专利名称：双伸缩悬浮式液压支柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿用支护设备，具体地说，是一种双伸缩悬浮式液 压支柱。
背景技术：
单体液压支柱是采矿行业的主要支护设备之一。国内目前广泛使用的是 我国二十世纪七十年代从国外引进的单伸縮活塞式支柱，该支柱顶盖盖合在 活柱加长段上部并用弹性圆柱销与其连接，活柱加长段的下部与柱头的上端 焊接，柱头的下端与活柱筒焊接，三用阀安装在柱头内，由三用阀、柱头、 活柱、油缸、底座包围成一个封闭的腔体，复位弹簧挂在柱头下部的挂钩和 底座上部的挂环上，沿轴向随活柱的伸縮而伸縮。这种单体液压支柱的三用 阀安装在柱头上，使用时三用阀随活柱上升而升高，工人操作不便；同时， 该支柱在承压时，活柱上的柱头与活柱加长段、柱头与活柱筒两焊接处的焊 缝易于出现脆断、裂纹等现象，存在安全隐患；另外，这种单伸縮支柱的液 压行程小，不能满足采煤工作面支护高度变化频繁的要求，为此使用单位要 备有多种规格、不同初始支护高度的支柱，加大了使用单位的支柱库存量和 生产成本。
中国专利说明书CN 2874024Y (专利号200520076871. 8)于2007年2月 28日公开了一种"双伸縮悬浮式液压支柱"，该支柱主要由顶盖、密封盖、 活柱、缸柱、油缸、底座、手把阀体、三用阀、复位弹簧等组成，顶盖盖合 在活柱上部并用弹性圆柱销与活柱和密封盖连接，活柱套装在缸柱内，缸柱 套装在油缸内，手把阀体设在油缸上端口处，三用阀安装在手把阀体内。由 密封盖、活柱、缸柱、油缸、手把阀体、三用阀、底座包围成一个封闭的腔 体，腔体变大活柱升高，腔体变小活柱降低；复位弹簧挂在密封盖下部的挂 钩和底座上部的挂环上，沿轴向随活柱的伸縮而伸縮。该专利将安装三用阀的手把阀体设在油缸上端口处，解决了老式支柱三用阀柱头焊接在活柱上造
成活柱强度降低、工人操作不便的问题；同时，双伸縮结构增大了支柱的行
程，提高了支柱的支护高度范围，满足了支护高度变化频繁的要求。但该专 利因支柱行程增大，会随之产生复位弹簧(拉簧)变形损坏的问题。业内人 士周知，单体液压支柱复位弹簧是使活柱落到底时有一个预紧拉力，当活柱 全程伸出时复位弹簧不能被拉伸变形而损坏。对于液压行程大的悬浮式液压 支柱，当活柱全程伸出时复位弹簧极易被拉伸变形而损坏，失去复位作用。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种双伸缩悬浮式液压支柱，该支柱不仅液压 行程大，操作三用阀方便，而且复位弹簧不会损坏失效。
为达到上述目的，本双伸縮悬浮式液压支柱包括顶盖、活柱、中缸、油
缸、底座、柱套、导向套、手把体、复位弹簧；活柱套装在中缸内，中缸套 装在油缸内，油缸的下端与底座密封装配并用连接钢丝连接在一起；密封盖 装在活柱的上部内孔中，并用径向均布的弹性圆柱销与活柱和顶盖连接；柱 套上部通过防尘密封圈、导向环套在活柱上，下部用连接钢丝与中缸的上端 连接；导向套上部通过防尘圈、密封圈、导向环套在中缸上，下部用连接钢 丝与油缸的上端连接；三用阀座焊接在导向套上，三用阀安装在三用阀座里； 活动弹簧座动配合地安装在活柱中，在活动弹簧座上设有连通活柱上下腔的 通道；活塞焊接在活柱的底端，在活塞的中心设有连通活柱和中缸内腔的轴 向通孔；挡套用弹性圆柱销装配在中缸的底部，形成活塞的限位台；压簧一 端置于活塞的上端，另一端抵在活动弹簧座的下端；复位弹簧一端挂在底座 上端的弹簧挂钩上，另一端穿过压簧的内圈挂在活动弹簧座下端的弹簧挂钩 上。
本实用新型由于采用的是双伸縮悬浮式结构，且安装三用阀的三用阀座 设在油缸上端口处，因此本实用新型与公用的单伸縮活塞式支柱相比，不仅 液压行程大，能满足支护高度变化频繁的要求，而且三用阀不随活柱上升而 升高，便于工人操作。另外，本实用新型由于复位弹簧有一端挂钩在可活动的弹簧座上，在支柱升高时，复位弹簧可拉动活动弹簧座向下移动，从而使 复位弹簧的拉伸尺寸小于支柱升高的尺寸，因此，与现有悬浮式之类的大液 压行程支柱相比，本实用新型复位弹簧的伸长量可显著减小，从而有效避免 了复位弹簧损坏失效现象的产生，解决了大液压行程支柱的复位问题。以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。
图l是本实用新型的外观视图。
图2是本实用新型在初始位置时的全剖视图。
图3是本实用新型在支护状态时的全剖视示意图。
图4是图2中A部位的局部放大视图。
具体实施方式
如图l、图2所示，本实用新型包括顶盖l、活柱4、中缸6、油缸ll、 底座12、柱套5、导向套7、手把体IO、复位弹簧17。活柱4套装在中缸6 内，中缸6套装在油缸11内，油缸ll的下端与底座12密封装配并用连接钢 丝连接在一起。密封盖20装在活柱4的上部内孔中，并用径向均布的弹性圆 柱销与活柱4和顶盖1连接。柱套5上部通过防尘密封圈、导向环套在活柱4 上，下部用连接钢丝与中缸6的上端连接。导向套7上部通过防尘圈、密封 圈、导向环套在中缸6上，下部用连接钢丝与油缸ll的上端连接。三用阀座 9焊接在导向套7上，三用阀8安装在三用阀座9里。如图2、图3所示，活 动弹簧座15动配合地安装在活柱4中，在活动弹簧座15上设有连通活柱4 上下腔的通道，该通道可以是在活动弹簧座上开设的轴向通孔，也可以是在 活动弹簧座外圆周面上开设的轴向凹槽。活塞18焊接在活柱4的底端，在活 塞18的中心设有连通活柱4和中缸6内腔的轴向通孔19。挡套14用弹性圆 柱销13装配在中缸6的底部，形成活塞18的限位台。压簧16—端置于活塞 18的上端，另一端抵在活动弹簧座15的下端。复位弹簧17 —端挂在底座12 上端的弹簧挂钩上，另一端穿过压簧16的内圈挂在活动弹簧座15下端的弹 簧挂钩上。本实用新型支护时，注液初期，乳化液经三用阀沿着油缸和中缸之间的
液路通道进入中缸6底部，中缸6与活柱4同时伸出，当中缸6被导向套7 限位时，中缸6停止动作，活柱4继续伸出，直到承压接顶、伸柱结束。由 于在活动弹簧座15上设有连通活柱4上下腔的通道，活动弹簧座15仅受复 位弹簧17的拉力和压簧16的推力作用，因此， 一旦活动弹簧座15上移造成 复位弹簧17的拉力大于压簧16的推力，复位弹簧17就会拉动活动弹簧座15 向下移动。由此可见，本实用新型复位弹簧17的伸长量等于支柱的伸长量减 去压簧16的极限压縮量(压簧的初始长度减去压簧的最小长度)。由于压簧 16的初始长度基本等于活柱4的长度(参见图2)，其极限压缩量较大，因此， 相较现有技术复位弹簧的伸长量等于支柱的伸长量，本实用新型复位弹簧的 伸长量可显著减小，在支柱的设计高度内，复位弹簧17不会被拉伸变形而损 坏，压簧16也不会被压縮变形而损坏。
本实用新型卸载时，乳化液经三用阀的卸载孔流出，支柱内腔失压，卸 载初期，活柱4和中缸6在自重和复位弹簧的作用下回缩，当活柱底端的活 塞18落到中缸底部的挡套14上时，活柱4被限位，在复位弹簧17和压簧16 的共同作用下，中缸6继续回縮，直到全部行程縮完，支柱回复到如图2所 示的初始位置。在初始位置，复位弹簧17的拉力通过压簧16作用在中缸底 部的挡套14上，使支柱在最小高度时有一个预紧拉力。
现有的单体液压支柱，不论是单伸缩活塞式还是双伸縮悬浮式，都没有 排气装置，造成初次注液时支柱密封腔体内的气体无法排除。支柱密封腔内 有气体积存，将影响支柱的承压效果，同时会导致支柱的密封面腐蚀速度加 快。为此，现有支柱在初次使用或更换三用阀后的初次注液时都要伸缩多次， 以使压力液体将气体带走。但压力液体只能带走部分气体，另外，这样的操 作会造成大量乳化液白白流失，造成不必要的浪费.。作为本实用新型的改进， 如图l、图2、图4所示，本实用新型在密封盖20上装有一个有轴向排气孔 22的排气螺栓3，该排气孔22的长度小于排气螺栓3的旋入长度，其右端通 过密封盖20上的排气通道21与活柱4的上腔相通，其左端与排气螺栓3上的横向通孔23相通；在活柱4上部开有与排气螺栓3同轴的径向通孔2，该
孔既是操作排气螺栓的专用工具孔又能阻挡排气螺栓的飞出。支柱在初次注
液时，松开排气螺栓3，单体液压支柱内腔的气体在压力液的作用下，沿密封 盖20上的排气通道21，经排气螺栓3的排气孔22，从排气螺栓3上的横向 通孔23中排出。气体排尽(即有液体从横向通孔23中流出)后，旋紧排气 螺栓3，继续注液升柱，支柱即可承压工作。
上述双伸縮悬浮式液压支柱(200520076871.8)，将手把体和导向套一体 化，搬运过程中手把体的受力或受碰撞，容易使导向套和油缸缸口失圆或变 形，产生漏液现象。作为本实用新型的更进一步改进，如图l、图2所示，本 实用新型将手把体和导向套分离，把手把体10套装在导向套7下方的油缸外 圆柱面上。如此改进后，由于手把体的受力不会影响导向套和油缸缸口，因 此本实用新型具有更好的密封性，可以有效防止使用过程中漏液现象的发生。
本实用新型成功的解决了现有各类支柱的不足之处，并使之体现在一种 支柱上，在支护高度变化频繁的支护环境中，本实用新型可以替代多种规格 的传统支柱。
权利要求1.一种双伸缩悬浮式液压支柱，包括顶盖(1)、活柱(4)、中缸(6)、油缸(11)、底座(12)、柱套(5)、导向套(7)、手把体(10)、复位弹簧(17)，活柱(4)套装在中缸(6)内，中缸(6)套装在油缸(11)内，油缸(11)的下端与底座(12)密封装配并用连接钢丝连接在一起；密封盖(20)装在活柱(4)的上部内孔中，并用径向均布的弹性圆柱销与活柱(4)和顶盖(1)连接；柱套(5)上部通过防尘密封圈、导向环套在活柱(4)上，下部用连接钢丝与中缸(6)的上端连接；导向套(7)上部通过防尘圈、密封圈、导向环套在中缸(6)上，下部用连接钢丝与油缸(11)的上端连接；三用阀座(9)焊接在导向套(7)上，三用阀(8)安装在三用阀座(9)里；其特征是活动弹簧座(15)动配合地安装在活柱(4)中，在活动弹簧座(15)上设有连通活柱(4)上下腔的通道；活塞(18)焊接在活柱(4)的底端，在活塞(18)的中心设有连通活柱(4)和中缸(6)内腔的轴向通孔(19)；挡套(14)用弹性圆柱销(13)装配在中缸(6)的底部，压簧(16)一端置于活塞(18)的上端，另一端抵在活动弹簧座(15)的下端，复位弹簧(17)一端挂在底座(12)上端的弹簧挂钩上，另一端穿过压簧(16)的内圈挂在活动弹簧座(15)下端的弹簧挂钩上。
2. 根据权利要求1所述的双伸縮悬浮式液压支柱，其特征是在所述密 封盖(20)上装有一个有轴向排气孔(22)的排气螺栓(3)，该排气孔(22) 的长度小于排气螺栓(3)的旋入长度，其右端通过密封盖(20)上的排气通 道(21)与活柱(4)的上腔相通，其左端与排气螺栓(3)上的横向通孔(23) 相通；在活柱(4)上部开有与排气螺栓(3)同轴的径向通孔(2)。
3. 根据权利要求1或2所述的双伸縮悬浮式液压支柱，其特征是所述 手把体(10)套装在导向套(7)下方的油缸外圆柱面上。
专利摘要一种属于矿用支护设备领域的双伸缩悬浮式液压支柱，其活柱(4)套装在中缸(6)内，中缸(6)套装在油缸(11)内，三用阀座(9)设在油缸的上端口处；活动弹簧座(15)动配合地安装在活柱(4)中，复位弹簧(17)一端挂在底座(12)上端的弹簧挂钩上，另一端穿过压簧(16)的内圈挂在活动弹簧座(15)下端的弹簧挂钩上。本实用新型不仅液压行程大、工人操作三用阀方便，而且复位弹簧不会变形失效，解决了大液压行程支柱的复位问题。如同时在密封盖(20)上设置排气螺栓(3)、将手把体(10)套装在导向套(7)下方的油缸外圆柱面上，则本实用新型还具有自动排气功能、可以避免油缸上端口处漏液。
文档编号E21D15/00GK201144707SQ20082000132
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月9日 优先权日2008年1月9日
发明者刘明义, 吴世启, 武文成, 王和平 申请人:武文成;淮北弘武液压机械有限公司