無接頭炮采用礦用單體液壓支柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無接頭炮采用礦用單體液壓支柱，解決了現(xiàn)有裝置行程短、最小高度高、易斷裂、加工工序多等問題，其特征在于活柱體為整根中空筒狀體，底端軟連接中空的活塞體，活柱體的頂端內(nèi)部安裝一件密封堵，頂端外部安裝頂蓋；活塞體安裝在底座內(nèi)，與油缸之間安裝D形密封圈Ⅰ、導向環(huán)；底座將油缸下部完全密封，與油缸用連接鋼絲Ⅰ連接；三用閥座焊固在頂蓋下面的活柱體的外壁上。本實用新型行程大，最小高度矮；活柱為整根活柱筒，無接頭，無柱頭、無焊縫、無斷裂的可能；抗偏載能力強；底座采用外包底座形式，使油缸底部有了較強的防護；回柱快，安全性能好；加工工藝簡單，材料使用少；活塞體為儲污式，可以儲存進入活柱的煤塵等雜質(zhì)。
【專利說明】 無接頭炮采用礦用單體液壓支柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種液壓支柱，更確切地說涉及一種用于煤礦炮采采煤工作面的單體液壓支柱。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，DZ型礦用單體液壓支柱自1978年從國外引進以來，已在煤礦使用了 36年，其對我國煤炭事業(yè)的發(fā)展和節(jié)約木材發(fā)揮了重要作用。由于該型支柱適宜炮采采煤工作面，其最大優(yōu)點是活柱的外表面不怕炮崩和磕碰，因此，全國各大煤礦還在使用該型產(chǎn)品。
[0003]但是，該型支柱在30多年的使用過程中，暴露出了其致命的如下缺點:
[0004]1、行程短，最小高度高。譬如DZ25型支柱，行程800mm，最小高度1700mm ；DZ35型支柱，行程800mm，最小高度2700mm ;且十分笨重，搬運、運輸和支護操作均困難，不適宜煤層采高變化較大的工作面支護，也使煤礦儲備支柱規(guī)格較多，增大了采煤成本。
[0005]2、焊縫多，易斷裂，安全性能差。譬如DZ25型支柱，活柱筒與柱頭、柱頭與加長段的連接均為焊接，由于活柱筒和加長段壁厚(7.5mm)較薄，結(jié)合焊接過程造成鋼材組織冷脆因素，支柱在頂板礦壓、煤層側(cè)推的壓力作用下，柱頭兩端的焊縫極易斷裂。據(jù)調(diào)查，該型支柱在使用過程中，柱頭焊縫斷裂的事故頻頻發(fā)生。
[0006]3、抗偏載能力差。在井下，支柱在支護支設(shè)時，一般是迎山支設(shè)，也就是說支柱在支設(shè)時，不是豎直的，而是有一定角度，最大角度可達到25度以上。炮采時，大量的煤炭一端塌落涌上支柱形成側(cè)推力，這就需要支柱能抗住這個側(cè)推力。DZ型支柱，如常用的DZ25型，活柱總長達1600mm以上，且柱頭以上430mm長的加長段為中空，液體不能作用其上。又因為焊接的加長段同心度差，所以偏載力、側(cè)推力稍大時，活柱和加長段就彎曲變形，造成支柱不能使用。
[0007]4、內(nèi)裝底座形式也是該型支柱的缺點之一。由于油缸需要和底座用鋼絲連接，就必須在距油缸底口 6.5mm處銑一鋼絲砸入缺口，這個缺口就造成了整根支柱的最薄弱處。支柱是一個液壓系統(tǒng)，在支護過程中，支柱要承受頂板的礦壓，內(nèi)部液壓的膨脹力、撐緊力，還要承受炮采的震力和煤層塌落的側(cè)推力，所以，在諸多力的作用下，最先損毀的就是支柱的最薄弱處。實踐證明，油缸底部因外部沒有防護，在力的作用下，油缸底部形成喇叭口而造成漏液，大部分裂缸和炸缸都是從鋼絲砸入缺口而開始的，所以，內(nèi)裝底座形式也是該型支柱的最大缺點。
[0008]5、工藝復雜，投入的設(shè)備多，加工工序多，所用的模具較多，浪費材料多。(1)、活柱分為三段，活柱筒-柱頭-加長段，光是鋸床就要鋸六鋸，然后經(jīng)過加工、焊接。(2)、柱頭加工工藝復雜，其工藝路線是鋸-鉆-車床兩端加工Φ 42腰孔加工-鉆-焊接掛鉤-電鍍-與活柱筒、加長段兩次焊接。(3)、油缸底座孔加工所用模具體積較大、精度要求高，且在加工時，又很難保證底座孔與油缸孔的同軸度。(4)、所用模具有柱頭鉆孔模具、柱頭Φ42腰孔加工模具，油缸底座孔加工模具、以及連接活柱筒、柱頭、加長段的環(huán)縫氣保焊機。(5)、一個柱頭的毛坯重為8.8kg，當柱頭Φ42腰孔變形，腐蝕后，這8.8kg鋼材就全部報廢，所以說，浪費較大。所有這些，增加了支柱成本，且浪費了鋼材。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種無接頭炮采用礦用單體液壓支柱，行程大，活柱為整根活柱筒、無接頭，油缸底部防護較強，抗偏載能力強，加工工藝簡單，投入的設(shè)備少，模具少，加工工序少，支柱重量輕。
[0010]本實用新型包括油缸、活柱體、底座、手把體、頂蓋、三用閥座體、密封堵、密封件、復位彈簧，所述的密封件為O形密封圈、防擠圈、D形密封圈，其特征在于:所述的活柱體為整根中空筒狀體，底端通過O形密封圈III軟連接中空的活塞體，活塞體7伸進活柱體13下端，活柱體的頂端內(nèi)部安裝一件密封堵，頂端外部安裝頂蓋；所述的活塞體安裝在底座內(nèi)，與油缸之間安裝D形密封圈1、導向環(huán)；手把體與油缸用連接鋼絲II連接；底座將油缸下部完全密封，與油缸用連接鋼絲I連接；三用閥座焊固在頂蓋下面的活柱體的外壁上。
[0011]所述的手把體與活柱體之間安裝有D形密封圈I1、手把體導向環(huán)、防塵圈，與油缸用連接鋼絲II連接。
[0012]所述的底座與油缸之間安裝有O形密封圈1、防擠圈I。
[0013]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型具有以下有益效果:
[0014]1、行程大，最小高度矮。如同樣的25型支柱，行程1000mm，最小高度1500mm，比DZ型同規(guī)格支柱行程大了 200mm，高度降低了 200_。適宜1.6M、1.8M、2.0M、2.2M、2.5M五種煤層采高的煤層工作面支護，達到了一柱多用，擴大了使用范圍，且比DZ型同規(guī)格支柱輕了 9-12kg，重量輕，搬運、運輸、支護操作都十分輕便，減少了工人的勞動強度。
[0015]2、活柱為整根活柱筒，無接頭，無柱頭、無焊縫、無斷裂的可能。在與DZ型支柱同時使用的比較中，DZ型支柱的柱頭焊縫斷裂達8?10%，活柱彎曲不能使用的柱子達12%以上。而本實用新型的DW (W)型支柱無一斷裂，活柱彎曲為3%以下，大大提高了支柱的使用率，降低了修復率。
[0016]3、抗偏載能力強。由于活柱是整根活柱筒制成的，其液體充滿了整根活柱，增強了活柱的強度，液壓力直接作用在頂蓋上承接頂板壓力。在與DZ型支柱比較中，在同等礦壓、同等側(cè)推力、偏載力下，DZ型支柱的活柱彎曲的較多，而本實用新型的DW (W)型支柱則紋絲不動。
[0017]4、底座采用外包底座形式。使油缸底部有了較強的防護，消除了油缸底部形成喇叭口而漏液、壓力作用撕開鋼絲缺口而造成裂缸、炸缸的幾率，改正了內(nèi)裝底座形成的缺點。
[0018]5、回柱快，安全性能好。由于活柱是整根活柱筒制造，與油缸中心始終保持在一個軸線，同心度高?；刂鶗r間比DZ型支柱快了 8?10秒，為撤柱工人增加了撤退時間，保障了工人的安全。
[0019]6、加工工藝簡單，投入的設(shè)備少，模具少，加工工序少。材料使用少。比DZ型支柱的加工工藝少了 40%的工序步驟，減少模具2套，減少設(shè)備一臺。DW (W)型支柱無柱頭，采用了三用閥座體代替柱頭，其毛坯重量只有1.9kg，而DZ型支柱的柱頭的毛坯重量是8.8kg，兩者相比，輕了 6.9kg，大大地節(jié)約了鋼材，同時也減輕了支柱的重量。
[0020]7、活塞體中間中空，為儲污式，可以儲存進入活柱的煤塵等雜質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，1.底座，2.0形密封圈I，3.防擠圈I，4.連接鋼絲I，5.D形密封圈I，6.導向環(huán)，7.活塞體，8.0形密封圈II，9.防擠圈II，10.0形密封圈III，11.油缸，12.限位鋼絲圈，13.活柱體，14.復位彈簧，15.手把體，16.連接鋼絲II，17.D形密封圈II，18.手把體導向環(huán)，19.防塵圈，20.防擠圈III，21.0形密封圈IV，22.彈性圓柱銷，23.頂蓋，
24.密封堵，25.三用閥座體，26.彈簧掛鉤，27.底座掛鉤。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0024]如附圖所示，本實用新型主要由底座1、油缸11、活柱體13、復位彈簧14、手把體15、頂蓋23、三用閥座體25及密封件等組成，整體為流線型。所述的油缸11內(nèi)徑為90或10mm，是支柱的重要部件之一，主要功能是儲液，承受液壓的膨脹力和來自支柱外力的張、拉力。
[0025]活柱體13為一根中空筒狀體，主要功能是支柱的升、降伸縮，傳遞來自頂板的壓力。其下端通過O形密封圈III 10軟連接中空的活塞體7?；钊w7為儲污式，可以儲存進入活柱的煤塵等雜質(zhì)。活塞體7與油缸11之間安裝D形密封圈I 5、導向環(huán)6，作用是密封油缸7內(nèi)壁和活柱的下導向。活塞體7伸進活柱體13下端的里部安裝有二道O形密封圈，其中，一道O形密封圈II 8起到活柱下端內(nèi)密封作用，另一道O形密封圈III 10起到與活柱軟連接的作用?；钪w13的頂端內(nèi)部安裝一件密封堵24，密封堵24與活柱體13之間安裝有防擠圈III 20、O形密封圈IV 21，用于活柱的上部密封?；钪捻敹送饷姘惭b一件四爪鉸接頂蓋23，與活柱、密封堵24用三個彈性圓柱銷22同時固定。頂蓋23起到上接采煤工作面鉸接頂梁傳遞頂板壓力的作用?；钪w13上設(shè)置的限位鋼絲圈12對活柱體13的上升起到限位作用。
[0026]復位彈簧14安裝在活柱體13的內(nèi)部，其上與密封堵24的彈簧掛鉤26相掛，其下與底座掛勾27相連，主要起到活柱降柱時的復位作用。
[0027]手把體15與活柱體13之間安裝有D形密封圈II 17、手把體導向環(huán)18、防塵圈19，起到油缸上部的外密封、活柱伸縮時的上導向和防塵作用。手把體15與油缸11用連接鋼絲II 16連接。手把體15的手把是搬運支柱的把手。
[0028]底座I為外包形式，將油缸11下部完全密封，與油缸11用連接鋼絲I 4連接，形成整體，以增強油缸下部膨脹時的抗力。同時，底座I也是整根支柱來自頂板傳遞到底板壓力的承受者。底座I與油缸11之間安裝有O形密封圈I 2、防擠圈I 3。
[0029]三用閥底座25焊固在頂蓋23下面的活柱體13的外壁上，功用是安裝三用閥，向支柱內(nèi)腔供液和回柱時卸載排液。一旦三用閥座體25損壞或變形可割除更換新件，從而避免傳統(tǒng)單體整根活柱報廢更換的情況。
[0030]工作原理:
[0031]將安裝好三用閥的支柱豎起，安裝注液栓，鎖好安全環(huán)，開啟液壓泵站向支柱內(nèi)腔供液，在高壓工作液體的作用下，迫使活柱緩緩伸出，當支柱頂蓋接觸頂梁鉸接并使頂梁撐緊頂板達初撐力后，活柱不再升高，支柱內(nèi)腔的液壓力在很短的時間內(nèi)達到工作液壓，松開注液栓手把，停止供液，三用閥中的注液單向閥關(guān)閉，支柱保持對頂板的恒阻支撐力。卸開安全環(huán)，取下注液栓，完成支柱的支護工作。
[0032]需要撤柱時，用專用的卸載手把插入三用閥的卸載定位套中，轉(zhuǎn)動手把，迫使三用閥的閥套、連接螺桿、注液閥體等整體沿軸向移動。壓縮卸載彈簧，卸載閥墊離開左閥筒密封面，卸載完全打開，支柱內(nèi)腔的工作液經(jīng)左閥筒注液孔向老塘噴出，支柱內(nèi)腔失壓，活柱在自重和復位彈簧的拉動下回縮到缸體內(nèi)。取下卸載手把，在卸載彈簧的作用下，卸載閥重新關(guān)閉，支柱恢復到使用前狀態(tài)，從而完成支柱的撤柱回收工作。
[0033]以 申請人:開發(fā)的DW25-250/90(W)為例:其中，D為產(chǎn)品類型代號，表示單體為第一特征代號，表示外供液方式；(W)、表示第二特征代號:無接頭；25表示最大支護高度為25dm ；250表示支柱的工作阻力為250KN ；90表示油缸內(nèi)徑為90mm ;連接手把體處的油缸外徑99mm ;連接底座處的油缸外徑104mm ;活柱內(nèi)徑:70mm ;活柱外徑80mm ;工作壓力:31.8MPa ;最大高度:2500mm ;最小高度:1500mm ;工作行程:1000mm ;支柱總重量:無液時58kg，有液時63kg。對于DW25-250/100(W)型號，表示油缸內(nèi)徑為100mm。
【權(quán)利要求】
1.一種無接頭炮采用礦用單體液壓支柱，包括油缸、活柱體、底座、手把體、頂蓋、三用閥座體、密封堵、密封件、復位彈簧，所述的密封件為0形密封圈、防擠圈、D形密封圈，其特征在于:所述的活柱體(13)為整根中空筒狀體，底端通過0形密封圈III (10)軟連接中空的活塞體(7)，活塞體(7)伸進活柱體(13)下端，活柱體(13)的頂端內(nèi)部安裝一件密封堵(24)，頂端外部安裝頂蓋(23);所述的活塞體(7)安裝在底座(1)內(nèi)，與油缸(11)之間安裝D形密封圈I (5)、導向環(huán)(6);手把體(15)與油缸(11)用連接鋼絲II (16)連接；底座(1)將油缸(11)下部完全密封，與油缸(1)用連接鋼絲I (4)連接；三用閥座體(25)焊固在頂蓋(23)下面的活柱體(13)的外壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的無接頭炮采用礦用單體液壓支柱，其特征在于:手把體(15)與活柱體(13)之間安裝有D形密封圈II (17)、手把體導向環(huán)(18)、防塵圈(19)。
3.如權(quán)利要求1所述的無接頭炮采用礦用單體液壓支柱，其特征在于:所述的底座(1)與油缸(11)之間安裝有0形密封圈I (2)、防擠圈I (3)。
【文檔編號】E21D15/44GK204238955SQ201420681146
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】趙成信, 吳金利, 劉巍, 王和平 申請人:淮北安來機電裝備有限公司