技术领域
[0001] 本发明涉及液压支架推移千斤顶技术领域，具体涉及一种液压支架水介质推移千斤顶密封装置。
相关背景技术
[0002] 液压支架是现代采煤设备机械化和自动化的关键设备，它与大功率采煤机和刮板运输机相结合，形成井下工作面综合机械化采煤设备。液压支架推装置（由推移杆、推移千斤顶、推移连接头等部件组成）主要对液压支架进行推拉，确保液压支架拉架以及推溜的功能。井下工作面仰采过程中推移千斤顶由于行程长、受到较大的偏载再加上频繁的往复运动和润滑不良以及内部产生锈蚀和杂质等因素，导致千斤顶导向单侧摩擦出现批量串液和密封失效，影响液压支架的拉架和推溜效率。推移千斤顶的稳定性对于综采设备的移架和推溜动作有着至关的重要作用，决定着综采工作环境的安全性和工作面生产效率。因此，液压支架受地质条件及采煤工况变化，水介质推移千斤顶密封装置可靠性研究越来越引起社会各界的关注。
[0003] 以往乳化液介质的推移千斤顶活塞杆表面及缸筒内部因承压和腐蚀等原因，出现锈蚀、麻点、麻坑等现象，严重影响密封件的各种使用性能，致使其在使用中失效，造成大面积系统漏液、水体污染、土壤油质化。以纯水为介质千斤顶具有无污染、成本低、阻燃性等优点，是今后绿色开采行业发展的趋势。现有技术中，如中国公开专利CN 214837473 U中公布的一种纯水介质液压缸的密封组件及液压缸，在液压缸内添加纯水介质，纯水介质不含任何毒素，即使纯水介质出现泄漏的情况对环境也没有污染，纯水介质不易变质使用寿命较长。但是纯水介质相较于液压油或乳化液介质来说冲击力大，容易产生气蚀、振动及噪声，而且润滑性能很差，容易产生干摩擦和腐蚀加速磨损速度，且水的黏度比液压油小很多，所以更容易泄露。
具体实施方式
[0040] 参见以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0041] 实施例1：本发明提供了一种液压支架水介质推移千斤顶密封装置，通过使用改性高性能密
封材料、优化密封结构等措施，提出了高可靠推移千斤顶密封系统解决方案。
[0042] 如图1‑4所示本发明提供了一种液压支架水介质推移千斤顶密封装置，包括：缸筒1、活塞2、活塞杆3、导向套4、缸底5，所述缸筒1一端连接缸底5，另一端连接导向套4，所述活塞杆3在缸筒1的内部与导向套4滑动连接，所述活塞2设置在活塞杆3的一端，所述活塞2与缸筒1滑动连接，所述导向套4上设置有活塞杆密封圈6，轴用缓冲封7，轴用导向环8，防尘圈9，缸口密封10，所述活塞2上设置有活塞密封圈11、孔用导向环12，活塞密封圈12，所述活塞杆3内部设置有直线位移传感器13，所述缸底5内设置有连通管501。
[0043] 活塞杆密封圈6包括第一弹性体601和第一耐磨圈602，第一耐磨圈602的内侧壁套在第一弹性体601的内侧壁上。第一弹性体601使活塞杆密封圈6保持弹性，第一耐磨圈602具有耐磨性。其中第一弹性体601的材料为丁腈橡胶，第一耐磨圈602的材料为耐水解改性耐磨自润滑聚氨酯材料。第一耐磨圈602的材料为改性超高分子量改性聚乙烯且分子量大于900万分子量。
[0044] 第一弹性体601的内侧壁设置有第一凸起部6011，第一凸起部6011的中间厚度大于两端的厚度；第一耐磨圈602的外侧壁设置有补偿层603，补偿层603与第一凸起部6011贴合；第一耐磨圈602的内侧壁设置有第二凸起部6021。补偿层603提升第一弹性体601与第一耐磨圈602的连接力，防止第一耐磨圈602与第一弹性体601分离。第一凸起部6011能够为第一耐磨圈602提供足够的密封预紧力，并对第一耐磨圈602起到补偿作用，能够承受更大的冲击力且具有更好的密封效果，第二凸起部6021有助于减小磨损和密封区域的压力，活塞杆密封圈6在不改变构成尺寸和材料性能的基础上，可以在活塞杆3往复运动的过程中承受更大的动态压力冲击，压力变化时保证活塞杆3的密封性，使用的寿命更长。
[0045] 活塞密封圈11包括第二弹性体1101和第二耐磨圈1102，第二耐磨圈1102的内侧壁套在第二弹性体1101的外侧壁上。第二弹性体1101使活塞密封圈11保持弹性，第二耐磨圈1102具有耐磨性。第二弹性体1101的材料为丁腈橡胶，第二耐磨圈1102的材料为耐水解改性耐磨自润滑聚氨酯材料。第二耐磨圈1102的材料为改性超高分子量聚乙烯且分子量大于
900万分子量。第二耐磨圈1102具有较高的耐磨性，在水介质润滑性较差的情况下也可以长时间使用，具有较高的使用寿命。
[0046] 第二弹性体1101的截面呈T形，第二弹性体1101的两端设置有支撑环槽11011，支撑环槽11011内设置有L型支撑环1103，第二耐磨圈1102在L型支撑环1103之间。L型支撑环1103可以对第二弹性体1101具有抗侧向挤压、抗偏载及耐冲击压力的作用，有助于减小磨损、脉冲和压力冲击损坏，在活塞2直线往复运动的过程中适应动态压力，保证活塞2的密封性，提升使用的寿命。L型支撑环1103的材料为碳纤维改性聚甲醛材料，极大提升了抗高压、侧向偏载和使用寿命；
第二耐磨圈1102的外侧壁设置有第三凸起部11021，第三凸起部11021的中间厚度
大于两端的厚度。第三凸起部11021有助于减小磨损和密封区域的压力，活塞密封圈11在不改变构成尺寸和材料性能的基础上，可以在活塞杆3往复运动的过程中承受更大的动态压力冲击，保证活塞杆3的密封性，使用的寿命更长。
[0047] 导向套4内的轴用导向环8设置有三个，轴用导向环8与活塞杆3滑动连接；活塞密封圈11的两侧各设置两个孔用导向环12，孔用导向环12与缸筒1滑动连接。轴用导向环8和孔用导向环12的材料为碳纤维改性聚甲醛材料，提升了侧向偏载和使用寿命。
[0048] 防尘圈9为伞形双唇防尘圈，防尘圈9的外侧设置有卡槽901，卡槽901与导向套4卡合连接，防尘圈9内侧设置有锥形面902，防尘圈9的内侧设置第四凸起部903。防尘圈9可以有效阻挡外界粉尘和泥浆进入缸筒1内部污染纯水介质。
[0049] 轴用缓冲封7位于轴用导向环8和活塞杆密封圈6中间。轴用缓冲封7可以切断高压时的冲击压力，减少对活塞杆密封圈6的冲击频次。
[0050] 导向套4的外侧面设置有缸口密封10，缸口密封10与缸筒1的内壁连接。缸口密封10的结构为Y形封。缸口密封10具有耐高压、抗挤压、便于安装的优点。缸口密封10的材料为耐水解高回弹聚氨酯材料。
[0051] 缸筒1的内壁、导向套4的表面及活塞2表面镀有铜层，铜层采用冷熔铜合金熔覆工艺，铜层的材料为Mn10‑AL8‑Ni5高锰镍铝青铜，抗拉强度≥600MPa，厚度0.8—1.0mm，硬度HB180‑260。采用冷熔铜合金熔覆工艺镀的铜层具有更高的防锈、防腐蚀和防污染的性能，提升了耐磨性能。
[0052] 实施例2：如图7所示，实施例2与实施例1的区别在于导向套4由导向套组件A401和导向套组
件B402通过螺纹连接组成，所述导向套组件A401与导向套组件B402的端面连接处形成活塞杆密封槽，用于放置活塞杆密封圈6。由于活塞杆密封圈6增加了第一耐磨圈602，其硬度增大弹性降低，在装配时较困难。本实施例中，将导向套4分为导向套组件A401和导向套组件B402，先将活塞杆密封圈6放入导向套组件A401中，再通过螺纹旋转导向套组件B402，使活塞杆密封圈6被压紧。
[0053] 工作原理：连通管501进入纯水，纯水进入缸筒1，水压将活塞2顶起。在运动的过程中，活塞杆密封圈6通过第一凸起部6011为第一耐磨圈602提供足够的密封预紧力，并对第一耐磨圈602起到补偿作用，补偿层603提升第一弹性体601与第一耐磨圈602的连接力，防止第一耐磨圈602与第一弹性体601分离，第二凸起部6021减小磨损和密封区域的压力。通过水压将活塞2顶向导向套4方向，活塞密封圈11通过L型支撑环1103对第二弹性体1101具有侧向挤压作用，减小磨损和密封的压力。第三凸起部11021有助于减小磨损和密封区域的压力。活塞杆密封圈6和活塞密封圈11在不改变构成尺寸和材料性能的基础上，可以在活塞杆3和活塞2往复运动的过程中承受更大的动态压力冲击，保证活塞杆3和活塞2的密封性，使用的寿命更长。轴用缓冲封7可以切断高压时的冲击压力，减少对活塞杆密封圈6的冲击频次，进一步提升活塞密封圈11的使用寿命，防尘圈9可以有效阻挡外界粉尘和泥浆进入缸筒1内部污染纯水介质。
