两件式单体液压支柱的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下沿空留巷支护装置。

背景技术：

煤矿井下现用单体液压支柱(见图1‐2)，结构复杂、技术要求高、维护不方便、适应环境能力差，不能满足井下使用条件。

现用单体支柱结构复杂有以下四个原因；一是支柱内腔设置的复位弹簧，要求支柱底座、顶盖必须是活动连接；二是为防止活柱从缸体串出，增加了限位闭锁装置；三是为防止粉尘进入缸体，增加了防尘圈；四是为防止支柱偏载，增加了导向圈。

由此带来的问题：一是支柱结构复杂。增加了制造、使用、维护难度；二是强度降低。柱筒和活柱有多处槽口，降低了支柱强度，缸体与部件采用活动连接，易脱落损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种两件式单体液压支柱，结构简化、强度较高，性能可靠，在使用期内，支柱不升井，仅在井下更换密封或配件，以适应煤矿特殊条件，降低生产和使用成本。

本实用新型的技术方案是，一种两件式单体液压支柱，支柱主体包括缸筒体、活柱体两大部分，其特征是缸筒体由缸筒、封底底座、多功能卡箍组成，活柱体由活柱、封顶顶盖、控液底盖、柱头组成；活柱套装在缸筒内并可拆卸，可以在井下将不同规格的缸筒和活柱搭配使用，进一步提高支柱的适应性；多功能卡箍与活柱之间设有一个y型密封圈；多功能卡箍由卡箍主体、防尘套下口连接卡槽、三用阀组成；在柱头上设有防尘套上口连接卡槽；防尘伸缩套上口卡箍与防尘套上口连接卡槽连接，防尘伸缩套下口卡箍与防尘套下口连接卡槽连接。

优选地，缸筒下口焊接封底底座，缸筒上口焊接多功能卡箍。

优选地，活柱内腔上部焊接封顶顶盖，活柱内腔下部焊接控液底盖。

优选地，活柱外露部分加设防尘伸缩套，防尘伸缩套随活柱升降而伸缩。

优选地，柱头用弹簧销固定在活柱柱头上。

优选地，活柱和缸筒均无连接槽口，采用等强结构。

本实用新型具有以下特点

1、结构简化

两件式单体支柱包括缸筒体、活柱体两大部分，便于支柱的加工和维护。

2、提高强度

活柱和缸筒无连接槽口，采用等强结构，部件与缸体采用焊接方式，提高了支柱整体强度。

3、提高防尘效果，活柱外露部分加设防尘伸缩套，随活柱升降而伸缩，防止粉尘通过卡箍密封进入活柱内腔，同时要求进入活柱的工作介质必须经过防尘过滤，对易进入粉尘的进液口增加防尘保护。

4、提高密封组件性能，原橡胶密封组件改为进口特种密封组件，整体性能提高五倍，使用寿命提高至两年以上。

5、不改变现用支柱整体性能，本实用新型支柱复位采用活柱自重+活柱内腔液体重量，可保证支柱的复位；支柱防尘和限位，采用防尘伸缩套实现其功能；支柱导向采用提高活柱外径的方法(以110悬浮式单体支柱为例，缸筒内径110mm，活柱伸缩段的外径为106mm，活柱导向、限位段外径109mm。改进后，缸筒内径不变仍为110mm，活柱外径统一变为109mm，仅有导向功能，无限位功能。)，减少活柱外径与缸筒内径的公差间隙(由4mm减小到1mm)，达到支柱导向和防偏的目的。

6、操作简便，轻便省力，便于加工、使用、维护。柱筒与活柱分为两件后，可以在井下将不同规格的柱筒、活柱搭配使用，进一步提高支柱的适应性；当人工长距离搬运支柱困难时，可将支柱分为两件，单独搬运。

附图说明

图1‐1是本实用新型两件式单体支柱总体结构图。

图1‐2是普通单体支柱总体结构图。

图2‐1是本实用新型两件式单体支柱缸筒结构图。

图2‐2是普通单体支柱缸筒结构图。

图3‐1是本实用新型两件式单体支柱活柱结构图。

图3‐2是普通单体支柱活柱结构图。

附图标号：缸筒1、封底底座2、多功能卡箍3、防尘套下口连接卡槽4、y型密封圈5、三用阀6、活柱7、封顶顶盖8、控液底盖9、柱头10、防尘套上口连接卡槽11、弹簧销12、防尘伸缩套14、防尘套上口卡箍13、防尘套下口卡箍15。

具体实施方式

本实用新型是在不影响支柱现有功能的情况下，将单体液压支柱分为缸筒体和活柱体两大部件，如同注射器结构一样，在活柱插入缸筒以后，即可实现单体支柱的基本功能。其中，缸筒体承担原缸筒、手把体和三用阀的功能，活柱体承担升降、导向、防尘、限位、复位等功能。

如图1‐1所示，两件式单体液压支柱主件由缸筒体、活柱体两大部分组成。

缸筒体由缸筒1、封底底座2、多功能卡箍组成。缸筒1下口焊接封底底座2，上口焊接多功能卡箍；多功能卡箍由卡箍主体3、防尘套下口连接卡槽4、三用阀6组成，卡箍主体中包含y型密封5。

如图1‐1、图3‐1所示，活柱体由活柱7、封顶顶盖8、控液底盖9、柱头10组成。活柱内腔上部焊接封顶顶盖8，活柱内腔下部焊接控液底盖9；柱头10用弹簧销12固定在活柱柱头上，在柱头上设有防尘套上口连接卡槽11；活柱外露部分加设防尘伸缩套14，防尘伸缩套14随活柱7升降而伸缩；防尘伸缩套上口卡箍13与防尘套上口连接卡槽11连接，防尘伸缩套下口卡箍15与防尘套下口连接卡槽4连接。

防尘伸缩套14也是活柱升高的限位装置，当伸缩套拉直后，活柱升到限定位置，提醒操作人员支柱已到最大支撑高度，使用支柱规格过小，必须更换为大规格支柱；如再继续注液。防尘伸缩套14断裂，必须停止注液，否则活柱2可能弯曲或脱出缸筒1。

本实用新型两件式单体液压支柱与普通单体支柱设计不同之处

1、缸筒变化之处(见图1‐2、2‐1、2‐2)

将缸筒1、封底底座2、多功能卡箍归为一体，变为固定连接方式。缸筒下口与封底底座连接采用焊接方式，缸筒上口与多功能卡箍连接采用焊接方式，取消了连接钢丝和o型密封；取消了导向圈，改用大缸径活柱导向；取消了防尘圈，改用防尘伸缩套14。卡箍处仅设一道y型密封圈5。

2、活柱变化之处(见图3‐1、3‐2)

将活柱7、柱头10、防尘伸缩套14归为一体，采用活动连接方式。活柱上口与封顶顶盖8采用焊接方式固定，取消了连接钢丝和o型密封；活柱下口与控液底盖9采用焊接方式。活柱7与柱头10用弹性销12连接。防尘伸缩套上口卡箍13与防尘套上口连接卡槽11连接，防尘伸缩套下口卡箍15与防尘套下口连接卡槽4连接。

3、支柱复位装置变化之处

原支柱为复位弹簧+活柱自重，新设计支柱复位靠活柱自重复位。经试验活柱自重大于15kg，在支柱卸液阀开启时可以靠自重复位，如活柱自重小于15kg或支柱水平支撑时，应增加外置复位装置。

4、增加防尘伸缩套

增加防尘伸缩套14的作用：一是防尘，防护套阻挡粉尘，保护支柱密封件不受损伤，同时，对活柱表面涂抹润滑油，在没有粉尘污染活柱表面的情况下，保证活柱的低阻力伸缩；二是保护活柱表面不受损伤；三是限制活柱伸缩高度，当活柱伸出超出限定高度时，防尘套撕裂，提醒操作人员，支柱已超过最大支撑高度；四是提高操作人员对支柱的保护意识，只要防护套不破坏，支柱不会有大的损伤。防尘套是保证支柱性能的关键部件，防尘套损坏或撕裂，必须立即更换。具体使用方法

两件式单体支柱在井下使用包括准备、升柱、承载、回柱、搬运五道工序。

准备工作是保证支柱性能的关键一步，本实用新型要求支柱在使用前，先将活柱内腔和缸筒内腔气体排空、液体装满，并按要求安装三用阀和防尘伸缩套。要求支柱提前装满工作介质有如下优点：一是防止支柱在井下使用时，气体排不净，支柱承载出现初撑力不足或假性卸载；二是支柱内腔排空气体后，缸体内腔不与空气接触，可防止内腔生锈。

支柱搬运到作业地点后，将支护立起，然后将注液抢插入单体注液口向支柱注液，当支柱升起接触顶板，并达到预定初撑力时，停止注液，拔出注液枪，支柱处于工作状态。

随着巷道变形和顶板压力变化，当支柱承载超过额定压力时，支柱安全阀卸液，活柱下缩，使支柱承载处于新的平衡状态。

随着采面推进，当支柱到回撤位置时，用卸载手把开启卸液阀，活柱回缩，然后搬运支柱到新使用地点。

再次使用支柱时，按操作说明重复作业。

制造、使用、维修该产品注意事项

支柱加工必须达到技术要求标准；支柱使用必须严格按照操作说明，严禁野蛮装卸，严禁生拉硬拽，严禁侧向承力，巷道底板松软时，必须配套使用与底板比压相适应的柱鞋，防止支柱钻底过大，在回柱时损坏，单体使用过程中发现支柱漏液卸载，应及时更换密封。支柱维护必须由经过严格培训的专业人员操作。井下更换密封必须在没有粉尘的环境中操作。