專利名稱：雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)及礦用液壓支架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種礦用支護設備，尤其涉及一種雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)及礦用液壓支架。
背景技術(shù)：
液壓支架在綜合機械化采煤工作面的主要作用是支撐煤層的頂板。礦用液壓支架的 升、降大都是依靠雙伸縮立柱的伸、縮來實現(xiàn)。
如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，礦用液壓支架的雙伸縮立柱由外缸l、中缸2、活柱3及底閥 4等主要部件組成。
如圖2所示，升柱系統(tǒng)在控制雙伸縮立柱8、 9升柱時，由第二操縱閥6控制，按著一種 固定的模式升降，先升中缸2，待中缸2及外缸1之間的液壓行程(一級行程)全部用完之 后，即中缸升到最高不能再運動時，中缸2活塞下方腔體內(nèi)的壓力開始升高，當壓力超過安 裝在中缸活塞部分的底閥4的開啟壓力時，底閥4被打開，活柱3開始上升。活柱3與中缸2之 間的液壓行程(二級行程)用完后，雙伸縮立柱升到最大高度。第一操縱閥5單獨控制抬底 千斤頂10的升降。
上述現(xiàn)有技術(shù)在煤礦實際應用中至少存在以下缺點
中缸2與活柱3的行程分配不能調(diào)整，缸體受力不合理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種中缸與活柱的行程分配可以調(diào)整、缸體受力合理的雙伸縮立 柱全能升柱系統(tǒng)及礦用液壓支架，用以解除或減少礦用液壓支架實際應用中雙伸縮立柱存 在的漲缸、外缸缸口漏液等問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，用于控制雙伸縮立柱的升降，所述的雙伸縮立柱 的外缸的活塞桿腔的油路上連接有開關(guān)控制閥。
本發(fā)明的礦用液壓支架，其特征在于，包括雙伸縮立柱，所述雙伸縮立柱的升柱系統(tǒng) 為上述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)及礦 用液壓支架，由于雙伸縮立柱的外缸的活塞桿腔的油路上連接有開關(guān)控制閥，升柱時，可 以通過開關(guān)控制閥控制外缸的活塞桿腔的回油油路的通斷，從而控制升柱的順序，使中缸 與活柱的行程分配可以調(diào)整、缸體受力合理。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的雙伸縮立柱的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的雙伸縮立柱升柱系統(tǒng)的液壓原理圖； 圖3為本發(fā)明的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)的液壓原理圖； 圖4為本發(fā)明中平衡式交替單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其較佳的具體實施方式
如圖3所示，雙伸縮立柱 8、 9的外缸的活塞桿腔的油路上連接有開關(guān)控制閥，開關(guān)控制閥設有單獨的開關(guān)控制油 路。
開關(guān)控制閥可以為平衡式交替單向閥7，平衡式交替單向閥7設有開關(guān)控制油路。開關(guān) 控制油路可以是單獨的開關(guān)控制油路，也可以與抬底千斤頂?shù)幕钊麠U腔的油路連接。
如圖4所示，平衡式交替單向閥設有主通路和控制口，主通路為常開通路，使用時將 控制口與開關(guān)控制油路連接，主通路與外缸的活塞桿腔的油路連接。通過開關(guān)控制油路控 制主通路的開關(guān)，即控制外缸的活塞桿腔的油路的通斷。
具體平衡式交替單向閥可以包括閥體13，閥體13內(nèi)設有閥芯15，控制口設于閥芯15左 側(cè)的閥體13中，閥芯15的右側(cè)與閥體13之間設有彈簧18，主通路設于閥芯15右側(cè)的閥體13 中。還可以包括左接頭ll、柱塞12、閥墊14、固定套16、密封圈17、右接頭19等。
自由狀態(tài)下，閥芯15在彈簧18的作用下左移，主通路處于常開狀態(tài)；當控制口通入壓 力油時，閥芯15右移，將主通路關(guān)閉。
本發(fā)明的礦用液壓支架，包括雙伸縮立柱，雙伸縮立柱的升柱系統(tǒng)為上述的雙伸縮立 柱全能升柱系統(tǒng)。
下面對本發(fā)明的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)的工作原理進行一下詳細的闡述 參見圖3、圖l、圖4，把第二操縱閥6的操縱手把搬至N方向，靠近手把的工位接通， 中缸2升起。當升至某一高度(并非極限位置)時，將手把搬回零位，中缸2停止上升。
如果此時想讓活柱3伸出，可按以下操作搬動礦用液壓支架固有的控制抬底千斤頂
10的第一操縱閥5的手把至S方向，靠近手把的工位接通，高壓液體進入抬底千斤頂10的活 塞桿腔，缸體上移(不影響液壓支架的功能)。與此同時，高壓液體也進入平衡式交替單 向閥7的左端，推動柱塞12右移，柱塞12又推動閥芯15右移將右端閥口封閉，這樣就阻斷了 雙伸縮立柱8、 9的外缸1的活塞桿腔回油的通路。此時，再把第二操縱閥6的手把搬至N方 向，靠近手把的工位接通，高壓液體進入外缸l的活塞腔。由于活塞桿腔的回油路被切斷， 造成憋壓，中缸2不能運動，致使外缸的活塞腔的壓力隨之增高。當壓力大于預定的值，如 L2MPa時，安裝在中缸2活塞處的DF型底閥4被打開，活柱3隨即開始上升。按其井下的實際 狀況，按上述順序操作一次， 一般情況下，活柱3升高200毫米左右就可滿足使用要求。
概括起來，在中缸2未升到極限位置的情況下，若想升活柱3或是升中缸2，實際操作 非常簡單。即先、后搬動第一操縱閥5的手把至S方向和搬動第二操縱閥6的手把至N方向， 高壓液體首先進入平衡式交替單向閥7的左端，隨后進入外缸l的活塞腔，即升活柱3;只搬 動第二操縱閥6手把至N方向，即升中缸2。礦用液壓支架在煤礦實際應用時，利用上述方法 就可非常方便地將雙伸縮立柱8、 9富裕的液壓行程重新合理分配，大大提高雙伸縮立柱8、 9的可靠度。
在雙伸縮立柱8、 9的外缸1的活塞桿腔回油路被阻斷的情況下，外缸i的活塞腔再進入 高壓液體，立柱此時變成了增壓缸。但是，活塞桿腔不允許有過高的壓力。為保證安全可 靠地全能升柱，平衡式交替單向閥7是關(guān)鍵的液壓部件，該閥是一個常開閥，當其閥芯15右 移阻斷外缸l的活塞桿腔回油通路時，左端柱塞12的密封面積和右端閥芯15的密封面積是相 等的。左端最高供液壓力為31.5MPa。當雙伸縮立柱外缸活塞桿腔的壓力接近31.5MPa時， 平衡式交替單向閥7的閥芯15就會在彈簧18的力的作用下打開，活塞桿腔的高壓液體隨即回 油箱。所以，雙伸縮立柱外缸活塞桿腔的最高壓力為31.5MPa，和泵站供液壓力一樣，可保 證雙伸縮立柱安全可靠地工作。
為了操作方便，第二操縱閥6搬向S方向的手把可以不帶自鎖功能。
本發(fā)明的礦用液壓支架在煤礦綜采工作面的主要作用是支撐和控制煤層的頂板，創(chuàng)造 良好的采煤空間。而液壓支架在采煤工作面使用時，采煤高度均小于液壓支架的最大結(jié)構(gòu) 高度。所以，液壓支架的雙伸縮立柱均有不少的富裕液壓行程。利用本發(fā)明可以非常簡便 地將這些富裕行程合理分配。
雙伸縮立柱常規(guī)升柱過程為搬動第二操縱閥6的操縱手把至N方向，靠近手把的工位 接通，高壓液體進入雙伸縮立柱外缸的活塞腔，活塞桿腔的液體經(jīng)平衡式交替單向閥回油 箱，中缸開始上升。當升至極限位置時，活塞腔壓力升高，底閥打開，活柱開始上升。這 是一個固定的升柱順序。本發(fā)明中除具有上述功能外，還具有按需要升起中缸或是升起活 柱的特殊功能。
具體應用過程中，可以在首次安裝支架時，按常規(guī)升柱辦法升柱，即中缸先升至極限
位置后，底閥打開，使活柱伸出，直至液壓支架頂梁接觸煤層的頂板，然后，操作液壓支 架使其降低高度，大約使中缸降低支架富裕液壓行程的一半時，再按上述的方法操作，使 中缸不動，讓活柱再次伸出，直至撐緊頂板。這樣就完成了富裕液壓行程的合理分配，避 開了雙伸縮立柱中缸和外缸最不利的工作狀態(tài)。而且，調(diào)整一次可長期使用，這樣就大大 增加了液壓支架的可靠性。
本發(fā)明是一種全新的升柱系統(tǒng)，既可以接著傳統(tǒng)的升柱順序升柱，也可以接著需要升 起雙伸縮立柱其中的某個部分，還可以先升活柱，后升中缸；升中缸及升活柱交替進行的 多種升柱方法，從而使液壓支架中的雙伸縮立柱受力更加合理，大大降低雙伸縮立柱的故 障率。
按著煤礦井下支護的規(guī)定，釆煤高度必須低于液壓支架最大高度200毫米以上。例 如，液壓支架的最大高度為5.5米，采煤高度5.0米是合乎要求的，這樣即富裕了500毫米的 液壓行程。但按常規(guī)的升柱方法，此時中缸的液壓行程即一級行程巳全部用盡，中缸升至 最高位置，而富裕的500毫米液壓行程全部富裕在活柱即二級行程上。這樣就使中缸和外缸 長期處在最不利的狀態(tài)下進行工作。隨著開采力度的不斷增加，雙伸縮立柱工作負荷也越 來越重，致使外缸與中缸連接的缸口處，中缸缸體及外缸缸體等處不斷出現(xiàn)故障。本發(fā)明 通過全能升柱系統(tǒng)，把正常采煤時富裕的液壓行程大體均勻地分配給中缸和活柱，增加中 缸與外缸間的重合長度，解除中缸與外缸間的最不利工作狀態(tài)，減少外缸高壓段和中缸外 露段長度，從而杜絕或減少外缸缸口處漏液和外缸、中缸漲缸情況的發(fā)生，增加雙伸縮立 柱的可靠性，延長雙伸縮立柱的使用壽命。
本發(fā)明可以適用于雙伸縮立柱底閥開啟壓力為0.8-1。 2MPa的礦用液壓支架，也可以 適用于其它的雙伸縮立柱。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，用于控制雙伸縮立柱的升降，其特征在于，所述的雙伸縮立柱的外缸的活塞桿腔的油路上連接有開關(guān)控制閥。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)控制閥設有開關(guān)控制油路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)控制閥為平衡式交替單向閥，所述的平衡式交替單向閥設有開關(guān)控制油路。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)控制油路與抬底千斤頂?shù)幕钊麠U腔的油路連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的平衡式交替單向閥設有主通路和控制口，所述的主通路為常開通路，所述控制口與所述開關(guān)控制油路連接，所述主通路與所述外缸的活塞桿腔的油路連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)，其特征在于，所述的平衡式交替單向閥包括閥體，所述閥體內(nèi)設有閥芯，所述控制口設于所述閥芯左側(cè)的閥體中，所述閥芯的右側(cè)與所述閥體之間設有彈簧，所述的主通路設于所述閥芯右側(cè)的閥體中。
7、 一種礦用液壓支架，其特征在于，包括雙伸縮立柱，所述雙伸縮立柱的升柱系統(tǒng)為權(quán)利要求1至6任一項所述的雙伸縮立柱全能升柱系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙伸縮立柱升柱全能系統(tǒng)及礦用液壓支架，用于控制雙伸縮立柱的升降，雙伸縮立柱的外缸的活塞桿腔的油路上連接有平衡式交替單向閥，平衡式交替單向閥設有主通路和控制口，主通路為常開通路，與外缸的活塞桿腔的油路連接?？刂瓶谶B接有開關(guān)控制油路，可以控制平衡式交替單向閥的通斷。升柱時，可以通過開關(guān)控制閥控制外缸的活塞桿腔的回油油路的通斷，從而控制升柱的順序。使液壓支架雙伸縮立柱中缸與活柱的液壓行程分配可以調(diào)整、缸體受力更加合理，可解除或減少實際應用中雙伸縮立柱存在的漲缸、外缸缸口漏液等問題。
文檔編號E21D15/44GK101205809SQ20071017946
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者建 王, 胡志永 申請人:中煤北京煤礦機械有限責任公司