专利名称：悬浮式液压支柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种悬浮式液压支柱，尤其适用于矿山井下采掘工作面的支护也适用于其它需要支护的场合。
二背景技术：
井下采掘工作面的支护是矿山必不可少的设备之一。我国矿山中使用的支护设备有木支柱、单体金属磨擦支柱、单体液压支柱及双伸缩悬浮支柱等，由于木支柱浪费大量木材，且支撑力易发生改变，无恒增阻降距，稳定性差，所以很少使用；单体金属摩擦支柱虽然支撑力较木材强，但因其初撑力小而且不均匀，恒增阻降距也无法保证；单体液压支柱是继单体金属摩擦支柱之后发展的新一代产品，已经推广应用了二十余年了，单体液压支柱有内注式和外注式两种，由煤炭工业出版社1993年出版的《采掘机械》一书中的单体液压支柱为外柱式，其上设有三用阀，通过三用阀将工作面预设的乳化液站供给的压力液注入支柱油缸进行初撑，在顶板来压和卸载时，再通过三用阀使乳化液泄出，支柱下降，重复工作时再用乳化液站的压力液进行初撑，依次循环。该单体液压支柱的使用给矿采工作面带来了极大的方便，但存在着如下问题1)由于该种液压支柱上设置的三用阀阀座焊接在受力活的柱上，影响了活柱的强度；2)活柱和缸柱与油缸之间运动时易产生磨损，导致活柱被卡死；3)由于油缸内表面是单体液压支柱的高压密封面，其生产成本较高；4)煤矿井下水质较差，所配制的乳化液质量一般不能保证，造成油缸腐蚀比较严重，易使支柱报废，每年支柱的报废量达三十万根，造成极大的浪费。我国煤矿目前大多数普遍使用单体液压支柱，据不完全统计，单体液压支柱的需要量每年已超过100万根以上，因此，对单体液压支护设备的改进和充实发展新的产品具有重要的意义。
三
发明内容
鉴于已有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种结构紧凑合理，效果好，活柱强度高，生产成本低，使用寿命长的悬浮式液压支柱。
本实用新型悬浮式液压支柱，它包括油缸和设在其内的活柱与复位弹簧、活柱上设置的顶盖、油缸下部设置的底座、固定在油缸和活柱之间的阀体，所述活柱内径上部设有密封盖，并设有不使密封盖下落的台肩，复位弹簧的上端设在密封盖底部中间位置的挂环上；顶盖与活柱用销头螺钉固接在一起，活柱下部外圆上设置的台肩上设有导向环；阀体上设有连通油缸与三用阀的进液通孔。
本实用新型悬浮式液压支柱，所述的顶盖由一方形顶盖座板连接下方一段短圆柱构成，其内径为一平面；方形顶盖座板的四个角上设有凸起的圆柱球头挡块，顶盖的顶盖座板可以设置为平面的，也可以在其中部设置沿任意方向转动的弧形座，弧形座设在顶盖方形板中部的凹槽内，凹槽中心设有穿过顶盖并使弧形座与顶盖活动连接的销钉或锁头螺栓，密封盖的侧壁上部开有径向圆孔，外圆表面下部设有密封圈，油缸顶部与活柱外壁上的阀体套筒内壁设有阶梯通孔，其上下阶梯孔壁上开有多个环形沟槽，阀体侧面套筒上焊接手把。活柱下口可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，其筒壁上设有进入液体的径向通孔，其外圆柱面上设有限位凸台。导向环可以用聚甲醛制成，也可以用锡青铜或普通钢材制成，活柱和油缸可以用金属制成，也可用玻璃钢制成。
本实用新型悬浮式液压支柱，最适用于矿山井下采掘工作面的支护。它由油缸和设在其内的活柱与复位弹簧、活柱上设置的顶盖、油缸下部设置的底座、固定在油缸和活柱之间的手把阀体组成，活柱内径上部设有密封盖，并设有不使密封盖下落的台肩，复位弹簧的上端设在密封盖底部中间位置的挂环上；顶盖与活柱用销头螺钉固接，活柱下部外圆上设置的台肩中间设有导向环；阀体上设有连通油缸与三用阀的进液通孔。三用阀安装在缸柱的侧面，既保证了活柱的强度，也减轻了支柱的重量，当活柱进行伸缩时它不随之升降，这样工人操作起来既方便又安全，不但减轻了工人的劳动强度；而且保证了工人在使用时不损坏三用阀；拆卸时只需将销头螺钉卸去，即可拿掉顶盖而不损伤其它有关零部件，其结构紧凑合理，稳定性好，活柱的强度高，承载能力大，工作行程长，支柱的重量轻，密封性好，防腐性能高，拆卸安装方便，使用方便，寿命长，成本低，具有广泛的实用性。
四
图1是本实用新型悬浮式液压支柱外形结构图。
图2是本实用新型悬浮式液压支柱剖视结构图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述本实用新型悬浮式液压支柱，它主要由顶盖1、密封盖2、活柱3、阀体4、油缸5、复位弹簧7、三用阀23和底座9组成。密封盖2设在活柱3内径顶部，活柱3上部内径设有不使密封盖2下落的台肩，台肩靠住密封盖2底端直径的边缘，复位弹簧7的上端挂钩挂在密封盖2底部中间位置的挂环上；顶盖1配套盖合在活柱3的外圆柱面上，并用销头螺钉13行固接，销头螺钉13的头部埋在活柱3柱体内，不穿透，活柱3与销头螺钉13的配合孔可以是肓孔，也可以是穿透孔。活柱3下部外圆上设有台肩8，台肩8上设有导向环22，导向环22可以用聚甲醛制成，也可以用锡青铜或普通钢材制成。阀体4上设有连通油缸5与三用阀23的进液通孔。顶盖1由一方形顶盖座板连接下方一段短圆柱构成，其内径为一平面，方形顶盖座板的四个角上设有凸起的圆柱球头挡块；顶盖1的顶盖座板可以设置为平面的，也可以在其中部设置沿任意方向转动的弧形座11，如采用弧形座11，如图2所示，弧形座11设在顶盖1方形板中部的凹槽内，凹槽中心设有穿过顶盖1并使弧形座11与顶盖1活动连接的销钉10，销钉10的尾部焊接固定在一垫圈上，销钉10可在孔中活动。活柱3柱体的下部设有进入液体的径向通孔19，其外圆柱面上设有限位凸台6。密封盖2顶面开有适应穿过顶盖1的销钉10的盲孔，其上部开有便于拆卸密封盖2的径向通孔12，下部装有防止活柱3内液体泄露的O型密封圈14。密封盖2底面中心上焊有与复位弹簧连接的挂环，活柱3下口可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，活柱3的筒壁上开有多个进入筒体内液体的径向通孔19。直筒形底部的台肩8上设置的导向环22或喇叭形圆管的外圆表面与油缸5的内表面间为滑动配合，使活柱3可在油缸5内腔沿轴向相对滑动，活柱3与顶盖1由销头螺钉13连接固定。阀体4是一个由一段短圆管一侧的外壁与一段小圆管的外壁相互垂直连接，并在小圆管的一侧外壁连接一个弯口向下的环形手把24构成的，手把24焊接在阀体4侧面的小圆管外壁上。在短圆管和小圆管交叉处有1个或多个径向通圆孔，使两段圆管及油缸5内腔相通，并与三用阀23相通，油缸5顶部与活柱3外壁上的阀体4套筒内壁设有阶梯通孔，其上下阶梯孔壁上开有多个环形沟槽，上段通过防尘圈15、Y形密封圈16及挡圈与活柱3的外表面形成滑动密封配合，下段通过O形密封圈17及连接钢丝18与油缸5上端外圆密封连接固定。活柱3下端台肩8上设置的导向环22与油缸5内壁间为滑动配合，活柱3可在油缸5内沿轴向上下滑动；油缸5是一根长管，其上下端外壁上均开有环形沟槽，下端通过连接钢丝20、O形密封圈21与底座9内壁密封固定连接。复位弹簧7是一个两端带挂钩的圆柱拉伸弹簧，其上端挂钩挂在密封盖2的挂环上，其下端与底座7的弹簧挂环连接。底座9由底座体和弹簧挂环组成，底座体由一个底部为圆缺和圆板组成，在其上面沿外圆周凸起一段短圆管，在圆板内中心部位凹进一个球缺形空间，以便固定弹簧挂环。弹簧挂环包括圆头铆钉和垫圈，圆头铆钉尾部有径向通圆孔，将铆钉头部装入圆盘上的球缺空间中，使套装在铆钉上的垫圈外缘与圆板平面焊接固定，焊后铆钉可转动，圆盘外底部为圆弧形，其短圆管的内壁上开有多条环形沟槽，这样由密封盖2、活柱3、阀体4、油缸5、底座9及三用阀23和密封件等所围成的可变腔体空间，构成悬浮式液压支柱。
工作过程由三用阀23向支柱内注液，液体通过阀体4的通孔进入油缸5与活柱3形成的环形腔体，并从活柱3下部的通孔19进入活柱3腔体内，这样随着液体的注入，当达到一定压力时，活柱3和顶盖1及密封盖2上升，升至一定高度时支柱支撑；支柱降柱时，在复位弹簧作用下，液体通过活柱3下端的径向通孔排至活柱3和油缸5间的环形腔体内，再从阀体4上的通孔通过其上的三用阀使液体泄出，液体每注入和泄出一次，支柱便支撑和降柱一次，这样支柱便完成一个工作循环。
权利要求1.一种悬浮式液压支柱，它包括油缸(5)和设在其内的活柱(3)与复位弹簧(7)、活柱(3)上设置的顶盖(1)、油缸(5)下部设置的底座(9)、固定在油缸(5)和活柱(3)之间的阀体(4)，其特征在于所述活柱(3)内径上部设有密封盖(2)，并设有不使密封盖(2)下落的台肩，复位弹簧(7)的上端设在密封盖(2)底部中间位置的挂环上；顶盖(1)与活柱(3)用销头螺钉(13)固接在一起，活柱(3)下部外圆上设置的台肩(8)上设有导向环(22)；阀体(4)上设有连通油缸(5)与三用阀(23)的进液通孔。
2.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述的顶盖(1)由一方形顶盖座板连接下方一段短圆柱构成，其内径为一平面；方形顶盖座板的四个角上设有凸起的圆柱球头挡块。
3.根据权利要求1或2所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述顶盖(1)的顶盖座板可以设置为平面的，也可以在其中部设置沿任意方向转动的弧形座(11)。
4.根据权利要求3所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述的弧形座(11)设在顶盖(1)方形板中部的凹槽内，凹槽中心设有穿过顶盖(1)并使弧形座(11)与顶盖(1)活动连接的销钉或锁头螺栓(10)。
5.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述的密封盖(2)外圆面上部开有径向圆孔(12)，外圆面下部设有密封圈(14)。
6.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述油缸(5)顶部与活柱(3)外壁上的阀体(4)套筒内壁设有阶梯通孔，其上下阶梯孔壁上开有多个环形沟槽。
7.根据权利要求1或6所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述阀体(4)侧面套筒上焊接有手把(24)。
8.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述的活柱(3)下口可以是直筒形的，也可是喇叭筒形的，其筒壁下部设有径向通孔(19)，并设有限位凸台(6)。
9.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于所述的导向环(22)可以用聚甲醛制成，也可以用锡青铜或普通钢材制成。
10.根据权利要求1所述的悬浮式液压支柱，其特征在于活柱(3)和油缸(5)可以用金属制成，也可用玻璃钢制成。
专利摘要一种悬浮式液压支柱，最适用于矿山井下采掘工作面的支护。它由油缸、活柱、密封盖、复位弹簧、顶盖、底座、销头螺钉和阀体组成，活柱内径顶部设有密封盖，并设有不使密封盖下落的台肩，复位弹簧的上端设在密封盖底部的中间位置的挂环上；顶盖与活柱用销头螺钉固接在一起，活柱下部外圆的台肩上设有导向环，三用阀安装在阀体上，当活柱进行伸缩时三用阀不随之升降，其结构紧凑合理，稳定性好，活柱的强度高，承载能力大，工作行程长，支柱的重量轻，密封性好，防腐性能高，使用安全、可靠、拆卸安装方便，寿命长，成本低，具有广泛的实用性。
文档编号E21D15/00GK2707964SQ200420027699
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月1日 优先权日2004年6月1日
发明者李炳文, 朱真才, 王启广, 赵继云, 陈世其, 周玉萍, 陈为民, 王建武, 王敬 申请人:中国矿业大学