[发明专利]一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧装置及方法

说明书

本发明公开了一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧装置及方法，其结构由连续升柱器、加压系统、供油管路和监测单元等组成。连续升柱器为核心部件，包括液压油缸、柱筒夹紧套环、柱杆夹紧套环，柱杆夹紧套环通过缸头座与液压油缸活塞杆固定连接，柱筒夹紧套环与液压油缸缸体固定连接，通过加压系统不断加压，连续升柱器与柱杆抱合，使单体支柱柱杆上升，与顶板接触并提供预紧力。本发明通过调节加压系统控制连续升柱器活塞杆伸出、停滞和回缩，该装置结构简单，容易操作，可实现单体支柱连续快速升柱及施加高预紧力，从而为顶板控制提供高恒定工作阻力，保证支护安全。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧装置及方法。

背景技术

机械式恒阻单体支柱因具有支撑能力强，支护稳定，使用简便，使用成本低等特征，在煤矿工程支护领域应用广泛。如何施加预紧力是影响机械式恒阻单体支柱快速有效支撑顶板的关键因素。但在施加预紧力过程中，受巷道支护断面高度和油缸活塞杆伸出长度的限制，需要反复拆卸、安装升柱预紧装置，才能达到提供预紧力的目的，这种装置操作复杂，稳定性差。

因此，从提高单体支柱支护性能考虑，急需对单体支柱预紧装置进行改革。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使得该装置既能够达到对单体支柱连续升柱施加预紧力的目的，又能够实现结构简单，操作方便的效果。

本发明解决上述问题的技术方案是：

本发明的目的是提供一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧装置，包括连续升柱器、加压系统、供油管路和监测单元；所述连续升柱器为核心部件，包括液压油缸、柱筒夹紧套环、柱杆夹紧套环，所述柱杆夹紧套环通过缸头座与液压油缸活塞杆固定连接，所述柱筒夹紧套环与液压油缸的缸体缸尾固定连接；所述加压系统为连续升柱预紧装置的一部分，可采用手动加压泵或动力加压泵加压；所述供油管路包括两根油管，油管两端分别与连续升柱器和加压系统油口相连，所述连续升柱器的两个油口均设置在液压油缸的缸体上；所述监测单元为设置在加压系统前端的压力表。

所述柱杆夹紧套环为开合套环，一侧通过转轴固定连接，另一侧设置有柱杆螺栓孔，通过柱杆夹紧螺栓和夹紧螺母与所述柱杆螺栓孔的连接与分离来控制所述柱杆夹紧套环的闭合与张开。

所述柱筒夹紧套环为开合套环，一侧通过转轴固定连接，另一侧设置有柱筒螺栓孔，通过柱筒夹紧螺栓和夹紧螺母与所述柱筒螺栓孔的连接与分离来控制所述柱筒夹紧套环的闭合与张开。

所述柱杆夹紧套环内部装配有可拆卸圆锥套，所述可拆卸圆锥套通过限位螺栓与柱杆夹紧套环滑动相连，即柱杆夹紧套环侧面中部有一宽度稍大于限位螺栓直径的凹槽，可实现圆锥套在柱杆夹紧套环内沿轴向运动。

所述圆锥套和柱筒夹紧套环内表面为凹凸相间螺纹结构设计，以增大圆锥套和柱筒夹紧套环与单体支柱之间的摩擦力。

本发明还提供一种机械式恒阻单体支柱连续升柱预紧方法，包括以下步骤:

1)将两根油管两端分别与连续升柱器和加压系统油口相连；

2)取下柱杆夹紧螺栓和夹紧螺母及柱筒夹紧螺栓和夹紧螺母，使所述柱杆夹紧套环和柱筒夹紧套环处于张开状态；

3)分别将柱杆夹紧套环和柱筒夹紧套环的两叶套住单体支柱的柱杆和柱筒；

4)将所述柱杆夹紧螺栓和夹紧螺母及柱筒夹紧螺栓和夹紧螺母分别插入柱杆螺栓孔和柱筒螺栓孔内，将所述柱杆夹紧套环和柱筒夹紧套环闭合并锁死；

5)调节加压系统中油路控制开关至进油档，通过加压系统不断加压，活塞杆伸出，圆锥套被挤压，与柱杆抱合，从而使被两个套环夹紧的单体支柱柱杆上升，观察此时压力表示数在额定工作压力范围内；