[其他]大高度单柱式切顶支柱

说明书

本发明提供一种适于矿井下工作面使用的切顶支柱。由于井下工作面地质条件是变化的，存在顶底板倾斜和不平。为了有效地支护顶板和放顶。有的切顶支柱和国内外单柱式切顶支柱的高度系列，均定1.8米为最高挡。

本发明切顶支柱的支撑高度，在15°倾角以内可达1.8～2.8米。对于厚度在1.8米以下的煤层，其适应倾角相应加大。例如煤层厚度为1.5米时，倾角最大可达25°。

由于采用了浮动复位机构，液压支柱受侧向载荷时，能沿任意方向顺势让压。当载荷消除后，液压立柱即自动复位，回到与地心垂直的状态。因而这种切顶支柱的重心偏移小，结构稳定性好。本设计的液压千斤顶有一段浮动行程。用以避开冒顶时产生的横向冲力峰破坏千斤顶。同时所配置的大流量安全伐可以使液压立柱具有较强的承受冲击载荷能力。

工作原理如附图所示：

液压立柱3被安装在有球形底面的锥形底座8上，它通过一组复位弹簧7和在其上的球形轴瓦6被浮托住。在仅有液压立柱自重没有外加载荷的情况下，由于复位弹簧的力量，离开一个距离C。此时液压立柱依靠球形轴瓦的支撑。可以在锥形底座座身内任意摆动。撤去外加侧向力，立柱由于下部加有配重套9，如同不倒翁一样，重力始终指向地心，致使重心较少偏移，从而提高了切顶支柱的稳定性。

液压立柱承受外载时，力首先通过球形轴瓦传到复位弹簧上，使之压缩，直至C＝0。此时外力即全部作用在底座上。底座结构坚实，底面积较大，因而使整机重心下移。同时底座采用脚掌形底基结构，进一步增加了切顶支柱的稳定性。保证了液压立柱高度加大后，在一定倾角范围内，整机仍能稳定工作，而不致翻倒。附图中：

柱帽1采用球绞结构，它比通常的钢丝绳连接和销轴连接具有更大的摆动范围和可靠性。柱帽的复位通过一组拉簧2实现，液压千斤顶12的总行程为工作行程与浮动行程之和。操纵伐13在零位时液压千斤顶的活塞腔与活塞杆腔均无液压。因而切顶支柱受到较大外加侧向载荷时，浮动行程即可保证液压千斤顶不受外力，从而可以有效地保护液压千斤顶和被推移的运输机免遭过载而损坏。

液压立柱和液压千斤顶的这两种浮动功能。加之液压立柱本身较高的支撑力，使这种切顶支柱具有对付坚硬难冒落顶板较强的支撑能力和切顶能力，以及对煤层厚度、煤层倾角的较大适应范围。

使用实例：（1）现已设计为山西杨涧煤矿一个85米长采煤工作面的DQZ-18型切顶支柱，其主要技术特征为：

支撑高度    1170～1800    毫米

倾斜度    0～12    度

额定承载力    1200    千牛顿

底座压强 23.5 公斤/厘米²

千斤顶推力    160    千牛顿

千斤顶拉力    76.5    千牛顿

千斤顶行程    800+400    毫米

自重    800    公斤

该工作面为厚度8米左右，层理致密，岩层稳定，节理不发育的难冒落顶板，冒落块度较大。（属2～3级之间顶板）。

（2）为山西小峪煤矿设计的DQZ-25型切顶支柱，其主要技术特征：

支撑高度    1900-2500    毫米

倾斜度    0-10    度

自重    1000    公斤

（其余参数同DQZ-18型。）

附图为大高度单柱式切顶支柱结构，图中序号表示：

1-柱帽;2-拉簧;3-液压立柱;

4-液控单向伐;5-大流量安全伐;

6-球形轴瓦;7-复位弹簧;

8-锥形底座;9-配重套;

10-连接铰;11-进回液管;

12-液压千斤顶;13-操纵伐。

14-脚掌形底基：15-球形底面。