一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱的制作方法

本实用新型涉及地下作业支护技术领域，特别是涉及一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱。

背景技术：

我国煤炭资源赋存条件复杂多变，煤层开采过后的顶板支护问题一直困扰着整个煤炭行业。在众多煤矿井下支护设备中，单体支柱因投资少、受地质条件限制少、操作灵活、使用方便等特点在煤矿顶板支护中大量使用，它从最初的金属摩擦支柱发展到现在的单体液压支柱，支护性能得到了大幅提升。

然而，现有的单体液压支柱存在着构造比较复杂、维护检修工作量大等缺点，金属摩擦支柱也因支护强度不够、无法保持恒阻等缺点而容易在井下损坏失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱，包括支柱杆体、支柱缸体、支柱底座、支柱顶盖和钢珠环，所述支柱缸体为空心柱体，所述支柱缸体内壁顶端设置有缸体锥面，所述支柱杆体底端套设有所述钢珠环，设置有所述钢珠环的所述支柱杆体的底端伸入所述支柱缸体内部使所述钢珠环位于所述缸体锥面与所述支柱杆体之间，所述缸体锥面外部设置有防止钢珠从所述支柱缸体溢出的刚性挡套，所述支柱杆体顶端设置有所述支柱顶盖，所述支柱缸体底端设置于所述支柱底座的凹槽内。

可选的，所述缸体锥面与垂直方向的夹角为6°。

可选的，所述钢珠环设置有两个，两个所述钢珠环由上到下依次设于所述缸体锥面与所述支柱杆体之间，上部所述钢珠环半径大于下部所述钢珠环半径。

可选的，所述刚性挡套上设置有3个与所述支柱缸体直接接触的挡套螺栓。

可选的，所述支柱杆体与所述支柱顶盖通过顶盖螺栓与顶盖螺母相连接。

可选的，所述支柱顶盖为圆盘形，所述支柱顶盖上表面为一弧形面。

可选的，所述支柱底座为圆盘形，所述支柱底座下表面为一水平平面。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：本实用新型利用钢珠环套于支柱杆体并将钢珠环置于缸体锥面与支柱杆体之间，支柱杆体承受覆岩载荷有向下运动的趋势，钢珠环套在支柱杆体上也有向下运动的趋势，由于钢珠环卡在支柱杆体和支柱缸体之间的滑移面而无法收缩，但当覆岩载荷足够大时，钢珠环便会发生剪切破坏及塑性变形，支柱杆体下滑，钢珠环给支柱杆体的是恒定摩擦力，故支柱杆体保持恒定工作阻力向下滑动，具有良好的让压特性。机械式可调恒阻可压缩单体支柱能够有效控制顶板下沉，具有安装速度快、支护强度大、材料经济、稳定性好、可靠性高等特点，具有广泛的现场实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱的结构示意图；

图2为本实用新型一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱的A-A剖面结构示意图；

图中：1-支柱杆体、2-支柱底座、3-支柱缸体、4-支柱顶盖、5-刚性挡套、6-钢珠环、7-缸体锥面、8-挡套螺栓、9-顶盖螺栓、10-顶盖螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱，以解决现有技术存在的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实施例提供一种新型机械式可调恒阻可压缩单体支柱，如图1、图2所示，包括支柱杆体1、支柱缸体3、支柱底座2、支柱顶盖4和钢珠环6，支柱缸体3为空心柱体，支柱缸体3内壁顶端设置有缸体锥面7，缸体锥面7与垂直方向的夹角为6°，支柱杆体1底端套设有两个钢珠环6，设置有两个钢珠环6的支柱杆体1的底端伸入支柱缸体3内部使钢珠环6位于缸体锥面7与支柱杆体1之间，两个钢珠环6由上到下依次设于缸体锥面7与支柱杆体1之间，上部钢珠环6半径略大于下部钢珠环6半径，缸体锥面7外部设置有防止钢珠从支柱缸体3溢出的刚性挡套5，刚性挡套上设置有3个与支柱缸体3直接接触的挡套螺栓8，支柱杆体1顶端设置有支柱顶盖4，支柱杆体1上部设置有可安装螺栓的螺孔，支柱杆体1与支柱顶盖4通过顶盖螺栓9与顶盖螺母10相连接，支柱缸体3底端设置于支柱底座2的凹槽内，支柱顶盖4为圆盘形，其中支柱顶盖4上表面为存在微小弧度的一弧形面，用于提高支柱的抗弯性能，支柱底座2为圆盘形，支柱底座2下表面为一水平平面。

本实用新型的工作原理为：本实用新型中的机械式可调恒阻可压缩单体支柱，支柱缸体3为空心圆柱体，其内壁上端为缸体锥面7，钢珠环6在套于支柱杆体1底端后伸入支柱缸体3内，使钢珠环6置于缸体锥面7和支柱杆体1之间，支柱杆体1承受覆岩载荷有向下运动的趋势，钢珠环6套在支柱杆体1上也有向下运动的趋势，由于钢珠环6卡在支柱杆体1和支柱缸体3之间的滑移面而无法收缩，但当覆岩载荷足够大时，钢珠环6便会发生剪切破坏及塑性变形，支柱杆体1向下滑动，钢珠环6给支柱杆体1恒定的摩擦力，因而支柱杆体1保持恒定工作阻力向下滑动，实现了单体支柱的恒阻可压缩特性。

本实用新型应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。