专利名称：矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种镍钛合金腹膜技术，是对现有技术的改进，具体涉及一种矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术。
背景技术：
井下采掘工作面的支柱是矿上必不可少的设备之一，我国矿上中使用的支护设备有木支柱、单体金属摩擦支柱、单体液压支柱及双伸缩悬浮支柱等多种结构形式，近年来，随着工程技术人员不断的开发研究与实践，支护技术有了很大的发展，并逐步趋于完善，木支柱已很少使用，单体金属摩擦支柱因其初撑力小而且不均匀，恒增阻降距也无法保证而不用；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，目前已经推广应用了 三十余年，单体液压支柱上设有三用阀，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，在顶板压和卸载时，在通过三用阀使乳化液泻出，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。液压支柱用于煤矿井下采煤、隧道施工等工作面顶板支护和掘进头支护的场所，其主要材质为铁、钢等合金通过锻造等方式制造而成，因I)煤矿井下环境恶劣，采煤工作面和巷道相对湿度大，一般在75%左右，使用的设备长期处于潮湿、易腐蚀环境中；2)因煤矿强制通风，井下氧气供应充足，空气中常含有S02、H2S、C02、灰尘和瓦斯等有毒有害气体；3)水质成分复杂，水质中含有大量的K+ ,Na+、Fe2+、Fe3+阳离子和Cl-、S04-阴离子，其腐蚀性破坏与煤矿井下的水质有关。矿井水中含有较高浓度的溶解盐，是一种强烈的电解质，设备长期使用在阴暗、潮湿等环境中，易使支柱配合面产生电化学腐蚀，造成氧化，从而使部分结构或整体结构腐蚀，因此需定期对支柱进行防腐处理，不仅增加了人力，还浪费了大量的时间和金钱。综上，现有的单体液压支柱使用给矿采工作带来了极大的方便，但仍存在着以下问题1)在活柱体上设有圆弧焊缝，造成了活柱体高度的降低，在顶板来压时，焊缝容易出现脆断、裂纹等现象，因而存在安全隐患。2)由于油缸内表面是高压密封面，故磨损后，使支柱产生泄漏，给矿工带来隐患，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，单体液压支柱的需求量每年超过300万根，因此，对单体支柱设备的进一步改进和完善具有重要的现实意义。目前，随着国家对中小煤矿安全管理不断加强，回采工作面支护绝大部分淘汰了木支护和传统的金属摩擦支柱加铰接顶梁、金属长梁的支护方式。因此，从去年开始，单体液压支柱市场需求量大增。但是，因为单体液压支柱市场规范性差、图纸来源渠道多，产品标准把握程度不同，使得单体支柱产品质量参差不齐，仅其中单体支柱关键零件油缸，从材料到加工、电镀和表面处理，就出现了很大差异，给煤矿的选型、采购、使用、维修造成了很大影响，有些甚至危及煤矿的安全生产。近期，在山西沁新集团、大土河焦化集团、河北邯郸矿业集团、峰峰集团、贵州盘江矿务局先后出现了油缸崩裂、变形等现象。目前，国内矿山行业使用的单体液压支柱，大量的均以乳化液(MDT乳化油和水以5 :95配制而成，作为传动支柱介质。在实际生产中，每次采煤循环支柱卸载时移动时，乳化液都要大量排出，会造成矿山井下工作环境和井下水的染，同时影响了矿区生活用水的质量，造成了生态环境的严重破坏。随着我国环保意识的不断加强和可持续发展战略的实施，防腐型、环保型、节能型的单体液压支柱使用推广成为一种必然趋势。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，具有永久性防腐、防锈功能，高机械强度、无焊接点、免维护，在生产和使用过程中不会对环境造成任何污染等优点。本发明是通过以下的技术方案来实现的
矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其结构主要由Y型密封圈、活塞导向套、活 塞、限位钢丝、油缸组件、手把体、活柱导向套、注液阀体、复位弹簧、活柱体、封盖、顶盖、底座、三用阀等构成，其中活塞、活柱体设置于油缸组件的内部，且活塞安装在活柱体的下部，油缸组件、活柱体通过手把体和铸件组装固定，阀座焊接于活柱体上，阀座内设置有三用阀，手把体与顶盖中间的活柱体外固定一套筒，活柱体与封盖、活柱体与手把体，活柱体与注液口、油缸组件与手把体、油缸组件与底座配合面，配合间隙控制在O. 08 O. 12_。所述的活柱体，其一端套装于油缸组件中，另一端伸出油缸组件外并穿过手把体与顶盖相联。所述的活塞，安装在活柱体的下部，且侧壁设置有活塞导向套，底端设置有Y型密封圈，活塞导向套与油缸组件配合间隙控制在O. 15 O. 20mm，活塞起到升降和密封的作用。所述的手把体，其通过手把体连接钢丝与油缸组件、活柱体连接，手把体起到升降导向的作用。所述的套筒，其上安装有阀座，外部设置有注液阀体。所述的阀座，其焊接于活柱体上，起到安装三用阀的作用。所述的三用阀，其安装于阀座内，阀孔与活柱体内腔连通，起到注液与卸载的作用。所述的复位弹簧，设置在活柱体的内部，其一端与底座相连，另一端与活柱体上端相连，能使活柱体缩回复位的作用，安装复位弹簧需有10-15KN预紧力。所述的顶盖，其下部设置有封盖，且封盖与活柱体的内壁间设置有O型圈和挡圈。本发明同时公开了矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术的工艺流程，其原料包括镍钛合金管0 93*0.6、27311111钢管0 91*7 ;其步骤包括I)活柱体的外面，油缸的内面等表面，先进行抛光打磨，去除内外表面的灰尘和油污；2)镍钛合金管C 93*0. 6管镶套于活柱体的外面，油缸组件的内面；3)然后在活柱体的内部、油缸组件的内部注入高压水，使其高压膨胀贴合；4)经T15冷拉机对复合截面进行复合精加工处理；5)对上述四步得到的半成品再进行浮镗滚压复合加工，采用浮镗、滚压，提高了直线度、圆度，保证了表面光洁度，使镍钛合金管与27SiMn钢管复合成为一体；6)活柱体和顶盖、封盖配合面，油缸组件和底座、手把体配合面，均喷涂有矿物润滑油钙基润滑脂ZG-3号(GB491-65)进行润滑和防锈；7)连接钢丝部位喷涂有矿用防锈丝扣油脂防锈；8)开口处用火漆或油腻子封严；9)产品经X射线探伤仪探伤，检测入库。由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果为
I、大大提高了防腐蚀性、抗老化和耐磨性，生产和使用更加环保、无污染。2、无焊接无铆接，改变了原来把油缸断开后焊接三用阀座的传统工艺。3、工作阻力比同类支柱高50-70KN，有效工作行程800 IlOOmm可调，较现有产品提闻了 4L 13%。4、采用以上防腐技术，防腐耐磨能力强，应用范围广，尤其适合于含硫较高地区使用。
5、安装方便，拆卸只需两分钟，免维护，机械强度提高，密封性能良好、使用寿命长等优点。
图I为本发明工艺流程图。图2为本发明的结构示意图。图2中1-Y型密封圈、2-活塞、3-油缸组件、4-手把体、5-复位弹簧、6-活柱体、7-顶盖、8-三用阀、9-底座、10-阀座、11-活塞导向套、12-限位钢丝、13-活柱导向套、
14-注液阀体、15-封盖、16- O型圈和挡圈、17-套筒、18-手把体连接钢丝。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构和工艺流程做进一步说明
矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其结构主要由Υ型密封圈I、活塞导向套11、活塞2、限位钢丝12、油缸组件3、手把体4、活柱导向套13、注液阀体14、复位弹簧5、活柱体6、封盖15、顶盖7、底座9、三用阀8等构成，其中活塞2、活柱体6设置于油缸组件3的内部，且活塞2安装在活柱体6的下部，油缸组件3、活柱体6通过手把体4和铸件组装固定，阀座10焊接于活柱体6上，阀座10内设置有三用阀8，手把体4与顶盖7中间的活柱体6外固定一套筒17，活柱体6与封盖15、活柱体6与手把体4，活柱体4与注液口，油缸组件3与手把体4、油缸组件3与底座9的配合面，配合间隙控制在O. 08 O. 12_。所述的活柱体6，其一端套装于油缸组件3中，另一端伸出油缸组件3外并穿过手把体4与顶盖7相联。所述的活塞2，安装在活柱体6的下部，且侧壁设置有活塞导向套13，底端设置有Y型密封圈1，活塞导向套13与油缸组件3配合间隙控制在O. 15 O. 20_，活塞2起到升降和密封的作用。所述的手把体4，其通过手把体连接钢丝18与油缸组件3、活柱体6连接，手把体4起到升降导向的作用。所述的套筒17，其上安装有阀座10，外部设置有注液阀体14。所述的阀座10，其焊接于活柱体6上，起到安装三用阀8的作用。所述的三用阀8，其安装于阀座10内，阀孔与活柱体6内腔连通，起到注液与卸载的作用。
所述的复位弹簧5，设置在活柱体6的内部，其一端与底座9相连，另一端与活柱体6上端相连，能使活柱体6缩回复位的作用，安装复位弹簧5需有10-15KN预紧力。所述的顶盖7，其下部设置有封盖15，且封盖15与活柱体6的内壁间设置有O型圈和挡圈16。本发明同时公开了矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术的工艺流程，其原料包括镍钛合金管0 93*0. 6、27SiMn钢管0 91*7 ;其步骤包括I)活柱体6的外面，油缸组件3的内面等表面，先进行抛光打磨，去除内外表面的灰尘和油污；2)镍钛合金管C 93*0. 6管镶套于活柱体6的外面，油缸组件3的内面；3)然后在活柱体6的内部、油缸组件3的内部注入高压水，使其高压膨胀贴合；4)经T15冷拉机对复合截面进行复合精加工处理；5)对上述四步得到的半成品再进行浮镗滚压复合加工，采用浮镗、滚压，提高了直线度、圆度，保证了表面光洁度，使镍钛合金管与27SiMn钢管复合成为一体；6)活柱体6和顶盖7、封盖15配合面，油缸组件3和底座9、手把体4配合面，均喷涂有矿物润滑油钙基润滑脂ZG-3号(GB491-65)进行润滑和防锈；7)连接钢丝部位喷涂有矿用防锈丝扣油脂防锈；8)开口处用 火漆或油腻子封严；9)产品经X射线探伤仪探伤，检测入库。最后应说明的是以上说明书仅用以说明本发明的技术方案和使用特征，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
权利要求
1.矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其结构主要由Y型密封圈(I)、活塞导向套(11)、活塞(2)、限位钢丝(12)、油缸组件(3)、手把体(4)、活柱导向套(13)、注液阀体(14)、复位弹簧(5)、活柱体(6)、封盖(15)、顶盖(7)、底座(9)、三用阀(8)构成，其特征在于其中活塞(2)、活柱体(6)设置于油缸组件(3)的内部，且活塞(2)安装在活柱体(6)的下部，油缸组件(3)、活柱体(6)通过手把体(4)和铸件组装固定，阀座(10)焊接于活柱体(6)上，阀座(10)内设置有三用阀(8)，手把体(4)与顶盖(7)中间的活柱体(6)外固定一套筒(17)，活柱体(6)与封盖(15)、活柱体(6)与手把体(4)，活柱体(6)与注液口，油缸组件(3)与手把体(4)、油缸组件(3)与底座(9)的配合面，配合间隙控制在O. 08 O. 12mm。
2.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的活柱体(6)，其一端套装于油缸组件(3)中，另一端伸出油缸组件(3)外并穿过手把体(4)与顶盖(7)相联。
3.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的·活塞(2)，安装在活柱体(6)的下部，且侧壁设置有活塞导向套(13)，底端设置有Y型密封圈(1)，活塞导向套(13)与油缸组件(3)配合间隙控制在O. 15 O. 20mm，活塞(2)起到升降和密封的作用。
4.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的手把体(4)，其通过手把体连接钢丝(18)与油缸组件(3)、活柱体(6)连接，手把体(4)起到升降导向的作用。
5.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的套筒(17)，其上安装有阀座(10)，外部设置有注液阀体(14)。
6.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的阀座(10 )，其焊接于活柱体(6 )上，起到安装三用阀(8 )的作用。
7.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的三用阀(8)，其安装于阀座(10)内，阀孔与活柱体(6)内腔连通，起到注液与卸载的作用。
8.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的复位弹簧(5)，设置在活柱体(6)的内部，其一端与底座(9)相连，另一端与活柱体(6)上端相连，能使活柱体(6)缩回复位的作用，安装复位弹簧(5)需有10-15KN预紧力。
9.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于所述的顶盖(7)，其下部设置有封盖(15)，且封盖(15)与活柱体(6)的内壁间设置有O型圈和挡圈(16)。
10.如权利要求I所述的矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其特征在于本发明同时公开了矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术的工艺流程，其原料包括镍钛合金管0 93*0. 6、27SiMn钢管0 91*7 ;其步骤包括1)活柱体(6)的外面，油缸组件(3)的内面表面，先进行抛光打磨，去除内外表面的灰尘和油污；2)镍钛合金管C 93*0. 6管镶套于活柱体(6)的外面，油缸组件(3)的内面；3)然后在活柱体(6)的内部、油缸组件(3)的内部注入高压水，使其高压膨胀贴合；4)经T15冷拉机对复合截面进行复合精加工处理；5)对上述四步得到的半成品再进行浮镗滚压复合加工，采用浮镗、滚压，提高了直线度、圆度，保证了表面光洁度，使镍钛合金管与27SiMn钢管复合成为一体；6)活柱体(6)和顶盖(7)、封盖(15)配合面，油缸组件(3)和底座(9)、手把体(4)配合面，均喷涂有矿物润滑油钙基润滑脂ZG-3号(GB491-65)进行润滑和防锈；7)连接钢丝部位喷涂有矿用防锈丝扣油脂防锈；8)开口处用火漆或油腻子封严；9)产品经X射线探伤仪探伤，检测入库。
全文摘要
本发明公开了矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，属于矿用机械技术领域，其结构主要由活塞导向套、活塞、限位钢丝、油缸组件、手把体、活柱导向套、注液阀体、活柱体、封盖、顶盖、三用阀等构成，其中活塞、活柱体设置于油缸组件的内部，且活塞安装在活柱体的下部，油缸组件、活柱体通过手把体和铸件组装固定，阀座焊接于活柱体上，阀座内设置有三用阀，手把体与顶盖中间的活柱体外固定一套筒，活柱体与封盖、活柱体与手把体，油缸组件与底座等的配合面，配合间隙控制在0.08～0.12mm。本发明工艺上采用镍钛合金腹膜技术，防腐耐磨能力强，应用范围广，尤其适合于含硫较高地区使用，机械强度提高，密封性能良好、使用寿命长。
文档编号E21D15/51GK102852537SQ201210346868
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者不公告发明人 申请人:上海支护机械设备有限公司