专利名称:柱塞式液压支柱的制作方法
本设计属于矿山井下顶板支护用装备。
国内近年来大量生产使用的外注式单体液压支柱，均为活塞式液压缸结构，其缸体必须精加工，活柱则需焊接柱头及加长筒，因而工艺复杂，成本很高，重量也较大。特别是焊接部位强度弱，易弯易断。当采用2.2米以上高度时，操作困难十分明显。
本设计的目的，在于简化液压支柱的结构和加工工艺，以提高整机强度，改善使用性能，降低制造成本，减轻重量，扩大应用范围。
本设计的结构如图1所示，主要由顶盖〔1〕，活柱〔2〕，手把体或缸口导套〔3〕，楔型密封装置〔4〕，三用阀〔5〕，缸体〔6〕，小孔〔7〕等组成。
柱塞式单体液压支柱的结构原理如下由泵站来的压力液通过注液接口(俗称注液枪)首先进入三用阀〔5〕，然后从手把体或缸口导套〔3〕的通道经活柱〔2〕和缸体〔6〕中的环形间隙流至活柱及缸体内，从而使活柱与缸体克服楔型密封装置〔4〕的摩擦力及其他阻力，产生升柱运动，直至缸内达到泵压为止，此时支柱即具有了初始支撑力。当上部外载加大(如顶板来压)时，支柱内的液体受压缩而提高压力，当达到三用阀内之安全阀的调定压力时，支柱即承担额定工作阻力，并在此压力下恒阻下降。同时，缸内多余的液体则通过安全阀溢流出去。支柱的降缩是通过与升柱相反的流向，将缸内液体经三用阀排出支柱外。
使用在液压支架等支护设备上的柱塞式液压支柱或柱塞式液压油缸亦采用上述结构原理。
本设计的主要特点1、活柱为整体筒形结构，完全取消了为安装三用阀而焊接在活柱上端的柱头结构，以及为加高支柱而焊接在柱头上的加长筒。
2、活柱的成型和材质处理，根据不同需要，可采用(1)热轧无缝钢管调质热处理后，再进行表面高频淬火或表面激光淬火或表面等离子体淬火。
(2)直接采用冷轧或精密冷拔无缝钢管。
(3)旋压或冷挤压成型工艺。
(4)电渣熔铸法成型。
4、采用的楔型密封装置(专利号85207346)安装在手把体或缸口导套内，以活柱外表面作为动密封面，依靠活柱伸缩进行工作的柱塞式结构。从而降低缸体的加工精度和制造成本，充分发挥活柱的作用。
5、将三用阀设计並安装在手把体上，使活柱结构得以简化。同时，由于位置适宜，使注液、卸载等需要频繁操作三用阀的动作更为方便了。
6、利用活柱壁上的小孔〔7〕进行行程限位，取代限位环或台阶限位，使活柱全长无台阶，可直接在无心磨床上加工，提高效率，降低成本。
7、当采用旋压或冷挤压成型工艺制造活柱和缸体时，如图1所示，缸体可以直接加工成连底结构，从而取消了底座，活柱加工成连底结构，则简化了顶盖结构。上述两项均使支柱重量减轻，成本降低。
8、活柱表面的耐磨、耐腐蚀和抗砸碰、冲击，通过以下几种工艺来实现(1)辉光离子共渗多元合金；(2)冷电弧阴极离子镀；(3)同质异构三层铬电镀；(4)等离子喷涂，使活柱表面复以具有上述性能的金属或合金的表面强化，抗腐蚀工艺。
本设计同样适合于液压支架用立柱、千斤顶等往复用液压缸。
权利要求
1.用于矿山井下顶板支护的液压支柱，主要由顶盖[1]，活柱[2]，手把体[3]，楔型密封装置[4]，三用阀[5]，缸体[6]，小孔[7]等组成，其特征是，活柱为整体筒形，工作时以活柱外表面作为动密封面，依靠活柱伸缩进行工作的柱塞式结构。
2.如权利要求
1所述的液压支柱，其特征是，采用楔型密封装置安装在手把体或缸口导套内的结构。
3.如权利要求
1所述的液压支柱，其特征为，三用阀安装设置在手把体上。
4.如权利要求
1所述的液压支柱，其特征为，活柱和缸体直接加工成带底结构。
5.如权利要求
1所述的液压支柱，其特征为，活柱的限位采用在活柱壁上开小孔的结构。
专利摘要
本设计针对矿山井下大量采用的液压支柱，在提高活柱整体强度的基础上进一步改进和强化表面理化性能，使之耐磨蚀，抗砸碰。采用了楔形密封装置，辉光离子共渗，冷电弧阴极离子镀，同质异构三层铬电镀，冷挤压成型工艺等技术。因而对于综采、高挡普采及炮采矿井的液压支护装备，提供了一条新途径。
文档编号E21D15/00GK86209751SQ86209751
公开日1988年7月6日 申请日期1986年11月30日
发明者吴昆 申请人:煤炭工业部煤炭科学研究院太原分院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan