[发明专利]液压支架先导式安全阀

说明书

技术领域

本发明专利液压支架先导式安全阀，适用于矿山液压支架大流量快速卸压安全控制。

背景技术

目前，煤矿液压支架安全阀的结构为直接控制式，结构剖面图如附图1所示。直接控制式安全阀采用一根主弹簧2控制主弹簧座21的开启与关闭，工作过程中具有明显的动作滞后现象。工作过程中因矿井压力产生的液压支架工作阻力在P腔中形成高压工作液，当该压力达到主弹簧2的设定压力时，作用力通过控制阀芯19，推开主弹簧座21，连通P、F、B、G、E油路，油液由孔螺母24的孔道泄漏到大气中，实现对液压支架的安全保护。

直接控制式安全阀，当液压支架需要保护时，安全阀一次性打开。该结构需要较高的主弹簧刚度，工作过程中有明显的动作滞后现象，液压支架受到瞬间高压力冲击作用时，安全阀不能瞬间开启卸压，极易引起液压支架受压损坏。

发明内容

本先导式安全阀主要有两部分组成，结构剖面图如附图2所示。（1）先导小流量快速卸压控制部件，该部分主要由先导弹簧调节螺母10、先导弹簧座12、先导弹簧13和先导小流量控制阀芯14组成。先导弹簧设计采用低刚度弹簧设计，满足矿井瞬间高压对液压支架快速压力释放要求。（2）大流量快速排流控制部件，该部件由主控制弹簧2、主弹簧调节螺母11、大流量控制阀芯15、密封组件17、大流量阀芯控制杆18几个部件组成。该大流量控制部件液体流道由先导控制阻尼孔C、先导控制排液流道A、油液聚集工作腔G、油液泄漏通道O 组成。其中工作腔C在大流量阀芯控制杆18对称中心加工形成、先导控制排液孔油道A在大流量控制阀芯15中心加工形成、油液聚集工作腔G由阀体1内部工作腔形成、油液泄漏通道O在阀体1圆周方向加工形成。

上述设计形成内、外双弹簧、双阀芯嵌套结构，可以实现液压支架瞬时卸压和大流量排液回调的控制，形成对液压支架压力和流量的梯度保护。

本专利采取的技术方案

筒式先导安全阀阀体1通过螺母9实现端头密封，先导弹簧调节螺母10与主控制弹簧调节螺母11通过螺纹连接，并可以调节先导弹簧13的压力，先导小流量控制阀芯14通过先导弹簧13压紧在大流量阀芯控制杆18的端面，并由先导阀芯密封组件16实现密封。调节螺母11通过与阀体1内部螺纹配合实现对主控弹簧2的压力调节，主控弹簧2通过受压后压在大流量控制阀芯15端部，同时将大流量控制阀芯15压紧在端头螺母4的端面上，并通过主弹簧座端面密封组件17实现大流量控制阀芯15与端头螺母4之间的端面密封。端头螺母4通过内螺纹与阀体1连接，并由防松螺母3实现端头螺母4与阀体1之间的紧固防松。

该发明改造目前应用的液压支架安全阀直接控制方式，采取先导控制方式，提高了快速泄压能力，缩短了快速排液时间。

本专利使用方法和工作原理

（1）先导小流量快速卸压控制。矿井压力产生的液压支架工作阻力在P腔中形成高压工作液，该压力值达到先导弹簧13的调整压力时，通过先导控制阻尼孔C对先导小流量控制阀芯14产生推力，推动控制阀芯14压缩先导弹簧13，瞬间打开先导阀芯14，接通P、C、A、G、O油路，P腔中的高压油通过C、A、G、O油道泄漏到空气中，实现液压支架瞬时快速卸压，该快速卸压动作时间是通过合理设计先导弹簧13的刚度和调整调节螺母10的位置实现的，先导阀芯14的结构设计也有利于先导小流量快速卸压控制。

（2）大流量快速排流控制。P腔中的高压油液，作用在大流量控制杆18的端部，该作用力达到主弹簧2的开启压力时，压缩主弹簧2，打开主弹簧的控制阀芯15，P腔中的高压油液经过C、F、B、A、G、O泄漏到空气中，实现大流量快速排流控制，保证液压支架在矿井冲击压力作用下快速回调，确保液压支架的安全性。

附图说明

为便于比较本发明所涉及的液压支架安全阀发明内容与现有液压支架安全阀在结构上的区别，附图1和附图2中对于功能一致的结构和部件采用同一数字和字母进行编号。

图中部件代号说明

1-阀体；2-主控弹簧； 3-防松螺母；4-端头螺母； 5-密封组件；6-过滤组件；7、8-密封组件；9-端头密封螺母；10-先导弹簧调节螺母；11、22-主弹簧调节螺母；12-先导弹簧座；13-先导弹簧；14-先导小流量控制阀芯；15-大流量控制阀芯；21-主弹簧座；16-先导阀芯密封组件；17-大流量控制阀芯端面密封组件；18-大流量阀芯控制杆；19-控制阀芯；20-密封件；23-端盖；24-中孔螺母。

图中油液孔道字母说明：