DW型矿用单体液压支柱密封结构的改进

1、 收稿日期:2008-12-11作者简介:樊怀磊(1966 , 男, 河南焦作人, 工程师, 1989年毕业于焦作矿业学院, 现从事支护工作。DW 型矿用单体液压支柱密封结构的改进樊怀磊(焦煤集团公司, 河南焦作454000摘要:分析了DW 型单体液压支柱漏液的原因, 通过对DW 型矿用单体液压支柱的活塞和底座体结构改进, 提高了单体液压支柱的密封性能和强度, 减轻了工人劳动强度, 促进了煤矿安全生产, 提高了经济效益。关键词:活塞; 底座体; 密封; 卡箍圈中图分类号:T D35513文献标识码:B 文章编号:1003-0506(2009 02-0067-01DW 型矿用单体液压支柱主要用于

2、采煤工作面的支护, 其支护性能关系到采面生产安全。而单体液压支柱的漏液问题一直是安全支护的重要隐患。漏液的支柱需送到井上维修, 既影响了正常生产, 又增加了工人的劳动强度, 且降低了支护的安全性。单体液压支柱的活塞、底座体是支柱密封的重要部件之一, 支柱漏液80%以上是由活塞、底座体的结构和质量问题造成的。为此, 对单体液压支柱的活塞、底座体的密封和结构改进显得尤为重要1活塞密封结构改进111漏液原因图1a , 在单体液压支柱活塞上安装有2道密封圈(Y 形密封圈和O 形密封圈 , Y 形密封圈是防止液体从活塞与油缸内径 100mm 处漏液, O 形密封圈是防止活塞与活柱体内径 80mm 处漏液

3、。在活塞上装2道O 形圈, 内端O 形圈起密封作用, 在活塞的前端 80mm 处; 外端的O 形圈起连接作用, 连接尺寸 82mm 。由于原密封形式的缺陷, 在装配活塞时, 内端的O 形圈首先通过 82mm 处的沟槽 8315mm 615mm , 如果安装不正, 容易将 80mm 处起密封作用的O 形圈挂伤, 造成单体液压支柱漏液, 从而影响采煤工作面支柱的安全性和支护性能。活塞本身的强度和性能决定了它的重要性, Y 形圈的槽和导向环槽的位置是由密封圈的性质决定的。因此, 只能对活塞的O 形圈位置和结构进行重新设计, 避免在装配和使用过程中的支柱漏液现象 。结构改进图1b 为新型活塞密封装配的

4、主视图, 新型活塞密封由活塞、活柱体、 80mm 处密封用O 形圈、挡圈和连接用O 形圈、Y 形圈、导向环组成, 活塞上装有密封用、连接用O 形圈, 密封用O 形圈在连接用O 形圈的后面。将 80mm 和 82mm 两种尺寸统一为 80mm , 简化加工工序, 并且增加活柱体的壁厚, 从而增加活柱体的抗压强度。装配时, 密封用O 形圈不经过 8315mm 615mm 与 80mm 尺寸配合装配成一体, 避免了密封用O 形圈碰伤。由于将活柱体的单边厚度增加1mm , 增加了其强度, 避免了安装过程中O 形圈的损伤, 防止由于压力过大造成活柱体 80mm 变形漏液。改进后的新型活塞适用于大倾角采煤

5、工作面, 支柱活塞密封后, 增加了密封性能的可靠性, 减少了加工工序(原2个台阶 80mm 、 82mm , 改为 80mm 一个台阶 , 降低了加工成本, 提高了密封性能, 保证了正常生产。2底座体密封结构改进211漏液原因原单体液压支柱底座结构如图2a 所示, 支柱底座的密封圈在油缸的 100mm(下转第89页 762009年第2期中州煤炭总第158期 易发灾害区域, 制定针对性、可靠性和可操作性强的不同的人员撤退、风流控制和灾害处理的优化方案, 并防止或减少诱发继发性灾害的可能。313落实防突措施, 防治突出事故(1 严格执行“四位一体”综合防突措施, 当采掘工作面遇到地质构造、煤层厚度

6、和倾角变化以及瓦斯和地应力异常时, 应及时采取有效的防治措施, 确保突出煤层有效消除煤与瓦斯突出危险。(2 通过对矿区瓦斯地质、瓦斯基本参数、突出规律及控制因素、构造软煤分布规律和突出指标等方面的研究, 提供有效预测。可靠的突出危险性预测是保证突出危险煤层安全高效生产的重要环节。(3 强化区域防突措施, 做到“可保尽保, 应抽尽抽”。(4 通过采取增大煤层透气性、提高封孔效果、合理钻孔密度、保证预抽时间等措施, 提高瓦斯预抽效果。(5 探索快速消突措施, 实现采掘平衡。(6 提高瓦斯抽放打钻工艺水平和技术装备水平, 为预抽瓦斯创造条件。314加快瓦斯治理成果的转化推进瓦斯治理理论研究, 推广和

7、应用先进适用技术和装备, 加快科研成果转化, 是实现煤矿瓦斯防治工作的重要手段。随着煤矿瓦斯治理工作的不断发展, 科技创新的支撑作用将越来越明显。315切实解决小煤矿安全问题小煤矿安全基础管理薄弱, 当前尤其要重视解决小煤矿瓦斯监测监控系统不健全、“一通三防”管理混乱、以掘代采、多头作业和无风微风作业等问题。凡具有一定规模、瓦斯含量较高的小煤矿, 也要建立抽采系统; 暂时不具备抽采条件的小煤矿, 要优化采掘布局, 加强通风管理。严厉打击偷采和“三超 ”等违法违规行为, 坚决取缔违法经营的小煤矿。4结语尽管我国煤田瓦斯地质条件复杂, 瓦斯治理的基础工作还比较薄弱, , , 科, (责任编辑:秦爱

8、新 (上接第67页 处, 在装配时, 部, , 使油缸内产生向外的涨力。由于油缸外径属于自然状态, 顶板瞬间来压大于油缸缸体承受压力极限时, 油缸缸体底部变形, 形成喇叭口, 造成 102mm 定位尺寸失效, 从而导致了 100mm 处的密封失效漏液。焦煤集团井下采煤工作面漏液的单体液压支柱, 由于50%以上的油缸底部变形, 严重影响了采煤工作面支柱的安全性。底座体密封主要在油缸底部 100mm 处, 如增加油缸厚度, 势必会造成成本增加。经研究, 应从底座体上进行改进和设计, 防止外涨压力过大时对单体支柱油缸造成的影响。图2单体液压支柱底座结构示意212结构改进改进后的新型带卡箍底座体的装配

9、如图2b 所示, 它由底座、油缸、 100mm 处密封用O 形圈、防挤圈和 102mm 处连接钢丝组成。为了防止油缸底部压力过大造成密封失效漏液, 在单体液压支柱的零件底座体上设计一个止口, 如果顶板压力过大, 底座体上的止口紧紧地包住油缸缸体的外径, 从而解决了油缸缸体底部变形的问题。在装配时, 卡箍 112mm 315mm 内径与油缸底部的外径 112mm 5mm 配合, 卡住油缸的外径, 防止由于压力过大造成油缸底部变形漏液。3结语(1 改进后的新型活塞和底座体从根本上解决了原活塞和底座体设计的缺陷, 简化了加工工序, 避免了在装配中造成密封件的损伤以及使用中压力过大造成活柱体和油缸底部变形漏液现象。(2 新型活塞和底座