)壓緩慢上升，此值即支柱的支撐力值。然后繼續(xù)壓動(dòng)活塞24直到安全閥開啟，支柱處于恒阻狀態(tài)。分段測(cè)出不同壓力和對(duì)應(yīng)的活柱伸出量，作好記錄，然后松開卸壓閥的螺栓，將壓力降到零，卸下儀器進(jìn)行下一棵支柱的測(cè)定。
測(cè)初撐力與實(shí)施例1不太相同，需先用注液槍使支柱升柱支撐達(dá)到初撐力，然后用該測(cè)試儀按上述方法測(cè)定。而不代替注液槍注液。
帶儲(chǔ)液罐形式的測(cè)試儀特點(diǎn)是，不依賴工作面液壓管路，可在地面維修車間使用。其余用法與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求1.一種外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，有液體壓力表、注液咀、環(huán)形鎖緊套，其特征在于a.有能通過(guò)注液咀(2)向支柱內(nèi)注液增壓的增壓器，b.在主殼體(5)上有與壓力表(6)油路相通的卸壓閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，其特征在于所說(shuō)的增壓器為一手動(dòng)柱塞泵，該泵的泵殼(23)、活塞(24)、連桿(15)、手把(20)部分都位于主殼體(5)外、與注液咀(2)相反的一側(cè)，該泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y、出液?jiǎn)蜗蜷y位于主殼體(5)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，其特征在于所說(shuō)的手動(dòng)柱塞泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y入口端接有手動(dòng)控制的進(jìn)液閥，該進(jìn)液閥的入口端有與工作面液壓管路聯(lián)接的快速接頭(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，其特征在于所說(shuō)的手動(dòng)柱塞泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y入口端的進(jìn)液閥，有手輪(43)帶動(dòng)的、可頂開鋼球(34)的頂桿(42)，套在頂桿外的隔離套(39)，由圓柱彈簧(28)壓緊在單向閥套(35)上的鋼球(34)，裝圓柱彈簧(28)的壓緊螺釘(29)，其外部的進(jìn)液閥體(31)以及密封件。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，其特征在于所說(shuō)的手動(dòng)柱塞泵的進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y入口端接有儲(chǔ)液罐(60)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的外注式單體液壓支柱特性測(cè)試儀，其特征在于所說(shuō)的儲(chǔ)液罐(60)為圓桶形，位于主殼體(5)外、與卸壓閥相反的一側(cè)，儲(chǔ)液罐(60)的內(nèi)腔與主殼體(5)的內(nèi)腔，通過(guò)儲(chǔ)液罐(60)的盤(56)的內(nèi)孔相通，盤(56)用螺母(58)緊固在進(jìn)液閥體(54)下端，儲(chǔ)液罐(60)的頂端蓋有一帽(59)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及礦用測(cè)壓儀器，進(jìn)一步講是煤礦外注式單體液壓支柱壓力多功能測(cè)試儀。由注液嘴、壓力表、主殼體、增壓泵、卸壓閥、進(jìn)液閥組成，也可不加用于接液壓管路的進(jìn)液閥，而增加供液用的儲(chǔ)液罐。測(cè)壓時(shí)，用手動(dòng)增壓泵給支柱注液增壓，即增壓測(cè)定法。克服了已有測(cè)壓計(jì)測(cè)壓時(shí)消耗支柱內(nèi)的壓力液、造成支柱卸載的弊端。特別是通過(guò)增壓，可以實(shí)現(xiàn)多種支護(hù)參數(shù)的測(cè)定，測(cè)繪出支柱的支護(hù)特性，在井下現(xiàn)場(chǎng)或地面代替試壓機(jī)對(duì)支柱作壓力試驗(yàn)等。
文檔編號(hào)G01L19/00GK2108917SQ9123183
公開日1992年7月1日 申請(qǐng)日期1991年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月19日
發(fā)明者胡長(zhǎng)仁 申請(qǐng)人:新汶礦務(wù)局