毕冬君

摘 要：目前单体液压支柱存在的主要问题是空载升柱速度较慢，支护工作效率较低。针对这一问题，本文设计了一种具有空心柱塞结构的高效单体液压支柱，并对其关键部分进行规范设计，高效单体液压支柱的活柱及柱塞强度满足要求，整体稳定性好，升柱速度比原支柱快一倍以上。

关键词：高效单体液压支柱；设计；强度；升柱速度

0引言

外注式单体液压支柱的工作原理是利用高压乳化液推动液压支柱的伸长及提供支护承载力，是煤矿井下广泛使用的支护设备。外注式单体液压支柱主要包括缸体、活柱、活塞、三用阀等部件。注液枪将乳化液泵内的乳化液通过三用阀打入液压支柱缸体内，推动活柱及活塞工作。

1. 高效单体液压支柱结构组成及工作原理

如图1 所示。高效单体液压支柱主要包括：手把、三用阀、活柱、通气阀、缸体、柱塞、弹簧、单向阀等部分。

空心柱塞7安装在活柱3 腔内，活柱3与缸体6组成活塞缸结构，活柱3与空心活柱7形成柱塞缸结构。因此，空心柱塞7将活塞腔分隔成其内部活塞腔A 外部活塞腔B，单向阀10 和11 将A、B 两腔连通。在空行程阶段，通过阀体控制，乳化液进入活塞腔A内，在活柱3与空心活柱7形成的柱塞缸内发生作用，活柱7快速上升，活塞腔B的体积增大，此时，B腔通过单向阀12从油箱（ C 腔） 吸取同样体积的乳化液。当支柱上升到与顶板接触后，支柱液压系统系统压力升高，压力油通过单向阀11进入活塞腔B，塞腔A 和塞腔B 联通，在两腔压力油的共同作用下提供稳定的支撑力。……