矿用机械外注式单体液压支柱

矿用机械外注式单体液压支柱是一种重要的矿山支护设备，以下是对其的详细介绍：

一、定义与用途

外注式单体液压支柱是指利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的单根可缩性支柱，其供液方式是从支柱的外部进行。这种支柱主要用于矿井的顶板支护，可与金属铰接顶梁配套使用，也可单独作为点柱或其他临时性支护使用。

二、结构特点

主要部件：外注式单体液压支柱主要由缸体、活柱、三用阀等零件组成。其中，三用阀是支柱的心脏，由单向阀、卸载阀和安全阀三部分组成，分别负责供液、卸载回柱和保证支柱具有恒阻特性。

结构对称性：部分外注式单体液压支柱（如DZ型）的结构左右对称，便于在煤层支护施工中进行操作。

三、工作原理

升柱阶段：操作注液枪把手，高压液体经三用阀内的单向阀、阀筒上的径向孔进入支柱下腔，活柱升高。当支柱顶盖使金属顶梁紧贴工作面顶板，活柱不再升高时，松开注液枪把手，注液枪即切断高压液流。此时支柱下腔压力为泵站压力，使支柱给予顶板一定的初撑力，完成升柱和初撑阶段。

承载阶段：随着支护时间的延长，工作面顶板作用在支柱上的载荷增加。当顶板压力超过支柱额定工作阻力时，支柱内腔的高压液体将三用阀中的安全阀打开，液体外溢，支柱内腔压力降低，支柱下缩。当支柱内腔压力低于安全阀弹簧力时，安全阀关闭，支柱停止下缩。

回柱阶段：将卸载手把插入三用阀筒卸载孔中，转动或扳动卸载手把，迫使安全阀轴向移动，从而打开卸载阀。支柱内腔乳化液经卸载阀喷出，活柱在自重和复位弹簧作用下回缩，达到回柱目的。

四、优点与应用

优点：

升柱速度快，一般为6080mm/s，比内注式快45倍。

初撑力大且稳定。

结构简单、零部件少，故障判断容易，易于维修。

质量轻，可减轻工人劳动强度。

成本低，价格相对较低，可节省大量成本。

应用：外注式单体液压支柱适用于煤层倾角小于一定角度（如25°~35°）的倾斜煤层回采工作面。它是机械化普采工作面的配套设备，也是综采工作面的端头支护设备。

五、维护与保养

为了确保外注式单体液压支柱的正常运行和延长使用寿命，需要对其进行定期的维护与保养。具体措施包括：

定期检查支柱的零部件是否完好、紧固是否可靠。

清洗支柱表面的污垢和锈蚀，保持其清洁和干燥。

检查支柱的密封性能是否良好，如有泄漏应及时更换密封件。

定期对支柱进行润滑，以减少磨损和摩擦。

如发现支柱存在异常声响、变形或损坏等情况，应及时停机检查并修复。

综上所述，矿用机械外注式单体液压支柱具有诸多优点，在矿山支护领域发挥着重要作用。为了确保其正常运行和延长使用寿命，需要对其进行定期的维护与保养。