第 4 期
2010 年 4 月
工 矿 自 动 化
I ndustry and M ine Automa tion
No4
Apr 2010
文章编号 1671 251X201004 0092 03
内注式单体液压支柱
张 悦 沙宝银 崔述凯
国家煤矿支护设备质量监督检验中心 北京 100031
摘要 比较了外注式单体液压支柱和内注式单体液压支柱的优缺点 详细介绍了内注式单体液压支柱的
结构特点及工作原理 内注式单体液压支柱具有使用安全可靠 操作维修方便且环保清洁 不污染水等特
点 在多个煤矿的应用中获得了较好的评价
关键词 单体液压支柱 内注式 外注式 环境保护
中图分类号 TD355 3 文献标识码 B
收稿日期 2009 12 03
基金 项 目 煤 炭 科 学 研 究 总 院 科 技 发 展 基 金 资 助 项 目
2008Q N25
作者简介 张 悦1982 男 山 西侯马 人 主 要研 究方 向为
煤矿支护设备检测检验方法 Emai lsby1027 163 com
0 引言
单体液压支柱属于液压传动设备之一 其工作
原理是利用泵将工作介质液体压入密闭的油缸
迫使活柱上升 初撑时利用液体压力使支柱给予顶
板一定的初撑力 当顶板压力超过支柱初撑力时 油
缸中的液体压力提高 通过液体给予顶 底板一定的
反力 使顶板压力形成新的平衡 阻止或延缓顶板离
层或下沉 达到维护顶板的目的
单体液压支柱属于恒阻式支柱 具有恒定不变
的工作阻力 适用于不同的采煤工作面 不同的顶板
条件和不同的矿山压力 它和金属铰接顶梁配合
可用于煤层倾角为 35以下的任何采煤工作面 单
体液压支柱按供油方式可分成两大类 即外供液式
单体液压支柱
1
简称外注式和内供液式单体液压
支柱简称内注式关于内注式单体液压支柱的文
献资料非常少 因此 本文将全面阐述内注式单体液
压支柱的应用场合 结构特点及工作原理
1 两种单体液压支柱的工作液比较
外注式单体液压支柱是目前煤矿中使用的主导
支柱产品 其工作液是含有 2 3 乳化剂的乳化
液 回柱时乳化液排至 工作面采空区 流入地 下水
中 而乳化液中的乳化油是由基础油 乳化剂 防腐
剂等组成的 进入地下水中以后很难将其彻底清除
据不完全统计 全国各煤矿每年约有 8 000 t 乳化油
排入地下 长此以往 将会对矿山周围的水源水质和
生态环境造成极其严重的污染
2
而且它的使用需
要一套泵站和管路系统 系统多 环节多 管理较复
杂 支柱在排空气升降过程和回柱时 支柱内腔乳化
液外排 乳化液不能回收重复 利用 消 耗乳化液较
大 提高吨煤成本 污染环境 不利于环保
3
支柱注
液前要冲洗注油阀体 若操作不当则很容易弄湿工
人衣服与工作面 劳动条件较差 支柱三用阀是开式
系统 单向阀 卸载阀暴露在外面 极易受到煤粉尘
的污染 使之失效
4 5
内注式单体液压支柱工作液为 5 号液压油 回
柱时油缸中液压油流回活柱内腔形成封闭式循环
不需要泵站和管路系统 配套设备少 成本低 在没
有电源和泵站的地 方照样使用 灵活性大 管理方
便 简单 由于工作液是封闭式循环 支柱回柱时液
压油流回活柱内腔 实现支柱本身液压油的闭路循
环 液压油消耗很少 支柱液压系统为闭式系统 液
压油不外溢 不污染环境 有利于环保 并对工作面
生产影响小 较好地保持了工作面环境 劳动条件较
好 支柱的阀全部装在支柱内腔 受外界污染的可能
性小 可靠性高
2 内注式单体液压支柱的结构和工作原理
2 1 结构组成
内注式单体液压支柱为内部供液结构的矿用单
体液压支柱 主要由顶盖 通气阀 缸体 活柱体 活
塞 手摇泵 卸载阀 安全阀和手把体等零部件组成
如图 1 所示
手摇泵为两级泵结构 一级泵的流量大 压力