專利名稱：高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦用機(jī)械設(shè)備，具體地說是一種高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支 柱。適用于一般機(jī)械化采煤或采礦工作面支護(hù)頂板、綜采機(jī)械化采煤工作面、端頭支護(hù)頂 板、綜采端頭支架的鉚固點(diǎn)柱或其它巷道內(nèi)的一般支護(hù)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中有內(nèi)循環(huán)外加載液壓支柱、雙注液液壓支柱、高密封液壓支柱、普通DW 型液壓支柱、DWX型柱塞懸浮式液壓支柱等單體液壓支柱。上述支柱有的因?yàn)樾谐潭蹋?需要的支柱品種規(guī)格多，增大了煤礦對支柱設(shè)備的資金投入和管理成本。有的雖然因?yàn)橹?柱內(nèi)外腔有液體，但壓力不均等。有的雖然支柱內(nèi)外腔有同等壓力的液體，支柱行程也大， 但支柱中的活柱屬于一個無焊接的細(xì)長軸。細(xì)長軸的加工長度、精度、難度大，不便于企 業(yè)組織生產(chǎn)，確保加工質(zhì)量。同時活柱、油缸所采用的無縫鋼管壁厚一定，在其上面加工 了密封件、連接鋼絲等零件的溝槽后，支柱支護(hù)強(qiáng)度受到影響。另外有的支柱三用閥安裝 在活柱體上，注液時三用閥的注液高度隨著活柱體的升高而升高；有的支柱三用閥雖然安 裝固定在油缸上端部上，注液時三用閥的注液高度不會隨著活柱體的升高而升高。但是隨 著支柱的規(guī)格、型號不同，即支柱的最小高度不等(從300 2500mm),同樣操作不方便?，F(xiàn) 有支柱中，活柱上端內(nèi)部的密封蓋，因?yàn)楸诒?，不能在其上面加工用來支柱拆卸時的工藝 孔。因此為拆卸整體支柱帶來不便，加大了勞動強(qiáng)度。同時支柱首次注液需要將支柱倒置、 或平放后才可進(jìn)行排氣，因井下操作空間受限，操作不便，工人勞動強(qiáng)度大，存有安全隱 患。另外現(xiàn)有支柱所配的鐵鞋，是個獨(dú)立體，不與支柱連為一體，因此支柱在井下移位時 也不會隨同支柱的提升而提升。支柱在井下需要短距離升柱、初撐、工作和卸載幾個過程 的頻繁移動和重復(fù)作業(yè)，拆卸鐵鞋工作量大，勞動強(qiáng)度大，為井下支護(hù)工作的操作帶來了 極大的不便。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)新穎、合理，強(qiáng)度高，密封性能強(qiáng)，支柱首次注液、 排氣簡潔，使用方便，裝卸快捷，適應(yīng)性強(qiáng)，減輕工人勞動強(qiáng)度，延長支柱使用壽命，方 便組織和管理，確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、安全、可靠、通用及適應(yīng)性好的高強(qiáng)力全行程懸浮外 注式單體液壓支柱。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型DW06 45GQX型4> 100mm、 d> 110mm、》125腿 各種系列缸徑高強(qiáng)力全行程懸浮液壓支柱，是一種外供液恒阻式支柱。它是由鉸接頂蓋、 密封芯軸體、活柱體、手把總成、油缸、復(fù)位彈簧、加固導(dǎo)向套、底座體、輔助手把、A 型密封圈、B型密封圈、排氣闊、彈性圓柱銷、截止閥、雙向快速接頭或高壓膠管、套筒、 三用閥、鐵鞋、及連接鋼絲、O形圈、防擠圈、導(dǎo)向環(huán)、防塵圈、U型卡等幾大部份組成； 其特征是鉸接頂蓋與活柱體上部的連接軸通過彈性圓柱銷連接；活柱體由活柱筒與連接 軸組成；活柱體中部安裝手把總成，通過手把總成中帶有數(shù)個小孔的導(dǎo)向套安裝A型密封 圈與活柱體密封，活柱體上部連接軸中間直接與密封芯軸體相配合密封，活柱體下部與加 固導(dǎo)向套通過連接鋼絲固定；加固導(dǎo)向套周圈均布數(shù)個小孔，加固導(dǎo)向套隨同活柱體在油 缸內(nèi)腔上下滑動，上面安裝的O形圈、導(dǎo)向環(huán)起軟接觸和導(dǎo)向作用；排氣閥由排氣柱塞和 固定螺桿組成；排氣閥安裝在活柱體上部連接軸中間，安裝方向由外朝內(nèi)，通過排氣柱塞 中O形圈及固定螺桿與活柱體上部連接軸進(jìn)行密封、連接、固定；密封芯軸體上端通過0 形圈防擠圈與活柱體上中部內(nèi)腔密封，密封芯軸體頂端與鉸接頂蓋相接，下部與一端復(fù)位 彈簧連接；油缸上端與手把總成通過O形圈防擠圈及連接鋼絲密封連接固定；油缸下端與 底座體通過連接鋼絲連接固定，底座體中底座內(nèi)周圈均布數(shù)個小孔安裝B型密封件，通過 B型密封圈、防擠圈與油缸密封；底座體內(nèi)腔與另一端復(fù)位彈簧相配合連接；三用闊安裝 在套筒上，通過截止閥、雙向快速接頭或高壓膠管將套筒與手把總成中彎頭連接在一起， 由U形卡連接固定；輔助手把通過螺母、螺栓、彈簧墊圈連接、安裝在油缸外側(cè)下端部； 鐵鞋通過連接鋼絲連接、固定在支柱下部底座體外側(cè)。
所述的三用閥安裝在套筒上，通過截止閥、雙向快速接頭、與手把總成中彎頭連接， 安裝在手把總成的上方。
所述的三用閥安裝在套筒上，通過截止閥、雙向快速接頭與手把總成中彎頭連接，安 裝在手把總成的下方。
所述的三用閥安裝在套筒上，通過截止閥、高壓膠管、與手把總成中彎頭連接，安裝 在手把總成的下方。
所述的手把總成中采用A型密封件的結(jié)構(gòu)形式。
所述的底座體中采用B型密封件的結(jié)構(gòu)形式。
所述的密封芯軸體將拆卸、安裝、密封三個功能合為一體的結(jié)構(gòu)形式。所述的排氣閥安裝在活柱體上部連接軸中間，安裝方向由外朝內(nèi)； 所述的在油缸的外側(cè)面下部安裝輔助手把。 所述的支柱底座體下部，穿戴鐵鞋。
本實(shí)用新型繼承發(fā)揚(yáng)并擴(kuò)大了已有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)、優(yōu)勢，又結(jié)合其不足之處與存在的缺 陷，進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。在確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、安全、可靠、通用性的基礎(chǔ)上， 增加強(qiáng)度，簡化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大支柱工作行程，解決了支柱首次注液時不用將支柱倒置、或平 放排氣的問題，進(jìn)一步擴(kuò)大了支柱支護(hù)的適應(yīng)范圍功能。本實(shí)用新型支柱下部可以根據(jù)井 下底板情況，穿戴鐵鞋。充分體現(xiàn)了本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、合理，強(qiáng)度高，使用方便，裝 卸快捷，適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，減輕了工人勞動強(qiáng)度，延長支柱使用壽命，方便組織和管理。 確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、安全、可靠。

圖1型號為DW06-22GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮液壓支柱的主視圖 圖2型號為DW25-31.5GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮液壓支柱的主視圖 圖3型號為DW35-45GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮液壓支柱的主視圖 圖4為本實(shí)用新型的密封芯軸體(2)放大的主視圖 圖5為本實(shí)用新型活柱體(3)放大的主視圖
圖6為本實(shí)用新型型號為DW06-22GQX型中手把總成(4)及三用閥(27)安裝部位放 大主視圖
圖7為本實(shí)用新型型號為DW25-31.5GQX型中手把總成(4)及三用閥(27)安裝部位 放大主視圖
圖8為本實(shí)用新型型號為DW35-45GQX型中手把總成(4)及三用閥(27)安裝部位放 大主視圖
圖9為輔助手把(15)放大的主視圖 圖10為套筒(26)放大的主視圖 圖11為鐵鞋(28)放大的主視圖 圖12為底座體(ll)放大的主視圖 圖13為排氣閥(52)放大的主視圖。
具體實(shí)施方式

如圖1 圖13所示，本實(shí)用新型由鉸接頂蓋1、密封芯軸體2、活柱體3、手把 總成4、油缸5、復(fù)位彈簧6、加固導(dǎo)向套8、底座體ll、輔助手把15、彈性圓柱銷22、 截止閥24、雙向快速接頭25 a或高壓膠管25 b、套筒26、三用閥27、鐵鞋28 、 A型密 封圈18、 B型密封圈48、排氣閥52及連接鋼絲、0形圈、防擠圈、導(dǎo)向環(huán)、防塵圈、U 型卡23等幾大部份組成。鉸接頂蓋1與活柱體3上部的連接軸34通過彈性圓柱銷22連 接固定；活柱體3由活柱筒35與連接軸34組成；活柱體3中部安裝手把總成4，通過手 把總成4中帶有數(shù)個小孔的導(dǎo)向套37安裝A型密封圈18與活柱體3密封，活柱體3上部 連接軸34中間直接與密封芯軸體2相配合密封，活柱體3下部與加固導(dǎo)向套8通過連接 鋼絲7連接固定；加固導(dǎo)向套8周圈均布數(shù)個小孔，加固導(dǎo)向套8隨同活柱體3在油缸5 內(nèi)腔上下滑動；排氣閥52由排氣柱塞54和固定螺桿53組成；排氣閥52安裝在活柱體3 上部連接軸34中間，安裝方向由外朝內(nèi)，通過排氣柱塞54中0形圈55及固定螺桿53與 活柱體3上部連接軸34進(jìn)行密封、連接、固定；密封芯軸體2上端通過0形圈31防擠圈 32與活柱體3上中部內(nèi)腔密封，密封芯軸體2頂端與鉸接頂蓋1相接，下部與一端復(fù)位彈 簧6連接固定；油缸5上端與手把總成4通過0形圈13防擠圈14及連接鋼絲17密封連 接固定；油缸5下端與底座體11通過連接鋼絲12連接固定，底座體11中底座50內(nèi)周圈 均布數(shù)個小孔安裝B型密封件，通過B型密封圈48、防擠圈49與油缸密封；底座體ll 內(nèi)腔與另一端復(fù)位彈簧6相配合連接固定；三用閥27安裝在套筒26上，通過截止閥24、 雙向快速接頭25a或高壓膠管25b將套筒26與手把總成4中彎頭38連接在一起，由U 形卡23連接固定；輔助手把15通過螺母41、螺栓42、彈簧墊圈43連接、固定安裝在油 缸5外側(cè)下端部；鐵鞋28通過連接鋼絲29連接、固定在支柱下部底座體ll外側(cè)。
如圖1所示，三用閥27安裝在套筒26上，通過截止閥24、雙向快速接頭25a、與
手把總成4中彎頭38連接，安裝在手把總成4的上方。
如圖2所示，三用閥27安裝在套筒26上，通過截止閥24、雙向快速接頭25a與手
把總成4中彎頭38連接，安裝在手把總成4的下方。
如圖3所示，三用閥27安裝在套筒26上，通過截止閥24、高壓膠管25b、與手把
總成4中彎頭38連接，安裝在手把總成4的下方。一.本實(shí)用新型DW06 45GQX型液壓支柱的結(jié)構(gòu)形式、特點(diǎn)，如下 1.DW06-22GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱的主視圖見圖l ;
DW25-31.5GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱的主視圖見圖2 ;
DW35-45GQX型高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱的主視圖見圖3 ;
1) 本實(shí)用新型液壓支柱中三用闊27安裝在套筒26上，是通過截止閥24、雙向快 速接頭25a或高壓膠管25b與手把總成4中彎頭38連接在一起，由U形卡23進(jìn)行固 定。注液時三用閥27的注液高度不會隨著活柱體3的升高而升高，操作方便，安全可靠。
2) 本實(shí)用新型液壓支柱隨著支柱的規(guī)格、型號不同，即支柱的最小高度不等，采取 了人為的增高或降低的結(jié)構(gòu)形式，以調(diào)節(jié)三用閥27注液高度的辦法。當(dāng)支柱高度在600 2200 mm時，由于支柱的最小高度較小，造成三用閥27注液高度偏低，采取了增高的方 式。即將三用閥27位置安裝在手把總成4的上方，如圖l。當(dāng)支柱高度在2500-3150 mm 時，支柱的最小高度開始變高，三用閥27的注液高度偏高，采取了降低的方式，即將三 用閥27位置安裝在手把總成4的下方，如圖2。當(dāng)支柱高度在3500 ~ 4500 mm時，支柱 的最小高度更高，三用闊27的注液高度也隨著更高，采取了更加往下延伸、降低的方法。 即采用不同長度的高壓膠管25b代替雙向快速接頭25a的辦法，以保證三用閥27注液高度 保持在1500mm范圍左右，如圖3。該結(jié)構(gòu)形式確保了操作人員操作方便，減輕勞動強(qiáng)度， 增加安全可靠性。
3) 本實(shí)用新型液壓支柱，當(dāng)支柱在井下支護(hù)時，活柱體3與油缸5具有相當(dāng)長度的 重疊部分，確保了支護(hù)性能的穩(wěn)定、安全、可靠性。
4) 本實(shí)用新型液壓支柱，活柱體3與手把總成4的限位，采取了臺階限位或者限位 鋼絲圈16限位的結(jié)構(gòu)形式，更加確保了支護(hù)性能的通用、安全、可靠性。
5) 本實(shí)用新型液壓支柱在井下支護(hù)時，鉸接頂蓋1直接與井下支撐頂板的"鉸接頂 梁"配合、固定。"鉸接頂梁"與頂板接觸面窄，頂板上的煤塊、矸石容易下落。本實(shí)用 新型液壓支柱中三用閥27安裝位置及手把總成4的總體外露部分離支柱本體較近，并確 保了套筒26的強(qiáng)度，使三用閥27不易被頂板下落的矸石、煤塊損壞、砸傷，確保了支柱 支護(hù)性能的安全、可靠性。
6) 本實(shí)用新型液壓支柱三用閥27安裝在套筒26上，采取快速接頭連接形式，用U 型卡23固定。確保了支護(hù)密封性能，并裝卸方便、快捷。7) 本實(shí)用新型液壓支柱在井下支護(hù)過程中，經(jīng)常需要進(jìn)行短距離升柱、初撐、工作和 卸載幾個過程的移動和重復(fù)作業(yè)。為了確保三用閥27不被損壞，且控制支柱內(nèi)腔液體外 流，當(dāng)需要支柱長距離移動時，在支柱卸壓情況下，只要關(guān)閉截止闊，將雙向快速接頭25a 或高壓膠管25b、套筒26、三用閥27部位卸下，即可達(dá)到移動支柱目的。且拆卸、安裝、 運(yùn)輸方便、快捷，安全、可靠。
8) 本實(shí)用新型液壓支柱三用閥27安裝在套筒26上的結(jié)構(gòu)形式，不僅確保支護(hù)強(qiáng)度、 連接可靠，而且可根據(jù)井下支柱支護(hù)后的使用要求，在垂直支柱的水平方向，進(jìn)行左右轉(zhuǎn) 動。支柱支護(hù)后，根據(jù)工作面的情況及要求，就可保持三用閥27安裝朝向的一致性。不 僅便于支柱支護(hù)時操作、管理、安全、可靠，更確保了工作面的規(guī)范性。
9) 活柱體3上部連接軸34中間直接與密封芯軸體2相配合進(jìn)行密封?；钪w3 中活柱筒35與手把總成4通過防塵圈21、導(dǎo)向環(huán)20、 A型密封圈18、防擠圈19、 形成了良好的防塵、導(dǎo)向、密封效果。該A型密封圈18是與內(nèi)部支撐環(huán)及外部防擠圈19 組成，不僅將傳統(tǒng)的線接觸密封變?yōu)槊娼佑|密封，并且將支柱內(nèi)腔的液體通過手把總成4 中導(dǎo)向套37上的數(shù)個小孔傳遞到A型密封圈18內(nèi)部，使A型密封圈內(nèi)部具有與支柱內(nèi) 腔同等壓力的液體。該密封圈表面緊緊貼靠在活柱體3外表面上，防止因?yàn)橹е谥ёo(hù) 過程中活柱3外表面鍍層脫落、橢圓、劃傷、磕碰、受損等變形，產(chǎn)生漏液質(zhì)量問題的 現(xiàn)象發(fā)生。該結(jié)構(gòu)形式利用其膨脹密封裝置，及自動補(bǔ)償性，可確保支柱密封性能，延長 支柱使用壽命，確保了支柱在支設(shè)過程中的安全性、可靠性。
10) 加固導(dǎo)向套8安裝了導(dǎo)向環(huán)9與0形圈IO結(jié)構(gòu)形式，使支柱在升降過程中，起 到了導(dǎo)向和軟接觸作用。避免了加固導(dǎo)向套8直接與油缸5內(nèi)壁發(fā)生鋼性滑動，造成油 缸5內(nèi)壁劃傷、損壞的現(xiàn)象。加固導(dǎo)向套8周圈均布的幾個小孔，確保了支柱內(nèi)外腔液 體的流動，保證壓力均衡。
11) 支柱上端部創(chuàng)新設(shè)計(jì)了排氣閥，排氣閥結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理。解決了支柱首次 注液時不用將支柱倒置或平放排氣的問題，減輕了工人勞動強(qiáng)度，消除了安全隱患。
12) 針對井下底板軟的情況，本實(shí)用新型液壓支柱采取了下穿鐵鞋28的結(jié)構(gòu)形式。 該結(jié)構(gòu)形式加大了支柱底座面積，防止了支柱在支護(hù)過程中鉆底現(xiàn)象的發(fā)生，確保支柱支 護(hù)安全、可靠性。同時該鐵鞋28通過連接鋼絲29連接、固定在支柱上，隨著支柱的提升 或支撐，該鐵鞋28也同時提升或支撐。安裝快捷、方便、靈活、可靠。13) 活柱筒35外表面鍍層采取傳統(tǒng)復(fù)合鍍鉻電鍍工藝。該復(fù)合電鍍工藝工藝成熟， 防腐性能好，硬度高，防止了支柱在支護(hù)過程的銹蝕現(xiàn)象。
14) 本實(shí)用新型液壓支柱根據(jù)缸徑(J)100mm、 d)110mm、 4> 125mm各種規(guī)格系列，各 種橡膠、密封件采用進(jìn)口橡膠密封件，也可采用F型、E型、蕾型、鼓型等密封件。利用 其面接觸密封和自動補(bǔ)償性，更確保了支柱支護(hù)密封性能的安全、可靠性。
2.本實(shí)用新型液壓支柱中鉸接頂蓋1 :
O鉸接頂蓋1部分采用"頂蓋座板"和"球形支座"組裝而成。 2)利用"球形支座"中上平面的角度調(diào)節(jié)煤層頂部"鉸接頂梁"與支柱的支撐支護(hù) 角度，使支柱對煤層頂板的支護(hù)達(dá)到最佳狀態(tài)。 3.本實(shí)用新型液壓支柱中密封芯軸體2放大的主視圖見圖4 :
1) 密封芯軸體2由芯軸體30下部和彈簧上掛勾33焊接而成。中間部位又安裝了 O 形圈31和防擠圈32。
2) 密封芯軸體2中間部位安裝的O形圈31和防擠圈32與活柱體3中連接軸34形 成密封裝置結(jié)構(gòu)形式。本密封結(jié)構(gòu)形式是采用cb42mm的0形圈密封裝置結(jié)構(gòu)形式，代替 了現(xiàn)有各種支柱中，上部活柱筒內(nèi)腔采用小80mm的O形圈密封裝置結(jié)構(gòu)形式，減小了密 封面積，確保了支柱支護(hù)的密封性能。
3) 密封芯軸體2上端部直接與鉸接頂蓋1內(nèi)表面相接觸，將支柱內(nèi)腔部分液體壓力 通過密封芯軸體2直接傳遞到鉸接頂蓋1內(nèi)表面上，作用面積大，單位面積上的壓強(qiáng)小， 更加確保了支柱的支護(hù)強(qiáng)度和安全可靠性。
4) 密封芯軸體2下端部與活柱體3中連接軸34采用臺階限位裝置，防止了密封芯軸 體2在復(fù)位彈簧6拉力作用下，進(jìn)入到活柱體3內(nèi)腔的可能性。確保了支柱的支護(hù)性能。
5) 密封芯軸體2將拆卸、安裝、密封三個功能合為一體，簡化結(jié)構(gòu)，操作方便，并 保持了良好的通用性能。
4.本實(shí)用新型液壓支柱中活柱體3放大的主視圖見圖5:
1) 活柱體3上部由活柱筒35與連接軸34焊接而成。采用該焊接的結(jié)構(gòu)形式，是由 于焊接部位是處于支柱頂部，折點(diǎn)位置居上，不易出現(xiàn)焊縫開裂現(xiàn)象，此處的焊縫強(qiáng)度完 全可以確保支柱的支護(hù)強(qiáng)度。
2) 活柱體3上部連接軸34直接與鉸接頂蓋1相接觸，支柱內(nèi)腔液體壓力通過連接
10軸34直接傳遞到鉸接頂蓋1上。連接軸34的壁厚大于活柱筒35的壁厚，因此該結(jié) 構(gòu)增強(qiáng)了支柱上部強(qiáng)度，提高了支柱使用中的安全性、可靠性。
3) 連接軸34壁厚強(qiáng)度高，為設(shè)計(jì)、安裝排氣閥52提供了充足和必備的條件，更加 確保和提高了支柱使用中的安全性、可靠性。
4) 活柱體3下部活柱筒35與加固導(dǎo)向套8采取連接鋼絲7連接而成的結(jié)構(gòu)形式。 加固導(dǎo)向套8的壁厚大于活柱筒35的壁厚，因此該結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了支柱下部強(qiáng)度，提高了 支柱使用中的安全性、可靠性。
5) 加固導(dǎo)向套8體積小重量輕，車削、鉆孔加工方便。如直接加工活柱筒35體積 長、重量重，車削、鉆孔加工等均不方便。采用該結(jié)構(gòu)后，簡化了活柱筒35的加工工藝， 降低加工難度，減輕勞動強(qiáng)度。
6) 活柱體3采用該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是在確保支柱強(qiáng)度的情況下，同類型號的支柱，在 保證支柱最大高度、同等工作行程的情況下，盡量縮短了活柱筒34的長度。即達(dá)到了盡 量縮短細(xì)長軸的長度，降低和減輕了細(xì)長軸的加工長度、難度。便于組織生產(chǎn)，確保加工 質(zhì)量。
5.本實(shí)用新型液壓支柱中手把總成4及三用閥安裝部位放大的主視圖見圖6 、圖7、 圖8，
1) 手把總成4部分由把手36與導(dǎo)向套37和彎頭38三件焊接組成。
2) 手把總成4中導(dǎo)向套37與彎頭38相通的孔是為導(dǎo)向套37外園周面上可直接 加工的直孔和斜孔，先鉆孔后焊接利于加工，工藝簡單，確保質(zhì)量。
3) 手把總成4中采用A型密封件的結(jié)構(gòu)形式。手把總成4中導(dǎo)向套37內(nèi)側(cè)有數(shù)個 小孔，該結(jié)構(gòu)形式不僅將傳統(tǒng)的線接觸密封變?yōu)槊娼佑|密封，還利用其膨脹密封裝置，及 自動補(bǔ)償性，防止了支柱在支護(hù)過程中因活柱筒34外表面鍍層脫落、變形等，產(chǎn)生漏液 質(zhì)量問題的現(xiàn)象發(fā)生。可確保支柱密封性能，延長支柱使用壽命，確保了支柱在支設(shè)過程 中的安全性、可靠性。
4) 隨著支柱最大高度600 4500mm的變化，支柱的最小高度也由400 ~ 2500 mm跟 隨變化。三用閥27的注液高度也相應(yīng)隨著支柱的最小高度的變化而變化。為了利于井下 工人操作高度，所以采取了如下三種結(jié)構(gòu)形式，
①支柱規(guī)格為600 2200mm時，見圖6。
11導(dǎo)向套37與彎頭38焊接時，將彎頭38另一端連接口朝上，人為地提高三用閥 27中心距地面的高度。方便井下工人進(jìn)行注液、卸載操作。
② 支柱規(guī)格為2500 ~ 3150 mm時，見圖7。
導(dǎo)向套37與彎頭38焊接時，將彎頭38另一端連接口朝下，人為地降低三用閥27 中心距地面的高度。方便井下工人進(jìn)行注液、卸載操作。
③ 支柱規(guī)格為3500 ~ 4500 mm時，見圖8。
導(dǎo)向套37與彎頭38焊接時，仍采取彎頭38另一端連接口朝下，人為地降低三 用閥27中心距地面的高度的結(jié)構(gòu)形式。在安裝三用閥27時，用不同長度的高壓膠管 25b代替雙向快速接頭25a ，降低三用閥27中心距地面的高度到1500mm左右，方便 井下工人進(jìn)行注液、卸載操作。
6. 本實(shí)用新型液壓支柱中底座體11部分放大的主視圖見圖12-
1) 底座體11中有底座50內(nèi)部中央和彈簧掛環(huán)51焊接而成。
2) 底座體11內(nèi)部中央焊有的彈簧掛環(huán)51可以自由轉(zhuǎn)動，與復(fù)位彈簧6連接后， 支柱支護(hù)時，利于調(diào)整復(fù)位彈簧6在活柱體3內(nèi)腔的最佳受力狀態(tài)。
3) 底座體11中采用B型密封件的結(jié)構(gòu)形式。B型密封件由B型密封圈48和防擠圈 49組成。該結(jié)構(gòu)形式將傳統(tǒng)的O形圈線接觸密封變?yōu)槊娼佑|密封，并且將支柱內(nèi)腔的液體 通過底座50上的數(shù)個小孔傳遞到B型密封圈48內(nèi)部，使B型密封圈內(nèi)部具有與支柱內(nèi)腔 同等壓力的液體。該密封圈表面緊緊貼靠在油缸5內(nèi)腔上，防止了油缸5因?yàn)闄E圓、喇 叭口等變形，產(chǎn)生漏液質(zhì)量問題的現(xiàn)象發(fā)生。該結(jié)構(gòu)形式利用其膨脹密封裝置，及自動補(bǔ) 償性，可確保支柱密封性能，延長支柱使用壽命，確保了支柱使用中的安全性、可靠性。
7. 本實(shí)用新型液壓支柱中輔助手把15放大的主視圖見圖9:
1) 輔助手把15中采用兩個環(huán)形半圓套箍39中一個環(huán)形半圓套箍與小把手40焊接 而成。
2) 通過螺母41、螺栓42、彈簧墊圈43連接，將輔助手把15中兩個環(huán)形半圓套 箍39固定在油缸5外徑下端部。利于支柱搬運(yùn)、支設(shè)，又避免了手把直接焊接，造成油 缸5變形的結(jié)構(gòu)形式。
8. 本實(shí)用新型液壓支柱中套筒26放大的主視圖見圖10:
1)套筒26有小接頭44與閥筒45焊接而成。200920019274.X
說明書第10/13頁
2)套筒26中小接頭44通過與截止閥24、 雙向快速接頭25a或高壓膠管25b 與手把總成4中彎頭38連接，U型卡23固定；三用閥27安裝在閥筒45內(nèi)，套筒26 保護(hù)三用閥27不受損壞，確保支柱的安全性、可靠性。
9. 本實(shí)用新型液壓支柱中鐵鞋28放大的主視圖見圖ll:
1) 鐵鞋28由鐵鞋體46、半圓套47和連接鋼絲29組成。
2) 鐵鞋28中的半圓套47為兩個，又采用連接鋼絲29連接，該結(jié)構(gòu)拆卸、安裝， 方便、快捷。
3) 鐵鞋28與支柱安裝后成為一體，同時跟隨支柱移動而移動。
10. 本實(shí)用新型液壓支柱中排氣閥52放大的主視圖見圖13:
1) 排氣閥52是由排氣柱塞54及固定螺桿53組成，排氣閥安裝在活柱體3上部連接 軸34的中間部位，排氣閥方向由外朝內(nèi)安裝。
2) 安裝排氣閥52處，連接軸34上鉆有橫豎相通的二個孔。橫孔安裝排氣閥，豎孔 與支柱內(nèi)腔相通。
3) 排氣柱塞54上，前端部直徑園周方向安裝的O形圈55與連接軸34進(jìn)行密封。后 部又由固定螺桿53與連接軸34連接固定。排氣柱塞54與固定螺桿53接觸面通過排氣柱 塞54中端面方向的O形圈55與固定螺桿53起到緩沖作用，防止了固定螺桿53與連接軸 34連接固定處的松動現(xiàn)象發(fā)生。支柱首次注液排氣時，擰開排氣閥52，支柱在垂直站立 位置狀態(tài)，利用空氣比重較水輕的特點(diǎn)，支柱內(nèi)腔空氣通過連接軸34與支柱內(nèi)腔的豎通 孔，并經(jīng)排氣閥橫孔排出柱外。這種排氣裝置簡單方便，安全可靠。
二、本實(shí)用新型工作原理
本實(shí)用新型DWGQX型高強(qiáng)力全行程懸浮單體液壓支柱使用的工作液，由巷道中泵站 經(jīng)高壓膠管、注液槍供給。該支柱工作原理包括升柱、初撐、工作和卸載幾個過程。
(1) 升柱過程將注液槍插入三用閥27注液孔中，操作注液槍，高壓液體將三用閥27 單向閥鋼球打開。高壓液體流入支柱外腔，同時通過支柱中加固導(dǎo)向套8中的幾個小孔流 入支柱內(nèi)腔，支柱內(nèi)、外腔同時存有液體，克服復(fù)位彈簧6的阻力作用，使活柱體3升高。
(2) 初撐過程當(dāng)支柱使金屬頂梁緊貼工作面頂板后，注液槍停止操作。這時支柱內(nèi)、 外腔同時存有壓力相等的液體(液體壓力為泵站壓力)。支柱給予頂板一初撐力(以支柱 缸徑為O100mm為例)。當(dāng)泵站壓力為15 MPa時，初撐力為108.5 kN;當(dāng)泵站壓力為20 MPa時，初撐力為144.7 kN。
(3) 工作過程隨著采煤工作面的推進(jìn)和支護(hù)時間的延長，工作面頂板下沉，作用在支 柱上的載荷增加，當(dāng)增加到超過支柱設(shè)計(jì)的額定工作阻力300 kN (以缸徑為①100，支柱 高度為2200mm以下為例)時，支柱內(nèi)的高壓液體將三用閥中的安全閥打開，液體外溢， 內(nèi)腔壓力降低，活柱均勻下縮；當(dāng)支柱內(nèi)腔工作阻力低于300kN時，支柱內(nèi)的安全閥關(guān)閉， 使支柱工作載荷始終保持在300kN，故稱恒阻式支柱。支柱在整個工作過程中，上述現(xiàn)象 重復(fù)出現(xiàn)，使支柱處在恒阻條件下工作，從而達(dá)到有效管理頂板的目的。
(4) 卸載過程將卸載手把插入三用閥27右閥筒卸載孔中，轉(zhuǎn)動卸載手把，迫使閥套軸 向移動，從而打開三用閥27中的卸載閥，將支柱內(nèi)腔液體通過卸載閥排入老塘，活柱體3 在自重和復(fù)位彈簧6的作用下回縮，達(dá)到降柱目的。
三.本實(shí)用新型DWGQX型高強(qiáng)力全行程懸浮液壓支柱特點(diǎn)
本實(shí)用新型液壓支柱研發(fā)的目的，是提供一種密封性能好，安全可靠性高，行程適應(yīng) 性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)新穎，裝卸、操作方便的井下支護(hù)設(shè)備。解決支柱首次注液排氣問題，延長支 柱支護(hù)使用壽命，不會因強(qiáng)度不夠、彎曲、橢圓、變形，而造成支柱密封失效、支護(hù)性能 被破壞等事故的發(fā)生。是一種穩(wěn)定、安全、可靠、通用、適應(yīng)性好的高強(qiáng)力全行程懸浮新 型單體液壓支柱。
1、 本實(shí)用新型液壓支柱結(jié)構(gòu)新穎、合理，加工簡化，通用性好。同等規(guī)格、類型的 支柱，在保證相同支柱工作行程、又不影響活柱體強(qiáng)度的情況下，縮短了現(xiàn)有活柱筒的長 度。因此盡量克服和避免了細(xì)長軸在加工中容易出現(xiàn)的一些問題。降低加工難度，減少生 產(chǎn)成本，便于組織生產(chǎn)和管理。
2、 本實(shí)用新型液壓支柱中的密封芯軸，是安裝在活柱體上部連接柱的中心部位。該 密封部位不僅保持了通用性，而且還將安裝復(fù)位彈簧、與活柱體密封及拆卸功能三體為一。 不需要任何的輔助工藝螺孔，直接采用簡單的卸裝工具就可將密封芯軸體連同復(fù)位彈簧拉 出活柱體外，進(jìn)行拆裝。克服了現(xiàn)有支柱結(jié)構(gòu)中因壁薄無法加工拆卸支柱時的工藝孔，或 因螺孔銹蝕而造成的工序麻煩、拆卸困難等問題。
3、 本實(shí)用新型液壓支柱中的密封結(jié)構(gòu)中，連接柱與頂蓋連接，厚度大，克服了現(xiàn)有 結(jié)構(gòu)中因壁薄易變形的問題。提高了支柱的密封性能，并延長了支柱的使用壽命。
4、 本實(shí)用新型液壓支柱中的密封結(jié)構(gòu)中，連接柱與頂蓋采用彈性圓柱銷連接，不僅提高了連接強(qiáng)度，徹底消除了因連接鋼絲槽底壁薄，而造成連接鋼絲脫出現(xiàn)象的發(fā)生。而 且根據(jù)彈性圓柱銷的特點(diǎn)，在使用中，根據(jù)其有一定的彈性壓縮而進(jìn)行調(diào)整，更加確保了 DWGQX型高強(qiáng)力全行程懸浮支柱頂部密封裝置的可靠性、安全性。
5、 本實(shí)用新型液壓支柱活柱體上部的密封結(jié)構(gòu)中，連接柱與密封芯軸體之間的空腔， 提供了拆卸彈性圓柱銷時，保證足夠的容納空間的條件。該結(jié)構(gòu)確保了頂蓋與連接柱之間 的拆卸功能。
6、 本實(shí)用新型液壓支柱活柱內(nèi)腔及外腔均有同等壓力的液體，使支柱的活柱體受力 均勻，確保強(qiáng)度，不易損壞，確保了支柱的安全、可靠、穩(wěn)定性。
7、 本實(shí)用新型液壓支柱為全行程支柱。 一個規(guī)格的支柱可以代替現(xiàn)有五個品種DW 型支柱。適用范圍廣，在煤礦井下使用中可以減少支柱的規(guī)格品種，便于煤礦的管理。降 低了煤礦對支柱設(shè)備的資金投入和管理成本。
8、 本實(shí)用新型液壓支柱操作使用方便。針對目前國內(nèi)外支柱均是把三用閥的柱頭焊 接在活柱體上，當(dāng)活柱升高時，三用閥隨活柱的升高而升高，操作人員必須隨其上升，對 三用閥的操作帶來極大的不便。本實(shí)用新型支柱中的三用閥設(shè)在手把總成上，注液時三用 閥不會隨活柱的升高而升高。另外，又根據(jù)支柱的最小高度不同，將三用閥的位置設(shè)在手 把總成的上方、下方，將三用閥的高度調(diào)整到操作人員操作的最佳位置，更利于操作人員 的操作，減輕勞動強(qiáng)度，確保安全、可靠。
9、 本實(shí)用新型液壓支柱在手把總成中彎頭部位增設(shè)了截止閥。關(guān)閉截止閥后，拆卸 三用閥、套筒等部件，活柱內(nèi)、外腔的液體均不會外流。避免了三用閥在搬運(yùn)過程中的損 壞，延長支柱壽命，確保支柱的密封性能可靠、安全。
10、 加固導(dǎo)向套壁厚強(qiáng)度高，利于加工；同時支柱在支護(hù)過程中，不易變形、損壞。 當(dāng)活柱體在油缸內(nèi)腔往返循環(huán)時，因?qū)蛱灼饘?dǎo)向作用，O形圈與油缸內(nèi)腔軟接觸，延長 支柱的使用壽命。
11、 排氣閥利用空氣比重較水輕的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理。解決了支柱首次注 液時，不需要將支柱倒置或平放排氣的問題，減輕了工人勞動強(qiáng)度，消除了安全隱患，確 保支柱支護(hù)的安全可靠性。
12、 本實(shí)用新型液壓支柱中活柱體外表面采取鍍錫青銅外加鍍硬鉻的復(fù)合電鍍工藝。 該工藝由15-20 ym錫青銅或乳白鉻打底，再電鍍40-50um的硬鉻，具有良好的防腐性能和硬度高的優(yōu)點(diǎn)。該電鍍工藝成熟，實(shí)踐證明，在綜采支架的立柱、千斤頂使用中具有良 好的防腐、耐磨性能，工作介質(zhì)可采用煤礦的井下中性水，保證了工作環(huán)境和地下水不受 污染，能滿足支柱在井下的使用要求，是環(huán)保型支柱設(shè)備。
13、 本實(shí)用新型液壓支柱為了更利于運(yùn)輸中人員對支柱的搬運(yùn)和安放，在支柱的下部 又增設(shè)了輔助手把，對于較長規(guī)格的支柱，可以進(jìn)行兩個人同時搬運(yùn)，便于運(yùn)輸和安放。
14、 本實(shí)用新型支柱下部可以根據(jù)井下底板情況，穿戴鐵鞋。鐵鞋的規(guī)格大小不等， 完全滿足井下支護(hù)需要。鐵鞋由鐵鞋體和二個半圓套組成，通過連接鋼絲的連接將支柱和 鐵鞋連為一體，可跟隨支柱一起移動。該結(jié)構(gòu)拆卸、安裝，方便、快捷、穩(wěn)定性好。
15、 本實(shí)用新型液壓支柱采用的A型密封件、B型密封件。該結(jié)構(gòu)形式將傳統(tǒng)的線接
觸密封變?yōu)槊娼佑|密封，利用其膨脹密封裝置，及自動補(bǔ)償性，可延長支柱使用壽命，確 保了支柱的密封性能，更加確保了支柱的穩(wěn)定、安全、可靠、適應(yīng)性。
16、 本實(shí)用新型液壓支柱與三用閥安裝部位的零件，均采用了標(biāo)準(zhǔn)的快速接頭連接的 結(jié)構(gòu)形式。不僅保證了密封性能和強(qiáng)度，而且快捷、方便、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。
17、 本實(shí)用新型液壓支柱，根據(jù)支柱的規(guī)格不同，整柱重量較現(xiàn)有同等規(guī)定的支柱重 量輕10%左右，其工作阻力、工作行程又優(yōu)于現(xiàn)有支柱。
18、 本實(shí)用新型液壓支柱，根據(jù)支柱的缸徑大小不同，可采用我廠F型、E型密封件 或蕾型、鼓型等密封件的結(jié)構(gòu)形式，利用其膨脹密封裝置，及自動補(bǔ)償性，可確保密封性 能，延長支柱使用壽命，減少密封件的更換率，降低維修和維護(hù)費(fèi)用。
本實(shí)用新型液壓支柱，通過實(shí)踐證明該支柱結(jié)構(gòu)新穎、合理，支護(hù)強(qiáng)度高、密封性 能強(qiáng)、支撐能力大、抗偏載能力強(qiáng)、支柱工作行程大、適應(yīng)能力好、使用范圍廣，較DW 型同類型號支柱重量輕。同時三用閥注液高度可根據(jù)井下實(shí)際操作需求，進(jìn)行上下調(diào)整和 左右轉(zhuǎn)動，適應(yīng)操作高度，減輕工人勞動強(qiáng)度，也確保了支柱工作面支護(hù)的規(guī)范性。解決 了支柱首次注液不用倒置、或平放排氣的問題。本實(shí)用新型的支柱不僅安裝拆卸方便，操 作容易，延長支柱使用壽命，減輕工人勞動強(qiáng)度，而且更確保了支柱的穩(wěn)定性、安全性、 可靠性、通用性、適應(yīng)性。具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
權(quán)利要求1、一種高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，它是由鉸接頂蓋(1)、密封芯軸體(2)、活柱體(3)、手把總成(4)、油缸(5)、復(fù)位彈簧(6)、加固導(dǎo)向套(8)、底座體(11)、輔助手把(15)、A型密封圈(18)、B型密封圈(48)、排氣閥(52)、彈性圓柱銷(22)、截止閥(24)、雙向快速接頭(25a)或高壓膠管(25b)、套筒(26)、三用閥(27)、鐵鞋(28)、及連接鋼絲、O形圈、防擠圈、導(dǎo)向環(huán)、防塵圈、U型卡(23)等幾大部份組成；其特征是鉸接頂蓋(1)與活柱體(3)上部的連接軸(34)通過彈性圓柱銷(22)連接固定；活柱體(3)由活柱筒(35)與連接軸(34)組成；活柱體(3)中部安裝手把總成(4)，通過手把總成(4)中帶有數(shù)個小孔的導(dǎo)向套(37)安裝A型密封圈(18)與活柱體(3)密封，活柱體(3)上部連接軸(34)中間直接與密封芯軸體(2)相配合密封，活柱體(3)下部與加固導(dǎo)向套(8)通過連接鋼絲(7)連接固定；加固導(dǎo)向套(8)周圈均布數(shù)個小孔，加固導(dǎo)向套(8)隨同活柱體(3)在油缸(5)內(nèi)腔上下滑動；排氣閥(52)由排氣柱塞(54)和固定螺桿(53)組成；排氣閥(52)安裝在活柱體(3)上部連接軸(34)中間，安裝方向由外朝內(nèi)，通過排氣柱塞(54)中O形圈(55)及固定螺桿(53)與活柱體(3)上部連接軸(34)進(jìn)行密封、連接、固定；密封芯軸體(2)上端通過O形圈(31)防擠圈(32)與活柱體(3)上中部內(nèi)腔密封，密封芯軸體(2)頂端與鉸接頂蓋(1)相接，下部與一端復(fù)位彈簧(6)連接固定；油缸(5)上端與手把總成(4)通過O形圈(13)防擠圈(14)及連接鋼絲(17)密封連接固定；油缸(5)下端與底座體(11)通過連接鋼絲(12)連接固定，底座體(11)中底座(50)內(nèi)周圈均布數(shù)個小孔安裝B型密封件，通過B型密封圈(48)、防擠圈(49)與油缸密封；底座體(11)內(nèi)腔與另一端復(fù)位彈簧(6)相配合連接固定；三用閥(27)安裝在套筒(26)上，通過截止閥(24)、雙向快速接頭(25a)或高壓膠管(25b)將套筒(26)與手把總成(4)中彎頭(38)連接在一起，由U形卡(23)連接固定；輔助手把(15)通過螺母(41)、螺栓(42)、彈簧墊圈(43)連接、固定安裝在油缸(5)外側(cè)下端部；鐵鞋(28)通過連接鋼絲(29)連接、固定在支柱下部底座體(11)外側(cè)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于 所述的三用閥(27)安裝在套筒(26)上，通過截止閥(24)、雙向快速接頭(25a)、與手把總成 (4)中彎頭(38)連接，安裝在手把總成(4)的上方。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于 所述的三用閥(27)安裝在套筒(26)上，通過截止閥(24)、雙向快速接頭(25a)與手把總成(4) 中彎頭(38)連接，安裝在手把總成(4)的下方。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于 所述的三用閥(27)安裝在套筒(26)上，通過截止閥(24)、高壓膠管(25b)、與手把總成(4) 中彎頭(38)連接，安裝在手把總成(4)的下方。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于 所述的手把總成(4)中采用A型密封件的結(jié)構(gòu)形式。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于所 述的底座體(ll)中采用B型密封件的結(jié)構(gòu)形式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于所述的密封芯軸體(2)將拆卸、安裝、密封三個功能合為一體的結(jié)構(gòu)形式。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于所述的排氣閥(52)安裝在活柱體(3)上部連接軸(34)中間，安裝方向由外朝內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于-所述的在油缸(5)的外側(cè)面下部安裝輔助手把(15)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，其特征在于-所述的支柱底座體(ll)下部，穿戴鐵鞋(28)。
專利摘要一種高強(qiáng)力全行程懸浮外注式單體液壓支柱，由鉸接頂蓋(1)、密封芯軸體(2)、活柱體(3)、手把總成(4)、油缸(5)、復(fù)位彈簧(6)、加固導(dǎo)向套(8)、底座體(11)、A型密封圈(18)、B型密封圈(48)、三用閥(27)、鐵鞋(28)、排氣閥(52)等組成；鉸接頂蓋(1)與活柱體(3)上端連接；活柱體(3)中部安裝手把總成(4)；油缸(5)上端與手把總成(4)連接；油缸(5)下端與底座體(11)連接；密封芯軸體(2)頂端與鉸接頂蓋(1)相接；鐵鞋(28)安裝在底座體(11)外側(cè)。三用閥注液高度根據(jù)需要可進(jìn)行上下調(diào)整和左右轉(zhuǎn)動。解決了支柱首次注液不用倒置、或平放排氣的問題。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、強(qiáng)度高，密封性強(qiáng)，使用壽命長。裝卸方便快捷，減輕勞動強(qiáng)度。確保了支柱穩(wěn)定、通用及適應(yīng)性。
文檔編號E21D15/44GK201358796SQ20092001927
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者王偉竹 申請人:王偉竹