专利名称：手压式单体液压支柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单体液压支柱，具体地说是一种手压式单体液压支柱，适用于矿山采掘工作面以及隧道掘进等需要进行顶板支护的场所，属于液压传动领域。
背景技术：
目前，在煤矿采煤工作面使用的支护设备主要是液压支架和单体液压支柱。液压支架主要用于机械化程度较高的综采工作面，单体液压支柱主要用于炮采工作面和高档普采工作面。单体液压支柱有内注式和外注式两种。外注式单体液压支柱依靠工作面下顺槽中的乳化液泵站为动力源，通过高压注液枪向单体液压支柱注液，使支柱升起，进行顶板支护。在顶板来压和卸载时，通过支柱上的三用阀使液体排出柱外，支柱下降，然后前移支柱，进行下一个循环的工作。内注式单体液压支柱依靠支柱内装入的油液在内部循环工作，在支柱缸体上装有手摇泵，手摇泵由手柄、曲柄滑块机构以及泵塞组成。摇动手柄时，通过曲柄滑块机构带动泵塞上下运动，完成吸排液工作，使支柱上升，支撑顶板。当顶板下沉时，作用在支柱上的载荷达到安全阀的调定压力时，安全阀卸荷，支柱下降，然后，前移支柱，进行下一个循环的工作。这种内注式单体液压支柱，由于其结构复杂、手柄摇动费力、升柱速度慢等原因，使用量较少。
发明内容
为了克服现有内注式单体液压支柱结构复杂、手柄摇动费力、升柱速度慢等不足，本发明提供一种手压式单体液压支柱，它属于内注式单体液压支柱的范畴。手压式单体液压支柱不仅具有结构简单、工作可靠、操作方便等特点，而且空载时升柱快、效率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在支柱底座上安装一个泵体和一个缸体，泵体中安装一个活塞、两个吸液单向阀和两个排液单向阀，因此，不管活塞向上运动，还是向下运动，始终有油液进入泵体，有压力油从泵体进入缸体。在缸体中安装一个活柱，在活柱中安装一个空心柱塞，空心柱塞与底座固连在一起，并与活柱滑动配合；底座上焊有油箱体，在油箱体与缸体之间焊有油箱盖，在油箱盖上安装有安全阀和卸载手把。当操作手压杆使活塞上下运动时，油液经吸液单向阀从油箱进入泵体，经排液单向阀进入空心柱塞，使活柱上升，与此同时，活柱下腔的容积增大，形成真空，并通过单向阀从油箱中吸液。当活柱接触到顶板时，空心柱塞中的油液压力升高，从泵体排出的压力油液顶开单向阀进入活柱下腔，以更大的支撑力将活柱支撑在顶底板之间。当顶板来压时，作用在活柱上的载荷增大，当达到安全阀的调定压力时，安全阀卸载，活柱下降；当压力降到安全阀的调定压力以下时，安全阀又关闭。当需要撤柱时，操作卸载手把，将安全阀打开，活柱在自重以及弹簧力的作用下快速下降，然后前移支柱，进行下一个循环的支护工作。
本发明的有益效果是，手压式单活塞泵比现有内注式单体液压支柱中的手摇泵操作方便、工作可靠，而且，不论活塞向上运动，还是向下运动，均排出压力油液，更主要的是，活柱空载上升时，其下腔形成真空，自行从油箱中吸液，可使活柱快速升起，大大提高了支柱的支撑效率。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图是本发明的结构原理图。
图中1.柱帽，2.螺钉，3.活柱，4.弹簧，5.缸盖，6.缸体，7.通气阀，8.油箱体，9.手压杆，10.活塞杆，11.密封圈，12.排液单向阀，13.泵体，14.活塞，15.密封圈，16.吸液单向阀，17.排液单向阀，18.底座，19.单向阀，20.吸液单向阀，21.单向阀，22.挡圈，23.密封圈，24.钢管，25.空心柱塞，26.安全阀，27.油箱盖，28密封圈，29.防尘圈，30.泵盖。
具体实施例方式
在附图中，在手压式单体液压支柱的底座(18)上焊接一个泵体(13)和一个缸体(6)，泵体(13)中安装一个活塞(14)、2个吸液单向阀(16、20)和2个排液单向阀(12、17)；活塞(14)通过活塞杆(10)与手压杆(9)铰接；活塞杆(10)与泵盖(30)之间装有密封圈(11)；活塞(14)与泵体(13)之间装有密封圈(15)；在缸体(6)中安装一个活柱(3)，柱帽(1)与活柱(3)通过螺钉(2)连接，在活柱(3)中安装一个空心柱塞(25)，空心柱塞(25)与底座(18)连接在一起，并与活柱(3)滑动配合；在活柱(3)与底座(18)之间安装一个弹簧(4)；在底座(18)中分别安装2个单向阀(19、21)。在活柱(3)与缸体(6)之间装有密封圈(23)和挡圈(22)；在活柱(3)与缸盖(5)之间装有密封圈(28)和防尘圈(29)；在底座(18)上焊有油箱体(8)，在油箱体(8)与缸体(6)之间焊有油箱盖(27)；在底座(18)与油箱盖(27)之间连接一根钢管(24)；在油箱盖(27)上安装有通气阀(7)和安全阀(26)，通气阀(7)和安全阀(26)与现有单体液压支柱上的通气阀和安全阀具有相同的结构。
本发明工作时，当向上操作手压杆(9)时，通过活塞杆(10)带动活塞(14)向上运动，活塞下腔A腔的容积增大，形成真空，油箱E中的油液在大气压力的作用下，通过吸液单向阀(16)进入A腔，而活塞上腔B腔的容积减小，油液压力升高，油液经排液单向阀(12)进入空心柱塞(25)中的C腔，使得活柱(3)上升。与此同时，活柱下腔D腔的容积增大，形成真空，油箱E中的油液在大气压力的作用下，通过单向阀(19)进入D腔。当向下操作手压杆(9)时，活塞(14)向下运动，活塞上腔B腔的容积增大，形成真空，油箱E中的油液经吸液单向阀(20)进入B腔，而活塞下腔A腔的容积减小，油液压力升高，油液经排液单向阀(17)进入C腔，同样使得活柱(3)上升。即不管手压杆(9)向上运动，还是向下运动，始终有油液经过吸液单向阀(16)或(20)进入泵体(13)中，始终有压力油液经过排液单向阀(12)或(17)进入C腔，使活柱(3)上升，在此过程中，始终有油液从油箱E中经单向阀(19)进入D腔。当活柱(3)向上运动接触到顶板时，C腔中的油液压力升高，从排液单向阀(12)或(17)来的压力油液顶开单向阀(21)，同时进入C腔和D腔，并关闭单向阀(19)，以更大的支撑力将活柱支撑在顶底板之间。当顶板来压时，作用在活柱(3)上的载荷增大，当达到安全阀(26)的调定压力时，安全阀卸载，活柱(3)下降；当压力降到安全阀的调定压力以下时，安全阀(26)又关闭，即支柱始终以恒定的阻力阻止顶板下沉。当需要撤柱时，操作安全阀(26)上的卸载手把，将安全阀打开，活柱(3)在自重以及弹簧(4)的作用下快速下降，然后前移支柱，进行下一个循环的支护工作。
本发明由于在泵体(13)中安装了2个吸液单向阀(16、20)和2个排液单向阀(12、17)，因此，不管手压杆(9)向上运动，还是向下运动，始终有油液经过吸液单向阀(16)或(20)进入泵体(13)中，始终有压力油液经过排液单向阀(12)或(17)进入C腔，使活柱(3)上升。更主要的是，由于在活柱(3)中安装了一个空心柱塞(25)，当压力油液进入C腔，使活柱(3)上升的过程中，D腔容积增大，油液从油箱E中经单向阀(19)进入D腔。由于C腔的截面积很小，因此，活柱快速上升，满足了支柱空载快速上升的工况要求。当活柱(3)上升，柱帽(1)接触到顶板时，作用在活柱上的载荷增大，C腔油液压力升高，从排液单向阀(12)或(17)排出的压力油液打开单向阀(21)，同时进入C腔和D腔，并关闭单向阀(19)，以更大的作用力支撑顶板，由于D腔的截面积很大，因此，活柱(3)缓慢上升，即满足了支柱重载慢速上升的工况要求。
权利要求
1.一种手压式单体液压支柱，在底座(18)上安装一个泵体(13)和一个缸体(6)，泵体(13)中安装一个活塞(14)，活塞(14)通过活塞杆(10)与手压杆(9)铰接，活塞杆(10)与泵盖(30)之间装有密封圈(11)，活塞(14)与泵体(13)之间装有密封圈(15)，其特征是泵体(13)中装有2个吸液单向阀(16、20)和2个排液单向阀(12、17)。
2.根据权利要求1所述的手压式单体液压支柱，其特征是在缸体(6)中安装一个活柱(3)，在活柱(3)中安装一个空心柱塞(25)，空心柱塞(25)与底座(18)连接在一起，并与活柱(3)滑动配合。
3.根据权利要求2所述的手压式单体液压支柱，其特征是在活柱(3)与底座(18)之间安装一个弹簧(4)。
4.根据权利要求1所述的手压式单体液压支柱，其特征是在底座(18)中分别安装2个单向阀(19、21)。
5.根据权利要求1所述的手压式单体液压支柱，其特征是在底座(18)上焊有油箱体(8)，在油箱体(8)与缸体(6)之间焊有油箱盖(27)。
6.根据权利要求5所述的手压式单体液压支柱，其特征是在底座(18)与油箱盖(27)之间连接一根钢管(24)。
7.根据权利要求5所述的手压式单体液压支柱，其特征是在油箱盖(27)上安装有通气阀(7)和安全阀(26)。
全文摘要
一种手压式单体液压支柱，用于矿山及隧道掘进等场所的顶板支护，属于液压传动领域。它是在底座上安装一个泵体和一个缸体。泵体中安装一个活塞、两个吸液单向阀和两个排液单向阀，因此，不管活塞向上运动，还是向下运动，始终有油液进入泵体，有压力油从泵体进入缸体。在缸体中安装一个活柱，在活柱中安装一个空心柱塞，当压力油进入空心柱塞使活柱上升时，活柱下腔的容积增大，油箱中的油液进入活柱下腔。由于空心柱塞的截面积很小，因此，活柱快速上升。当活柱接触到顶板时，活柱上的载荷增大，压力油同时进入活柱下腔和空心柱塞中，以更大的作用力支撑顶板，由于活柱下腔的截面积很大，因此，活柱缓慢上升，以满足支柱重载慢速的工况要求。
文档编号E21D15/45GK101078349SQ200610082400
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月27日 优先权日2006年5月27日
发明者栾振辉 申请人:安徽理工大学