專利名稱：礦用液壓支架自助增壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦用支護裝置，尤其涉及一種礦用液壓支架自助增壓系統。
背景技術：
煤礦綜合機械化采煤工作面液壓支架泵站的供液壓力一般為31.5MPa。在此之前，只 要液壓支架由泵站供液壓力產生的初撐力達到額定支撐力的70-85%，就可以較好地控制煤 礦采煤工作面的頂板。但目前由于采煤速度的提高，難控的頂板不斷出現，這就需要將泵 站供液壓力所產生的初撐力與液壓支架額定支撐力之比提高到90-98%。這樣原有的供液系 統已無法實現。
現有技術中，是另外增加一臺超高壓泵站及一整套超高管路輔件向液壓支架立柱下腔 增壓，提高初撐力。
上述現有技術至少存在以下缺點結構復雜、成本高。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、成本低的礦用液壓支架自助增壓系統。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的
本發明的礦用液壓支架自助增壓系統，包括立柱、抬底千斤頂，所述立柱的活塞腔與 所述抬底千斤頂的活塞桿腔之間通過增壓管路連接，且在所述增壓管路上設有液控單向 閥，所述液控單向閥的常開方向朝向所述立柱的活塞腔。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的液壓支架自助增壓系統，由于 立柱的活塞腔與所述抬底千斤頂的活塞桿腔之間通過增壓管路連接，且在所述增壓管路上 設有液控單向閥，所述液控單向閥的常開方向朝向所述立柱的活塞腔。可以利用礦用液壓
支架自身的抬底千斤頂實現對立柱的活塞腔的增壓，結構簡單、成本低。
圖l為本發明具體實施例一的結構示意圖；圖2為本發明具體實施例二的結構示意圖； 圖3為本發明具體實施例三的結構示意圖。
具體實施例方式
木發明的礦用液壓支架自助增壓系統，其較佳的具體實施例一如圖l所示，包括立柱 5、抬底千斤頂6，立柱5的活塞腔與抬底千斤頂6的活塞桿腔之間通過增壓管路4迮接，且在 增壓管路4上設有液控單向閥A,(按圖中左側立柱說明)，液控單向閥A的常丌方向朝向立 柱5的活塞腔。在增壓管路4上還設有液控單向閥7和安全閥。
具體可以將增壓管路4與立柱5的活塞腔上的第一管路1連接，液控單向閥Ai設在增壓管 路4與第一管路1的連接點與立柱5的活塞腔之間，液控單向閥A!的液控口與立柱5的活塞桿 腔的第二管路2連接。
第一管路1上還設有第二液控單向閥B!，增壓管路4連接在液控單向閥Ai和第二液控單 向閥Bi之間。
抬底千斤頂6的活塞桿腔與活塞腔的面積之比可以為1: 1.70 1: 2.08。常用的抬底 千斤頂的活塞腔內徑為125腿、140隱等，活塞桿的直徑為85mm、 90腿、IOO腿等，根據需要 也可以是其它的尺寸，但活塞桿腔與活塞腔面積之比越小越好。
具體實施例二如圖2所示，在抬底千斤頂6的活塞腔的第三管路3上設有減壓閥8。減壓 閥的調壓范圍可以為10 31. 5MPa，可根據需要進行調整。
具體實施例三如圖3所示，抬底千斤頂6的活塞腔的第三管路3分成兩條支路，分別為 第一支路11和第二支路12，減壓閥8和液控單向閥13設在第一支路11上，兩條支路通過控制 閥10與主控閥連接。
控制閥10控制兩條支路的導通或截止，當第一支路ll導通時，第二支路12截止；當第 二支路12導通，第一支路ll截止。
控制閥10為二位四通閥，二位四通閥的左位使第二支路12導通，且第一支路ll截止 (即圖3中的位置)；二位四通閥的右位使第一支路ll導通，且第二支路12截止。
二位四通閥閥的換位是通過采集立柱5活塞腔的壓力信號來實現的。具體可以通過感 應管路9連接到增壓管路4上，當壓力信號小于預定的值時，二位四通閥處于左位，第二支 路12導通，且第一支路ll截止；當壓力信號超過預定的值時，二位四通閥處于右位，第一 支路11導通，且第二支路12截止。
壓力信號預定的值可以為28MPa，根據需要也可以是其它的數值，如23、 25、 30MPa等。
下面結合附圖對本發明的礦用液壓支架自助增壓系統的工作原理進行詳細的闡述 如圖1所示，圖中繪出了掩護式液壓支架的兩根立柱，礦用液壓支架的電液控制系統
通過Bi、 A!和B2、 A2液控單向閥向立柱5活塞腔供液，活塞上升，支架升高。支架頂梁接觸 煤層頂板后，立柱5活塞腔壓力升高。當壓力升高到限定壓力時，如28MPa，立柱5的活塞腔 的壓力傳感器將采集到的壓力信號傳給電液控制系統，停止正常供液，并由其發出向立柱5 的活塞腔增壓的指令。因在向立柱5的活塞腔供液的同時，也向抬底千斤頂6的活塞桿腔供 液，抬底千斤頂6的缸體向上抬起(不影響支架的任何動作)，抬底千斤頂6收縮為最短， 為向立柱5的活塞腔提供更高壓力的液體做好了準備。當電液控制系統發出向立柱5的活塞 腔增壓的指令后，開始向抬底千斤頂6的活塞腔供液，此時的抬底千斤頂6已經變成了一個 增壓缸，缸體下移，活塞桿腔將產生高壓液體，繼續下移，把高壓液體向立柱5的活塞腔輸 送，因此時立柱5的活塞腔及有關管路均已具有規定的28MPa壓力，所以，再補充極少的液 體，即可使立柱5的活塞腔壓力升高很多。又因礦用液壓支架的抬底千斤頂6本身具備有足 夠大的空行程，抬底千斤頂6的缸體向下移動一定數值，不影響液壓支架的任何動作。且少 量移動，就可使立柱下腔的壓力增高很多，當壓力增高至另一新的規定值，如40MPa時，立 柱5的活塞腔壓力傳感器將采集的壓力信號傳給電控系統，電控系統發出指令，停止向抬底 千斤頂活塞腔供液，隨即向立柱下腔增壓過程終止。
本發明中，抬底千斤頂要有足夠的強度和較大的液壓空行程，以便向立柱5活塞腔補 充足夠的更高壓力的液體。
在礦用液壓支架進行降架操作時，液壓支架的頂梁離開煤層頂板，下一步的操作將是 拉架。實際操作中，拉架和抬升底座的動作是聯動的。拉架時，圖1中的液控單向閥7已被 打開。此時，向抬底千斤頂6活塞腔進液即為抬升底座，抬底千斤頂6活塞桿腔的液體經增 壓管路4、液控單向閥7流回油箱。
如圖2所示，系統中增加減壓閥8，可以向立柱5活塞腔增輸固定壓力。煤礦綜采工作 面泵站壓力一般為31. 5MPa，抬底千斤頂6用泵壓直接增壓的輸出值最好等于立柱5活塞腔的 要求數值。但因結構的限制，或是抬底千斤頂6的結構已經確定，上述要求不易實現。通過 減壓閥8，將主控閥輸送過來的31.5MPa壓力進行適當調整后，再輸送給抬底千斤頂6活塞 腔，就可以增壓輸出符合立柱活塞腔要求的固定壓力。當立柱活塞腔壓力達到要求時，根 據壓力信號或增壓時間信號終止增壓過程。
在礦用液壓支架進行拉架操作并提升底座時，抬底千斤頂6活塞桿腔的液體經增壓管 路4、液控單向閥7流回油箱。
此系統可用于手動或電液控制操作系統，也可用于對已有的液壓支架進行升級改造。 但需在不影響抬底性能的前提下使用。
如圖3所示，既可以保持原抬升底座的力量，又可以向立柱5的活塞腔增壓輸出所需的 固定壓力。該系統將圖l、圖2結合起來，并增加了一個控制閥(二位四通閥)IO和一個液 控單向閥13。控制閥10采集液控單向閥A、 B之間的壓力信號，當液壓支架進行降架操作頂 梁離開頂板時，液控單向閥A、 B間壓力小于預定壓力時，二位四通閥處于左位(圖3中位 置)，第二支路12導通，且第一支路ll截止。此時，31.5MPa的泵壓通過第二支路12進入抬 底千斤頂6活塞腔，保證了原抬升底座的力量。在礦用液壓支架進行拉架操作并提升底座 時，抬底千斤頂6活塞桿腔液體的回流方式同圖1。在通過第一管路l、液控單向闊B 、 A向 立柱5活塞腔供液時，活塞腔的壓力不斷增高，抬底千斤頂6活塞桿腔也充滿液體。當液控 單向閥B 、 A向的壓力超過控制閥10預先調定的壓力如28MPa時，二位四通閥處于右位，第 一支路ll導通，且第二支路12截止。此時開啟增壓系統，泵壓通過第一支路ll進入減壓閥 8，經過壓力調節后，再經液控單向閥13進入抬底千斤頂6活塞腔，向立柱5的活塞腔增壓輸 出所需的固定壓力，并可通過時間信號或立柱5活塞腔的壓力信號終止增壓過程。
此系統可用于手動或電液控制操作系統。
本發明是利用礦用液壓支架原來固有的液壓部件-抬底千斤頂6產生高壓能源，并通過 自助的方式，使液壓支架的立柱5的活塞腔獲得高于原供液泵站壓力的高壓液體，從而達到 增高壓力的目的。
現有技術中，礦用液壓支架都具有抬底千斤頂6。該千斤頂活塞桿朝上，并固定在底 座的某一位置；缸體朝下，并浮擱在礦用液壓支架的推桿上表面，推桿的下表面與采煤工 作面底板接觸。當抬底千斤頂6的活塞腔進液時，缸體將下移，將力傳給液壓支架的推桿， 推桿再將力傳至煤層底板。因為推桿和底板均為實體不能向下移動，而反向將底座抬起。 活塞腔的液體放回油箱時，抬高的底座落下。抬底千斤頂6的缸體仍浮擱在推桿上表面，而 抬底千斤頂6的活塞桿腔處于閑置狀態。另外，因液壓支架結構的需要，抬底千斤頂活塞桿 腔必須要有很大一段液壓空行程(即在缸體接觸推桿的情況下向活塞桿腔進液，缸體上移 到極限位置的距離)。在此空行程范圍內，抬底千斤頂缸體上移或下降都不影響液壓支架 任何動作。本發明正是利用了閑置的抬底千斤頂6的活塞桿腔液壓空行程段的容積和抬底千 斤頂活塞桿腔與活塞腔的面積差來實現向立柱下腔增壓的。
本發明不需要增設另外的超高壓泵站及一整套超高壓管路及管路附件。電液控制系統 不需要增加原操作系統中主控閥的數量，也不需要增加原電液控制系統中電磁先導閥，基 本是利用礦用液壓支架原有的操作系統，自動實現給液壓支架立柱下腔增加壓力的。結構 簡單，費用低廉。但可以解決煤礦綜合機械化采煤工作面液壓支架初撐力過低的難題，把
液壓支架初撐力與額定支撐力之比提高到90-98%，加強了煤層頂板的管理，為煤礦安全、 高效生產創造了有力條件。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都 應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種礦用液壓支架自助增壓系統，包括立柱、抬底千斤頂，其特征在于，所述立柱的活塞腔與所述抬底千斤頂的活塞桿腔之間通過增壓管路連接，且在所述增壓管路上設有液控單向閥，所述液控單向閥的常開方向朝向所述立柱的活塞腔。
2、 根據權利要求l所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述立柱的活塞 腔設有第一管路，所述立柱的活塞桿腔設有第二管路，所述增壓管路與所述第一管路連 接，所述液控單向閥設在在所述增壓管路與第一管路的連接點與所述立柱的活塞腔之間， 所述液控單向閥的液控口與所述第二管路連接。
3、 根據權利要求1或2所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述抬底千斤頂的活塞腔設有第三管路，所述第三管路上設有減壓閥。
4、 根據權利要求3所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述第三管路分 成兩條支路，分別為第一支路和第二支路，所述減壓閥設在第一支路上，所述兩條支路通 過控制閥與主控閥連接。所述控制閥控制所述第一支路導通，且所述第二支路截止；或所述第二支路導通，且 所述第一支路截止。
5、 根據權利要求4所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述控制閥為二 位四通閥，所述二位四通閥的左位使所述第二支路導通，且所述第一支路截止；所述二位 四通閥的右位使所述第一支路導通，且所述第二支路截止。
6、 根據權利要求5所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述二位四通閥 采集所述第一管路的壓力信號，當所述壓力信號低于預定的值時，所述二位四通闊處于左 位；當所述壓力信號超過預定的值時，所述二位四通閥處于右位。
7、 根據權利要求6所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述壓力信號預 定的值為28MPa。
8、 根據權利要求1或2所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述抬底千 斤頂的活塞桿腔與活塞腔的活塞受壓面積之比為l: 1.70 1: 2.08。
9、 根據權利要求3所述的礦用液壓支架自助增壓系統，其特征在于，所述減壓閥的調 壓范圍為10 31. 5MPa。
全文摘要
本發明公開了一種礦用液壓支架自助增壓系統，包括立柱、抬底千斤頂，立柱的活塞腔與抬底千斤頂的活塞桿腔之間通過增壓管路連接，增壓管路上設有液控單向閥，液控單向閥的常開方向朝向立柱的活塞腔。抬底千斤頂的活塞腔的管路上設有減壓閥，或分成兩條支路，一條支路設減壓閥另一條支路不設減壓閥，兩條支路通過二位四通閥控制導通或截至。利用礦用液壓支架原來固有的液壓部件-抬底千斤頂產生高壓能源，并通過自助的方式，使液壓支架的立柱的活塞腔獲得高于原供液泵站壓力的高壓液體，從而達到增高壓力的目的。結構簡單，費用低廉，解決了煤礦綜合機械化采煤工作面液壓支架初撐力過低的難題，把液壓支架初撐力與額定支撐力之比提高到90-98％。
文檔編號E21D15/00GK101205810SQ20071017946
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月13日 優先權日2007年12月13日
發明者劉國柱, 胡志永 申請人:中煤北京煤礦機械有限責任公司