[其他]柱塞式液壓支柱

無效

• 申請號: 86209751
• 申請日: 1986-11-30
• 公開（公告）號: CN86209751U
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 吳昆
• 申請（專利權）人: 煤炭工業部煤炭科學研究院太原分院
• 主分類號: E21D15/44
• 分類號: E21D15/44
• 代理公司: 煤炭工業部科學研究院專利事務部
• 代理人: 吳昆

本設計屬于礦山井下頂板支護用裝備。

國內近年來大量生產使用的外注式單體液壓支柱，均為活塞式液壓缸結構，其缸體必須精加工，活柱則需焊接柱頭及加長筒，因而工藝復雜，成本很高，重量也較大。特別是焊接部位強度弱，易彎易斷。當采用2.2米以上高度時，操作困難十分明顯。

本設計的目的，在于簡化液壓支柱的結構和加工工藝，以提高整機強度，改善使用性能，降低制造成本，減輕重量，擴大應用范圍。

本設計的結構如圖1所示，主要由：頂蓋〔1〕，活柱〔2〕，手把體或缸口導套〔3〕，楔型密封裝置〔4〕，三用閥〔5〕，缸體〔6〕，小孔〔7〕等組成。

柱塞式單體液壓支柱的結構原理如下：

由泵站來的壓力液通過注液接口（俗稱注液槍）首先進入三用閥〔5〕，然后從手把體或缸口導套〔3〕的通道經活柱〔2〕和缸體〔6〕中的環形間隙流至活柱及缸體內，從而使活柱與缸體克服楔型密封裝置〔4〕的摩擦力及其他阻力，產生升柱運動，直至缸內達到泵壓為止，此時支柱即具有了初始支撐力。當上部外載加大（如頂板來壓）時，支柱內的液體受壓縮而提高壓力，當達到三用閥內之安全閥的調定壓力時，支柱即承擔額定工作阻力，并在此壓力下恒阻下降。同時，缸內多余的液體則通過安全閥溢流出去。支柱的降縮是通過與升柱相反的流向，將缸內液體經三用閥排出支柱外。

使用在液壓支架等支護設備上的柱塞式液壓支柱或柱塞式液壓油缸亦采用上述結構原理。

本設計的主要特點：

1、活柱為整體筒形結構，完全取消了為安裝三用閥而焊接在活柱上端的柱頭結構，以及為加高支柱而焊接在柱頭上的加長筒。

2、活柱的成型和材質處理，根據不同需要，可采用：

（1）熱軋無縫鋼管調質熱處理后，再進行表面高頻淬火或表面激光淬火或表面等離子體淬火。

（2）直接采用冷軋或精密冷拔無縫鋼管。

（3）旋壓或冷擠壓成型工藝。

（4）電渣熔鑄法成型。

4、采用的楔型密封裝置（專利號：85207346）安裝在手把體或缸口導套內，以活柱外表面作為動密封面，依靠活柱伸縮進行工作的柱塞式結構。從而降低缸體的加工精度和制造成本，充分發揮活柱的作用。

5、將三用閥設計並安裝在手把體上，使活柱結構得以簡化。同時，由于位置適宜，使注液、卸載等需要頻繁操作三用閥的動作更為方便了。

6、利用活柱壁上的小孔〔7〕進行行程限位，取代限位環或臺階限位，使活柱全長無臺階，可直接在無心磨床上加工，提高效率，降低成本。

7、當采用旋壓或冷擠壓成型工藝制造活柱和缸體時，如圖1所示，缸體可以直接加工成連底結構，從而取消了底座，活柱加工成連底結構，則簡化了頂蓋結構。上述兩項均使支柱重量減輕，成本降低。

8、活柱表面的耐磨、耐腐蝕和抗砸碰、沖擊，通過以下幾種工藝來實現：

（1）輝光離子共滲多元合金；（2）冷電弧陰極離子鍍；（3）同質異構三層鉻電鍍；（4）等離子噴涂，使活柱表面復以具有上述性能的金屬或合金的表面強化，抗腐蝕工藝。

本設計同樣適合于液壓支架用立柱、千斤頂等往復用液壓缸。