[发明专利]矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术

说明书

技术领域

本发明涉及到一种镍钛合金腹膜技术，是对现有技术的改进，具体涉及一种矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术。

背景技术

井下采掘工作面的支柱是矿上必不可少的设备之一，我国矿上中使用的支护设备有木支柱、单体金属摩擦支柱、单体液压支柱及双伸缩悬浮支柱等多种结构形式，近年来，随着工程技术人员不断的开发研究与实践，支护技术有了很大的发展，并逐步趋于完善，木支柱已很少使用，单体金属摩擦支柱因其初撑力小而且不均匀，恒增阻降距也无法保证而不用；单体液压支柱是继单体金属摩擦支柱之后发展的新一代产品，目前已经推广应用了三十余年，单体液压支柱上设有三用阀，通过三用阀将工作面预设的乳化液站供给的压力液注入支柱油缸进行初撑，在顶板压和卸载时，在通过三用阀使乳化液泻出，支柱下降，重复工作时，再用乳化液站的压力液进行初撑，依次循环。

液压支柱用于煤矿井下采煤、隧道施工等工作面顶板支护和掘进头支护的场所，其主要材质为铁、钢等合金通过锻造等方式制造而成，因1）煤矿井下环境恶劣, 采煤工作面和巷道相对湿度大, 一般在75% 左右, 使用的设备长期处于潮湿、易腐蚀环境中； 2) 因煤矿强制通风, 井下氧气供应充足, 空气中常含有SO2、H2S、CO2、灰尘和瓦斯等有毒有害气体；3) 水质成分复杂, 水质中含有大量的K+ 、Na+ 、Fe2+ 、Fe3+ 阳离子和Cl- 、SO4- 阴离子，其腐蚀性破坏与煤矿井下的水质有关。矿井水中含有较高浓度的溶解盐, 是一种强烈的电解质，设备长期使用在阴暗、潮湿等环境中，易使支柱配合面产生电化学腐蚀，造成氧化，从而使部分结构或整体结构腐蚀，因此需定期对支柱进行防腐处理，不仅增加了人力，还浪费了大量的时间和金钱。

综上，现有的单体液压支柱使用给矿采工作带来了极大的方便，但仍存在着以下问题：1）在活柱体上设有圆弧焊缝，造成了活柱体高度的降低，在顶板来压时，焊缝容易出现脆断、裂纹等现象，因而存在安全隐患。2）由于油缸内表面是高压密封面，故磨损后，使支柱产生泄漏，给矿工带来隐患，易使支柱报废，每年支柱的报废量达三十万根，造成极大的浪费。我国煤矿目前大多数普遍使用单体液压支柱，据不完全统计，单体液压支柱的需求量每年超过300万根，因此，对单体支柱设备的进一步改进和完善具有重要的现实意义。

目前，随着国家对中小煤矿安全管理不断加强，回采工作面支护绝大部分淘汰了木支护和传统的金属摩擦支柱加铰接顶梁、金属长梁的支护方式。因此，从去年开始，单体液压支柱市场需求量大增。但是，因为单体液压支柱市场规范性差、图纸来源渠道多，产品标准把握程度不同，使得单体支柱产品质量参差不齐，仅其中单体支柱关键零件油缸，从材料到加工、电镀和表面处理，就出现了很大差异，给煤矿的选型、采购、使用、维修造成了很大影响，有些甚至危及煤矿的安全生产。近期，在山西沁新集团、大土河焦化集团、河北邯郸矿业集团、峰峰集团、贵州盘江矿务局先后出现了油缸崩裂、变形等现象。

目前， 国内矿山行业使用的单体液压支柱，大量的均以乳化液(MDT乳化油和水以5：95配制而成，作为传动支柱介质。在实际生产中，每次采煤循环支柱卸载时移动时，乳化液都要大量排出，会造成矿山井下工作环境和井下水的染，同时影响了矿区生活用水的质量，造成了生态环境的严重破坏。随着我国环保意识的不断加强和可持续发展战略的实施， 防腐型、环保型、节能型的单体液压支柱使用推广成为一种必然趋势。

 

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，具有永久性防腐、防锈功能，高机械强度、无焊接点、免维护，在生产和使用过程中不会对环境造成任何污染等优点。

本发明是通过以下的技术方案来实现的：

矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，其结构主要由：Y型密封圈、活塞导向套、活塞、限位钢丝、油缸组件、手把体、活柱导向套、注液阀体、复位弹簧、活柱体、封盖、顶盖、底座、三用阀等构成，其中活塞、活柱体设置于油缸组件的内部，且活塞安装在活柱体的下部，油缸组件、活柱体通过手把体和铸件组装固定，阀座焊接于活柱体上，阀座内设置有三用阀，手把体与顶盖中间的活柱体外固定一套筒，活柱体与封盖、活柱体与手把体，活柱体与注液口、油缸组件与手把体、油缸组件与底座配合面，配合间隙控制在0.08～0.12mm。

所述的活柱体，其一端套装于油缸组件中，另一端伸出油缸组件外并穿过手把体与顶盖相联。