薄煤层自带液控支柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种薄煤层自带液控支柱，包括支柱本体，以及设置在所述支柱本体上的液控单向阀的阀芯组件，所述支柱本体包括球形顶盖、活柱体(活塞杆)、手把体、缸体等主要零部件。所述液控单向阀芯的进液口与所述支柱本体的所述下腔连通，所述液控单向阀的控制口与所述支柱本体的所述上腔连通。所述活柱体的上端设有第一盲孔，所述第一盲孔内安装所述阀芯组件。本实用新型的薄煤层自带液控支柱体积小，流量大、利于加工、装配和维修，且大大增加了柱头的强度，在实际运用中，阀芯内孔不易变形，提高了液控的使用寿命。
【专利说明】薄煤层自带液控支柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种液压支架系统，尤其是指适用于薄煤层开采的液控单向阀和支柱一体化的自带液控支柱。
【背景技术】
[0002]在薄煤层开采时，常用悬移支架来支撑，所述悬移支架的工作原理如下:泵站的高压液体经主进液管路送到工作面，并于每个支架的换向阀组相连，然后高压液体通过换向阀分配到液压缸或支柱，以完成所述支架所需要的动作；从支架流回的低压乳化液通过操纵阀由主回液管路流回泵站乳化液箱，供循环使用。
[0003]传统的支柱在使用时，通过与液控单向阀的配合来控制支柱的升降，通常所述液控单向阀安装在液压支柱的外部，位于所述液压支架上的液压支柱和液控单向阀相互独立，所述液控单向阀上设有安全阀接口，进、出液压管路安装在液控单向阀的两侧。上述传统的液压支架结构存在以下缺点:(I)由于液压支柱上部需留有较大的安装空间，使得液压支柱的固定结构部分在液压支柱的轴向尺寸上占据了较大位置，不但占据的空间大，而且降低了液压支柱的行程高度，缩窄了液压支柱的适用范围；(2)液控单向阀安装在液压支柱的外部，增加了液控单向阀与支柱之间，液控单向阀与其他结构之间的连接环节，而一般连接环节处渗漏液体的概率较大。
[0004]为了克服上述缺点，中国专利文献(CN102748042A)公开了一种具有安装在煤矿用液压支架上的阀柱一体式液压支架支柱，尤其适用于薄煤层开采的液压支架系统，包括用于代替将液控单向阀阀体安装在液压支柱的活柱体外表面的液压支柱，所述支柱将液控阀执行操作部分设计在活柱体内部，将环形腔注液接头、压力表接头、圆形腔注液接头和安全阀分别安装于活柱体上部的铣出平面上，与活柱体内部的液体流道相连通。上述文献所述液压支柱结构新颖，紧凑合理，将液控单向阀放置在液压支柱内部的设计形式独一无二，不仅缩小了液压支柱直径方向尺寸，而且支架之间不相互干涉，实现了有效行程的最大化，降低了制造成本；有效地提高了各部件使用的安全保护性，如果液控单向阀出现故障，直接更换液控阀芯或密封件即可，因此维修更方便。但是上述阀柱一体式液压支架支柱仍旧存在以下问题:1、在该专利文献中，液控单向阀为分体式，不仅加工时同心度很难保证，而且维修不方便；2、在该专利文献中，供液控单向阀插入的内孔截面积大，从而降低了柱头的强度，在顶板来压时，柱头内孔会存在变形的隐患。
实用新型内容
[0005]为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术的液控支柱中因液控单向阀的结构不合理，且安装液控单向阀的柱头内孔为通孔且截面积较大，而导致不仅加工时同心度很难保证，维修不方便，而且柱头内孔处容易变形的问题，从而提供一种结构合理的，维修使用方便的，不易变形的液控单向阀与支柱一体的薄煤层自带液控支柱。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的一种薄煤层自带液控支柱，包括支柱本体，以及设置在所述支柱本体上的液控单向阀的阀芯组件，所述支柱包括缸体，活柱体，所述液控单向阀的出液口与所述支柱本体的所述下腔连通，所述液控单向阀的控制口与所述支柱本体的所述上腔连通，且仅在所述液控单向阀的控制口进液时或所述液控单向阀的进液口进液时，所述液控单向阀的进液口与所述出液口相通，所述活柱体的上端设有第一盲孔，所述第一盲孔内安装所述阀芯组件。
[0007]所述阀芯组件组装一体插装在所述第一盲孔内。
[0008]所述阀芯组件包括成型有内腔的端堵，中空的中阀套，所述端堵与所述中阀套相接，使所述内腔与所述中阀套相通，所述端堵的侧壁上成型有所述出液口，所述中阀套的侧壁上成型有所述进液口，所述中阀套与所述端堵的相接处设有阀座，所述内腔内设有在第一偏压部件的偏压力作用下，与所述阀座接触密封的阀芯，还包括一端伸入所述中阀套内，另一端端面处形成所述控制口的顶杆，以及设置在所述中阀套与所述顶杆之间，一端抵住所述中阀套，另一端抵住所述顶杆的第二偏压部件，所述控制口进液时，所述顶杆朝所述中阀套方向轴向移动，使所述第二偏压部件受压，同时将所述阀芯从所述阀座上顶开。
[0009]所述第一偏压部件、所述第二偏压部件均为弹簧。
[0010]所述顶杆的与所述第一盲孔接触的外侧壁上，所述中阀套和所述端堵的连接处之间以及所述端堵的与所述第一盲孔接触的外侧壁上分别设有O型密封圈。
[0011]所述顶杆的外侧壁上成型有密封槽，所述端堵的外侧壁上也成型有密封槽，所述O型密封圈设置在所述密封槽内，且所述密封槽内还设有密封挡圈。
[0012]所述活柱体的外壁上设有与压力表接头相连接的安全阀。
[0013]所述支本体柱还包括球形顶盖，手把体，其中球形顶盖通过连接钢丝或焊接和所述活柱体相接，所述手把体设置在所述活柱体与所述缸体之间，通过手把连接钢丝与所述缸体相配合连接，所述手把体与所述活柱体接触的内侧壁上设有三道环形沟槽，该三道环形沟槽内分别安装防尘圈、蕾型密封挡圈与蕾型密封圈、以及活柱导向环，所述活柱筒与所述缸体内壁之间还依次设有支撑环、鼓型密封圈、活塞导向环、活塞挡圈，所述活塞挡圈与所述活柱筒之间安装有活塞连接钢丝，所述活塞挡圈与所述缸体内侧壁之间设有活塞挡圈导向环。
[0014]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0015]1、在本实用新型中，所述活柱体的上端设有第一盲孔，加工只需一道工序，降低加工难度。且孔的内径比现有技术中的小，大大增强了柱头的强度，将液控单向阀阀芯置于第一盲孔内，用进回液接头与换向阀油路相接，柱头带有安全阀接口。这种设计，结构新颖、紧凑合理；不仅缩小了液压支柱直径方向的尺寸，而且实现了有效行程的最大化；
[0016]2、在本实用新型中，所述阀芯组件组装一体插装在所述第一盲孔内，因此所述阀芯组件安装在所述活柱体时更加简单和方便，且减少了连接环节，漏液概率降低，维修时可以将整个阀芯组件整体取出，维修更为方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
[0018]图1是本实用新型所述薄煤层自带液控支柱的局部剖视图；
[0019]图2是本实用新型所述薄煤层自带液控支柱的侧视图；
[0020]图3是本实用新型所述阀芯组件的示意图；
[0021]图4是本实用新型的薄煤层自带液控支柱的主剖视图；
[0022]图5是图4A-A方向的剖视图；
[0023]图6是图4B-B方向的剖视图。
[0024]图中附图标记表示为:1-支柱本体,11-缸体,12-活柱体，13-第一盲孔，2-阀芯组件，20-内腔，21-端堵，22-中阀套，23-阀座，24A-第一偏压部件，24B-第二偏压部件，25-阀芯，26-顶杆，27-0型密封圈，28-密封槽，29-密封挡圈，3-压力表接头，4-安全阀，5-手把体,51-柱头,52-活柱筒,53-芯管,54-防尘圈,55-蕾型密封圈,56-活柱导向环，57-支撑环，58-鼓型密封圈，59-活塞导向环，60-活塞挡圈，61-活塞连接钢丝，62-活塞挡圈导向环，63-手把连接钢丝，64-蕾型密封挡圈，65-0形圈，K-控制口，P-进液口，O-出液口，D-控制口接口，E-进液口接口，F-压力表接口。
【具体实施方式】
[0025]如图1-6所示，本实施例中的一种自带液控支柱，包括支柱本体1，以及设置在所述支柱本体I上的液控单向阀的阀芯组件2，所述支本体柱I包括球形顶盖，手把体5，缸体11，活柱体12等主要部件，其中球形顶盖是直接和顶梁连接的受载零件，通过连接钢丝或焊接和活柱体12相接，而活柱体12由柱头51、活柱筒52、芯管53等零件焊接而成，手把体5设置在活柱体12与缸体11之间，通过手把连接钢丝63与缸体11相配合连接，手把体5与活柱体12接触的内侧壁上设有三道环形沟槽，这三道环形沟槽内分别安装防尘圈54、蕾型密封挡圈64与蕾型密封圈55、以及活柱导向环56，以保持与缸体11和活柱体12的密封。所述活柱筒52与所述缸体11内壁之间还依次设有支撑环57、鼓型密封圈58、活塞导向环59、活塞挡圈60，所述活塞挡圈60与活柱筒52之间安装有活塞连接钢丝61，所述活塞挡圈60与缸体11内侧壁之间设有活塞挡圈导向环62。设置在活柱体12内的所述液控单向阀的出液口 O与所述支柱本体I的所述下腔连通，所述液控单向阀的控制口 K与所述支柱本体I的所述上腔连通，且仅在所述液控单向阀的控制口 K进液时或所述液控单向阀的进液口 P进液时，所述液控单向阀的进液口 P与所述出液口 O相通，所述活柱体12的上端设有第一盲孔13，所述第一盲孔13内安装所述阀芯组件2。
[0026]上述是本实用新型的核心技术方案，所述活柱体12的上端设有第一盲孔13，所述第一盲孔13内安装所述阀芯组件2。所述自带液控支柱在升柱时，所述高压油路中的液体通过进液口 P进入所述阀芯组件；所述自带液控支柱在降柱时，所述高压油路中的液体通过控制口 K进入所述阀芯组件，因此无论是在升柱过程中还是降柱过程中所述高压油路中的液体都会进入所述阀芯组件，所述活柱体12的上端设有第一盲孔13，加工只需一道工序，不仅降低加工难度，且第一盲孔13的内径比原来小，大大增强的柱头的强度。
[0027]所述阀芯组件2组装一体插装在所述第一盲孔13内，因此所述阀芯组件2安装在所述活柱体12时更加简单和方便，且减少了连接环节，漏液概率降低，维修时可以将整个阀芯组件整体取出，维修更为方便。
[0028]所述阀芯组件2包括成型有内腔20的端堵21，中空的中阀套22，所述端堵21与所述中阀套22相接，使所述内腔20与所述中阀套22相通，所述端堵21的侧壁上成型有所述出液口 O，所述中阀套22的侧壁上成型有所述进液口 P，所述中阀套22与所述端堵21的相接处设有阀座23，所述内腔20内设有在第一偏压部件24A的偏压力作用下，与所述阀座23接触密封的阀芯25，还包括一端伸入所述中阀套22内，另一端端面处形成所述控制口 K的顶杆26，以及设置在所述中阀套22与所述顶杆26之间，一端抵住所述中阀套22，另一端抵住所述顶杆26的第二偏压部件24B，所述控制口 K进液时，所述顶杆26朝所述中阀套22方向轴向移动，使所述第二偏压部件24B受压，同时将所述阀芯25从所述阀座23上顶开。
[0029]所述第一偏压部件24A、所述第二偏压部件24B均为弹簧。所述顶杆26的与所述第一盲孔13接触的外侧壁上，所述中阀套22和所述端堵21的连接处之间以及所述端堵21与所述第一盲孔13接触的外侧壁上分别设有O型密封圈27。所述O型密封圈27保证了各个部件之间相互连接时的密封性。
[0030]所述顶杆26的外侧壁上成型有密封槽28，所述端堵21的外侧壁上也成型有密封槽28，所述O型密封圈27设置在所述密封槽28内，且所述密封槽28内还设有密封挡圈29。
[0031]所述活柱体12的外壁上设有与压力表接头3相连接的安全阀4，用于控制整个设备的压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起到保护作用。所述柱头51上还设有控制口接口 D，进液口接口 E，以及压力表接口 F，且各接口与柱头51之间还设有ο型圈65。
[0032]本实用新型所述自带液控支柱的工作原理如下:
[0033]通常本实用新型的自带液控支柱与换向阀配合使用，其中换向阀的第一工作口与与液控单向阀的进液口 P连通，换向阀的第二工作口与液控单向阀控制口 K连通。
[0034]所述换向阀支柱控制手柄打到“升柱”位置时，在液压支架的高压油路上，经过主管进液后，经过换向阀的第一个工作口后所述高压液体流向所述进液口 P，液体将所述阀芯25从所述阀座23上顶开使所述进液口 P与所述出液口 O相通，所述出液口 O与所述支柱I的所述下腔连通，所述高压液体进入所述下腔带动所述支柱开始上升，支柱上升到当支柱使金属顶梁紧贴工作面顶板后，松开控制手柄，换向阀停止供液，所述阀芯25在弹簧作用下与所述阀座23密封，这时支柱内腔工作液压力为泵站压力，即支柱达到了额定的初撑力。随着采煤工作面的推进，工作面顶板作用在支柱上的载荷逐渐增大，当载荷超过支柱工作阻力时，高压液体将安全阀打开液体外溢，支柱下缩。当支柱所受载荷低于额定工作阻力时，在安全阀弹簧的作用下，安全阀关闭，液体停止外溢。上述现象反复出现。因此支柱工作载荷始终保持在额定的工作阻力左右。与此同时在液压支架的低压回路上，所述控制口 K与所述支柱I的所述上腔连通，所述支柱上腔的液体流向所述控制口 K经过换向阀的第二个工作口后流回到主回液管内，供循环使用。
[0035]所述换向阀支柱控制手柄打到“降柱”位置时，在液压支架的高压油路上，经过主管进液后，经过换向阀的第二个工作口后所述高压液体流向所述控制口 K，所述控制口 K与所述支柱I的所述上腔连通，所述高压液体进入所述上腔带动所述支柱开始下降；同时在液压支架的低压回路上，所述顶杆26朝所述中阀套22方向轴向移动，将所述阀芯25从所述阀座23上顶开使所述进液口 P与所述出液口 O相通，所述支柱下腔的液体从出液口 O流向所述进液口 P后，经过换向阀的第一个工作口后流回到主回液管内，供循环使用。
[0036]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种薄煤层自带液控支柱，包括支柱本体(I)，以及设置在所述支柱本体(I)上的液控单向阀的阀芯组件(2)，所述支柱本体(I)包括缸体(11)，活柱体(12)，其特征在于:所述液控单向阀的出液口(O)与所述支柱(I)的下腔连通，所述液控单向阀的控制口(K)与所述支柱本体(I)的上腔连通，且仅在所述液控单向阀的控制口(K)进液时或所述液控单向阀的进液口(P)进液时，所述液控单向阀的进液口(P)与所述出液口(O)相通，所述活柱体(12)的上端设有第一盲孔(13)，所述第一盲孔(13)内安装所述阀芯组件(2)。
2.根据权利要求1所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述阀芯组件(2)组装一体插装在所述第一盲孔(13)内。
3.根据权利要求2所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述阀芯组件(2)包括成型端堵(21)，中空的中阀套(22)，所述端堵(21)与所述中阀套(22)相接，使所述端堵(21)上的内腔(20)与所述中阀套(22)相通，所述端堵(21)的侧壁上成型有所述出液口(O)，所述中阀套(22)的侧壁上成型有所述进液口(P)，所述中阀套(22)与所述端堵(21)的相接处设有阀座(23)，所述内腔(20)内设有在第一偏压部件(24A)的偏压力作用下，与所述阀座(23)接触密封的阀芯(25)，还包括一端伸入所述中阀套(22)内，另一端端面处形成所述控制口(P)的顶杆(26)，以及设置在所述中阀套(22)与所述顶杆(26)之间，一端抵住所述中阀套(22)，另一端抵住所述顶杆(26)的第二偏压部件(24B)，所述控制口(K)进液时，所述顶杆(26)朝所述中阀套(22)方向轴向移动，使所述第二偏压部件(24B)受压，同时将所述阀芯(25)从所述阀座(23)上顶开。
4.根据权利要求3所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述第一偏压部件(24A)、所述第二偏压部件(24B)均为弹簧。
5.根据权利要求3或4所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述顶杆(26)的与所述第一盲孔(13)接触的外侧壁上，所述中阀套(22)和所述端堵(21)的连接处之间以及所述端堵(21)与所述第一盲孔(13)接触的外侧壁上分别设有O型密封圈(27)。
6.根据权利要求5所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述顶杆(26)的外侧壁上成型有密封槽(28)，所述端堵(21)的外侧壁上也成型有密封槽(28)，所述O型密封圈(27)设置在所述密封槽(28)内，且所述密封槽(28)内还设有密封挡圈(29)。
7.根据权利要求1所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述活柱体(12)的外壁上设有与压力表接头(3)相连接的安全阀(4)。
8.根据权利要求1所述的薄煤层自带液控支柱，其特征在于:所述支柱本体(I)还包括球形顶盖，手把体(5)，其中球形顶盖通过连接钢丝或焊接和所述活柱体(12)相接，所述手把体(5)设置在所述活柱体(12)与所述缸体(11)之间，通过手把连接钢丝￠3)与所述缸体(11)相配合连接，所述手把体(5)与所述活柱体(12)接触的内侧壁上设有三道环形沟槽，该三道环形沟槽内分别安装防尘圈(54)、蕾型密封挡圈￠4)与蕾型密封圈(55)、以及活柱导向环(56)，所述活柱筒(52)与所述缸体(11)内壁之间还依次设有支撑环(57)、鼓型密封圈(58)、活塞导向环(59)、活塞挡圈(60)，所述活塞挡圈￠0)与所述活柱筒(52)之间安装有活塞连接钢丝(61)，所述活塞挡圈(60)与所述缸体(11)内侧壁之间设有活塞挡圈导向环(62) ο
【文档编号】E21D15/44GK204113310SQ201420526001
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】郑相辅, 胡润民 申请人:德力西江南矿业机械集团有限公司