专利名称：单体液压支柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用支护设备，尤其属于一种外注式单体液压支柱。
背景技术：
采煤工作面支护设备是矿山采掘必不可少的设备之一。目前，支护设备主要有木支柱、金属磨擦支柱、单体液压支柱、液压支架等类型，外注式单体液压支柱是单体液压支柱中的一种。中国专利号971070636公开的就是这类外注式单体液压支柱中的一种，其结构包括顶盖、活柱、装阀手把、油缸、底座、复位弹簧、三用阀及导向环和密封件等，其工作原理是利用一个体积可变的密封腔体在工作介质的作用下使活柱上下伸缩进行工作。密封腔体由顶盖内壁、装阀手把、活柱外壁、油缸内壁、底座、三用阀围成。作业时，从泵站输送而至的工作介质，通过三用阀向支柱密封腔体内注液，工作介质经装阀手把径向通孔进入活柱外壁与油缸内壁形成的环形腔体，再从活柱下端的径向通孔进入支柱密封腔，这样随着作为工作介质的注入，密封腔体变大，活柱上升，支柱支撑顶板；支柱降柱时，工作介质反向泄出，密封腔体变小，活柱降低，支柱缩回。工作介质每注入和泄出一次，支柱便升柱和降柱一次，完成一个工作循环。
这种外注式单体液压支柱在实际应用中存在的问题是将活柱外壁作为可变的密封腔体的一部分，供支柱工作介质进出，实现升柱和降柱完成工作循环，由于活柱是需要伸缩的部件，其外壁裸露后不可避免地会受到工作环境中一些不利因素的直接影响，例如腐蚀、碰撞等，从而导致密封腔体的密封性能下降，而减少支柱使用寿命。
发明内容
为克服现有技术中支柱的活柱外壁易受腐蚀、碰撞等因素影响而降低密封腔体的密封性能，而减少支柱使用寿命的缺陷，本发明旨在提供一种具有新型结构的外注式单体液压支柱，改进后的支柱密封腔体不会因活柱外壁受腐蚀、碰撞等因素影响后降低密封性能，使用寿命大大延长；同时，为克服现有技术中工作介质进出通道的位置随活柱的升高而升高，给操作带来不便，甚至无法操作，本发明改变了工作介质进出通道的位置，使其位置相对于油缸是固定的，所以该通道不会因活柱的升降而改变其高度，从而方便操作。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案这种单体液压支柱的结构，包括顶盖、活柱、油缸、三用阀和密封件；顶盖内壁、油缸内壁、三用阀分别为构成体积可变的工作用密封腔体的一部分，其特征是在油缸外侧独立式设置了一根通液管，该通液管的一个端口与三用阀相通，另一个端口与支柱密封腔相通。
具体实施时，三用阀固定在装阀手把的一个径向通孔内，装阀手把体上还设有一个轴向通孔，该轴向通孔的一个端口与三用阀相通，另一个端口与通液管的一个端口密封联接，通液管另一端口与底座上的一个径向通孔相通，该径向通孔与支柱密封腔相通。
具体实施时，装阀手把体上还设有一个轴向通孔，轴向通孔的一个端口与三用阀相通，另一个端口与通液管(503)的一个端口相通，通液管的另一端口与油缸下部的连接套上的径向通孔相通，该径向通孔与支柱密封腔相通。
具体实施时，顶盖内壁或下方设有密封塞，密封塞、油缸内壁、连接套或底座内壁上的径向通孔和轴向通孔、通液管内壁、装阀手把径向通孔和轴向通孔及三用阀构成一个完整的体积可变的工作用密封腔体。
具体实施时，连接套内壁或底座内壁上的径向通孔经一轴向通孔后与通液管相通。
具体实施时，导向套与装阀手把为分体式结构，三用阀安装在装阀手把上。
如上所述的本发明，其特征是通液管两端口与相应的部件均为拆卸式联接，以防在移动过程中造成对通液管的损坏，方便组装与维修。
具体实施时，油缸与通液管为整体件，通液管设置在油缸的异形管壁上。
有益效果本发明与现有同类产品相比，通过改变工作介质进出支柱密封腔体的通道，将活柱外壁置于工作介质密封腔体之外，这样即使活柱外壁在升降过程中因裸露而受外界因素损坏后，也不会影响工作用密封腔体的密封性能；同时，活柱外壁在受损的情况下，只要不影响强度，仍可继续使用，显而易见延长了使用寿命；同时，由于增设了外置的通液管，使得导向套与装阀手把能实现分体设置，创造性地克服了传统技术一直将导向套与装阀手把整体设置而带来的缺陷，达到了操作高度能根据实际需要随意设定，以避免操作高度因活柱的升降而改变、受支柱行程限制的目的。因而，本支柱具有使用寿命长、操作高度可调的优点。
图1为本发明一个实施例的轴向剖面结构示意图；图2为图1中A部的放大图；图3为另一个实施例的轴向剖面结构示意图。
图4为图3中B部的放大图；图5为再一个实施例的油缸壁的截面图。
具体实施例方式
图中序号分别表示连接钢丝1、6a、6b，顶盖10，密封圈2，密封塞20，防尘圈3，活柱30，支柱密封腔301，导向环4，油缸40，油缸壁401，复位弹簧5，装阀手把50，装阀手把径向通孔501，装阀手把轴向通孔502，通液管503，连接套径向通孔504，底座径向通孔504a，连接套轴向通孔505，底座轴向通孔505a，密封圈7、8，连接套9，延长节11，底座12，底座12a，导向套13。
实施例一参见图1并结合图2，整个支柱为细长圆柱体，油缸40套置在活柱30外围，油缸40上端口与导向套13经连接钢丝6a连接，下端口经连接钢丝6b与连接套9密封连接。连接套9为环形且轴向截面为H形的结构件，H字形中的横隔板形成支柱密封腔301的底部密封面。底部密封面下部设有延长节11，延长节11底部设置底座12，延长节11和底座12焊成一体。设置延长节11的目的是从扩大支柱适用范围考虑，延长节11是否设置可根据高度而定，如果不设，那么底座12就直接与油缸40相连(另一个实施例底座12a所示)，即底座12变成了底座12a，底座12a成为支柱密封腔301的底部密封面。活柱30上端口经连接钢丝1与顶盖10联接，密封塞20是否设置也可根据需要而定，设置后可增加密封可靠性，还可改变活柱30受力状况，增加承载能力。复位弹簧5轴向固定在支柱密封腔301的密封塞20或顶盖10内壁与连接套9或底座12a之间。
本发明的创新点在于工作介质进出支柱密封腔301的通道上基本思路是为了改变工作介质进出支柱密封腔301的通道，将活柱30的外壁置于工作介质密封腔体之外，这样即使活柱外壁在升降过程中因裸露而受外界因素损坏后，也不会影响工作用密封腔体的密封性能，同时，活柱外壁在受损的情况下，只要不影响强度，仍可继续使用，以延长支柱使用寿命。
为此，在油缸外侧独立式设置一根通液管503，通液管503的一个端口与三用阀密封联接后相通，另一个端口与支柱密封腔相通。在这种思路的指导下，考虑到与现有支柱的通用性，本实施例在装阀手把50上设一个用于安装三用阀的径向通孔501。装阀手把50上的轴向通孔502的下端口经通液管503通过设在连接套9横隔板上的连接套径向通孔504与支柱密封腔301相通。通液管503可采用软管，也可以采用硬管。考虑到拆卸与维修方便，通液管503的两端口与装阀手把50轴向通孔502、连接套径向通孔504或底座径向通孔504a可采用拆卸式方式联接，当然，通液管503与支柱密封腔301相通的方式具有很多手段，例如可以如本实施例所采用的在连接套9或底座12a上开设连接套径向通孔504或底座径向通孔504a，考虑到方便安装通液管503，连接套径向通孔504或底座径向通孔504a可通过折向一个位于外部的轴向通孔505，或轴向通孔505a，然后再安装通液管503。当然，连接套径向通孔504或底座径向通孔504a的外端口也可以直接朝径向开口，此时需要设置一个直角接头，以便安装通液管503。
实施例一中，导向套与装阀手把是两个分体部件，装阀手把可根据实际需要随意设定高度，设置固定后不随支柱高度变化而变化，尤其是对于超高支柱而言更为重要。由于增设外置通液管503后，才能使导向套与装阀手把成为两个分体的部件。
实施例二参见图3，并结合图4，与实施例一相比，本实施例在油缸40下部没有增设延长节11，因此，连接套9处直接安装底座12a，底座12a的内壁即为密封腔体的组成部分。由于该实施例支柱高度相对较低，导向套13可以不设置，而单独采用装阀手把50，其它结构与实施例相同，不再赘述。
实施例三参见图5，该实施例主要是表示油缸壁401的截面形状，油缸40与通液管503为整体件，通液管503设置在油缸40的异形管壁中，通液管503的上端通过渡接管与装阀手把50的轴向通孔502密封相联，其下端也通过过渡接管与连接套9的轴向通孔505或底座12a的轴向通孔505a密封相联。这种通液管结构，其好处是通液管在使用或搬运过程中不易损坏，结构紧凑、可靠性更高。
支柱在使用时，先将注液枪插入装阀手把50上的径向通孔501里的三用阀注液孔中，挂好锁紧套，握紧注液枪手把，泵站工作介质即高压液体将三用阀中的单向阀打开，高压液体从装阀手把轴向通孔502出来，通过通液管503经连接套9或底座12a的径向通孔504或底座径向通孔504a进入支柱密封腔301，使支柱密封腔体变大，活柱30上升，完成升柱和初撑。
随着采煤工作面的推进，工作面顶板作用在支柱上的载荷逐渐增大，当载荷超过支柱额定工作阻力时，高压液体将三用阀中的安全阀打开，高压液体外溢，支柱下缩。当支柱所受载荷低于额定工作阻力时，在安全阀弹簧的作用下，安全阀关闭，高压液体停止外溢，上述现象反复出现，实现支柱承载。
当支柱工作结束时，用专用卸载手把打开三用阀中的卸载阀，支柱密封腔体里的高压液体沿着进液反方向原路返回，通过三用阀中的卸载阀排出，活柱在自重和复位弹簧的作用下使支柱密封腔体变小，活柱30回缩(回柱)。
支柱从升柱(打上初撑)—承载—回柱，完成一个工作循环。
权利要求
1.一种单体液压支柱，包括顶盖(10)、导向套(13)、装阀手把(50)、活柱(30)、油缸(40)、底座(12a)或连接套(9)、三用阀和密封件；顶盖(10)内壁、油缸(40)内壁、三用阀分别为构成体积可变的工作用密封腔体的一部分，其特征是在油缸(40)外侧独立式设置了一根通液管(503)，该通液管(503)的一个端口与三用阀相通，另一个端口与支柱密封腔(301)相通。
2.如权利要求1所述的一种单体液压支柱，其特征是三用阀固定在装阀手把(50)的一个径向通孔(501)内，装阀手把(50)体上还设有一个轴向通孔(502)，该轴向通孔(502)的一个端口与三用阀相通，另一个端口与通液管(503)的一个端口密封联接，通液管(503)另一端口与连接套(9)上的一个径向通孔(504)相通，该径向通孔(504)与支柱密封腔(301)相通。
3.如权利要求1所述的一种单体液压支柱，其特征是装阀手把(50)体上还设有一个轴向通孔(502)，轴向通孔(502)的一个端口与三用阀相通，另一个端口与通液管(503)的一个端口相通，通液管(503)的另一端口与油缸(40)下部的底座(12a)上的径向通孔(504a)相通，该径向通孔(504a)与支柱密封腔腔(301)相通。
4.如权利要求1或2所述的一种单体液压支柱，其特征是导向套(13)与装阀手把(50)为分体式结构，三用阀安装在装阀手把(50)上。
5.如权利要求1或2或3所述的一种单体液压支柱，其特征是连接套(9)内壁或底座(12a)内壁上的径向通孔(504、504a)经一轴向通孔(505、505a)后与通液管(503)相通。
6.如权利要求1或2或3所述的一种单体液压支柱，其特征是通液管(503)两端口与相应的部件均为拆卸式联接。
7.如权利要求1或2或3的一种单体液压支柱，其特征是顶盖(10)内壁的下方设有密封塞(20)，密封塞替代顶盖(10)的内壁为工作用密封腔体的一部分。
8.如权利要求1的一种单体液压支柱，其特征是油缸(40)与通液管(503)为整体件，通液管(503)设置在油缸(40)的异形管壁上。
全文摘要
一种外注式单体液压支柱，包括顶盖、导向套、活柱、装阀手把、油缸、底座、复位弹簧、三用阀、密封件及通液管等，其中，顶盖、活柱、油缸、通液管、三用阀分别为构成体积可变的密封腔体的一部分，通液管设置在油缸外侧，该通液管的一个端口与三用阀相通，另一个端口与支柱密封腔相通；导向套与装阀手把可以是一体式或分体式结构。本发明通过改变工作介质进出活柱密封腔的通道，使活柱外壁置于密封腔体之外，这样即使活柱外壁在升降过程中因裸露而受外界因素损坏后，也不会影响工作用密封腔体的密封性能；同时，由于增设了外置的通液管，使得导向套与装阀手把能实现分体设置，达到了操作高度能根据实际需要随意设定的目的。
文档编号E21D15/51GK101046149SQ200610154550
公开日2007年10月3日 申请日期2006年11月7日 优先权日2006年11月7日
发明者柳云昌, 童金龙, 孙顺进, 郑相辅, 徐卸南 申请人:浙江衢州煤矿机械总厂有限公司