專利名稱：雙伸縮懸浮支柱的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種雙伸縮懸浮支柱，尤其適用于礦山井下采掘工作面的支護，也適用于其它需要支護的場合。
二背景技術：
井下采掘工作面的支護是礦山必不可少的設備之一。我國礦山中使用的支護設備有木支柱、單體金屬磨擦支柱、單體液壓支柱及雙伸縮懸浮支柱等，由于木支柱浪費大量木材，且支撐力易發生改變，穩定性差，所以很少使用；單體金屬摩擦支柱雖然支撐力較木材強，但因其初撐力小而且不均勻，恒增阻降距也無法保證；單體液壓支柱是繼單體金屬摩擦支柱之后發展的新一代產品，已經推廣應用了二十余年了，單體液壓支柱有內注式和外注式兩種，由煤炭工業出版社1993年出版的《采掘機械》中的一種“單體液壓支柱”，該單體液壓支柱為外柱式，其上設有三用閥，通過三用閥將工作面預設的乳化液站供給的壓力液注入支柱油缸進行初撐，在頂板來壓和卸載時，再通過三用閥使乳化液泄出，支柱下降，重復工作時再用乳化液泵站的壓力液進行初撐，依次循環。該單體液壓支柱的使用給礦采工作面帶來了極大的方便，但存在著如下問題1)由于該種液壓支柱上設置的三用閥閥座焊接在受力活柱上，影響了活柱的強度；2)由于油缸內表面是單體液壓支柱的高壓密封面，其生產成本較高；3)煤礦井下水質較差，所配制的乳化液質量一般不能保證，造成油缸腐蝕比較嚴重，易使支柱報廢，每年支柱的報廢量達三十萬根，造成極大的浪費。我國煤礦目前大多數普遍使用單體液壓支柱，據不完全統計，單體液壓支柱的需要量每年已超過150萬根以上，因此，對單體液壓支護設備的改進和充實發展新的產品具有重要的意義。
三
發明內容
鑒于已有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種結構緊湊合理，具有特大工作行程，活柱強度高，成本低，使用壽命長的雙伸縮懸浮支柱。
本實用新型雙伸縮懸浮支柱，它包括油缸、缸柱、活柱、復位彈簧、底座、設在油缸和缸柱之間的閥體，缸柱與活柱連接處的柱套，頂蓋上設有可沿任意方向轉動的弧形座，活柱內徑上部設有密封蓋，并設有不使密封蓋下落的臺肩，復位彈簧的上端設在密封蓋底部中間位置的掛環上；頂蓋與活柱配套蓋合的圓接觸面上用銷頭螺釘固定，活柱與缸柱、缸柱與油缸相套的外圓面底部設有相互間隔的臺肩，臺肩上均設有導向環，閥體上設有連通油缸與三用閥的進液通孔。
本實用新型雙伸縮懸浮支柱，所述的頂蓋由一方形頂蓋座板連接下方一段短圓柱構成，其內徑為一平面；方形頂蓋座板的四個角上設有凸起的圓柱球頭擋塊。弧形座設在頂蓋方形板中部的凹槽內，凹槽中心設有穿過頂蓋并使弧形座與頂蓋活動連接的銷釘或鎖頭螺栓。密封蓋頂面軸向開有盲孔，外圓柱面上部開有徑向通孔，其外圓面下部設有密封圈；密封蓋底部中間位置設有連接復位彈簧的掛環。活柱和缸柱的下部均設有進出液體的徑向通孔，其外圓柱面上均設有限位凸臺。活柱和缸柱下口可以是直筒形的，也可以是喇叭筒形的。油缸頂部與缸柱外壁上的閥體套筒內壁設有階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個設置密封圈的環形溝槽，閥體側面的套筒上焊接有環形手把。導向環可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成，活柱、缸柱及油缸可以用金屬制成，也可用玻璃鋼制成。
本實用新型雙伸縮懸浮支柱，最適用于礦山井下采掘工作面的支護，在活柱頂蓋上設有可沿任意方向轉動的弧形座，頂蓋與活柱配合并用銷頭螺釘，并在活柱的上端內徑設有密封蓋；并設有不使密封蓋下落的臺肩，復位彈簧的上端設在密封蓋底部中間位置的掛環上；油缸內的缸柱和活柱的外圓柱底部設有使其相互間隔的臺肩，下部的臺肩上設有導向環，閥體上設有連通油缸與三用閥的進液通孔。與現有技術相比，其結構緊湊合理，穩定性好，活柱的強度高，承載能力大，工作行程大，支柱的重量輕，密封性好，防腐性能高，拆卸安裝方便，穩定性好，使用方便，壽命長，成本低，大大減輕了工人的勞動強度，具有廣泛的實用性。
四
圖1是本實用新型雙伸縮懸浮支柱外形結構圖。
圖2是本實用新型雙伸縮懸浮支柱剖視結構圖。
五具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述本實用新型雙伸縮懸浮支柱，它主要由頂蓋1，油缸8和套在油缸8中的缸柱6和活柱4，密封蓋2，復位彈簧9，柱套5，閥體7和底座11組成。頂蓋1蓋在活柱4上，頂蓋1的頂面為一方形頂蓋座板連接下方一段短圓柱構成，其內徑為一平面，方形頂蓋座板的四個角上均設有凸起的圓柱球頭擋塊，頂蓋座板中心部位設有可沿任意方向轉動的弧形座13，弧形座13設在頂蓋1方形板中部的凹槽內，凹槽中心設有穿過頂蓋1并使弧形座13與頂蓋1活動連接的銷釘12，銷釘12底部焊接在使其能夠松動的一墊圈上。頂蓋1蓋在活柱4的接觸面上用銷頭螺釘3固定，銷頭螺釘3的頭部埋在活柱4柱體內，不穿透，活柱4與銷頭螺釘3的配合孔可以是盲孔，也可以是穿透孔。活柱4上端內徑處設有與其配合的密封蓋2，密封蓋2頂部開有適應從頂蓋1穿入銷釘12位置的盲孔，其底部設有連接復位彈簧9的掛環，密封蓋2側壁上部開有便于拆卸的徑向通孔14，外圓下部設有O形密封圈15。缸柱6設在油缸8與活柱4之間，缸柱6與活柱4相套的外圓面底部設有相互間隔的臺肩26，臺肩26外圓表面與缸柱的內表面間隙配合，間隙配合的臺肩26上設有導向環10，活柱4可在缸柱6內腔沿軸向上下滑動，缸柱6可在油缸8內腔沿軸向上下滑動。導向環10可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成。油缸8與缸柱6連接處裝有閥體7，三用閥29裝在閥體7側面的套筒內，閥體7側面套筒外焊接彎口向下的環形手把30。閥體7側面套筒的軸心線與油缸8位置軸心線空間相互垂直，其中部開有連通油缸8與三用閥29的進液通孔。缸柱6與活柱4連接處裝有柱套5，活柱4和缸柱6的下口可以是直筒形的，也可以是喇叭筒形的。缸柱6與活柱4筒體下部均設有進入液體的徑向通孔25，其外圓柱面上均設有限位凸臺24，支柱的所有零件內表面都進行防腐處理，其中活柱4和缸柱6及油缸8可以用金屬制成，也可用玻璃鋼制成。活柱4上部采用O型密封圈15與密封蓋2配合；柱套5是一段內壁為階梯孔的短圓管，其上下段階梯孔內壁各有多個環形溝槽，上段采用防塵圈16、和Y形密封圈17與活柱4的外表面形成滑動密封配合，下段采用O形密封圈18及連接鋼絲19與缸柱6上端外圓密封固定連接；在油缸8頂部與缸柱6外壁上的閥體7套筒內壁為階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個環形溝槽，其上段環形溝槽采用防塵圈20和Y形密封圈21與缸柱6外圓表面間形成滑動密封配合，其下段采用O形密封圈22及連接鋼絲23與油缸8上端形成密封固定連接；設在油缸8底部的底座11是一個底面為圓弧形、開口向上的盲蓋，盲蓋扣套在油缸8底部的外圓柱上，其內部接觸面上設有防漏油的O形密封圈28和連接鋼絲27。底座11內中心位置焊接有固定復位彈簧9的掛環，復位彈簧9一端掛在密封柱塞2底部的掛環上，另一端掛在底座11的掛環上。底座11由底座體和彈簧掛環組成，底座體由一個底部為圓缺和圓板組成，在其上面沿外圓周凸起一段短圓管，在圓板內中心部位凹進一個球缺形空間，以便固定彈簧掛環。彈簧掛環包括圓頭鉚釘和墊圈，圓頭鉚釘尾部有徑向通圓孔，將鉚釘頭部裝入圓盤上的球缺形空間中，使套裝在鉚釘上的墊圈外緣與圓板平面焊接固定，焊后鉚釘可轉動，圓盤外底部為圓弧形，其短圓管的內壁上開有多條環形溝槽，這樣由密封蓋2、活柱4、柱套5、缸柱6、閥體7、油缸8、底座11及三用閥29和密封件等所圍成的可變腔體空間，構成雙伸縮懸浮支柱。
其工作原理開啟三用閥29向油缸8內注液，液體通過閥體7上的通孔進入油缸8與缸柱6形成的環形腔體，并從缸柱8下端的徑向孔進入活柱4與缸柱6形成的環形腔體內，再從活柱4下端的徑向孔進入活柱4內腔，隨著液體不斷的注入達到一定壓力時，活柱4向上升起，直至其上的限位凸臺24移動到柱套5內的階梯處停住，繼續加壓的液體又將缸柱6向上升起，直至頂住所需支撐的位置。取消支撐時，啟動卸壓系統，在復位彈簧9作用下，液體原路返回，液體每注入和泄出一次，支柱便支撐和降柱一次，完成一個工作循環。
權利要求1.一種雙伸縮懸浮支柱，它包括油缸(8)、缸柱(6)、活柱(4)、活柱(4)上的頂蓋(1)、復位彈簧(9)、底座(11)，設置在油缸(8)和缸柱(6)之間的閥體(7)，缸柱(6)與活柱(4)連接處的柱套(5)，其特征在于所述頂蓋(1)上設有可沿任意方向轉動的弧形座(13)，活柱(4)內徑上部設有密封蓋(2)，并設有不使密封蓋(2)下落的臺肩，復位彈簧(9)的上端設在密封蓋(2)內徑中部設置的掛環上；頂蓋(1)與活柱(4)配套蓋合的圓接觸面上用銷頭螺釘(3)固定，活柱(4)與缸柱(6)、缸柱(6)與油缸(8)相套的外圓柱面底部設有相互間隔的臺肩，臺肩(26)上均設有導向環(10)，閥體(7)上設有連通油缸(8)與三用閥(29)的進液通孔。
2.根據權利要求1所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的頂蓋(1)由一方形頂蓋座板連接下方一段短圓柱構成，其內徑為一平面；方形頂蓋座板的四個角上設有凸起的圓柱球頭擋塊。
3.根據權利要求1或2所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的弧形座(13)設在頂蓋(1)方形板中部的凹槽內，凹槽中心設有穿過頂蓋(1)并使弧形座(13)與頂蓋(1)活動連接的銷釘或鎖頭螺栓(12)。
4.根據權利要求1或2所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的密封蓋(2)頂面軸向開有盲孔，外圓柱面上部開有連通活柱(4)的徑向通孔(14)，下部外圓面設有密封圈(15)；密封蓋(2)底部中間位置設有連接復位彈簧(9)的掛環。
5.根據權利要求1所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述缸柱(6)與活柱(4)柱體的下部均設有進入液體的徑向通孔(25)，其外圓柱面上均設有限位凸臺(24)。
6.根據權利要求1或5所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的活柱(4)和缸柱(6)下口可以是直筒形的，也可以是喇叭筒形的。
7.根據權利要求1所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于油缸(8)頂部與缸柱(6)外壁上的閥體(7)套筒內壁設有階梯通孔，其上下階梯孔壁上開有多個設置密封圈的環形溝槽。
8.根據權利要求1或7所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的閥體(7)側面的套筒上焊接有手把(30)。
9.根據權利要求1所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于所述的導向環(10)可以用聚甲醛制成，也可以用錫青銅或普通鋼材制成。
10.根據權利要求1、2、或5所述的雙伸縮懸浮支柱，其特征在于活柱(4)、缸柱(6)及油缸(8)可以用金屬制成，也可用玻璃鋼材料制成。
專利摘要一種雙伸縮懸浮支柱，它包括油缸、缸柱、活柱、頂蓋、密封蓋、復位彈簧、底座，油缸和缸柱之間的閥體，缸柱與活柱連接處的柱套，在頂蓋上設有可沿任意方向轉動的弧形座，頂蓋與活柱用銷頭螺釘固接在一起，活柱的上端內壁設有密封蓋，活柱與缸柱、缸柱與油缸的之間設有使其相互間隔的臺肩，在活柱和缸柱下部外圓的兩臺肩之間設有徑向通孔，在下端的臺肩上均設有導向環，閥體上設有連通油缸與三用閥的進液通孔。其結構緊湊合理，穩定性好，活柱的強度高，承載能力大，工作行程大，重量輕，密封性好，防腐性能高，拆卸安裝方便，穩定性好，使用方便，壽命長，成本低，大大減輕了工人的勞動強度，具有廣泛的實用性。
文檔編號E21D15/00GK2720117SQ200420027700
公開日2005年8月24日 申請日期2004年6月1日 優先權日2004年6月1日
發明者李炳文, 朱真才, 王啟廣, 趙繼云, 陳世其, 陳為民, 王建武, 周玉萍, 王敬 申請人:中國礦業大學