支柱分类:由缸、活柱、阀等零件组成。以油或高含水液压液(含乳化液)等为工作液,供矿山支护用的单根支柱称为单体液压支柱。
单体液压支柱按其供液方式不同,分为外供液式(简称外注式)和内供液式(简称内注式)支柱。按工作行程不同,支柱分为单伸缩(单行程)支柱和双伸缩(双行程)支柱。按使用材质不同,支柱分为钢质支柱和轻合金支柱。
支柱表示方法:支柱型号主要由“产品类型代号”、“特征代号”、“第二特征代号”和“主参数代号”表示,如按此划分仍不能区分不同产品时,允许增加“补充特征代号”和“修改序号”以示区别。
(1)“产品类型代号”表明产品类别,支柱用汉语拼音大写字母D表示。
(2)“特征代号”表明支柱按供液方式和工作液不同的分类,内注式支柱用汉语拼音大写字母N表示,外注式支柱用汉语拼音大写字母W表示;“第二特征代号”表明支柱按行程不同的分类,双伸缩支柱用汉语拼音大写字母S表示,无字母代表单伸缩支柱。
(3)“主参数代号”依次用支柱的高度、额定工作阻力和油缸内径三个参数表明,三个参数均用阿拉伯数字表示,参数之间分别用“-”“/”符号隔开,I岛度的单位为分米(dm),额定工作阻力的单位为千牛,油缸内径的单位为毫米。
(4)“补充特征代号”用于区分材质、结构等不同的产品,用汉语拼音大写字母表示,如Q代丧轻合金。
(5)“修改序号”表明产品结构钉承大修改时作识别之用,用带括号的大写英文字母(A)、(B)、(C)…依次表示。
工作原理:单体液压支柱是由缸体、活柱、阀等零件组成的。其中三用阀是外注式单体液压支柱的心脏,它由单向阀、卸载阀和安全阀三部分组成。单向阀供单体液压支柱供液用,卸载阀供单体液压支柱卸载回柱用,安全阀保证单体液压支柱具有恒阻特性。现以外注式单体液压为例介绍其结构和工作原理。
活塞式单体液压支柱
(一)内注式单体液压是柱
内注式单体液压支柱在人力作用下靠支柱内部液体循环达到支撑顶板的目的。其主要由顶盖、通气阀、安全阀、活柱体、油缸体、支柱活塞、曲柄滑块机构等零件组成。
内注式单体液压支柱包括升柱与仞撑、承载、卸载回柱三个过程。但由于支柱结构复杂,维护维修费用高,劳动强度大,生产成本高,使用量在逐步减少。
(二)外注式单体液压支柱
外注式单体液压支柱是往工作面乳化液泵站提供的压力液体作用下达到支撑顶板目的的,也包括升柱与初撑、承载、卸载回柱三个过程。
外注式单体液压支柱结构主要由顶盖、加长段、圆弧焊缝、三用阀、柱头、圆弧焊缝、手把体、活柱、油缸、复位弹簧、活塞、底座等组成。
单体液压支柱简称为单柱,在结构上与液压支架不同。它与金属铰接顶梁配套,供普通机械化采煤工作面支护使用;也可供综采工作面局部地区,如端头或临时支护使用。单柱没有推移装置、整体底座和顶梁,但柱体本身的结构较液压支架上的支柱复杂。单柱也是恒阻工作式的支柱。
单体液压支柱适用于倾角小于250的水平或缓倾斜煤层(当采用可靠的安全措施时,也可在25°~35°的煤层中使用),并且要求底板不宜过软,顶板周期压力明显,直接顶易于垮落的围岩条件,在底板过软、地质条件复杂或分层的工作面使用单柱时,应采取相应的措施。
支柱表示方法:支柱型号主要由“产品类型代号”、“特征代号”、“第二特征代号”和“主参数代号”表示,如按此划分仍不能区分不同产品时,允许增加“补充特征代号”和“修改序号”以示区别。
(1)“产品类型代号”表明产品类别,支柱用汉语拼音大写字母D表示。
(2)“特征代号”表明支柱按供液方式和工作液不同的分类,内注式支柱用汉语拼音大写字母N表示,外注式支柱用汉语拼音大写字母W表示;“第二特征代号”表明支柱按行程不同的分类,双伸缩支柱用汉语拼音大写字母S表示,无字母代表单伸缩支柱。
(3)“主参数代号”依次用支柱的高度、额定工作阻力和油缸内径三个参数表明,三个参数均用阿拉伯数字表示,参数之间分别用“-”“/”符号隔开,I岛度的单位为分米(dm),额定工作阻力的单位为千牛,油缸内径的单位为毫米。
(4)“补充特征代号”用于区分材质、结构等不同的产品,用汉语拼音大写字母表示,如Q代丧轻合金。
(5)“修改序号”表明产品结构钉承大修改时作识别之用,用带括号的大写英文字母(A)、(B)、(C)…依次表示。
双伸缩悬浮式单体液压支柱是矿业大学研制的一种新一代工作面单体支护产品,是机械化普采工作面的配套设备,也是综采工作面的端头支护设备。其适用于煤矿回采工作面的顶板支护,综采工作面的端头顶板支护,巷道掘进的超前支护。悬浮式单体液压支柱是外注式单体液压支柱的一种,但是比外注式单体液压支柱又有一个很显著的优点,那就是DWX型单体液压支柱采用柱塞悬浮式技术原理,悬浮力达到工作阻力的五分之四,立柱受力仅为五分,DWX型支柱三用阀设于手把体上,注液时,三用阀不随支柱的活柱升高而升高,操作方便,安全可靠。