一种抗冲击双伸缩立柱及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抗冲击双伸缩立柱及其应用，包括由外向内依次嵌套的一级缸、隔离缸、活动缸和活动中杆，在一级缸的顶部设有连通一级缸上腔的出液口，在活动缸的顶部设有连通活动缸下腔的回液口，在活动中杆上开设有连通一级缸下腔和活动缸上腔的通油腔，通油腔的底部设有开关通油腔的行程单向阀。本发明专利技术使用活动中杆代替传统的二级缸，提升了立柱的抗冲击性能，同时在一级缸上增加安全口和防胀口、在活动缸上增加控制口，以此来调节隔离缸和活动缸在伸缩过程中的运行状态，能够实现快速升、降柱，并能提供高主动初撑力，同时能够避免双伸缩立柱在运行过程中出现的胀缸现象，大大提高了双伸缩立柱运行过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括由外向内依次嵌套的一级缸、隔离缸、活动缸和活动中杆，在一级缸的顶部设有连通一级缸上腔的出液口，在活动缸的顶部设有连通活动缸下腔的回液口，在活动中杆上开设有连通一级缸下腔和活动缸上腔的通油腔，通油腔的底部设有开关通油腔的行程单向阀。本专利技术使用活动中杆代替传统的二级缸，提升了立柱的抗冲击性能，同时在一级缸上增加安全口和防胀口、在活动缸上增加控制口，以此来调节隔离缸和活动缸在伸缩过程中的运行状态，能够实现快速升、降柱，并能提供高主动初撑力，同时能够避免双伸缩立柱在运行过程中出现的胀缸现象，大大提高了双伸缩立柱运行过程中的安全性。【专利说明】-种抗冲击双伸缩立柱及其应用
本专利技术设及，尤其设及一种井下开采液压支架用 双伸缩立柱，属于液压支护

技术介绍
液压支架作为综采工作面最重要的支护设备，担负着平衡顶板压力、支护工作面、 隔离采空区、维护采场安全作业空间的任务。随着近年来工作面高效综采技术的不断发展， 综采一次采全高开采方法因其高资源回收率、高煤质、高效率逐渐成为厚煤层开采的主流 方向，促使液压支架逐渐向高支护高度、高工作阻力方向发展。双伸缩液压缸(立柱）因其行 程长、伸缩比大被广泛应用于液压支架（可W提高液压支架的适应性）。双伸缩液压缸(立 柱)作为液压支架的主要承压部件，其性能对液压支架的性能(高主动初撑力、抗冲击性能） 具有极其重要的影响。 目前国内液压支架最高支护高度已达8.8米(ZY26000/40/88D，立柱缸径600mm)， 液压支架缸径的增大导致综采工作面顶板来压时液压缸瞬时乳化液排出量呈指数上涨而中缸由于承压面积小，相同工作阻力下立柱中缸压力远大于立柱一级缸压 力（W掩护式大采高液压支架ZY21000/38/82为例，当一级缸压力为40MPa工作压力时，中缸 压力已达74MPaW上），当与液压支架相连的大流量安全阀不能及时泄流时(现有液压支架 立柱用大流量安全阀最大流量为lOOOL/min，难W满足冲击载荷来临时立柱一级缸的瞬间 泄流量），极易出现因降柱不及时造成的立柱中缸胀缸、鼓爆情况，存在极大的安全隐患。 行业领域周知，液压支架主动初撑力对支架-围岩系统平衡具有极其重要的影响， 高支架主动初撑力可W改善支架管理顶板能力、提高支架支护效果、降低支架从主动初撑 到恒阻阶段的降柱量，减小移架前后顶板沉降量。而综采工作面由于工业管路冗长，累站供 液压力损失大，W累站压力31.5MPa为例，乳化液经供液管道到达用液支架时，压力一般已 降至28MPa，考虑到行程单向阀的开启压力及节流压力损失，实际到达中缸压力可降至 22MPa，严重降低了支架的主动初撑力。现有提高液压支架初撑力的方式往往为提高乳化液 累站供液压力、增加初撑力保持系统、增加立柱增压回路等，乳化液累站受密封、驱动电机 安装尺寸等因素制约，现有供液压力最高达43MPa(成本相当高昂）；增加初撑增压装置提高 了工作面供液系统的冗余度，使得供液系统更为复杂。 液压支架的关键性能之一即为液压支架的工作循环周期(升柱、降柱、主动初撑、 被动初撑、衡阻、降柱），快速升降柱能力可W缩短液压支架的循环周期，提高液压支架的自 移速度、自动跟机速度，从而提高综采工作面的开采效率，现有增加立柱升、降柱速度往往 通过增加立柱进、回液口直径的方式实现，但该方式受累站压力及管路布置影响，具有较大 局限性。 综上，现有液压支架用双伸缩立柱如何在不增加综采工作面供液回路冗余的条件 下实现液压支架的高主动初撑力、快速升降柱能力，W及提高顶板来压时立柱的抗冲击性 能，从而提高液压支架管理顶板的能力，成为本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种新型结构形式的抗冲击双伸缩立柱，可W 实现快速升降柱、同等供液条件下初撑力更高、抗冲击性能更强的高性能液压缸。[000引本专利技术还提供上述一种抗冲击双伸缩立柱的使用方法。 本专利技术的技术方案如下： -种抗冲击双伸缩立柱，包括由外向内依次嵌套的一级缸、隔离缸、活动缸和活动 中杆，活动中杆的顶端设有上活塞、底端设有下活塞，隔离缸的底端与下活塞固定连接，上 活塞位于活动缸内，下活塞将一级缸内腔分隔为一级缸上腔和一级缸下腔，上活塞将活动 缸内腔分隔为活动缸上腔和活动缸下腔，在一级缸的底部设有连通一级缸下腔的进液口和 安全口，在一级缸的顶部设有连通一级缸上腔的出液口，在活动缸的顶部设有连通活动缸 下腔的回液口，在活动中杆上开设有连通一级缸下腔和活动缸上腔的通油腔，通油腔的底 部设有开关通油腔的行程单向阀。 优选的，所述活动缸的缸筒上开设有通气口，通气口连通隔离缸内腔。 优选的，所述活动缸的顶端设有活动缸缸头、底端设有活动缸活塞，活动缸活塞上 开设有出气口，活动中杆贯穿活动缸活塞，出气口与通气口相连通。此设计的好处在于，隔 离缸内腔的气体可W通过出气口、通气口向外界吸进或排出。 优选的，在一级缸的顶部还设有连通一级缸上腔的防胀口。此设计的优势在于，该 双伸缩立柱在被应用到液压支架上时，液压支架动作升柱、降柱时一级缸活塞杆腔(一级缸 上腔)可能存在悠卡W及立柱动作时的压力突变，在一级缸上腔增设防胀口，与溢流阀配合 可实现一级缸活塞杆腔的防胀目的。 优选的，在活动缸的顶部设有连通活动缸上腔的控制口。此设计的好处在于，通过 控制口连接电液控四位二通阀，可实现双伸缩立柱的快进快回、高初撑力及过载泄压的目 的。 优选的，下活塞与一级缸内壁的接触处设置有密封圈和=个双级导向环。 优选的，活动缸活塞与活动中杆之间设置有活动缸导向套，活动缸导向套上设置 有密封圈、防尘圈和导向环。此设计的优势在于，活动缸活塞贯穿于活动中杆，活动缸在上 移或下降的过程中，活动缸活塞内孔上的活动缸导向套可W提高与活动中杆之间的密封 性，同时减小活动缸活塞在移动过程中的摩擦力。 优选的，上活塞与活动缸的内壁之间设置有密封圈和双级导向环。 优选的，一级缸的顶部与隔离缸之间设置有一级缸导向套，一级缸导向套上设置 有密封圈和导向环。此设计的好处在于，一级缸导向套一方面可W提高密封性，防止漏油， 另一方面可减少隔离缸运行时的摩擦阻力。 -种含抗冲击双伸缩立柱的液压系统，包括上述抗冲击双伸缩立柱、第一球形截 止阀、第二球形截止阀、=位四通电液换向阀、液控单向阀、一级缸安全阀、防胀缸安全阀、 四位二通电液换向阀和活动缸安全阀;进液口依次连接液控单向阀、=位四通电液换向阀、 第一球形截止阀和进液管，出液口及活动缸回液口依次连接=位四通电液换向阀、第二球 形截止阀和出液管，安全口连接一级缸安全阀，防胀口连接防胀安全阀，控制口连接四位二 通电液换向阀，四位二通电液换向阀还连接进液管、出液管和活动缸安全阀。 -种含抗冲击双伸缩立柱的液压系统的使用方法，包括W下步骤，(-)升柱、降柱过程： 慢速升柱:打开=位四通电液换向阀右位、四位二通电液换向阀左1位及第一球形 截止阀，乳化液从进液管依次通过第一球形截止阀、=位四通电液换向阀、液控单向阀、进 液口进入一级缸下腔，此时行程单向阀未打开，随着乳化液压力的上升，隔离缸向外伸出， 当下活塞触碰到一级缸导向套时，隔离缸达到额定行程，随着乳化液压力的继续上升，乳化 液顶开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗冲击双伸缩立柱，其特征在于，包括由外向内依次嵌套的一级缸、隔离缸、活动缸和活动中杆，活动中杆的顶端设有上活塞、底端设有下活塞，隔离缸的底端与下活塞固定连接，上活塞位于活动缸内，下活塞将一级缸内腔分隔为一级缸上腔和一级缸下腔，上活塞将活动缸内腔分隔为活动缸上腔和活动缸下腔，在一级缸的底部设有连通一级缸下腔的进液口和安全口，在一级缸的顶部设有连通一级缸上腔的出液口，在活动缸的顶部设有连通活动缸下腔的回液口，在活动中杆上开设有连通一级缸下腔和活动缸上腔的通油腔，通油腔的底部设有开关通油腔的行程单向阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆良，孟昭胜，孔帅，杨扬，万丽荣，刘鹏，姜考，芦艳洁，王庆友，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37