[发明专利]一种矿用带压液压介质置换液压缸

说明书

技术领域

本发明涉及液压领域，具体涉及一种矿用带压液压介质置换液压缸。

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液压缸进行初撑，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，其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。

为了预防液压缸的腐蚀，广大工程技术人员做出了很大的努力。CN102852537A公开了一种矿用单体液压支柱的镍钛合金腹膜技术，包括如下步骤：1、对于活柱体的外面，液压缸的内面等表面，先进行抛光打磨，去除内外表面的灰尘和油污；2、将镍钛合金管镶套于活柱体的外面，液压缸组件的内面；3}然后在活柱体的内部、液压缸组件的内部注入高压水，使其高压膨胀贴合；4、经冷拉机对复合截面进行复合精加工处理；5、对上述四步得到的半成品再进行浮镗滚压复合加工，采用浮镗、滚压，使镍钛合金管与27SiMn钢管复合成为一体等。CN101403310公开了一种耐腐蚀单体液压支柱，其采用在液压缸表面、活柱体表面以及三用阀的左、右阀筒表面涂布有聚氯乙烯涂层的方式来预防液压缸的腐蚀。CN201802416U公开了一种矿用防腐单体液压支柱，其采用在液压缸组件表面、活柱组件表面、三用阀的左右阀表面均采用复合不锈钢技术，其外表面镀有聚氯乙烯、聚氨酯涂层，通过冷压铸造成型，从而使部件的表面金属与空气中的水、氧气隔绝，达到永久性防腐蚀的作用。CN103573740A则公开了一种防锈液压液压缸，其采取在活塞杆上设置防锈筒，防锈筒内装有防锈油的方式，避免活塞杆生锈、腐蚀，从而有效保障液压缸的正常工作。

但是，由于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。虽然上述技术在一定程度上防止或延缓了液压缸的腐蚀，但是，上述技术工艺复杂，增加了制造成本；而且，乳化液在长期使用后会大大增加腐蚀的可能性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术的不足，而提供一种矿用带压液压介质置换液压缸。

本发明的目的是通过下面的技术方案而实现的：一种矿用带压液压介质置换液压缸，所述液压缸具有缸体2、位于缸体2内的活塞3以及与活塞3联成一体伸出缸体2外部的活塞杆，缸体2内的空间由活塞3分成无杆腔部分和有杆腔部分；在无杆腔部分设有无杆腔控制液接口8，在有杆腔部分设有有杆腔控制液接口7，供液管路通过有杆腔控制液接口与有杆腔部分连接；在活塞杆上还设有分别与无杆腔部分连通的无杆腔排液口5和与有杆腔部分连通的有杆腔排液接口6。

在无杆腔部分设有无杆腔安全阀接口1，安全阀通过无杆腔安全阀接口1与无杆腔部分连接；在有杆腔部分设有有杆腔安全阀接口4，安全阀通过有杆腔安全阀接口4与有杆腔部分连接。

所述无杆腔排液口5和有杆腔排液接口6分别与一个顺序阀连接。

所述顺序阀的开启压力为25MPa。

连接无杆腔部分和无杆腔排液口5的无杆腔排液通道以及连接有杆腔部分和有杆腔排液接口6的有杆腔排液通道为钻孔。

所述有杆腔排液通道的底部设有一个堵头。

所述堵头与所述有杆腔排液通道通过螺纹连接。

另外，本发明还提供了一种置换液压缸液压介质的方法，包括如下步骤：