折叠式增阻型摩擦支柱制造技术

本实用新型专利技术是一种折叠式增阻型摩擦支柱，由外柱筒，内柱筒，折叠机构和锁紧机构组成；外柱筒在上，筒口朝下，内柱筒在下；外柱筒分为上、下段，可以折叠。它具有重量轻、零件少、造价低、操作安全、工作阻力大、始动阻力大而且可以调整等特点，适合于在煤矿普采工作面用作支护设备。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种折叠式增阻型摩擦支柱。本技术属于煤矿、其他矿井及隧道、涵洞等工作面或建筑工地所使用的支护设备。现有的摩擦支柱分为微增阻、急增阻和恒阻式三种类型，其中以微增阻式用量最多。这种支柱虽然类型不一，但就增阻式而言，其结构均由活柱、柱筒与锁紧机构组成；其中活柱在上，柱筒在下，活柱可在柱筒中伸缩，用锁紧机构将它们锁紧。现在通用的微增阻摩擦支柱的活柱一般由两根特制的槽型钢对焊而成，其摩擦表面有11250的斜度；承受顶板压力时，它随之通过锁紧机构下沉，先是被自动夹紧，然后便由于上述斜度而使工作阻力逐步微量增加。柱筒也由两根特制的槽型钢对焊而成，其顶端焊着锁紧机构的锁体与托板，下端焊着底座。锁紧机构由锁体与夹紧装置组成。锁体用卡箍、卡块和摩擦板焊接而成。夹紧装置包括楔组和限位装置；楔组由水平楔、楔块和滑块组成。工作时，先按顶板高度抽动活柱，调好支柱长度；然后在柱筒顶端的锁紧机构上安装现行的升柱器，从一侧夹住活柱往上顶升，待活柱对顶板造成1～3吨的顶升力后，再用人工锤击，打紧水平楔，使各摩擦偶产生摩阻力，夹紧活柱，支撑顶板。放顶时在贴近空顶区的地方用人工打松水平楔，使活柱自动下落，然后抱走支柱。这种支柱在锁柱时用人工锤击水平楔，其力量不容易控制，所以各柱工作阻力往往大小不一，导致支柱损坏或顶板恶化。有时由于工作条件限制，水平楔不易打紧，因而始动阻力低，只能靠活柱下降增加工作阻力，于是下降距离必然增大，使顶板随之下沉而遭到破坏；当活柱沾染煤粉较多，或煤粉潮湿时，工作阻力更不可靠；遇到锁紧机构失灵时，活柱自动下落，造成局部空顶；在顶板来压时，往往产生滑动降阻，工作阻力骤然降低，活柱迅速下滑，造成严重危险。而且这种支柱的柱筒口朝上，容易存积煤粉，除粉极为困难。放顶回柱时，这种支柱要由工人站在贴近空顶区的地方用锤打松水平楔，对人身安全不利，而且支柱容易丢失。有时由于楔组失灵、煤粉压实等原因，打松水平楔后活柱仍不能自动下落，回柱困难，或使支柱丢失、损坏。这种摩擦支柱的活柱与柱筒断面均为方形，力学性能不合理，而且在主要受力部位有大量焊缝存在，所以容易开焊变形。单卡环和双卡环式支柱以及英国1981年批准的GB1603025号专利，都将活柱与柱筒的断面改为圆形，还作了其他改进。但它们都和上述摩擦支柱一样是自锁式支柱，开始支撑时始动阻力不能随意调节，因而不能根据直接顶的载荷主动调节锁柱力；在回柱时，未能避免工人贴近空顶区操作这一根本缺点，因而人身安全与支柱回收率都无保证。单体液压支柱的出现解决了摩擦支柱所造成的一切问题首先，初撑力可达300千牛顿，并可在此范围内调整；其次，各支柱的支撑力可以保持均匀一致；第三，不存在自动落柱而造成空顶区的问题；第四，没有滑动降阻现象。但单体液压支柱的制造和维修技术都比较复杂，容易出毛病；升柱时需要用高压泵，操作技术也不简单；其造价昂贵，一般为普通摩擦支柱的4～5倍，这一切都不利于这种支柱的推广。而且，由于柱筒口朝上，容易掉入煤渣，造成磨损而漏油；当载荷超过300千牛顿时，便自动卸载，而在大面积超载时，顶板正需要多根支柱大力支撑，这说明单体液压支柱失去了微增阻式摩擦支柱能够随顶板压力的增大而增阻的优点。由此看来，设计一种支柱，其造价低廉、使用和维修技术简单、不易磨损、能提高初撑力又能根据直接顶的载荷主动调节始动阻力，放顶时可远距离操作，从而能保证人身安全并提高支柱回收率，此外还能保持微增阻式摩擦支柱随顶板压力的增大而增阻的优点，这一切就是提出本技术的目的。本技术改变了各种现用单体支柱的一个共同特点，即柱筒在下、活柱在上的结构；与之相反，本支柱的结构是外柱筒在上、筒口朝下，套在内柱筒外面予以伸缩(这里将活柱称为外柱筒，柱筒称为内柱筒，以下同此)。外柱筒分为上、下段，两段之间由折叠机构相连接，使之可以折叠；外柱筒下段的下端通过他锁式锁紧机构套在内柱筒外面，并可在一定的范围内调整其套合部位，因而可以调节整根支柱的高度。内柱筒下端与柱鞋相连接。内外柱筒的横断面均为圆形。外柱筒顶端为一托板，用来承托与之配套的铰接顶梁；托板的上表面可做成圆弧面(也可以做成平面)。为了使锁柱力能够人工控制，可采用他锁式簧片锁紧机构；这种机构可由圆筒形簧片与内柱筒形成等硬度或非等硬度金属摩擦偶，两者的摩擦工作面均有11000～1400(或1100～150)的斜度，上小下大，形成微增阻(或急增阻)式结构；簧片外表面与两个半圆卡瓦的内表面相配合，簧片下端有一凸缘，用以承托卡瓦；两个卡瓦的两头各有一个锁紧头，对合后各用一个螺栓拧紧，从而达到锁定外柱筒与内柱筒的目的。折叠机构可由外柱筒上段、座子、转轴与销子组成。外柱筒上段底端中间有上轴板，座子顶端有下轴板与扣环，用转轴穿在上下轴板的轴孔中将两段外管柱连接，并用销子锁定。座子下端与外柱筒下段可采用铆接或螺纹连接。转轴和销子的排列方向可以互相垂直，也可以互相平行；如果垂直，则为了放顶时便于拔销子起见，应另备导向架，并从绞车钩头上引过一根钢丝绳，穿过导向架上的钩，拴在销子的环上，以便在绞车牵引时将销子平着拔出。为了增加支柱与底板的接触面积，减少对底板的压强，柱子下端安有柱鞋，其形状可为圆盘形。下面结合附图进一步说明本设计的最佳例(附图1为折叠式微增阻摩擦支柱的纵剖面图，附图2为折叠机构的横剖面图)外柱筒上段(1)的顶端为一圆弧而托板(18)，用以承托与之配套的铰接顶梁。外柱筒上段(1)的下端面中间有一块上轴板(2)，其横向位置偏于柱筒的一侧；板上有轴孔，板的底端做成圆弧面，其曲率半径与销轴半径相同。外柱筒上段(1)下部的周围是管壁，此段管壁在上轴板(2)的外侧有一个开口，以便在折叠时使外柱筒上段能够翻倒；除此以外，此段管壁整体延伸到与座子(5)的圆周相对合；但在上述开口的对侧，管壁与座子(5)对合后，还有一个圆弧形垂缘(6)下垂，嵌入座子(5)上与之相配合的圆弧形槽中；垂缘(6)上有销孔。座子(5)上端外表面直径与外柱筒上段的外表面直径相同。座子顶端中间有一条圆弧面凹槽，其宽度比上轴板(2)的宽度稍大；此槽靠上轴板(2)一侧的两边各向上伸出一下轴板(25)，板上各有一个轴孔；上轴板(2)插入两块下轴板(25)之间，三个轴孔对成一个通孔，转轴(3)穿入通孔，将上下轴板连接起来，使外柱筒的上段与下段结合成一体。在凹槽的另一侧，座子端面上隆起一个扣环(7)，跨在凹槽上，与凹槽形成一圆孔，其直径略大于销子直径。该孔与圆弧形垂缘(6)上的销孔在一条轴线上，且直径相等。销子(8)在转轴(3)下方沿着与转轴(3)垂直的方向穿过销孔与扣环(7)，贴着凹槽的圆弧面，一直插到上轴板(2)下端的圆弧面下面，将上轴板托住。如此，当外柱筒在上、下轴板一侧承受偏心载荷或向此侧推的外力时，便会由于上轴板(2)的底端顶住销子(8)，并且扣环(7)和圆弧形垂缘(6)又拉住销子(8)，因而不致翻倒。在销孔顶上的管壁上，有导向架孔(20)，在上轴板(2)上与此孔相应的部位，有另一导向架孔(21)，导向架(19)的末端插入这两个孔中。座子(5)下端外径与外柱筒下段(9)的内径相同，且用铆钉或螺丝连接。圆筒形簧片(10)的下部沿管壁纵向开槽，分成3～4片，其内径与内柱筒(14)的外径相等，且两者均上小下大，斜度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由内柱筒、外柱筒和锁紧机构组成的金属摩擦支柱，其特征是：内柱筒（１４）在下，外柱筒在上，外柱筒口朝下，外柱筒分上下段（１）（９），两段之间有折叠机构，使外柱筒可以折叠，外柱筒下段（９）下端通过他锁式锁紧机构与内柱筒套接，且可在一定范围内改变套接部位，内柱筒下端与柱鞋（１５）连接，内、外柱筒的断面均为圆形，外柱筒上段顶端为一托板（１８）。

【技术特征摘要】
1.一种由内柱筒、外柱筒和锁紧机构组成的金属摩擦支柱，其特征是内柱筒(14)在下，外柱筒在上，外柱筒口朝下，外柱筒分上下段(1)(9)，两段之间有折叠机构，使外柱筒可以折叠，外柱筒下段(9)下端通过他锁式锁紧机构与内柱筒套接，且可在一定范围内改变套接部位，内柱筒下端与柱鞋(15)连接，内、外柱筒的断面均为圆形，外柱筒上段顶端为一托板(18)。2.如权利要求1所述的一种金属摩擦支柱，其特征是折叠机构由外柱筒上段(1)、座子(5)、转轴(3)、销子(8)、上、下轴板(2)、(25)与扣环(7)组成，外柱筒上段(1)下端有上轴板(2)，座子(5)顶端有下轴板(25)，两者配合，用转轴(3)连接，销子(8)沿着与转轴相垂直的方向穿过上柱筒上段的销孔和座子上的扣环(7)，插入上轴板(2)下面，将外柱筒锁定，座子下端与外柱筒下段上端用铆钉连接，销子上方有一导架(19)，插在外柱筒上段的孔(20)(21)中。3.如权利要求1所述的一种金属摩擦支柱，其特征是锁紧机构由圆筒形簧片(10)套在内柱筒(14)外面构成等硬度金属摩擦偶，簧片外表面与两个Ω形卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光淦，
申请(专利权)人：周光淦，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]