单体液压支柱的制作方法

本实用新型涉及支护设备，尤其涉及一种矿用的单体液压支柱。

背景技术：

矿用的单体液压支柱是用于矿井下采掘工作面的支护设备中的一种，其结构主要由顶盖、三用阀、活塞、活柱体、手把体、油缸、底座组成。活柱体是一个直径较小的筒状体，活柱体由几部分焊装而成，顶部为实体的柱头，中部为活柱筒，下部为活塞。油缸套置在活柱体外围，底座固置在油缸底部将活柱体与油缸密封连接在一起。活柱筒的外壁与油缸的内壁之间形成一个环形腔，手把体位于环形腔的顶部并与油缸的顶端连接，环形腔的底部通过设置于活塞上的唇式的Y形密封圈与油缸连接而被密封。三用阀设置于活柱体的柱头上，三用阀的阀腔经通道与活柱体的内腔相通，顶盖设置于活柱体的柱头上方，顶盖同时与顶梁连接。工作时，压力液从三用阀的注液孔经柱头通道进入活柱体的内腔，压力液也即进入并填充活塞的内腔中，使活柱体上升至顶板以完成初撑；降柱时打开卸载阀，压力液从三用阀的卸载孔排出，支柱下降，即完成了一个工作循环。

上述结构的单体液压支柱在实际应用中存在的弊端是：在长时间工作循环过程中，单体液压支柱顶部的环形腔容易受到井下空气和压力液的腐蚀，使得油缸的防腐镀层受损，产生腐蚀凹坑，防腐镀层作用消退。这样当单体液压支柱再次支护使用时，设置于活塞上唇式的Y形密封圈在产生凹坑处就会渗漏，密封失效，单体液压支柱需升井维修或更换油缸，增加了劳动强度，单体液压支柱使用寿命缩短，成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种单体液压支柱，解决现有技术中单体液压支柱容易密封失效的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种单体液压支柱，单体液压支柱包括油缸、活柱体以及底座。活柱体嵌套于油缸的内部，在油缸和活柱体之间形成环形腔，活柱体的内部具有第一空腔，活柱体的底部具有活塞组件。底座固定于油缸的底部以将油缸和活柱体密封，工作时，工作液经所述第一空腔接触所述活塞组件，以使所述活塞组件膨胀之后抵住所述油缸的内壁，从而所述活柱体的底部和所述油缸被密封。

根据本实用新型一实施例，活塞组件的内部具有第二空腔，第一空腔和第二空腔连通，活塞组件具有至少一个开孔，工作液经过第一空腔和第二空腔后进入开孔并接触活塞组件。

根据本实用新型一实施例，活塞组件包括活塞和衬套，衬套嵌套于活塞的内部，第二空腔形成于衬套的内部，开孔是设置于衬套的通孔。

根据本实用新型一实施例，活塞为橡胶活塞。

根据本实用新型一实施例，衬套的顶端设有向外倾斜的倒角，活塞的顶端设有向内倾斜的倒角。

根据本实用新型一实施例，开孔的数量为四个，四个开孔对称分布于活塞组件的内壁。

根据本实用新型一实施例，单体液压支柱还包括第一密封件，活柱体包括活柱筒，活塞组件的顶部嵌套于活柱筒内，第一密封件环绕活塞组件的外壁并接触活柱筒的内壁，以使活柱筒和活塞组件之间密封。

根据本实用新型一实施例，第一密封件为钢丝或者O型密封圈。

根据本实用新型一实施例，单体液压支柱包括导向套，导向套嵌套于活塞组件的外壁。

根据本实用新型一实施例，单体液压支柱包括第二密封件，第二密封件环绕活塞组件的外壁并接触油缸的内壁，以使活塞组件和油缸之间密封。

根据本实用新型一实施例，第二密封件为Y型密封圈。

根据本实用新型一实施例，单体液压支柱包括皮碗防挤圈，皮碗防挤圈环绕活塞组件的外壁并接触所述油缸的内壁。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本实用新型通过在活柱体的底部设置活塞组件，并在活塞组件的内壁设置开孔，以使单体液压支柱工作时工作液经第一空腔接触活塞组件，从而活塞组件在工作液的压力作用下自身发生膨胀并抵住油缸的内壁，这样活柱体的底部和油缸密封之间通过活塞组件密封。本方案通过活塞组件可以修补现有技术中仅仅靠Y型密封圈来密封的不足，达到更加可靠的密封效果。

本实用新型通过将活塞组件设置为包括活塞和嵌套于活塞内部的衬套，从而衬套充当整个活塞组件的支撑骨架，起到支撑作用，保证活塞组件的强度。

本实用新型通过将开孔的数量设置四个，四个开孔对称分布在活塞组件的内壁，这样开孔分布均匀，从而工作液得以均匀地作用于活塞组件，使得活塞组件均匀地膨胀，保证活柱体的底部和油缸之间的密封效果。

本实用新型通过设置密封件来保证活柱筒和活塞组件之间密封良好，配合牢固。

本实用新型通过设置Y型密封圈来保证活塞组件和油缸之间密封良好，配合牢固，进一步加强整个活柱体和油缸之间的密封性，起到双重密封保障效果，更加可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例的单体液压支柱的剖视图；

图2是本实用新型实施例的单体液压支柱的活塞组件的剖视图。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本实用新型以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可应用于其他实施方案，变形方案，改进方案，等同方案以及其他未背离本实用新型精神和范围的其他方案。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种单体液压支柱，所述单体液压支柱可用作矿井采掘工作面的支护设备。单体液压支柱包括油缸10、活柱体20以及底座30。

油缸10的内部具有空腔，活柱体20嵌套于油缸10的内部，从而在油缸10和活柱体20之间形成环形腔101。也就是说，油缸10套置于活柱体20的外围，活柱体20和油缸10之间存在一定的空间从而形成所述环形腔101，从而活柱体20可在油缸10内上下活动。

活柱体20是一个直径尺寸比油缸10较小的筒状体，活柱体20的内部具有第一空腔201。活柱体20的上方设有三用阀、手把体以及顶盖，活柱体20的顶部具有实体的柱头，环形腔101的顶部由手把体和油缸10的端部连接。活柱体20的底部具有活塞组件21，当所述单体液压支柱的工作液经第一空腔201接触活塞组件21，活塞组件21膨胀之后抵住油缸10的内壁，从而活柱体20的底部和油缸10被密封。其中工作液即为常用的矿用液压支柱液压液，工作时，单体液压支柱的工作液处于高压状态下，高压的工作液作用于活塞组件21，活塞组件21在液体压力下发生一定程度的形变膨胀，从而抵住油缸10的内壁，以弥足油缸10内壁因腐蚀凹坑带来密封性的不足。

具体地，活塞组件21的内部具有第二空腔2101，第一空腔201和第二空腔2101连通。活塞组件21的内壁具有至少一个开孔2102。所述单体液压支柱的工作液依次经第一空腔201和第二空腔2101后进入活塞组件21的开孔2102，从而工作液接触活塞组件21。

于本实施例中，开孔2102的数量为四个，开孔2102的直径为8mm，四个开孔2102对称分布于活塞组件21的内壁。但是本实用新型对于开孔2102的数量和位置不作限定，于其他实施例中，开孔2102的数量可为其他数值，例如两个或者六个。

进一步地，活塞组件21包括活塞211和衬套212。活塞211是台阶状多槽的圆柱体，活塞211的内部是中空的并且活塞211自身可膨胀。可选地，活塞211为橡胶活塞，例如聚酰胺塑料等矿用工程塑料。

衬套212嵌套于活塞211的内部，换而言之，活塞211套置于衬套212的外围。所述第二空腔2101形成于衬套212内部，即衬套212的内部也是中空的。开孔2101是设置于衬套212的内壁的通孔。当工作液经第一空腔201和第二空腔2101进入衬套212的开孔2102时，工作液即接触活塞211并使得活塞211自身发生膨胀。衬套212采用较硬的材质，以起到支撑作用。可选地，衬套212为金属衬套。

值得一提的是，在活塞211的内部嵌套所述衬套212来组成所述活塞组件21，并且活塞211采用质地较软又可膨胀的材料，衬套212则采用较硬的材质，例如采用金属材质的衬套212，这样既能通过活塞211来实现在工作液的作用下发生自身膨胀的功能，保障单体液压支柱的密封效果，又能通过衬套212来充当整个活塞组件21的支撑骨架，起到支撑作用，保证整个活塞组件21的强度。

为了进一步增加工作液和活塞211的接触面积，衬套212的顶端设有向外倾斜的倒角，如图1中A位置所示，这样工作液除了通过开孔2102接触活塞211外，工作液还可顺着衬套212顶端的倒角接触开孔2102，加强活塞211的膨胀形变效果。此外，活塞211的顶端设有向内倾斜的倒角，如图1中B位置所示，从而活塞211顶端的倒角和衬套212顶端的倒角形成一个凹槽，这样有利于引导工作液流入并接触活塞211的顶端位置，保证活塞211的膨胀形变效果。

进一步地，活柱体20包括活柱筒22，活柱筒22为中空的筒状，所述第一空腔201形成于活柱筒22的内部，活塞组件21的顶部嵌套于活柱筒22内。具体地，活塞211和衬套212作为整体嵌套于活柱筒22内部，活塞211的外壁接触活柱筒22的内壁。

底座30固定于油缸10的底部以将油缸10和活柱体20密封。具体地，如图1所示，底座30的顶端嵌入油缸10底部并起到同时密封住油缸10的底端和活柱体30的底端的作用。

所述单体液压支柱工作时，工作液从位于活柱体20顶端的三用阀注入活柱体20内，工作液经第一空腔201接触活塞组件21，以使活塞组件21膨胀后抵住油缸10的内壁，从而活柱体20的底部和油缸10被密封。具体而言，高压的工作液经过第一空腔201和第二空腔2101后进入开孔2102并接触活塞组件21，工作液作用于活塞211，以使活塞211在高液压力作用下自身发生膨胀后紧密接触和抵住油缸10的内壁。这样，通过膨胀作用，实现了活柱体20底部和油缸10之间的自动密封效果，活塞组件21可以修补现有技术中仅依赖Y型密封圈来密封活柱体20和油缸10的不足，达到更加可靠的效果。

值得一提的是，通过将开孔2102的数量设置为四个，四个开孔2102对称分布于活塞组件21的内壁，这样使得开孔2102分布均匀，从而工作液得以均匀地作用于活塞组件21并使得活塞组件21较均匀地膨胀，保证活柱体20的底部和油缸10之间的密封效果。

更进一步地，单体液压支柱还包括第一密封件40，第一密封件40环绕活塞组件21的外壁并接触活柱筒22的内壁，以使活柱筒22和活塞组件21之间密封。这样既便于活柱筒22和活塞组件21之间密封良好，工作液不泄露，又使得活柱筒22和活塞组件21连接稳固，便于两者一起上下运动。可选地，第一密封件40为钢丝或者O型密封圈。

单体液压支柱还包括导向套50，导向套50嵌套于活塞组件21的外壁。具体地，导向套50嵌套于活塞211的外壁，以在活柱体20的活塞211上下运动过程中起到导向作用。

单体液压支柱还包括第二密封件60，第二密封件60环绕活塞组件21的外壁并接触油缸10的内壁，以使活塞组件21和油缸10之间密封。可选地，第二密封件60为Y型密封圈。

单体液压支柱还包括皮碗防挤圈70，皮碗防挤圈70环绕活塞组件21的外壁并接触油缸10的外壁，以加强活塞组件21和油缸10之间的密封效果。

本实用新型通过活塞组件21中的活塞211在工作液的液压作用下膨胀而使油缸10和活柱体20之间密封的技术方案，改变了现有技术中油缸与活塞单一的密封形式。本实用新型的方案具有活塞组件21中的活塞211以及第二密封件60带来的两重密封作用，并且，活塞组件21中的活塞211可看作是在增设的一道膨胀的二次密封带。在单体液压支柱使用一定时间后，油缸10密封面的防腐镀层产生腐蚀凹坑时，活塞组件21中的活塞211起到二次密封效果，明显提高了单体液压支柱的密封性能。本实用新型提供的方案尤其适用于油缸的防腐镀层损坏，局部产生腐蚀凹坑的单体液压支柱。另外，现有技术中使用的单体液压支柱有不同的种类，因此，其他种类的单体液压支柱或者相似结构的支柱也可以采用本实用新型提供的技术方案，本实用新型的应用不受上述结构描述的局限。