一种单体液压支柱的制作方法

本实用新型涉及煤矿开采领域，具体涉及一种单体液压支柱。

背景技术：

现有的单体液压支柱，主体部分由缸体、活柱和设置在活柱内的复位弹簧组成，工作时，液压油需要充满整个活柱内部并将活柱顶起；单体液压支柱常用于煤矿回采工作面的顶板支护和端头顶板支护，在工作状态下，活柱受到外部所顶的物体压力和内部的油液压力，活柱同时受到内外两种压力，极易断裂，特别是在活柱歪斜的情况下，活柱上端会受到偏载力，这种偏载力来自于两种力的共同作用，单体液压支柱很容易发生爆缸事故，其抗偏载的能力很低。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种单体液压支柱，确保支柱的受力分布平衡，降低支柱断裂或是偏载的几率。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种单体液压支柱，包括柱体以及设置在柱体下端的底座，在所述柱体内滑动设置有套管，顶盖固定在套管上端，在所述套管中部固定有封隔板，且封隔板将套管内部分隔成两部分，在封隔板下方设有弹簧，且所述弹簧下端通过减震座与柱体内环面连接，在所述柱体上开有进液口，手把体设置在柱体的外壁上，且在设置在手把体内的三通阀通过连通孔与进液口连通；沿所述柱体的周向在其内壁上开有多个卡槽，静环嵌入卡槽内且与套管的外壁接触，所述静环由固体自润滑材料构成。现有技术中，活柱工作时受到所支撑物体的直接压力以及内部的油液压力，两种压力相互作用容易导致活柱断裂，特别是在活柱产生一定的径向偏移时，活柱上端会受到偏载力，容易造成支柱发生爆缸事故，进而引发严重的安全事故；针对该类问题，发明人对现有单缸液压支柱做出一定改进，即通过封隔板将套管内部隔离成两个相互独立的空间，继而使得油液只能进入到套管以及柱体的下端部分，柱体上端仅仅受到所顶物体的压力，即在柱体发生倾斜时，不会因套管内部的油液压力与物体压力重合而超出柱体的压力承受范围，即避免了爆缸事故的发生，以提高支柱的抗偏载能力；

具体地，升柱时油液由进液口进入到套管下部，随着油液的持续注入，封隔板至柱体内环面之间的空间不断增加，即封隔板带动柱体开始上升，弹簧受力发生拉伸形变，实现封隔板与柱体之间的柔性连接，避免封隔板移动的骤然变化而导致所顶物体的上移出现骤然变化；降柱时通过及时排出套管内的油液，封隔板以及套管受到油液压力逐渐降低，弹簧发生弹性恢复，带动封隔板以及套管逐渐下移，并且减震块能够将弹簧因恢复形变而产生的冲击力缓冲，即实现支柱稳定复位。进一步地，柱体通过底座保持在竖直方向上的稳定放置，而柱体与套管之间会发生相互运动，而柱体与套管之间会产生一定的相互磨损，特别是支柱产生偏载时，导致两者之间的间隙因磨损而增大，增大了油液泄漏的几率，对此，发明人在柱体内圆周壁上开有多个呈环形的卡槽，而由固体滋润滑材质制成的静环嵌入卡槽内，并且静环局部突出于卡槽，特别指出的静环突出部分的长度满足正常条件下套管与柱体之间能够实现正常的相互运动，使得静环的突出部分与套管的外壁发生接触，当柱体与套管发生相互运动时，静环在柱体与套管之间的接触部分发生物理、化学反应生成一层固体润滑膜，能够有效降低两者之间的相互磨损，以降低两者之间因磨损严重而导致受力不平衡，进而降低支柱偏载的几率。

所述减震块包括连接块、橡胶块以及连杆，连接块固定在柱体的内环面上，且在连接块上表面开有盲孔，橡胶块固定在连接块上，连杆上端与弹簧下端连接，连杆中端与橡胶块上端连接，连杆下端活动贯穿所述橡胶块后延伸至盲孔内，且沿所述连杆周向在橡胶块内部开有多个环形槽。降柱时，油液向外排出后，封隔板受到的压力降低，即开始向下移动，此时弹簧发生弹性回复，即开始带动封隔板快速下移，然而弹簧在失去限制而回复时所消耗的时间较短，而弹簧的下端固定在柱体内环面上，此时弹簧回复而产生的作用力会直接传递至柱体底部或是底座上，且对柱体底部或是底座产生较大的冲击，并且弹簧产生的冲击力方向无法确定，支柱与套管之间为活动连接，该冲击力很容易导致柱体局部受力不均匀或是局部应力集中，增大柱体发生位置偏移的几率；针对该类问题，发明人在柱体内环面上设置减震块，以缓冲柱体受到的冲击力度，具体地，弹簧回复形变，与弹簧下端连接的连杆受力下移，而与连杆下端连接的橡胶块受到向下的作用力后发生形变，而在橡胶块内开有多个环形槽，且多个环形槽沿连杆的轴线均匀分布，即连杆传递过来的作用力迫使橡胶块内多个环形槽逐级发生形变，直至连杆下端移动至盲孔底部，以将连杆受到的作用力缓冲消除，降低弹簧恢复形变时对柱体产生的冲击力度，进而确保支柱的稳定性。

还包括固定在连杆外壁上的下压块，所述下压块与橡胶块上端接触。连杆在将弹簧产生的向下的作用力传递至连杆时，橡胶块的外圆周局部与连杆连接，而在连杆外壁上设置下压块，且下压块与橡胶块的上端接触，即保证连杆在下移时，连杆与橡胶块之间的接触面积增大，以避免橡胶块与连杆之间的连接出现松动或是脱落，确保橡胶块对连杆的缓冲效果。

多个所述环形槽的槽深沿连杆的轴线方向向下递增。作为优选，在弹簧发生弹性恢复时，弹簧所产生的作用力大小呈渐变状态，多个环形槽的槽深沿连杆轴线方向向下递增，即实现橡胶块对连杆的缓冲力度呈递增趋势，确保连杆传递至柱体底部的作用力被完全缓冲。

多个所述卡槽均匀分布在所述柱体的内圆周壁上。作为优选，卡槽内设置有静环，而静环能够避免柱体与套管之间的磨损过度，并且由于套管在柱体内的相对位移较大，将静环均匀分布在柱体的内圆周壁上，即能确保柱体与套管之间的接触部分均能产生一层固体润滑层，以减小两者的相互磨损量。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种单体液压支柱，通过封隔板将套管内部隔离成两个相互独立的空间，继而使得油液只能进入到套管以及柱体的下端部分，柱体上端仅仅受到所顶物体的压力，即在柱体发生倾斜时，不会因套管内部的油液压力与物体压力重合而超出柱体的压力承受范围，即避免了爆缸事故的发生，以提高支柱的抗偏载能力；

2、本实用新型一种单体液压支柱，弹簧回复形变，与弹簧下端连接的连杆受力下移，而与连杆下端连接的橡胶块受到向下的作用力后发生形变，而在橡胶块内开有多个环形槽，且多个环形槽沿连杆的轴线均匀分布，即连杆传递过来的作用力迫使橡胶块内多个环形槽逐级发生形变，直至连杆下端移动至盲孔底部，以将连杆受到的作用力缓冲消除，降低弹簧恢复形变时对柱体产生的冲击力度，进而确保支柱的稳定性；

3、本实用新型一种单体液压支柱，在弹簧发生弹性恢复时，弹簧所产生的作用力大小呈渐变状态，多个环形槽的槽深沿连杆轴线方向向下递增，即实现橡胶块对连杆的缓冲力度呈递增趋势，确保连杆传递至柱体底部的作用力被完全缓冲。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为减震座的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-顶盖、2-套管、3-封隔板、4-密封座、5-弹簧、6-柱体、7-静环、8-进液口、9-三通阀、10-手把体、11-减震座、12-底座、13-连杆、14-下压块、15-橡胶块、16-环形槽、17-连接块、18-盲孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括柱体6以及设置在柱体6下端的底座12，在所述柱体6内滑动设置有套管2，顶盖1固定在套管2上端，在所述套管2中部固定有封隔板3，且封隔板3将套管2内部分隔成两部分，在封隔板3下方设有弹簧5，且所述弹簧5下端通过减震座11与柱体6内环面连接，在所述柱体6上开有进液口8，手把体10设置在柱体6的外壁上，且在设置在手把体10内的三通阀9通过连通孔与进液口8连通；沿所述柱体6的周向在其内壁上开有多个卡槽，静环7嵌入卡槽内且与套管2的外壁接触，所述静环7由固体自润滑材料构成。现有技术中，活柱工作时受到所支撑物体的直接压力以及内部的油液压力，两种压力相互作用容易导致活柱断裂，特别是在活柱产生一定的径向偏移时，活柱上端会受到偏载力，容易造成支柱发生爆缸事故，进而引发严重的安全事故；针对该类问题，发明人对现有单缸液压支柱做出一定改进，即通过封隔板3将套管2内部隔离成两个相互独立的空间，继而使得油液只能进入到套管2以及柱体6的下端部分，柱体6上端仅仅受到所顶物体的压力，即在柱体6发生倾斜时，不会因套管2内部的油液压力与物体压力重合而超出柱体6的压力承受范围，即避免了爆缸事故的发生，以提高支柱的抗偏载能力；

具体地，升柱时油液由进液口8进入到套管2下部，随着油液的持续注入，封隔板3至柱体6内环面之间的空间不断增加，即封隔板3带动柱体6开始上升，弹簧5受力发生拉伸形变，实现封隔板3与柱体6之间的柔性连接，避免封隔板3移动的骤然变化而导致所顶物体的上移出现骤然变化；降柱时通过及时排出套管2内的油液，封隔板3以及套管2受到油液压力逐渐降低，弹簧5发生弹性恢复，带动封隔板3以及套管2逐渐下移，并且减震块能够将弹簧5因恢复形变而产生的冲击力缓冲，即实现支柱稳定复位。进一步地，柱体6通过底座12保持在竖直方向上的稳定放置，而柱体6与套管2之间会发生相互运动，而柱体6与套管2之间会产生一定的相互磨损，特别是支柱产生偏载时，导致两者之间的间隙因磨损而增大，增大了油液泄漏的几率，对此，发明人在柱体6内圆周壁上开有多个呈环形的卡槽，而由固体滋润滑材质制成的静环7嵌入卡槽内，并且静环7局部突出于卡槽，特别指出的静环7突出部分的长度满足正常条件下套管2与柱体6之间能够实现正常的相互运动，使得静环7的突出部分与套管2的外壁发生接触，当柱体6与套管2发生相互运动时，静环7在柱体6与套管2之间的接触部分发生物理、化学反应生成一层固体润滑膜，能够有效降低两者之间的相互磨损，以降低两者之间因磨损严重而导致受力不平衡，进而降低支柱偏载的几率。为进一步地增加套管与柱体之间的密封性能，在柱体6上端上设置有密封座4，密封座4内壁与套管2外壁接触。

其中，所述减震块包括连接块17、橡胶块15以及连杆13，连接块17固定在柱体6的内环面上，且在连接块17上表面开有盲孔18，橡胶块15固定在连接块17上，连杆13上端与弹簧5下端连接，连杆13中端与橡胶块15上端连接，连杆13下端活动贯穿所述橡胶块15后延伸至盲孔18内，且沿所述连杆13周向在橡胶块15内部开有多个环形槽16。降柱时，油液向外排出后，封隔板3受到的压力降低，即开始向下移动，此时弹簧5发生弹性回复，即开始带动封隔板3快速下移，然而弹簧5在失去限制而回复时所消耗的时间较短，而弹簧5的下端固定在柱体6内环面上，此时弹簧5回复而产生的作用力会直接传递至柱体6底部或是底座12上，且对柱体6底部或是底座12产生较大的冲击，并且弹簧5产生的冲击力方向无法确定，支柱与套管2之间为活动连接，该冲击力很容易导致柱体6局部受力不均匀或是局部应力集中，增大柱体6发生位置偏移的几率；针对该类问题，发明人在柱体6内环面上设置减震块，以缓冲柱体6受到的冲击力度，具体地，弹簧5回复形变，与弹簧5下端连接的连杆13受力下移，而与连杆13下端连接的橡胶块15受到向下的作用力后发生形变，而在橡胶块15内开有多个环形槽16，且多个环形槽16沿连杆13的轴线均匀分布，即连杆13传递过来的作用力迫使橡胶块15内多个环形槽16逐级发生形变，直至连杆13下端移动至盲孔18底部，以将连杆13受到的作用力缓冲消除，降低弹簧5恢复形变时对柱体6产生的冲击力度，进而确保支柱的稳定性。

本实施例还包括固定在连杆13外壁上的下压块14，所述下压块14与橡胶块15上端接触。连杆13在将弹簧5产生的向下的作用力传递至连杆13时，橡胶块15的外圆周局部与连杆13连接，而在连杆13外壁上设置下压块14，且下压块14与橡胶块15的上端接触，即保证连杆13在下移时，连杆13与橡胶块15之间的接触面积增大，以避免橡胶块15与连杆13之间的连接出现松动或是脱落，确保橡胶块15对连杆13的缓冲效果。

作为优选，在弹簧5发生弹性恢复时，弹簧5所产生的作用力大小呈渐变状态，多个环形槽16的槽深沿连杆13轴线方向向下递增，即实现橡胶块15对连杆13的缓冲力度呈递增趋势，确保连杆13传递至柱体6底部的作用力被完全缓冲。

作为优选，卡槽内设置有静环7，而静环7能够避免柱体6与套管2之间的磨损过度，并且由于套管2在柱体6内的相对位移较大，将静环7均匀分布在柱体6的内圆周壁上，即能确保柱体6与套管2之间的接触部分均能产生一层固体润滑层，以减小两者的相互磨损量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。