本发明专利技术属于液压支架快速卸载技术领域，具体涉及一种液压支架立柱主被动快速卸载装置；具有被动正反馈式快速卸载和主动式快速卸载两种方式；包括安全阀、无线应力应变片、控制器、电磁开关阀；安全阀包括阀体、主阀部件、先导阀部件，先导阀部件集成在主阀部件中，使结构紧凑，集成化程度高，开启和关闭过程均呈现正反馈促进作用，使被动卸载响应速度加快；通过无线应力应变片探测液压支架立柱上端应力，其探测点应力变化早于立柱下腔压力变化，缩短了顶板来压到安全阀开启卸载之间的响应时间，还与无线测量、传输与控制技术相结合，提高了智能化水平。本发明专利技术使液压支架立柱卸载装置兼具主动、被动双重快速卸载功能，具有双保险作用，保证煤矿综采工作面的智能安全高效生产。保证煤矿综采工作面的智能安全高效生产。保证煤矿综采工作面的智能安全高效生产。
【技术实现步骤摘要】
一种液压支架立柱主被动快速卸载装置
[0001]本专利技术属于液压支架快速卸载
，具体涉及一种液压支架立柱主被动快速卸载装置。
技术介绍
[0002]煤矿液压支架对顶板进行支撑管理，时常承受顶板的冲击载荷，顶板快速下沉时，由于现有的卸载安全阀不能快速及时地将立柱下腔液体排出，导致压力急剧升高，有时甚至因立柱下腔压力过高导致立柱胀缸、爆缸、穿顶等严重威胁生产安全的问题出现。现有卸载安全阀在结构与原理上存在开启和关闭响应慢的问题，且安全阀卸载属于被动承压卸载，由于液压支架立柱容腔横截面积大，压力传递有一个过程，当顶板压力传递到安全阀时，立柱下腔局部压力已超过安全阀调定压力。因此，急需一种能够快速开启和关闭的卸载装置，并具有提前主动卸载功能。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是降低甚至消除液压支架因冲击负载带来的胀缸、爆缸、穿顶等事故。
[0004]本专利技术提供了如下技术方案：一种液压支架立柱主被动快速卸载装置，包括安全阀、无线应力应变片、控制器、电磁开关阀；安全阀包括阀体、主阀部件、先导阀部件；主阀部件包括主阀芯和主复位弹簧；主阀芯滑动密封装配在阀体内，主复位弹簧以阀体为支撑推动主阀芯封堵阀体上的进液口与出液口之间的通路；主阀芯内部空心，先导阀部件装配在阀体上并与主阀芯的内腔滑动密封，主阀芯、阀体和先导阀部件之间构成主阀芯控制腔；先导阀部件内设置有一条主流道和一条次流道，进液口通过主阀芯的内腔和主流道后与阀体外连通，主流道包括一截直孔道段，直孔道段的上端口装有上球阀、下端口装有下球阀，直孔道段内装有顶杆，上球阀、下球阀和顶杆三者沿同一轴线布置，上球阀和下球阀分别由弹簧推向直孔道段，顶杆的长度大于直孔道段的长度，进液口处压力低于设定压力时，上球阀封堵上端口，顶杆推动下球阀打开下端口；次流道位于上球阀和下球阀之间，次流道与直孔道段交叉连通，进液口通过主阀芯的内腔、主流道和次流道后与主阀芯控制腔联通；主阀芯上的卸油孔道、阀体上的卸油孔道、主阀芯和阀体接合处的容腔构成连通主阀芯控制腔和阀体外的游动通路；无线应力应变片上设置有数据无线发射装置，无线应力应变片用于监测液压支架立柱应力，并能够与控制器通讯，控制器能够对电磁开关阀发出通断指令，控制器用于接收无线应力应变片发送的应力值数据，并判断应力值数据是否大于预设值，进而控制电磁开关阀通、断，电磁开关阀的进液口与阀体上的卸油孔道相连、出液口与回液管路相连。
[0005]进一步地，主阀芯的上设置有横向孔道，横向孔道的一端与主阀芯控制腔相通，另一端与阀体内壁面上的环形槽道相连，环形槽道的长度大于主阀芯上下移动时横向孔道的行程；环形槽道的底与阀体外之间设置孔道。
[0006]进一步地，先导阀部件包括先导阀套，先导阀套的下端与主阀芯的内腔滑动密封、上端与阀体由紧固螺钉紧固连接，主复位弹簧套在先导阀套的下端，主复位弹簧两端分别与先导阀套的上端端面和主阀芯内腔的台阶面抵接；主流道和次流道集成在先导阀套内。
[0007]进一步地，先导阀套内部上端设置有单级阶梯孔、下端设置有两级阶梯孔；单级阶梯孔和两级阶梯孔贯通；单级阶梯孔的第一阶孔内装有上球阀、导向弹簧座、调压弹簧、调节螺钉，调节螺钉与第一阶孔螺纹连接，导向弹簧座的下端面开设有凹槽，上球阀置于该凹槽内，导向弹簧座的外周设置台阶，调压弹簧置于调节螺钉与导向弹簧座的台阶之间；第一阶孔内调节螺钉以内的腔体与外部连通；两级阶梯孔内从下往上依次安装有锁紧套和先导阀座，锁紧套的机械限位面紧贴两级阶梯孔的第一级台阶面，锁紧套的上端面紧贴先导阀座的下端面，锁紧套内部设置有通孔，通孔内从上往下依次安装下球阀和先导复位弹簧；先导阀座的上端面与单级阶梯孔的台阶面平齐，先导阀座的机械限位面与两级阶梯孔的第二级台阶面贴合；先导阀座内部沿竖直方向开有中心孔，顶杆置于该竖直方向中心孔内，该竖直方向中心孔的两端是上、下阀口，上球阀与先导阀座的上阀口配合，下球阀与先导阀座的下阀口配合，先导阀座的中部沿水平方向开设小孔，该小孔与先导阀套上横向贯通的孔道对齐。
[0008]进一步地，锁紧套内部的通孔是阶梯孔，下球阀和先导复位弹簧位于上端大孔内，下端小孔为阻尼孔。
[0009]进一步地，锁紧套通过外螺纹与先导阀套下端的螺纹孔连接。
[0010]进一步地，还包括过滤器，过滤器从主阀芯下端插装于主阀芯内。
[0011]进一步地，主阀芯下端与阀体内部相接触处为锥形或圆弧形，对应的构成锥阀或球阀结构。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：现有的先导型安全阀在开启卸载时，主阀芯控制腔均与P口连通，阻碍了控制腔液体经上球阀向外排出，从而降低了主阀芯上移开启速度。本专利技术的安全阀主阀芯开启过程中将上端控制腔（即主复位弹簧所在容腔）与P口隔断，能够加快控制容腔向外排液，加快主阀芯的上移开启速度。关闭时不仅依靠主复位弹簧的弹簧力，更加依靠P口压力，高压液加快了主阀芯向下的关闭速度。本专利技术使安全阀主阀芯开启和关闭过程均呈现正反馈促进作用，开启和关闭过程都得到了加快，整体提高了安全阀的响应速度，降低甚至消除液压支架因承受冲击载荷出现立柱胀缸、爆缸、穿顶的事故率，保证煤矿综采工作面的安全生产。
[0013]主动式快速卸载方法相较于被动式快速卸载，其探测点应力变化早于立柱下腔压力变化，缩短了顶板来压到开启卸载之间的响应时间；与无线测量、传输与控制相结合，提高了智能化水平。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图。
[0015]图中：1
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阀体；2
‑
过滤器；3
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主阀芯；4
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先导复位弹簧；5
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锁紧套；6
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下球阀；7
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顶杆；8
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先导阀座；9
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上球阀；10
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主复位弹簧；11
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紧固螺钉；12
‑
先导阀套；13
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导向弹簧座；14
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调压弹簧；15
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调节螺钉；16
‑
无线应力应变片；17
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控制器；18
‑
电磁开关阀。
具体实施方式
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]如图1所示：一种液压支架立柱主被动快速卸载装置，包括安全阀、无线应力应变片16、控制器17、电磁开关阀18；安全阀包括阀体1、主阀部件、先导阀部件；先导阀部件集成在主阀部件中；阀体1上均匀布置有出液口O，阀体1的下部是进液口P。
[0018]主阀部件包括主阀芯3和主复位弹簧10；主阀芯3滑动密封装配在阀体1内，主复位弹簧10以阀体1为支撑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液压支架立柱主被动快速卸载装置，其特征在于：包括安全阀、无线应力应变片（16）、控制器（17）、电磁开关阀（18）；安全阀包括阀体（1）、主阀部件、先导阀部件；主阀部件包括主阀芯（3）和主复位弹簧（10）；主阀芯（3）滑动密封装配在阀体（1）内，主复位弹簧（10）以阀体（1）为支撑推动主阀芯（3）封堵阀体（1）上的进液口与出液口之间的通路；主阀芯（3）内部空心，先导阀部件装配在阀体（1）上并与主阀芯（3）的内腔滑动密封，主阀芯（3）、阀体（1）和先导阀部件之间构成主阀芯控制腔；先导阀部件内设置有一条主流道和一条次流道，进液口通过主阀芯（3）的内腔和主流道后与阀体外连通，主流道包括一截直孔道段，直孔道段的上端口装有上球阀（9）、下端口装有下球阀（6），直孔道段内装有顶杆（7），上球阀（9）、下球阀（6）和顶杆（7）三者沿同一轴线布置，上球阀（9）和下球阀（6）分别由弹簧推向直孔道段，顶杆（7）的长度大于直孔道段的长度，进液口处压力低于设定压力时，上球阀（9）封堵上端口，顶杆（7）推动下球阀（6）打开下端口；次流道位于上球阀（9）和下球阀（6）之间，次流道与直孔道段交叉连通，进液口通过主阀芯（3）的内腔、主流道和次流道后与主阀芯控制腔联通；主阀芯（3）上的卸油孔道、阀体（1）上的卸油孔道、主阀芯（3）和阀体（1）接合处的容腔构成连通主阀芯控制腔和阀体（1）外的游动通路；无线应力应变片（16）上设置有数据无线发射装置，无线应力应变片（16）用于监测液压支架立柱应力，并能够与控制器（17）通讯，控制器（17）能够对电磁开关阀（18）发出通断指令，控制器（17）用于接收无线应力应变片（16）发送的应力值数据，并判断应力值数据是否大于预设值，进而控制电磁开关阀（18）通、断，电磁开关阀（18）的进液口与阀体（1）上的卸油孔道相连、出液口与回液管路相连。2.根据权利要求1所述的一种液压支架立柱主被动快速卸载装置，其特征在于：所述的主阀芯（3）的上设置有横向孔道，横向孔道的一端与主阀芯控制腔相通，另一端与阀体（1）内壁面上的环形槽道相连，环形槽道的长度大于主阀芯上下移动时横向孔道的行程；环形槽道的底与阀体（1）外之间设置孔道。3.根据权利要求1所述的一种液压支架正反馈式快速响应安全阀，其特征在于：所述的先导阀部件包括先导阀套（12），先导阀套（12）的下端与主阀芯（3）的内腔滑动密封、...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖瑶瑶，赵文博，丁华，张敬阳，李智源，吴敏，廉自生，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
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