一种液压支架立柱油缸用抗挤出活塞密封系统的制作方法

1.本实用新型属于机械密封领域，更具体的说涉及一种液压支架立柱油缸用抗挤出活塞密封系统。


背景技术：

2.液压支架是用于综采工作面顶板的支护和控制及工作面设备的推移行走，能可靠而有效地支撑和控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和推进刮板输送机，而立柱和千斤顶作为液压支架系统的中的执行元件，为整个液压支架实现升、降、推和移等功能。液压支架通过立柱油缸实现伸缩动作，主要分为单伸缩和双伸缩两种。
3.随着综采技术水平的提升，目前最大的掩护式两柱大采高液压支架的工作阻力26000kn，采高8.8米，液压支架立柱的缸径600mm。一般来说：1.油缸缸径越大，活塞与缸体的结合面配合间隙越大，造成密封件的承压力变大，导致密封件的抗挤出性能下降；2.采用双伸缩的油缸时缸径变小，导致相同的工作阻力下，活塞所受压力更；3. 现实综采中常出现不可控的工况，有时候矿压来的迅速且瞬间可达 120mpa以上的压力；4.采煤工作面有倾角，使立柱有偏载，偏载时造成活塞的单边间隙变大。
4.常见的立柱活塞上的密封件为双作用密封件，如图4所示，所述双作用密封件包括“凸”字状的密封环、弹性环和两个半挡圈，所述密封环位于密封槽的底部，弹性环位于密封环的上方且一部分伸出密封槽，所述弹性环伸出密封槽的部分为梯形凸环，所述两个半挡圈分别位于密封环两侧的台阶上，当活塞安装在缸体内时，弹性环上的梯形凸环产生形变并与缸体相抵触，当活塞在缸体上伸缩时，半挡圈会收到弹性环产生的压力，而由于综采中会出现上述问题，当活塞所承受的压力越大，则半挡圈所受的压力也越大，当压力过大时，半挡圈会在压力下被整体挤入活塞与缸体之间的间隙内，从而导致活塞失效，使液压支架的使用寿命降低。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种能够防止活塞密封件上挡圈受压挤出的液压支架立柱油缸用抗挤出活塞密封系统。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种液压支架立柱油缸用抗挤出活塞密封系统，包括活塞，所述活塞上设置有密封槽，密封槽内设置有双作用密封件，所述活塞上设置有若干支撑槽，所述支撑槽上设置有支撑环，所述支撑环的外径大于活塞的直径，所述若干支撑槽分别位于双作用密封件的两侧，所述支撑环的外径小于梯形凸环的外径。
7.进一步地，所述双作用密封件的一侧与密封槽之间设置有空隙，另一侧与密封槽相抵触。
8.进一步地，所述双作用密封件与密封槽之间设置有全挡圈，所述全挡圈的两侧分别与双作用密封件和密封槽相抵触。
9.进一步地，所述全挡圈的截面呈倒直角梯形，且与密封槽相抵触的一侧为倾斜面。
10.进一步地，梯形凸环的上表面呈波浪形，所述波浪形的上表面上至少设置有一个波谷和两个波峰。
11.进一步地，所述支撑环为酚醛树脂。
12.进一步地，密封环为丁腈橡胶。
13.进一步地，弹性环为聚氨酯。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在活塞上设置若干支撑环，当活塞在油缸内滑动时，使支撑环在油缸的缸壁上滑动摩擦，当产生较大压力时，可通过支撑环使得活塞与油缸之间的间隙保持不变，从而防止挡圈受力后被挤入间隙内，通过在双作用密封件的一侧设置全挡圈减轻双作用密封件上半挡圈所受的压力，同时也不易被挤出，且倒直角梯形的全挡圈还能将全挡圈上所受的压力传递给密封槽的底部，从而进一步防止半挡圈和全挡圈被高压挤出，从而提高液压支架的使用寿命。
附图说明
15.图1为本实用新型抗挤出活塞密封系统的结构示意图；
16.图2为图1中a部放大图；
17.图3为图2中b部放大图；
18.图4为现有技术中双作用密封件的结构示意图。
19.附图标记：1.活塞；2.缸体；3.支撑槽；4.支撑环；5.空隙；6. 全挡圈；7.倾斜面；8.波峰；9.波谷；10.密封环；11.弹性环；12. 半挡圈；13.梯形凸环；14.摩擦凸起。
具体实施方式
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
21.此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.参照图1至图4对本实用新型进一步说明。
23.一种液压支架立柱油缸用抗挤出活塞密封系统，包括活塞1，所述活塞1上设置有密封槽，密封槽内设置有双作用密封件，所述活塞 1上设置有若干支撑槽3，所述支撑槽3上设置有支撑环4，所述支撑环4的外径大于活塞1的直径。
24.如图1所示，在活塞1与缸体2配合前，先将支撑环4安装在支撑槽3内，以及将双作用密封件安装在密封槽内，然后再将活塞1安装在缸体2上，安装时，支撑环4的外表面与缸体2相抵触，使得活塞1的外圆面与缸体2之间形成间隙，即通过支撑环4代替活塞1在缸体2
上滑动摩擦，同时保持活塞1与缸体2之间的间隙不变，防止间隙扩大，从而当活塞1上承受较大载荷时，防止双作用密封件上的两个半挡圈12受高压而被挤入间隙内，提高液压支架的使用寿命。
25.如图1所示，优选的，所述支撑槽3为四个，且双作用密封件的两侧个有两个支撑槽3，使双作用密封槽的两侧间隙均匀，有利于活塞1的运行。
26.如图3所示，优选的，所述半挡圈12上与弹性环11和密封环 10相抵触的一侧上设置有若干摩擦凸起14，当半挡圈12受到来自弹性环11和密封环10的压力时，由于弹性环11和密封环10的弹性，使得摩擦凸起14会嵌入弹性环11和密封环10内，从而增加了半挡圈12与弹性环11和密封环10之间的摩擦力，从而防止半挡圈12受力被挤出。
27.优选的，所述支撑环4的外径小于梯形凸环13的外径，当活塞 1安装于缸体2内时，使弹性环11产生形变，从而通过弹性环11的形变使梯形凸环13拥有足够的压力紧贴在缸体2上，从而起到密封作用。
28.如图1所示，本实施例优选的所述双作用密封件的一侧与密封槽之间设置有空隙5，另一侧与密封槽相抵触，当活塞1运行使半挡圈12受到压力时，可通过空隙5使半挡圈12的被挤出能够得到一定的缓冲，防止半挡圈12在受到瞬间的高压后被挤入活塞1与缸体2之间的空隙5。
29.如图1所示，本实施例优选的所述双作用密封件与密封槽之间设置有全挡圈6，所述全挡圈6的两侧分别与双作用密封件和密封槽相抵触，所示全挡圈6能够分担半挡圈12上受到的压力，防止半挡圈 12受高压被挤出，同时全挡圈6的从密封槽的底部延伸至密封槽的开口，从而使得全挡圈6的能够拥有较大的承压能力，防止全挡圈6 受高压被挤出。
30.如图1所示，本实施例优选的所述全挡圈6的截面呈倒直角梯形，且与密封槽相抵触的一侧为倾斜面7，从而使全挡圈6在受到压力时，将所受到的力转移到密封槽的底部，从而进一步防止半挡圈12和全挡圈6被挤出。
31.如图2所示，本实施例优选的所述梯形凸环13的上表面呈波浪形，所述波浪形的上表面上至少设置有一个波谷9和两个波峰8，当活塞1安装在缸体2上后，所述只有波峰8与缸体2相抵触，波谷9 与广体之间则形成空腔，从而减少弹性环11与缸体2之间的接触面积，减少活塞1运行时弹性体的摩擦损耗，提高弹性体的使用寿命。
32.如图1所示，本实施例优选的所述支撑环4为酚醛树脂，其拥有耐高温性，提高支撑环4的使用寿命。
33.如图1所示，本实施例优选的密封环10为丁腈橡胶，弹性更好，有利于在活塞1运行时对半挡圈12持续提供弹性补偿，防止半挡圈 12被挤出。
34.如图1所示，本实施例优选的弹性环11为聚氨酯，其耐磨性更好，提高弹性环11的使用寿命。
35.如图1所示，本实施例优选的所述半挡圈12和挡圈为聚甲醛，其抗压能力强，受压后不易形变，进一步防止半挡圈12或全挡圈6 受压挤出。
36.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。