专利名称：单体液压支柱高压注液枪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于煤矿回采工作面单体液压支柱升柱用的高压注液枪，属于液压工具技术领域。
目前，在我国煤炭行业中，用于回采工作面单体液压支柱升柱用的注液枪，是将乳化液泵站来的高压乳化液通过注液枪注入单体液压支柱内，从而使液压支柱的活柱升起，达到支护回采工作面顶板之目的。由于泵站本身性能及注液管路泄液等因素的影响，单体液压支柱所获得的主动支撑顶板的能力即初撑力往往达不到实际要求，致使其工作阻力偏低，不能有效地控制回采工作面的顶板，甚者由于单体液压支柱的初撑力过低，造成冒顶事故的频繁发生，严重威胁国家财产和工作人员的生命安全。因此，如何提高初撑力是人们一直在研究的重点课题之一，目前解决这一技术难题的出发点，大多是从提高泵站的液体压力入手，即唯一的办法是更换泵站的设备，这样无疑会增加投资数十万元，而被替换下来的泵站又成为闲置设备，束之高阁，难以发挥其经济效益，造成经费的极大浪费。但这也是目前提高初撑力的唯一途径了。
本发明的目的就是针对上述技术的不足之处，在不更换现有泵站设备的前提下，设计一种重量轻，结构简单、耐用、能使单体液压支柱获得比泵站所提供压力更高的初撑压力的全新式高压注液枪。
本发明的任务是通过下述方案来实现的为了能使单体液压支柱获得更高的初撑力，首先用泵站所提供的乳化液压力把支柱升起，使单体液压支柱获得一个初撑力P0，然后启动高压注液枪的增压泵，把增压泵中的高压乳化液再注入液压支柱内，从而使单体液压支柱获得比初撑力P0更高的支撑力P0，这样也就解决了回采工作面液压支柱初撑力比较低的技术难题。
下面结合本发明所提交的附图
作进一步的描述附图为单体液压支柱高压注液枪的装配图。它由高压注液枪管(1)、“O”形密封圈(2)、锁紧套(3)、螺母(4)、“O”形密封圈(5)、复位弹簧(6)、连接钢丝(7)、“O”形密封圈(8)、低压缸(9)、增压活塞(10)、连接销(11)、顶杆(12)、阀体(13)、压杆(14)、密封堵(15)、“O”形密封圈(16、17、18)、导液阀座(19)、钢球(20)、手柄(21)、“O”形密封圈(22、23)、钢垫(24)、密封垫(25)、限位丝堵(26)、丝堵(27)、钢球(28)、锥形弹簧(29)、单向阀座(30)等所组成。高压注液枪管(1)的左端为插入液压支柱三用阀的注液管，右端为高压缸，与螺母(4)采用螺纹连成一体，注液单向阀(由28、29、30组成)装在注液枪管(1)内，由“O”形密封圈(5)密封。高压注液枪管(1)的右端与低压缸(9)的左端用连接钢丝(7)连接成一体，增压活塞(10)的左端断面小，装在高压注液枪管(1)右端，用“O”形密封圈(8)密封，右端断面大装在低压缸(9)内，增压活塞(10)内装有单向阀与高压注液枪管(1)之间装有复位弹簧(6)，低压缸(9)的右端与阀体(13)由螺纹连接。阀体(13)内装有顶杆(12)，密封堵(15)和导液阀座(19)，阀体(13)的下端与手柄(21)采用螺纹连接，手柄(21)中开有高压导液孔。注液枪管(1)插入液压支柱三用阀内，用锁紧套(3)连接牢固，手动压下压杆(14)，顶杆(12)顶开钢球(20)，高压手柄(21)中的高压乳化液从导液阀座(19)的导液孔进入低压缸(9)中，高压乳化液顶开增压活塞(10)的单向阀(24、25、26、27等构成)进入增压泵的高压缸(复位弹簧(6)的周围)，高压乳化液通过注液口单向阀(由28、29、30等构成)到达液压支柱的内腔，高压乳化液使单体液压支柱升起，当液压支柱顶到回采工作面顶板上时，支柱内乳化液压力急剧升高，一直升到泵站所提供的压力P0为止，即普通注液枪所注给单体液压支柱的初撑力P0。此刻手柄(21)中的乳化液压力跟支柱内乳化液压力平衡，乳化液停止流动，随即增压活塞的单向阀(由24、25、26、27构成)关闭，此时增压活塞(10)压缩复位弹簧(6)前移，因高压缸(复位弹簧(6)周围)在给支柱注液时已充满乳化液，增压活塞的右部断面S1比左部断面面积S2大，在泵站压力P0的作用下，增压活塞(10)压缩复位弹簧(6)继续前移，根据作用力和反作用力的关系，增压泵的左右两端出现新的压力平衡，增压泵高压缸内压力P0′通过下式求出P0·S1＝P0′S2+F(复位弹簧的反作用力F很小时可忽略不计)即P′0= (P0S1-F)/(S2)故P0′＞P0因增压泵高压缸内P0′压力比支柱内乳化液压力大，故高压缸(复位弹簧(6)周围)内的乳化液继续注入单体液压支柱的内腔，因乳化液具有不可压缩性，注入少量的乳化液，支柱的阻力就有很大幅度的提高，从而使单体液压支柱获得更高的初撑力P0′，完成高压注液枪的第一次增压过程，这时放开压杆(14)，单向阀钢球(21)复位关闭，切断乳化液泵站来的乳化液，复位弹簧(6)推动增压活塞(10)后退直至复位，低压缸(9)中的乳化液一部分通过增压活塞(10)的单向阀进入高压缸内，以充满增压活塞后退形成的空间，另一部分通过导液阀座(19)、密封堵(15)、阀体(13)、顶杆(12)的导液孔及装配间隙排出到外面，高压注液枪第一次增压过程全部完成。然后再压下压杆(14)进行第二次增压，直至支柱具有的初撑力P0′高出泵站所提供压力P0的两倍为止。
权利要求
1.一种用于单体液压支柱注液增压的高压注液枪，由增压泵、锁紧套(3)手控单向阀、手柄等所组成，其特征在于注液枪管(1)与低压缸(9)采用钢丝(7)或螺纹连接形成增压缸，缸内装增压活塞(10)，共同构成增压泵；增压活塞(10)的左端断面小，右端断面大，且开有中心孔，中心孔的右端是单向阀；增压泵的左端注液枪管内装有注液单向阀。增压泵的右端即低压缸(9)与阀体(13)用螺纹连接，阀体(13)与连接销(11)顶杆(12)，压杆(14)，密封堵(15)、导液阀座(18)钢球(20)、锥形弹簧密封垫共同构成手控单向阀。阀体(13)与手柄(21)用螺纹连成一体。手柄(21)上端是螺纹，下端是快速接头，中间通高压乳化液。
2.根据权利要求1所述的单体液压支柱高压注液枪，其特征在于注液枪管(1)的左端是注液枪口，右端是高压缸并与低压缸(9)用钢丝(7)或螺纹连接共同构成增压泵的高低压缸，内装注液单向阀。
3.根据权利要求1、2所述的单体液压支柱高压注液枪，其特征在于增压活塞(10)安装在增压缸内，其大、小活塞分别在增压缸的低高压缸内往复移动，向左运动的动力源是高压乳化液，向右运动的动力源是复位弹簧(6)。
4.根据权利要求1、2、3所述的单体液压支柱高压注液枪，其特征在于增压活塞(10)两端的端面不同，右端面积大，左端面积小，且开有中心孔，右端装有单向阀。左端装复位弹簧(6)。
5.根据权利要求1、4所述的单体液压支柱高压注液枪，其特征在于低压缸(9)的右端与阀体(13)用螺纹连接。
6.根据权利要求1、4所述的单体液压支柱高压注液枪，其特征在于增压泵内装有复位弹簧(6)，其一端顶紧注液单向阀，另一端插入增压活塞(10)的孔内。
全文摘要
本发明提出一种用于煤矿井下给单体液压支柱注液用的高压注液枪，在不改变乳化液泵站设备及压力的情况下，使用该高压注液枪给单体液压支柱注液，可比使用普通注液枪注液支柱能获得更高的初撑力，从而改善回采工作面的顶板管理。其主要特征是在高压注液枪本身有一增压泵，增压泵能把泵站所提供的乳化液压力增大。增压过程主要靠增压活塞(10)在注液枪管的高压缸和低压缸(9)中往复运动实现。
文档编号E21D15/59GK1093141SQ9311074
公开日1994年10月5日 申请日期1993年4月2日 优先权日1993年4月2日
发明者谷德钟, 许令娴 申请人:中国矿业大学