專利名稱：懸浮式液壓支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及一種懸浮式液壓支柱，尤其適用于礦山井下采掘工作面的支護(hù)也適用于其它需要支護(hù)的場(chǎng)合。
背景技術(shù)：
井下采掘工作面的支護(hù)是礦山必不可少的設(shè)備之一。我國(guó)礦山中使用的支護(hù)設(shè)備有木支柱、單體金屬磨擦支柱、單體液壓支柱及雙伸縮懸浮支柱等，由于木支柱浪費(fèi)大量木材，且支撐力易發(fā)生改變，無(wú)恒增阻降距，穩(wěn)定性差，所以很少使用；單體金屬摩擦支柱雖然支撐力較木材強(qiáng)，但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，由煤炭工業(yè)出版社1993年出版的《采掘機(jī)械》一書(shū)中的單體液壓支柱為外柱式，其上設(shè)有三用閥，通過(guò)三用閥將工作面預(yù)設(shè)的乳化液站供給的壓力液注入支柱油缸進(jìn)行初撐，在頂板來(lái)壓和卸載時(shí)，再通過(guò)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)。該單體液壓支柱的使用給礦采工作面帶來(lái)了極大的方便，但存在著如下問(wèn)題1)由于該種液壓支柱上設(shè)置的三用閥閥座焊接在受力活的柱上，影響了活柱的強(qiáng)度；2)活柱和缸柱與油缸之間運(yùn)動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生磨損，導(dǎo)致活柱被卡死；3)由于油缸內(nèi)表面是單體液壓支柱的高壓密封面，其生產(chǎn)成本較高；4)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)煤礦目前大多數(shù)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)150萬(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。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊合理，效果好，強(qiáng)度高，生產(chǎn)成本低，使用壽命長(zhǎng)的懸浮式液壓支柱。
本發(fā)明懸浮式液壓支柱，它包括油缸和設(shè)在其內(nèi)的活柱與復(fù)位彈簧、活柱上設(shè)置的頂蓋、油缸下部設(shè)置的底座、固定在油缸和活柱之間的閥體，閥體上設(shè)有連通油缸與三用閥的進(jìn)液通孔；頂蓋的頂蓋座板設(shè)置為平面或在其中部設(shè)置沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形座，弧形座設(shè)在頂蓋方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設(shè)有穿過(guò)頂蓋并使弧形座與頂蓋活動(dòng)連接的銷釘，所述活柱內(nèi)徑上部設(shè)有密封蓋，并設(shè)有不使密封蓋下落的臺(tái)肩，復(fù)位彈簧的上端設(shè)在密封蓋內(nèi)徑中部設(shè)置的掛環(huán)上；頂蓋與活柱用銷頭螺釘固接，活柱外圓上下部的臺(tái)肩上設(shè)有導(dǎo)向環(huán)。
本發(fā)明懸浮式液壓支柱，活柱內(nèi)徑頂部設(shè)置的密封蓋上部開(kāi)有徑向圓孔，下部外圓上設(shè)有密封圈和擋圈，活柱柱體的下部設(shè)有進(jìn)入液體的徑向通孔，其外圓柱面上設(shè)有限位凸臺(tái)，閥體側(cè)面套筒上焊接有環(huán)形手把；活柱可以是單個(gè)的，也可以是多個(gè)疊套在一起的，活柱下部可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，底部臺(tái)肩上設(shè)置的導(dǎo)向環(huán)的外圓表面與油缸的內(nèi)表面間為滑動(dòng)配合，使活柱可在油缸內(nèi)腔沿軸向相對(duì)滑動(dòng)，其活柱外圓上設(shè)有徑向通孔；導(dǎo)向環(huán)可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成；其中活柱和油缸可以用金屬制成，也可用玻璃鋼制成。
本發(fā)明懸浮式液壓支柱，最適用于礦山井下采掘工作面的支護(hù)。它由油缸和設(shè)在其內(nèi)的活柱與復(fù)位彈簧、活柱上設(shè)置的頂蓋、油缸下部設(shè)置的底座、固定在油缸和活柱之間的閥體組成，活柱內(nèi)徑頂部設(shè)有密封蓋，并設(shè)有不使密封蓋下落的臺(tái)肩，復(fù)位彈簧的上端設(shè)在密封蓋底部中間位置的掛環(huán)上；頂蓋與活柱用銷頭螺釘固接在一起，活柱下部外圓上設(shè)置的臺(tái)肩中間設(shè)有導(dǎo)向環(huán)；閥體上設(shè)有連通油缸與三用閥的進(jìn)液通孔。三用閥安裝在閥體的側(cè)面，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，不但減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；而且保證了工人在使用時(shí)不損壞三用閥；拆卸時(shí)只需將銷頭螺釘卸去，即可拿掉頂蓋而不損傷其它有關(guān)零部件，其結(jié)構(gòu)緊湊合理，穩(wěn)定性好，活柱的強(qiáng)度高，承載能力大，工作行程長(zhǎng)，支柱的重量輕，密封性好，防腐性能高，拆卸安裝方便，使用方便，壽命長(zhǎng)，成本低，具有廣泛的實(shí)用性。
四

圖1是本發(fā)明主視外形結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)圖。
五具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述本發(fā)明懸浮式液壓支柱，它主要由頂蓋1、密封蓋2、活柱3、閥體4、油缸5、復(fù)位彈簧7、三用閥23和底座9組成。密封蓋2設(shè)在活柱3內(nèi)徑頂部，活柱3上端內(nèi)徑設(shè)有不使密封蓋2下落的臺(tái)肩，臺(tái)肩靠住密封蓋2底端直徑的邊緣，密封蓋可沿軸向上下浮動(dòng)，支柱支撐時(shí)與頂蓋接觸，回柱時(shí)離開(kāi)頂蓋。復(fù)位彈簧7的上端掛鉤掛在密封蓋2底部中間位置的掛環(huán)上；頂蓋1配合在活柱3的外圓柱面上，用銷頭螺釘13將頂蓋1和活柱3緊固在一起，銷頭螺釘13的頭部埋在活柱3柱體內(nèi)，不穿透，活柱3與銷頭螺釘13的配合孔可以是盲孔，也可以是穿透孔?；钪?下部外圓上設(shè)有臺(tái)肩8，臺(tái)肩8上設(shè)有導(dǎo)向環(huán)22，導(dǎo)向環(huán)22可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成。閥體4上設(shè)有連通油缸5與三用閥23的進(jìn)液通孔。頂蓋1由一方形頂蓋座板連接下方一段短圓柱構(gòu)成，其內(nèi)徑為一平面，方形頂蓋座板的四個(gè)角上設(shè)有凸起的圓柱球頭擋塊；頂蓋1的頂蓋座板可以設(shè)置為平面的，也可以在其中部設(shè)置沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形座11，如采用弧形座11，如圖2所示，弧形座11設(shè)在頂蓋1方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設(shè)有穿過(guò)頂蓋1并使弧形座11與頂蓋1活動(dòng)連接的銷釘10，銷釘10的尾部焊接固定在一墊圈上，銷釘10可在孔中活動(dòng)。密封蓋2頂面開(kāi)有適應(yīng)穿過(guò)頂蓋1的銷釘10的盲孔，其上部側(cè)面開(kāi)有便于拆卸密封蓋2的徑向通孔12，下部裝有防止活柱3內(nèi)液體泄露的O型密封圈14；密封蓋2底面中心上焊有與復(fù)位彈簧連接的掛環(huán)，活柱3下部可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，底部臺(tái)肩8上設(shè)置的導(dǎo)向環(huán)22的外圓表面與油缸5的內(nèi)表面間為滑動(dòng)配合，使活柱3可在油缸5內(nèi)腔沿軸向相對(duì)滑動(dòng)。活柱3與頂蓋1由銷頭螺釘13連接固定，根據(jù)井下支撐的高度需要，活柱3可以是單個(gè)的，也可以是多個(gè)疊套在一起的?；钪?的筒壁上開(kāi)有多個(gè)進(jìn)入筒體內(nèi)液體的徑向通孔19，其外圓柱面上設(shè)有限位凸臺(tái)6。閥體4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，并在小圓管的一側(cè)外壁上連接有彎口向下的環(huán)形手把24，手把24焊接在閥體4側(cè)面的小圓管外壁上。在短圓管和小圓管交叉處有1個(gè)或多個(gè)徑向通圓孔，使兩段圓管及油缸5內(nèi)腔相通，并與三用閥23相通，小圓管內(nèi)壁為階梯孔，供安裝三用閥23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，上段通過(guò)防塵圈15、Y形密封圈16及擋圈與活柱3的外表面形成滑動(dòng)密封配合，下段通過(guò)O形密封圈17及連接鋼絲18與油缸5上端外圓密封連接固定；活柱3下端臺(tái)肩8上設(shè)置的導(dǎo)向環(huán)22與油缸5內(nèi)壁間為滑動(dòng)配合，活柱3可在油缸5內(nèi)沿軸向上下滑動(dòng)；油缸5是一根長(zhǎng)管，其上下端外壁上均開(kāi)有環(huán)形溝槽，下端通過(guò)連接鋼絲20、O形密封圈21與底座9內(nèi)壁密封固定連接。復(fù)位彈簧7是一個(gè)兩端帶掛鉤的圓柱拉伸彈簧，其上端掛鉤掛在密封蓋2的掛環(huán)上，其下端與底座7的彈簧掛環(huán)連接。底座9由底座體和彈簧掛環(huán)組成，底座體由一個(gè)底部為圓缺和圓板組成，在其上面沿外圓周凸起一段短圓管，在圓板內(nèi)中心部位凹進(jìn)一個(gè)球缺形空間，以便固定彈簧掛環(huán)。彈簧掛環(huán)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)上的球缺形空間中，使套裝在鉚釘上的墊圈外緣與圓板平面焊接固定，焊后鉚釘可轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)外底部為圓弧形，其短圓管的內(nèi)壁上開(kāi)有多條環(huán)形溝槽，這樣由密封蓋2、活柱3、閥體4、油缸5、底座9及三用閥23和密封件等所圍成的可變腔體空間，構(gòu)成懸浮式液壓支柱。
工作過(guò)程由三用閥23向支柱內(nèi)注液，液體通過(guò)閥體4的通孔進(jìn)入油缸5與活柱3形成的環(huán)形腔體，并從活柱3下部的通孔19進(jìn)入活柱3腔體內(nèi)，這樣隨著液體的注入，當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)，活柱3和頂蓋1及密封蓋2上升，升至一定高度時(shí)支柱支撐；當(dāng)支柱降柱時(shí)，在復(fù)位彈簧作用下，液體通過(guò)活柱3下端的徑向通孔排至活柱3和油缸5間的環(huán)形腔體內(nèi)，再?gòu)拈y體4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)。
權(quán)利要求
1.一種懸浮式液壓支柱，它包括油缸(5)和設(shè)在其內(nèi)的活柱(3)與復(fù)位彈簧(7)、活柱(3)上設(shè)置的頂蓋(1)、油缸(5)下部設(shè)置的底座(9)、固定在油缸(5)和活柱(3)之間的閥體(4)，閥體(4)上設(shè)有連通油缸與三用閥的進(jìn)液通孔；頂蓋(1)的頂蓋座板設(shè)置為平面或在其中部設(shè)置沿任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形座(11)，弧形座(11)設(shè)在頂蓋(1)方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設(shè)有穿過(guò)頂蓋(1)并使弧形座(11)與頂蓋(1)活動(dòng)連接的銷釘(10)，其特征在于所述活柱(3)內(nèi)徑上部設(shè)有密封蓋(2)，并設(shè)有不使密封蓋(2)下落的臺(tái)肩，復(fù)位彈簧(7)的上端設(shè)在密封蓋(2)底部中間位置的掛環(huán)上；頂蓋(1)與活柱(3)用銷頭螺釘(13)固接在一起，活柱(3)下部外圓上的臺(tái)肩(8)上設(shè)有導(dǎo)向環(huán)(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述的密封蓋(2)的側(cè)壁上部開(kāi)有徑向通圓孔(12)，外圓表面下部設(shè)有密封圈(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述閥體(4)的側(cè)面焊接有手把(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述的活柱(3)可以是單個(gè)的，也可以是多個(gè)疊套在一起的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述的活柱(3)下部可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，底部臺(tái)肩(8)上設(shè)置的導(dǎo)向環(huán)(22)的外圓表面與油缸(5)的內(nèi)表面間為滑動(dòng)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述的導(dǎo)向環(huán)(22)可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成。
全文摘要
一種懸浮式液壓支柱，最適用于礦山井下采掘工作面的支護(hù)，它主要由油缸、活柱、密封蓋、復(fù)位彈簧、頂蓋、底座、銷頭螺釘及閥體組成，密封蓋設(shè)在活柱內(nèi)徑頂部，活柱內(nèi)設(shè)有不使密封蓋下落的臺(tái)肩，復(fù)位彈簧的頂部設(shè)在密封蓋底部中間位置的掛環(huán)上；頂蓋與活柱用銷頭螺釘固接在一起，活柱下部外圓的臺(tái)肩上設(shè)有導(dǎo)向環(huán)，閥體上設(shè)有連通油缸與三用閥的進(jìn)液通孔，三用閥安裝在閥體上，當(dāng)活柱進(jìn)行伸縮時(shí)三用閥不隨之升降，其結(jié)構(gòu)緊湊合理，穩(wěn)定性好，活柱的強(qiáng)度高，承載能力大，工作行程大，支柱的重量輕，密封性好，防腐性能高，使用安全、可靠、方便、壽命長(zhǎng)，成本低，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)E21D15/00GK1584291SQ20041004497
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月1日
發(fā)明者李炳文, 朱真才, 王啟廣, 趙繼云, 陳世其, 王建武, 陳為民, 周玉萍, 王敬 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)