單體液壓支柱特性測試儀的製作方法
2023-05-24 07:10:31
專利名稱：單體液壓支柱特性測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦用液壓設備測壓儀表，進一步講是用於煤礦外注式單體液壓支柱壓力測量的多功能測試儀。
中國實用新型專利「輕型測壓計」－－公告號CN2078874U、申請號90224860.X、申請日901210公開了一種適於煤礦採煤面外注式單體液壓支柱壓力液壓強測量的儀表。它的目的是減少測量時的耗液量、以及給支柱造成的卸載，提高測量的準確度；它的構成是，接頭主體前腔裝有帶密封圈的頂針，頂針後部與前腔之間夾有一層中心帶小孔、起防漏作用的圓形彈性密封墊，接頭內腔為一細孔，以減小體積。它的不足之處是，和已有測壓計一樣，都存在測壓需耗液、使支柱造成卸載的問題。此外，該測壓計容易卡在三用閥上卸不下來，卸測壓計時因壓力驟減易打彎錶針。
本實用新型的設計目的在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種在測壓時不需要消耗壓力液、不會造成支柱卸載，而且可以給支柱注液增壓，並通過注液增壓能獲得多種支護參數測定的多功能單體液壓支柱特性測試儀。
本實用新型的設計目的可以通過以下措施來達到在有液體壓力表、注液咀、環形鎖緊套的外注式單體液壓支柱特性測試儀中，設有能通過注液咀2向支柱內注液增壓的增壓器；主殼體5上有與壓力表6油路相通的卸壓閥。
本實用新型的設計目的還可以通過以下措施來達到增壓器採用手動柱塞泵，該泵的泵殼23、活塞24、連杆15、手把20部分都位於主殼體5外、與注液咀2相反的一側，該泵的進液單向閥、出液單向閥位於主殼體5內。
手動柱塞泵的進液單向閥入口端接有手動控制的進液閥，該進液閥的入口端有能與工作面液壓管路聯接的快速接頭33。
手動控制進液閥，有手輪43帶動的、可頂開鋼球34的頂杆42，套在頂杆外的隔離套39，由圓柱彈簧28壓緊在單向閥套35上的鋼球34，裝圓柱彈簧28的壓緊螺釘29，其外部的進液閥體31以及密封件構成。
手動柱塞泵的進液單向閥入口端接有儲液罐60。
儲液罐60為圓桶形，位於主殼體5外、與卸壓閥相反的一側，儲液罐60的內腔與主殼體5的內腔，通過儲液罐60的盤56的內孔相通，盤56用螺母58緊固在進液閥體54下端，儲液罐60的頂端蓋有一帽59。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點
1.通過增壓器給單體液壓支柱注液增壓來達到測壓的目的，即增壓測壓法，測壓時不消耗支柱內的壓力液，不會造成支柱卸載，而且通過增壓可以加強支柱的支撐能力。
2.由於增設了增壓器，大大擴展了該儀器的測量功能a.測壓功能在現場代替試壓機對單體液壓支柱進行測壓試驗，測額定初撐力、安全閥開啟值、關閉值等；進行穩壓試驗測支柱密封性能。帶儲液罐型式的，除了測支柱初撐力和實際支撐力，還可在地面代替試壓機對支柱進行高低壓密封性能試驗，及單向閥開啟和關閉值試驗。
b.頂板及墊層軟硬性質測定，求頂板及墊層的綜合剛度。
c.在現場代替底板比壓儀，求底板及其墊層的綜合剛度。
附圖的圖面說明
圖1本實用新型實施方案一的結構主視圖圖2本實用新型實施方案一的結構主視圖的A－A剖視圖圖3本實用新型實施方案二的結構主視圖圖4本實用新型實施方案二的結構主視圖的K向剖視圖圖5本實用新型實施方案二的外形示意圖右視圖圖6本實用新型實施方案二的外形示意圖主視圖本實用新型下面將結合附圖和實施例作進一步詳述實施例1圖1示出了實施方案一的內部結構。主要由進液閥、手動柱塞泵、主殼體5、壓力表6、注液咀2、卸壓閥六部分組成。
a.進液閥是一個用手輪頂杆控制的閥門。用來使儀器與管路系統高壓乳化液接通或斷開。它位於進液單向閥的入口側，上端用絲扣擰在主殼體5上。在絲扣內裝有進液閥體31。其下端可與工作面的液壓管路通過快速接頭33連接。接頭33內腔有高壓O型密封圈。該閥由進液閥體31、壓緊螺釘29、圓柱彈簧28、鋼球34、單向閥套35、接頭33、隔離套39、頂杆42、頂杆手輪43、螺母40、平墊圈41構成。其餘為O型密封圈30、32、36、38、44和擋圈37。
b.手動柱塞泵為本測試儀的增壓器，或稱增壓泵。它位於主殼體5的右邊，即與注液咀2相反的一側。該泵包括泵殼23、活塞24、連杆15、銷軸16、支承座17、把套18、手把銷軸19、手把20以及O型密封圈25、26、擋圈27、緊固套21、防塵墊22、開口銷49，以及在主殼體5中沿壓力表接套8的軸線自上而下設置的出液單向閥和進液單向閥構成。構成出液單向閥和進液單向閥的另件相同，而且可採用支柱三用閥的另件，它們是錐形彈簧10、壓緊螺套11、鋼球12、單向閥墊13、限位套14。
c.主殼體5在主殼體5上有五個通孔，下邊連進液閥，上邊連壓力表6，左邊連注液嘴2，右邊連增壓器的泵殼23，後面連卸壓閥的卸壓孔，殼內裝有進液、出液單向閥。
d.壓力表6為0～60MPa、φ100、1.5級精度的，與主殼體5的接套8間用U形卡51卡住壓力表6的表座7，以便於壓力表6的更換、轉向而不脫節。其餘為表墊50、擋圈52、O型密封圈9、53。
e.注液咀2位於主殼體5左側，與壓力表6的接套7、出液和進液單向閥的軸線互相垂直。測壓時可連接到單體液壓支柱的三用閥上，並用套在注液咀2外的鎖緊套3鎖住。1、4為O型密封圈。
甲f.卸壓閥位於主殼體5後側、與液體壓力表6接套8的軸線及注液咀2的軸線相垂直的方向上。該閥由卸壓閥螺栓45、卸壓閥手輪46、卸壓閥墊47、卸壓閥殼48構成，如圖2所示。通過擰緊手輪46可將卸壓孔堵死密封，或擰鬆手輪46使壓力表6卸壓。
使用方法把測試儀下邊的進液閥與工作面的液壓管路通過快速接頭連接，順時針擰緊卸壓閥手輪46將卸壓孔堵死。把注液嘴2插入支柱三用閥上，鎖上鎖緊套3，將進液閥的頂杆手輪43順時針旋轉讓頂杆把進液閥的鋼球34頂開，經過手動柱塞泵的兩個單向閥，一路經注液嘴2進入支柱三用閥，使支柱內腔壓力達到初撐力，另一路經接套8的阻尼孔進入壓力表6指示支柱正在上升的壓力，達到初撐力值。記錄此值。支柱內腔壓力達到初撐力後，用手把20往復壓動活塞24使支柱內的壓力逐步增高，直至達到支柱的額定工作阻力，安全閥開啟，支柱處於恆阻壯態。同時，分段測出不同壓力值對應的活柱的伸出量，作好記錄，將頂杆手輪43逆時針旋轉讓鋼球34在彈簧28的作用下關閉進液閥，然後鬆開卸壓閥螺栓45，將壓力表6的壓力降到零，再卸下測試儀進行下一棵支柱的測定。
支柱活柱伸出量值的測定在活柱與柱缸分界面處作上記號。若分界面處有煤粉也可以煤粉作記號，用鋼尺測量活柱伸出量。例如，對應於15、20、25、30、35MPa時的壓力值，分別量出伸出量為L1、L2、L3、L4、L5，作好記錄，以便繪製支護特性曲線。
利用測定的壓力值和活柱伸出量，可以確定支柱的額定初撐力、安全閥的開啟值、關閉值，及其實際初撐力。並能在現場進行穩壓試驗支柱的密封性能。繪出支護系統的特性曲線圖及剛度曲線圖。
通過壓力變化的測定，同時測定頂板及其墊層的壓縮量，可求出頂板及其墊層的綜合剛度。根據不同背頂材料對頂板墊層綜合剛度的影響，選擇合適的背頂材料，相鄰兩柱的拉線距離，測出柱距是否合格。
通過壓力變化的測定，同時測定底板及其墊層的壓縮量，可求出底板及其墊層的綜合剛度，代替底板比壓儀使用。亦能測定底臺煤、軟底、或底板侵水變軟的單向抗壓強度值，以及底臺煤或薄偽底的厚度值。並能根據單向抗壓強度值的大小選配柱鞋的底面積。
實施例2圖3、5、6示出了實施方案二的內部結構和外形。它省去了進液閥，而在進液單向閥的入口處換接進液閥體54，並通過進液閥體54接一個儲液罐60。該儲液罐60為圓桶形，位於主殼體5外、與卸壓閥相反的一側，儲液罐60與主殼體5通過儲液罐60的盤56相連接，盤56用螺母58緊固在進液閥體54的下端，儲液罐60的頂端蓋有一圓形的帽59。儲液罐60與主殼體5兩者的內腔，通過盤56的內孔相通。儲液罐60裡的乳化液通過盤56、進液閥體54二者的內孔，進入主殼體5的內腔。打開儲液罐的帽59，可添加乳化液。55、57為O型密封圈。
實施方案二的卸壓閥如圖2所示。其餘與實施例一相同。
使用方法帶儲液罐的測試儀不接液壓管路。而要先將儲液罐用注液槍灌上乳化液。將該測試儀的注液咀2插入三用閥鎖上鎖緊套3後，直接用手把20往復壓動活塞24，將儲液罐60裡的乳化液增壓注入支柱內腔，使壓力表6指示由零迅速上升，當注液壓力比柱內壓力略高一點時，即頂開支柱三用閥的單向閥，壓力表6指示暫時穩壓緩慢上升，此值即支柱的支撐力值。然後繼續壓動活塞24直到安全閥開啟，支柱處於恆阻狀態。分段測出不同壓力和對應的活柱伸出量，作好記錄，然後鬆開卸壓閥的螺栓，將壓力降到零，卸下儀器進行下一棵支柱的測定。
測初撐力與實施例1不太相同，需先用注液槍使支柱升柱支撐達到初撐力，然後用該測試儀按上述方法測定。而不代替注液槍注液。
帶儲液罐形式的測試儀特點是，不依賴工作面液壓管路，可在地面維修車間使用。其餘用法與實施例1相同。
權利要求1.一種外注式單體液壓支柱特性測試儀，有液體壓力表、注液咀、環形鎖緊套，其特徵在於a.有能通過注液咀(2)向支柱內注液增壓的增壓器，b.在主殼體(5)上有與壓力表(6)油路相通的卸壓閥。
2.根據權利要求1所述的外注式單體液壓支柱特性測試儀，其特徵在於所說的增壓器為一手動柱塞泵，該泵的泵殼(23)、活塞(24)、連杆(15)、手把(20)部分都位於主殼體(5)外、與注液咀(2)相反的一側，該泵的進液單向閥、出液單向閥位於主殼體(5)內。
3.根據權利要求2所述的外注式單體液壓支柱特性測試儀，其特徵在於所說的手動柱塞泵的進液單向閥入口端接有手動控制的進液閥，該進液閥的入口端有與工作面液壓管路聯接的快速接頭(33)。
4.根據權利要求3所述的外注式單體液壓支柱特性測試儀，其特徵在於所說的手動柱塞泵的進液單向閥入口端的進液閥，有手輪(43)帶動的、可頂開鋼球(34)的頂杆(42)，套在頂杆外的隔離套(39)，由圓柱彈簧(28)壓緊在單向閥套(35)上的鋼球(34)，裝圓柱彈簧(28)的壓緊螺釘(29)，其外部的進液閥體(31)以及密封件。
5.根據權利要求2所述的外注式單體液壓支柱特性測試儀，其特徵在於所說的手動柱塞泵的進液單向閥入口端接有儲液罐(60)。
6.根據權利要求4所述的外注式單體液壓支柱特性測試儀，其特徵在於所說的儲液罐(60)為圓桶形，位於主殼體(5)外、與卸壓閥相反的一側，儲液罐(60)的內腔與主殼體(5)的內腔，通過儲液罐(60)的盤(56)的內孔相通，盤(56)用螺母(58)緊固在進液閥體(54)下端，儲液罐(60)的頂端蓋有一帽(59)。
專利摘要本實用新型涉及礦用測壓儀器，進一步講是煤礦外注式單體液壓支柱壓力多功能測試儀。由注液嘴、壓力表、主殼體、增壓泵、卸壓閥、進液閥組成，也可不加用於接液壓管路的進液閥，而增加供液用的儲液罐。測壓時，用手動增壓泵給支柱注液增壓，即增壓測定法。克服了已有測壓計測壓時消耗支柱內的壓力液、造成支柱卸載的弊端。特別是通過增壓，可以實現多種支護參數的測定，測繪出支柱的支護特性，在井下現場或地面代替試壓機對支柱作壓力試驗等。
文檔編號G01L19/00GK2108917SQ9123183
公開日1992年7月1日 申請日期1991年12月19日 優先權日1991年12月19日
發明者胡長仁 申請人:新汶礦務局