[发明专利]单体液压支柱高压注液枪

说明书

本发明涉及一种用于煤矿回采工作面单体液压支柱升柱用的高压注液枪，属于液压工具技术领域。

目前，在我国煤炭行业中，用于回采工作面单体液压支柱升柱用的注液枪，是将乳化液泵站来的高压乳化液通过注液枪注入单体液压支柱内，从而使液压支柱的活柱升起，达到支护回采工作面顶板之目的。由于泵站本身性能及注液管路泄液等因素的影响，单体液压支柱所获得的主动支撑顶板的能力即初撑力往往达不到实际要求，致使其工作阻力偏低，不能有效地控制回采工作面的顶板，甚者由于单体液压支柱的初撑力过低，造成冒顶事故的频繁发生，严重威胁国家财产和工作人员的生命安全。因此，如何提高初撑力是人们一直在研究的重点课题之一，目前解决这一技术难题的出发点，大多是从提高泵站的液体压力入手，即唯一的办法是更换泵站的设备，这样无疑会增加投资数十万元，而被替换下来的泵站又成为闲置设备，束之高阁，难以发挥其经济效益，造成经费的极大浪费。但这也是目前提高初撑力的唯一途径了。

本发明的目的就是针对上述技术的不足之处，在不更换现有泵站设备的前提下，设计一种重量轻，结构简单、耐用、能使单体液压支柱获得比泵站所提供压力更高的初撑压力的全新式高压注液枪。

本发明的任务是通过下述方案来实现的：为了能使单体液压支柱获得更高的初撑力，首先用泵站所提供的乳化液压力把支柱升起，使单体液压支柱获得一个初撑力P₀，然后启动高压注液枪的增压泵，把增压泵中的高压乳化液再注入液压支柱内，从而使单体液压支柱获得比初撑力P₀更高的支撑力P₀，这样也就解决了回采工作面液压支柱初撑力比较低的技术难题。

下面结合本发明所提交的附图作进一步的描述：

附图为单体液压支柱高压注液枪的装配图。它由高压注液枪管（1）、“O”形密封圈（2）、锁紧套（3）、螺母（4）、“O”形密封圈（5）、复位弹簧（6）、连接钢丝（7）、“O”形密封圈（8）、低压缸（9）、增压活塞（10）、连接销（11）、顶杆（12）、阀体（13）、压杆（14）、密封堵（15）、“O”形密封圈（16、17、18）、导液阀座（19）、钢球（20）、手柄（21）、“O”形密封圈（22、23）、钢垫（24）、密封垫（25）、限位丝堵（26）、丝堵（27）、钢球（28）、锥形弹簧（29）、单向阀座（30）等所组成。高压注液枪管（1）的左端为插入液压支柱三用阀的注液管，右端为高压缸，与螺母（4）采用螺纹连成一体，注液单向阀（由28、29、30组成）装在注液枪管（1）内，由“O”形密封圈（5）密封。高压注液枪管（1）的右端与低压缸（9）的左端用连接钢丝（7）连接成一体，增压活塞（10）的左端断面小，装在高压注液枪管（1）右端，用“O”形密封圈（8）密封，右端断面大装在低压缸（9）内，增压活塞（10）内装有单向阀与高压注液枪管（1）之间装有复位弹簧（6），低压缸（9）的右端与阀体（13）由螺纹连接。阀体（13）内装有顶杆（12），密封堵（15）和导液阀座（19），阀体（13）的下端与手柄（21）采用螺纹连接，手柄（21）中开有高压导液孔。注液枪管（1）插入液压支柱三用阀内，用锁紧套（3）连接牢固，手动压下压杆（14），顶杆（12）顶开钢球（20），高压手柄（21）中的高压乳化液从导液阀座（19）的导液孔进入低压缸（9）中，高压乳化液顶开增压活塞（10）的单向阀（24、25、26、27等构成）进入增压泵的高压缸（复位弹簧（6）的周围），高压乳化液通过注液口单向阀（由28、29、30等构成）到达液压支柱的内腔，高压乳化液使单体液压支柱升起，当液压支柱顶到回采工作面顶板上时，支柱内乳化液压力急剧升高，一直升到泵站所提供的压力P₀为止，即普通注液枪所注给单体液压支柱的初撑力P₀。此刻手柄（21）中的乳化液压力跟支柱内乳化液压力平衡，乳化液停止流动，随即增压活塞的单向阀（由24、25、26、27构成）关闭，此时增压活塞（10）压缩复位弹簧（6）前移，因高压缸（复位弹簧（6）周围）在给支柱注液时已充满乳化液，增压活塞的右部断面S₁比左部断面面积S₂大，在泵站压力P₀的作用下，增压活塞（10）压缩复位弹簧（6）继续前移，根据作用力和反作用力的关系，增压泵的左右两端出现新的压力平衡，增压泵高压缸内压力P₀′通过下式求出：

P₀·S₁＝P₀′S₂+F（复位弹簧的反作用力F很小时可忽略不计）