專利名稱：一種配有鋼木聯(lián)體構(gòu)件的單體液壓支柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及目前煤炭行業(yè)常用的單體液壓支柱的改進(jìn)技術(shù)，特別是一種配有鋼木聯(lián)體構(gòu)件的單體液壓支柱。
目前在煤炭行業(yè)使用的單體液壓支柱主要由圓筒式油缸，活內(nèi)柱(為一圓柱體活塞)，三用閥等構(gòu)成，它存在以下三個(gè)缺陷1、因其伸縮量有限，支護(hù)高度適應(yīng)域很小，因此只能適用于穩(wěn)定煤層和基本適用于較穩(wěn)定煤層，而對(duì)南方普遍存在的和北方部分存在的不穩(wěn)定煤層就難以適用。2、若對(duì)穩(wěn)定和較穩(wěn)定的，厚度在2m以上(尤其是2.5m以上)的中厚煤層進(jìn)行一次采全高，使用現(xiàn)有形式的單體液壓支柱進(jìn)行采面支護(hù)就顯得太笨重，甚至操作危險(xiǎn)。3、此外，因其鋼底座的防滑性能差，即使在穩(wěn)定和較穩(wěn)定煤層中也不能全部適用，比如對(duì)傾角大于35°的煤層就很難甚至無法使用，對(duì)頂?shù)装迤鸱黄?即頂?shù)装宄霈F(xiàn)局部性的大傾角或急傾斜)的煤層，也難以適用。上述缺陷嚴(yán)重阻礙了我國煤炭生產(chǎn)向非木支護(hù)改革的進(jìn)展和普及。
本實(shí)用新型的目的是對(duì)現(xiàn)有的單體液壓支柱進(jìn)行改進(jìn)，從而設(shè)計(jì)一種新型的配有鋼木聯(lián)體構(gòu)件的單體液壓支柱，使之成為適用范圍廣泛，防滑性能良好，并起到原多種規(guī)格液壓支柱的作用。
本實(shí)用新型仍保留了原單體液壓支柱中的圓筒式油缸、活內(nèi)柱、三用閥等構(gòu)件，其特點(diǎn)是在活內(nèi)柱的上端制成喇叭座的結(jié)構(gòu)，以形成喇叭式活內(nèi)柱，在喇叭座內(nèi)設(shè)有一個(gè)由三片聚散可調(diào)節(jié)的活動(dòng)碗片組成的接木碗，在活內(nèi)柱喇叭座的上方聯(lián)接有上接木，上接木的下端制成圓錐形與喇叭座內(nèi)的接木碗相配合套接。
參見附圖，本實(shí)用新型的特點(diǎn)還包括在具體設(shè)計(jì)制造時(shí)，喇叭式的活內(nèi)柱5其活內(nèi)柱部分與喇叭座5-1之間可以合體制成一體，也可以分體制造。
此外，本實(shí)用新型還可將圓筒式油缸1下端的鋼底座換掉，將其制成可配接有木座套7和底端呈弧形狀的木柱腳8(在木座套和木柱腳之間可用鐵釘或其他緊固件聯(lián)接)。
為了增強(qiáng)本實(shí)用新型支柱的支護(hù)效果，本實(shí)用新型還往往要在上接木4的上端配接有木梁托2，設(shè)計(jì)時(shí)，上接木4的上端呈外球面與木梁托2下部的內(nèi)球面相配合套接，木梁托2的上部制成內(nèi)半圓筒面與半圓木頂梁1的外半圓柱面配合套接。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的活內(nèi)柱與喇叭座合體制成一體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖(為一種基本型結(jié)構(gòu))；圖2是
圖1的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的活內(nèi)柱與喇叭座分體制造的一種實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的喇叭座采用雙頭喇叭過渡套的形式構(gòu)成本支柱的結(jié)構(gòu)示意圖(是另一種活內(nèi)柱與喇叭座分體制造的又一個(gè)實(shí)施例)；圖5是圖4形式的液壓支柱的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖4的一種免去雙頭喇叭過渡套進(jìn)行支護(hù)的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖3的一種免去木梁托和木頂梁以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖3的又一種免去木梁托、木頂梁和木柱腳而直接利用原單體液壓支柱鋼底座，并以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1是半圓木頂梁，2木梁托，3鐵釘，4上接木，5喇叭式活內(nèi)柱，5-1喇叭座，6圓筒式油缸，7木座套，8木柱腳，9中間環(huán)套，10丁字螺栓，11簿頭螺栓，12象鼻式的活動(dòng)碗片，12-1象鼻式搭鉤，12-2象鼻式搭鉤上的長(zhǎng)形孔，13三用閥，14喇叭過渡套，15原單體液壓支柱的活內(nèi)柱，15-1原單體液壓支柱的活內(nèi)柱杯筒，16雙頭喇叭過渡套，16-1凸耳，17錐筒式活內(nèi)柱，17-1錐形杯筒，18原單體液壓支柱的鋼底座，19連接螺絲。
參見
圖1和圖2，這是一種將活內(nèi)柱與喇叭座5-1之間合體制成一體的實(shí)施例。而圖3是一種將活內(nèi)柱與喇叭座5-1進(jìn)行分體制造的實(shí)施例，這種分體式結(jié)構(gòu)還有利于讓已廣泛使用的原單體液壓支柱結(jié)合本實(shí)用新型技術(shù)進(jìn)行改造，在實(shí)際制造時(shí)可用一個(gè)喇叭過渡套14取代喇叭座5-1與原單體液壓支柱活內(nèi)柱15配接，構(gòu)成分體式的喇叭式活內(nèi)柱。
參照
圖1-圖5可知，本新型液壓支柱的特點(diǎn)還包括前述的三片活動(dòng)碗片12是呈120°角排列，并安裝在喇叭座5-1的喇叭口內(nèi)，工作時(shí)可形成一個(gè)完整的接木碗，每片活動(dòng)碗片12的上部又設(shè)計(jì)成帶有長(zhǎng)形孔12-2的象鼻式搭鉤12-1搭接在喇叭座5-1的喇叭口外沿，喇叭口壁上還設(shè)有固定三碗片用的簿頭螺栓11，它可穿過長(zhǎng)形孔12-2后旋接在喇叭座5-1上，以保證該碗片只能在象鼻式搭鉤12-1上的長(zhǎng)形孔12-2范圍內(nèi)沿支柱的軸向活動(dòng)而不會(huì)脫離喇叭座5-1。此外，在喇叭座5-1的底部設(shè)置有一個(gè)由較輕質(zhì)材料制成的中間環(huán)套9，起到延伸喇叭口深度的作用。
在本實(shí)用新型中，三片活動(dòng)碗片12所組成的接木碗內(nèi)外錐度和喇叭座5-1的喇叭口錐度以及上接木4的下端部錐度皆設(shè)計(jì)成略大于24°的可自動(dòng)脫錐的錐度。參照
圖1-圖5，在喇叭座5-1上還設(shè)有可防止三碗片松動(dòng)脫錐的丁字螺栓10，并在三個(gè)活動(dòng)接木碗片12中的任意一個(gè)的下部鉆有一個(gè)通孔，在上接木4緊塞入喇叭座5-1的喇叭口內(nèi)使三碗片組成一個(gè)完整的接木碗工作時(shí)，擰緊的丁字螺栓10可穿入該通孔，并扎入上接木4以防止三碗片和上接木4之間自動(dòng)松脫。
參見圖4、5，為滿足極不穩(wěn)定煤層對(duì)最小支護(hù)高度的要求，本實(shí)用新型在制造時(shí)可以將原單體液壓支柱的活內(nèi)柱15改造成錐筒式活內(nèi)柱17與一雙頭喇叭過渡套16配合以構(gòu)成喇叭式活內(nèi)柱其一，增加原活內(nèi)柱杯筒15-1長(zhǎng)度，并使之外形帶莫氏錐度形成錐形杯筒17-1，以確保其與雙頭喇叭過渡套16套接的穩(wěn)定性，并用連接螺絲19把中間環(huán)套9與錐筒式活內(nèi)柱17固定在一起。其二，改喇叭過渡套14為雙頭喇叭過渡套16(下喇叭口錐度亦取莫氏錐度)與錐形杯筒17-1的外錐度相配合。此外，在雙頭喇叭過渡套16上還可增設(shè)三個(gè)凸耳16-1，以便于該過渡套從錐形杯筒17-1上迅速地脫解開來。當(dāng)所需的支護(hù)高度很小時(shí)，用小錘子敲擊凸耳16-1，脫走雙頭喇叭過渡套16，再以較短小簡(jiǎn)易的上接木4插接于中間環(huán)套9的喇叭口中，形成較短結(jié)構(gòu)的新型支柱(見圖6)。
參見圖7和圖8，本實(shí)用新型在實(shí)際設(shè)計(jì)制造時(shí)，還可制成上述兩種較簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)形式供煤礦選用。
a、可以制成一種免去木梁托2和木頂梁1，而只采用圓筒式油缸6，喇叭式活內(nèi)柱5、上接木4、木座套7和木柱腳8構(gòu)成可直接以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式(見圖7)。
b、對(duì)防滑要求不高的小傾角煤層，還可以制成一種免去木梁托2、木頂梁1和木柱腳8，而只采用由圓筒式油缸6、喇叭式活內(nèi)柱5、上接木4和利用原單體液壓支柱的鋼底座18構(gòu)成可直接以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式(見圖8)。
本實(shí)用新型的工作原理如下由于喇叭座5-1中的三個(gè)活動(dòng)碗片12所組成的接本碗內(nèi)外錐度以及喇叭座5-1的喇叭口錐度都設(shè)計(jì)成可自動(dòng)脫錐的錐度，這樣，在必要時(shí)該接木碗就可與喇叭座5-1的內(nèi)錐面自動(dòng)脫錐，當(dāng)丁字螺栓10擰緊并穿過活動(dòng)碗片12的通孔扎入上接木4時(shí)，上接木4就固定在喇叭座5-1上，當(dāng)擰出一小段丁字螺栓10時(shí)，三個(gè)碗片即可自動(dòng)脫錐松開向喇叭口方向滑動(dòng)，上接木4就可隨之脫離喇叭座5-1。當(dāng)支護(hù)高度較大時(shí)，可以利用鐵釘3將木梁托2與上接木4和木頂梁1聯(lián)接成丁字形梁柱結(jié)合體，支護(hù)時(shí)只需1-2人舉起該結(jié)合體，將其下部的圓錐端插入喇叭座5-1內(nèi)，扶好方向后對(duì)液壓支柱注以乳化液升柱支撐。由于上接木4與木梁托2為球面套接，為柱與梁的相互鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，保證了上接木4在插緊于喇叭座5-1的過程中逐漸鉸接調(diào)整，形成良好的對(duì)中聯(lián)接(這時(shí)的鐵釘阻力在小角度鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可忽略不計(jì))。
木梁托2的半圓筒壁厚度適中，彈性良好，當(dāng)頂板對(duì)半圓木頂梁1的壓力超過木頭橫向承載極限時(shí)，木頂梁1被逐漸壓扁，該半圓筒就露出木頂梁1撐在頂板上，并出現(xiàn)少量張開，從而產(chǎn)生頂力與木頂梁1共同支撐住頂板，保護(hù)了木頂梁1不致過分變形破壞。
若用DZ-25/80，DZ16-30/100兩種型號(hào)的單體液壓支柱分別與本實(shí)用新型的鋼木聯(lián)體構(gòu)件相配套，構(gòu)成兩種規(guī)格的新型支柱，則能適用于被一次采全高厚為0.9m-3.0m的煤層。起到了7-8種規(guī)格的原單體液壓支柱才能起到的作用，再加上所具備的木柱腳防滑性能，使該新型支柱為井型小、煤層變化大，但總產(chǎn)占全國一半的地方煤礦采煤工作面中的大多數(shù)(目前仍用木支柱)盡快普及支護(hù)液壓化提供了設(shè)備基礎(chǔ)；也為全國現(xiàn)有單體液壓支柱工作面中的一部分的支護(hù)技術(shù)的改善和管理辦法的簡(jiǎn)化提供了物質(zhì)條件。
權(quán)利要求1.一種配有鋼木聯(lián)體構(gòu)件的單體液壓支柱，包括圓筒式油缸(6)、活內(nèi)柱、三用閥(13)，其特征是在活內(nèi)柱的上端制成喇叭座的結(jié)構(gòu)，以形成喇叭式活內(nèi)柱(5)，在喇叭座(5-1)內(nèi)設(shè)有一個(gè)由三片聚散可調(diào)節(jié)的活動(dòng)碗片(12)組成的接木碗，在活內(nèi)柱喇叭座(5-1)的上方聯(lián)接有上接木(4)，上接木(4)的下端制成圓錐形與喇叭座(5-1)內(nèi)的接木碗相配合套接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是喇叭式的活內(nèi)柱(5)，其活內(nèi)柱部分與喇叭座(5-1)之間可以合體制成一體，也可以分體制造。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是圓筒式油缸(6)的下端還可配接有木座套(7)和底端部呈弧形狀的木柱腳(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是上接木(4)的上端呈外球面與木梁托(2)下部的內(nèi)球面配合套接，木梁托(2)的上部設(shè)計(jì)成內(nèi)半圓筒面，它與半圓木頂梁(1)的外半圓柱面配合安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是所述的三片活動(dòng)碗片(12)是呈120°角排列安裝在喇叭座(5-1)的喇叭口內(nèi)，并可形成一個(gè)完整的接木碗，每片活動(dòng)碗片(12)的上部又設(shè)計(jì)成帶有長(zhǎng)形孔(12-2)的象鼻式搭鉤(12-1)搭接在喇叭座(5-1)的喇叭口外沿，喇叭口壁上還設(shè)有固定三碗片用的簿頭螺栓(11)，它可穿過長(zhǎng)形孔(12-2)后旋接在喇叭座(5-1)上，使該碗片只能在長(zhǎng)形孔(12-2)的范圍內(nèi)沿支柱的軸向活動(dòng)，在喇叭座(5-1)的底部設(shè)有一中間環(huán)套(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所速的液壓支柱，其特征是由三片活動(dòng)碗片(12)所組成的接木碗的內(nèi)外錐度和喇叭座(5-1)的喇叭口錐度以及上接木(4)的下端部錐度皆設(shè)計(jì)成略大于24°的可自動(dòng)脫錐的錐度，在喇叭座(5-1)上還設(shè)有可防止三碗片松動(dòng)脫錐的丁字螺栓(10)，在三個(gè)活動(dòng)碗片(12)中的任意一個(gè)的下部鉆有一個(gè)通孔，擰緊的丁字螺栓(10)可穿入該通孔并扎入上接木(4)以防止三碗片和上接木(4)之間自動(dòng)松脫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是還可制成用錐筒式活內(nèi)柱(17)和雙頭喇叭過渡套(16)來構(gòu)成喇叭式活內(nèi)柱，其中錐筒式活內(nèi)柱(17)制成較長(zhǎng)的錐形杯筒(17-1)，并形成莫氏錐度與雙頭喇叭過渡套(16)的下喇叭口配合套接，其中在雙頭喇叭過渡套(16)上可增設(shè)三個(gè)凸耳(16-1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是還可以制成只用由圓筒式油缸(6)、喇叭式活內(nèi)柱(5)、上接木(4)、木座套(7)和木柱腳(8)構(gòu)成的直接以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓支柱，其特征是還可以制成只用圓筒式油缸(6)、喇叭式活內(nèi)柱(5)、上接木(4)和鋼底座(18)構(gòu)成的直接以點(diǎn)柱方式實(shí)行支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式。
專利摘要一種配有鋼木聯(lián)體構(gòu)件的單體液壓支柱，特點(diǎn)是在活內(nèi)柱上端制成喇叭座的結(jié)構(gòu)，以形成喇叭式活內(nèi)柱，在喇叭座內(nèi)設(shè)有一個(gè)由三片取散可調(diào)節(jié)的活動(dòng)碗片組成的接木碗，在喇叭座的上方接有上接木，上接木的下端呈圓錐形與接木碗配接。本實(shí)用新型能適用厚為1-3m的煤層，適用范圍廣，防滑性能好，可起到原多種規(guī)格液壓支柱的作用，可代替地方煤礦所使用的木支柱，也為現(xiàn)有的單體液壓支柱的工作面中的部分支護(hù)技術(shù)的改善和維修管理的簡(jiǎn)化提供了物質(zhì)條件。
文檔編號(hào)E21D15/44GK2240044SQ9423886
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1994年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月6日
發(fā)明者龔義, 龔德發(fā), 潘忠平 申請(qǐng)人:龔義