單體液壓支柱

　　單體液壓支柱是指利用液體壓力產生工作阻力并實現升柱和卸載的單根可縮性支柱。單體液壓支柱主要分為懸浮式、雙伸縮懸浮式、DN內注式以及玻璃鋼單體液壓支柱。

　　單體液壓支柱原理

　　單體液壓支柱是由缸體、活柱、閥等零件組成的。其中三用閥是外注式單體液壓支柱的心臟，它由單向閥、卸載閥和安全閥王部分組成。單向閥供單體液壓支柱供液用，卸載閥供單體液壓支柱卸載回柱用，安全閥保證單體液壓支柱具有恒阻特性。現以外注式單體液壓為例介紹其結構和工作原理。

　　升柱時，操作注液槍把手，高壓液體經三用閥內的單向閥、閥筒上的徑向孔進入支柱下腔，活柱升高。當支柱頂蓋使金屬頂梁緊貼工作面頂板，活柱不再升高時，松開注液槍把手，注液槍即切斷島壓液流，這時支柱下腔壓力為泵站壓力，使支柱給予頂板一定的初撐力，完成升柱——初撐階段。

　　隨著支護時間的延長，工作面頂板作用在支柱上的載荷增加，當頂板壓力超過支柱額定工作阻力時，支柱內腔的高壓液體將三用閥中的安全閥打開，液體從右閥管與安全閥套之間的間隙外溢，支柱內腔壓力降低，支柱下縮。當支柱內腔壓力低于安全閥彈簧力時，安全閥關閉，支柱內腔壓力液體停止外溢，支柱不再下縮。

　　回柱時，將卸載手把插入三用閥筒卸載孔中，轉動卸載手把(或扳動卸載裝設)、迫使安令閥軸向移動，從而打開卸載閥。支柱內腔乳化液經卸載閥、右閥管與注液閥體之間的間隙噴到工作面采空區，活柱在自重和復位彈簧作用下回縮，達到回柱目的。 [1]

　　單體液壓支柱用途

　　單體液壓支柱簡稱為單柱，在結構上與液壓支架不同。它與金屬鉸接頂梁配套，供普通機械化采煤工作面支護使用；也可供綜采工作面局部地區，如端頭或臨時支護使用。單柱沒有推移裝置、整體底座和頂梁，但柱體本身的結構較液壓支架上的支柱復雜。單柱也是恒阻工作式的支柱。

　　單體液壓支柱適用于傾角小于250的水平或緩傾斜煤層(當采用可靠的安全措施時，也可在25°～35°的煤層中使用)，并且要求底板不宜過軟，頂板周期壓力明顯，直接頂易于垮落的圍巖條件，在底板過軟、地質條件復雜或分層的工作面使用單柱時，應采取相應的措施。

　　單體液壓支柱不準在下列條件下使用：

　　(1)淋水過大的工作面。

　　(2)使用其它性能支柱的工作面。

　　(3)使用木頂梁的工作面。

　　(4)有嚴重酸堿性淋水的工作面。

　　(5)暫不適用炮采工作面。 [2]

　　單體液壓支柱分類

　　由缸、活柱、閥等零件組成。以專用油或高含水液壓液(含乳化液)等為工作液，供礦山支護用的單根支柱稱為單體液壓支柱。

　　單體液壓支柱按其供液方式不同，分為外供液式(簡稱外注式)和內供液式(簡稱內注式)支柱。按工作行程不同，支柱分為單伸縮(單行程)支柱和雙伸縮(雙行程)支柱。按使用材質不同，支柱分為鋼質支柱和輕合金支柱。

　　一、活塞式單體液壓支柱

　　(一)內注式單體液壓是柱

　　內注式單體液壓支柱在人力作用下靠支柱內部液體循環達到支撐頂板的目的。其主要由頂蓋、通氣閥、安全閥、活柱體、油缸體、支柱活塞、曲柄滑塊機構等零件組成。

　　內注式單體液壓支柱包括升柱與仞撐、承載、卸載回柱三個過程。但由于支柱結構復雜，維護維修費用高，勞動強度大，生產成本高，使用量在逐步減少。

　　(二)外注式單體液壓支柱

　　外注式單體液壓支柱是往工作面乳化液泵站提供的壓力液體作用下達到支撐頂板目的的，也包括升柱與初撐、承載、卸載回柱三個過程。

　　外注式單體液壓支柱結構主要由頂蓋、加長段、圓弧焊縫、三用閥、柱頭、圓弧焊縫、手把體、活柱、油缸、復位彈簧、活塞、底座等組成。

　　二、懸浮式單體液壓支柱

　　懸浮式單體液壓支柱是20世紀末研發出的新型外注式單體液壓支柱，其克服了活塞式單體液壓支柱存在的焊縫斷裂、內泄漏、操作不便等缺陷，實現了無焊縫、無柱頭、無活塞的結構，具有工作行程大、使用范圍廣、抗偏載能力強、使用安全可靠等特點，在生產實踐中得到了良好的應用效果。懸浮式單體液壓支柱分為單伸縮和雙伸縮支柱兩大類。

　　(一)單伸縮懸浮式單體液壓支柱

　　單伸縮懸浮式單體液壓支柱結構主要由頂蓋、懸浮蓋、活柱、手把閥體、油缸、復位彈簧、底座、三用閥等零部件組成。包括升柱和初撐、承載、卸載回柱式個過程，支柱的控制由三用閥完成。

　　(二)雙伸縮懸浮式單體液壓支柱

　　雙伸縮懸浮式單體液壓支柱主要由頂蓋、懸浮蓋、活柱、套缸、手把閥體、油缸、中缸、復位彈簧、底座、三用閥等零部件組成。 [3]