專利名稱：懸浮式液壓支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉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也適用于其它需要支護的場合。
二背景技術(shù)：
井下采掘工作面的支護是礦山必不可少的設備之一。我國礦山中使用的支護設備有木支柱、單體金屬磨擦支柱、單體液壓支柱及雙伸縮懸浮支柱等，由于木支柱浪費大量木材，且支撐力易發(fā)生改變，無恒增阻降距，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，但因其初撐力小而且不均勻，恒增阻降距也無法保證；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《采掘機械》一書中的單體液壓支柱為外柱式，其上設有三用閥，通過三用閥將工作面預設的乳化液站供給的壓力液注入支柱油缸進行初撐，在頂板來壓和卸載時，再通過三用閥使乳化液泄出，支柱下降，重復工作時再用乳化液站的壓力液進行初撐，依次循環(huán)。該單體液壓支柱的使用給礦采工作面帶來了極大的方便，但存在著如下問題1)由于該種液壓支柱上設置的三用閥閥座焊接在受力活的柱上，影響了活柱的強度；2)活柱和缸柱與油缸之間運動時易產(chǎn)生磨損，導致活柱被卡死；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重，易使支柱報廢，每年支柱的報廢量達三十萬根，造成極大的浪費。我國煤礦目前大多數(shù)普遍使用單體液壓支柱，據(jù)不完全統(tǒng)計，單體液壓支柱的需要量每年已超過100萬根以上，因此，對單體液壓支護設備的改進和充實發(fā)展新的產(chǎn)品具有重要的意義。
三
發(fā)明內(nèi)容
鑒于已有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊合理，效果好，活柱強度高，生產(chǎn)成本低，使用壽命長的懸浮式液壓支柱。
本實用新型懸浮式液壓支柱，它包括油缸和設在其內(nèi)的活柱與復位彈簧、活柱上設置的頂蓋、油缸下部設置的底座、固定在油缸和活柱之間的閥體，所述活柱內(nèi)徑上部設有密封蓋，并設有不使密封蓋下落的臺肩，復位彈簧的上端設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，活柱下部外圓上設置的臺肩上設有導向環(huán)；閥體上設有連通油缸與三用閥的進液通孔。
本實用新型懸浮式液壓支柱，所述的頂蓋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角上設有凸起的圓柱球頭擋塊，頂蓋的頂蓋座板可以設置為平面的，也可以在其中部設置沿任意方向轉(zhuǎn)動的弧形座，弧形座設在頂蓋方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設有穿過頂蓋并使弧形座與頂蓋活動連接的銷釘或鎖頭螺栓，密封蓋的側(cè)壁上部開有徑向圓孔，外圓表面下部設有密封圈，油缸頂部與活柱外壁上的閥體套筒內(nèi)壁設有階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個環(huán)形溝槽，閥體側(cè)面套筒上焊接手把?；钪驴诳梢允侵蓖残蔚模部墒抢韧残蔚?，其筒壁上設有進入液體的徑向通孔，其外圓柱面上設有限位凸臺。導向環(huán)可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成，活柱和油缸可以用金屬制成，也可用玻璃鋼制成。
本實用新型懸浮式液壓支柱，最適用于礦山井下采掘工作面的支護。它由油缸和設在其內(nèi)的活柱與復位彈簧、活柱上設置的頂蓋、油缸下部設置的底座、固定在油缸和活柱之間的手把閥體組成，活柱內(nèi)徑上部設有密封蓋，并設有不使密封蓋下落的臺肩，復位彈簧的上端設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，活柱下部外圓上設置的臺肩中間設有導向環(huán)；閥體上設有連通油缸與三用閥的進液通孔。三用閥安裝在缸柱的側(cè)面，既保證了活柱的強度，也減輕了支柱的重量，當活柱進行伸縮時它不隨之升降，這樣工人操作起來既方便又安全，不但減輕了工人的勞動強度；而且保證了工人在使用時不損壞三用閥；拆卸時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，活柱的強度高，承載能力大，工作行程長，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，成本低，具有廣泛的實用性。
四

圖1是本實用新型懸浮式液壓支柱外形結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實用新型懸浮式液壓支柱剖視結(jié)構(gòu)圖。
五具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作進一步的描述本實用新型懸浮式液壓支柱，它主要由頂蓋1、密封蓋2、活柱3、閥體4、油缸5、復位彈簧7、三用閥23和底座9組成。密封蓋2設在活柱3內(nèi)徑頂部，活柱3上部內(nèi)徑設有不使密封蓋2下落的臺肩，臺肩靠住密封蓋2底端直徑的邊緣，復位彈簧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配套蓋合在活柱3的外圓柱面上，并用銷頭螺釘13行固接，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的配合孔可以是肓孔，也可以是穿透孔?；钪?下部外圓上設有臺肩8，臺肩8上設有導向環(huán)22，導向環(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上設有連通油缸5與三用閥23的進液通孔。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角上設有凸起的圓柱球頭擋塊；頂蓋1的頂蓋座板可以設置為平面的，也可以在其中部設置沿任意方向轉(zhuǎn)動的弧形座11，如采用弧形座11，如圖2所示，弧形座11設在頂蓋1方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設有穿過頂蓋1并使弧形座11與頂蓋1活動連接的銷釘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?；钪?柱體的下部設有進入液體的徑向通孔19，其外圓柱面上設有限位凸臺6。密封蓋2頂面開有適應穿過頂蓋1的銷釘10的盲孔，其上部開有便于拆卸密封蓋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位彈簧連接的掛環(huán)，活柱3下口可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，活柱3的筒壁上開有多個進入筒體內(nèi)液體的徑向通孔19。直筒形底部的臺肩8上設置的導向環(huán)22或喇叭形圓管的外圓表面與油缸5的內(nèi)表面間為滑動配合，使活柱3可在油缸5內(nèi)腔沿軸向相對滑動，活柱3與頂蓋1由銷頭螺釘13連接固定。閥體4是一個由一段短圓管一側(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)外壁連接一個彎口向下的環(huán)形手把24構(gòu)成的，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個或多個徑向通圓孔，使兩段圓管及油缸5內(nèi)腔相通，并與三用閥23相通，油缸5頂部與活柱3外壁上的閥體4套筒內(nèi)壁設有階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個環(huán)形溝槽，上段通過防塵圈15、Y形密封圈16及擋圈與活柱3的外表面形成滑動密封配合，下段通過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?；钪?下端臺肩8上設置的導向環(huán)22與油缸5內(nèi)壁間為滑動配合，活柱3可在油缸5內(nèi)沿軸向上下滑動；油缸5是一根長管，其上下端外壁上均開有環(huán)形溝槽，下端通過連接鋼絲20、O形密封圈21與底座9內(nèi)壁密封固定連接。復位彈簧7是一個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)中心部位凹進一個球缺形空間，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上的球缺空間中，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，圓盤外底部為圓弧形，其短圓管的內(nèi)壁上開有多條環(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。
工作過程由三用閥23向支柱內(nèi)注液，液體通過閥體4的通孔進入油缸5與活柱3形成的環(huán)形腔體，并從活柱3下部的通孔19進入活柱3腔體內(nèi)，這樣隨著液體的注入，當達到一定壓力時，活柱3和頂蓋1及密封蓋2上升，升至一定高度時支柱支撐；支柱降柱時，在復位彈簧作用下，液體通過活柱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)，再從閥體4上的通孔通過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)和設在其內(nèi)的活柱(3)與復位彈簧(7)、活柱(3)上設置的頂蓋(1)、油缸(5)下部設置的底座(9)、固定在油缸(5)和活柱(3)之間的閥體(4)，其特征在于所述活柱(3)內(nèi)徑上部設有密封蓋(2)，并設有不使密封蓋(2)下落的臺肩，復位彈簧(7)的上端設在密封蓋(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)下部外圓上設置的臺肩(8)上設有導向環(huán)(22)；閥體(4)上設有連通油缸(5)與三用閥(23)的進液通孔。
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角上設有凸起的圓柱球頭擋塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述頂蓋(1)的頂蓋座板可以設置為平面的，也可以在其中部設置沿任意方向轉(zhuǎn)動的弧形座(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述的弧形座(11)設在頂蓋(1)方形板中部的凹槽內(nèi)，凹槽中心設有穿過頂蓋(1)并使弧形座(11)與頂蓋(1)活動連接的銷釘或鎖頭螺栓(10)。
5.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)外圓面上部開有徑向圓孔(12)，外圓面下部設有密封圈(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述油缸(5)頂部與活柱(3)外壁上的閥體(4)套筒內(nèi)壁設有階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個環(huán)形溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于所述閥體(4)側(cè)面套筒上焊接有手把(24)。
8.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)下口可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，其筒壁下部設有徑向通孔(19)，并設有限位凸臺(6)。
9.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。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮式液壓支柱，其特征在于活柱(3)和油缸(5)可以用金屬制成，也可用玻璃鋼制成。
專利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。它由油缸、活柱、密封蓋、復位彈簧、頂蓋、底座、銷頭螺釘和閥體組成，活柱內(nèi)徑頂部設有密封蓋，并設有不使密封蓋下落的臺肩，復位彈簧的上端設在密封蓋底部的中間位置的掛環(huán)上；頂蓋與活柱用銷頭螺釘固接在一起，活柱下部外圓的臺肩上設有導向環(huán)，三用閥安裝在閥體上，當活柱進行伸縮時三用閥不隨之升降，其結(jié)構(gòu)緊湊合理，穩(wěn)定性好，活柱的強度高，承載能力大，工作行程長，支柱的重量輕，密封性好，防腐性能高，使用安全、可靠、拆卸安裝方便，壽命長，成本低，具有廣泛的實用性。
文檔編號E21D15/00GK2707964SQ200420027699
公開日2005年7月6日 申請日期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, 周玉萍, 陳為民, 王建武, 王敬 申請人:中國礦業(yè)大學