[其他]折叠式增阻型摩擦支柱

说明书

一种折叠式增阻型摩擦支柱。

本实用新型属于煤矿、其他矿井及隧道、涵洞等工作面或建筑工地所使用的支护设备。

现有的摩擦支柱分为微增阻、急增阻和恒阻式三种类型，其中以微增阻式用量最多。

这种支柱虽然类型不一，但就增阻式而言，其结构均由活柱、柱筒与锁紧机构组成；其中活柱在上，柱筒在下，活柱可在柱筒中伸缩，用锁紧机构将它们锁紧。

现在通用的微增阻摩擦支柱的活柱一般由两根特制的槽型钢对焊而成，其摩擦表面有1：1250的斜度；承受顶板压力时，它随之通过锁紧机构下沉，先是被自动夹紧，然后便由于上述斜度而使工作阻力逐步微量增加。

柱筒也由两根特制的槽型钢对焊而成，其顶端焊着锁紧机构的锁体与托板，下端焊着底座。

锁紧机构由锁体与夹紧装置组成。锁体用卡箍、卡块和摩擦板焊接而成。夹紧装置包括楔组和限位装置；楔组由水平楔、楔块和滑块组成。

工作时，先按顶板高度抽动活柱，调好支柱长度；然后在柱筒顶端的锁紧机构上安装现行的升柱器，从一侧夹住活柱往上顶升，待活柱对顶板造成1～3吨的顶升力后，再用人工锤击，打紧水平楔，使各摩擦偶产生摩阻力，夹紧活柱，支撑顶板。放顶时在贴近空顶区的地方用人工打松水平楔，使活柱自动下落，然后抱走支柱。

这种支柱在锁柱时用人工锤击水平楔，其力量不容易控制，所以各柱工作阻力往往大小不一，导致支柱损坏或顶板恶化。有时由于工作条件限制，水平楔不易打紧，因而始动阻力低，只能靠活柱下降增加工作阻力，于是下降距离必然增大，使顶板随之下沉而遭到破坏；当活柱沾染煤粉较多，或煤粉潮湿时，工作阻力更不可靠；遇到锁紧机构失灵时，活柱自动下落，造成局部空顶；在顶板来压时，往往产生滑动降阻，工作阻力骤然降低，活柱迅速下滑，造成严重危险。而且这种支柱的柱筒口朝上，容易存积煤粉，除粉极为困难。

放顶回柱时，这种支柱要由工人站在贴近空顶区的地方用锤打松水平楔，对人身安全不利，而且支柱容易丢失。有时由于楔组失灵、煤粉压实等原因，打松水平楔后活柱仍不能自动下落，回柱困难，或使支柱丢失、损坏。

这种摩擦支柱的活柱与柱筒断面均为方形，力学性能不合理，而且在主要受力部位有大量焊缝存在，所以容易开焊变形。

单卡环和双卡环式支柱以及英国1981年批准的GB1603025号专利，都将活柱与柱筒的断面改为圆形，还作了其他改进。但它们都和上述摩擦支柱一样是自锁式支柱，开始支撑时始动阻力不能随意调节，因而不能根据直接顶的载荷主动调节锁柱力；在回柱时，未能避免工人贴近空顶区操作这一根本缺点，因而人身安全与支柱回收率都无保证。

单体液压支柱的出现解决了摩擦支柱所造成的一切问题：首先，初撑力可达300千牛顿，并可在此范围内调整；其次，各支柱的支撑力可以保持均匀一致；第三，不存在自动落柱而造成空顶区的问题；第四，没有滑动降阻现象。

但单体液压支柱的制造和维修技术都比较复杂，容易出毛病；升柱时需要用高压泵，操作技术也不简单；其造价昂贵，一般为普通摩擦支柱的4～5倍，这一切都不利于这种支柱的推广。而且，由于柱筒口朝上，容易掉入煤渣，造成磨损而漏油；当载荷超过300千牛顿时，便自动卸载，而在大面积超载时，顶板正需要多根支柱大力支撑，这说明单体液压支柱失去了微增阻式摩擦支柱能够随顶板压力的增大而增阻的优点。

由此看来，设计一种支柱，其造价低廉、使用和维修技术简单、不易磨损、能提高初撑力又能根据直接顶的载荷主动调节始动阻力，放顶时可远距离操作，从而能保证人身安全并提高支柱回收率，此外还能保持微增阻式摩擦支柱随顶板压力的增大而增阻的优点，这一切就是提出本实用新型的目的。

本实用新型改变了各种现用单体支柱的一个共同特点，即柱筒在下、活柱在上的结构；与之相反，本支柱的结构是外柱筒在上、筒口朝下，套在内柱筒外面予以伸缩（这里将活柱称为外柱筒，柱筒称为内柱筒，以下同此）。外柱筒分为上、下段，两段之间由折叠机构相连接，使之可以折叠；外柱筒下段的下端通过他锁式锁紧机构套在内柱筒外面，并可在一定的范围内调整其套合部位，因而可以调节整根支柱的高度。内柱筒下端与柱鞋相连接。内外柱筒的横断面均为圆形。外柱筒顶端为一托板，用来承托与之配套的铰接顶梁；托板的上表面可做成圆弧面（也可以做成平面）。