行進式支護裝置的製作方法

2023-09-20 10:57:05 2

專利名稱：行進式支護裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於礦山設備，確切地講是一種用於煤礦採煤面的支護裝置。
採用液壓支架支撐工作面頂板，防止作業中由於礦壓等作用所產生的落頂危險已是公知技術。其中採用如

圖1所示的端頭支護裝置進行採煤面兩端順槽(煤巷)超前支護是行之有效的方法。該裝置的主體結構包括前立柱a、前梁b、側護壁c、頂梁d、掩護梁e、前連杆f、尾梁g、託板h、後連杆i、底座j、立柱k及液壓系統l等。前梁b和頂梁d經前立柱a和立柱k支撐承託煤巷頂板的壓力。工作中上述裝置兩臺為一組配合使用，隨工作面的推進，向前移動支護架是這樣完成的把其中一臺設備的前立柱a和立柱k適量下降，使前梁b和頂梁d脫開煤巷頂板(卸荷)，然後使底座j在外力作用下向前滑移一段距離，至待支護位置後使前立柱a和立柱k將前梁b和頂梁d重新頂起，承載頂板負荷。隨後，另一臺支護裝置重複前一支護裝置的上述動作。從而完成一次移動。其不足之處是(一)支架逐個卸荷、下降易引起頂板產生局部下落，增加了管理頂板的困難，不利於安全生產;從而制約了生產率的提高;(二)實施支護裝置的移動時需要使用大量的優質方木完成臨時支護任務，以保護處於移動狀態的支護裝置上方的空頂;(三)超前支護的距離短，不能滿足生產現場的需要。
本發明的目的是設計一種在不卸荷的條件下完成行進任務的支護裝置，以提高採煤面頂板的完整性和安全性，並提高工效，降低原材料的消耗。
本發明所提供的行進式支護裝置包括頂梁、掩護板、底座、立柱和液壓系統，其特徵是頂梁採用履帶式結構，位於頂梁下方的立柱其兩端分別與頂梁和底座相鉸接，立柱之間設有聯通立柱工作腔的液壓平衡管，管路中設有平衡閥。在底座的一端鉸接著行進油缸，行進油缸的另一端與頂梁相鉸接。
履帶式結構的頂梁包括「U」型支承架，由軸承座支承在支承架上的引導輪和託帶輪以及與引導輪配合導向並由託帶輪承重的帶有導軌的履帶。
由於履帶較重，為解決下半周履帶的垂落問題，本發明在「U」型支承架的槽底與履帶板的外表面之間設置有託帶輪。
為了適應煤巷作業的需要，在支承架的兩側設有聯接架。經聯接架作用可將兩組以上的頂梁並聯在一起。與並聯後的各頂梁相對應，在支承架的前端有相應的輔助支承架，在輔助支承架上安裝有引導輪和託帶輪，履帶繞過支承架後端與輔助支承架前端分別設置的引導輪並由託帶輪支承。在並聯的頂梁後下部有至少兩組支柱支撐，在並聯頂梁的前下部左右兩側各設有一組立柱支撐。
為了增加支撐的穩定性，本發明中每組立柱的相鄰兩立柱與底座鉸接點的間距大於其與頂梁鉸接點的間距。
為了適應煤巷頂板凹凸不平的工作條件，本發明在支承架上固聯著板式彈簧，在板式彈簧簧耳中的軸套與託帶輪軸配合支承著託帶輪。
為便於拆除煤巷中原有的支架，本發明在頂梁的前端安裝了支架拆卸器。
下面結合說明書附圖進一步介紹本發明的結構特點和使用方法說明書附圖1是現有技術-端頭支護裝置的主視圖;
說明書附圖2是本發明的主視圖;
說明書附圖3是本發明的左側示意圖;
說明書附圖4是本發明的右側示意圖;
說明書附圖5是本發明中立柱與行走油缸動作位置示意圖。
圖2至圖5中1-履帶，2-託帶輪，3-引導輪，4-板式彈簧，5-支承架，6-託帶輪，7-立柱，8-行進油缸，9-底座，10-前支座，11-單體立柱，12-支架拆卸器，13-立柱，14-輔助支承架，15-掩護板，16-礦車，17-軌道，18-平衡管，19-平衡閥。
如圖所示，支承架(5)為一「U」型框架式結構，在支承架(5)的「U」型框架側壁上經軸承座中的軸瓦安裝著引導輪(3)的輪軸，在引導輪(3)的輪緣上有用來與履帶板(1)上凸起的導軌配合的導向凹槽。板式彈簧(4)固聯(一般選用卡固方式)在支承架(5)的側壁上，在板式彈簧(4)的簧耳中配裝著軸套，與軸套配裝的託帶輪軸同拖帶輪(2)配合支承著履帶的重量。藉助於板式彈簧(4)的作用和履帶的多片板式結構，在工作移動過程中保證了頂梁始終大面積壓附在頂板之上。安裝在履帶(1)與支承架(5)凹槽底面之間的託帶輪(6)的作用主要是承託下半圈履帶的重量。
支承架(5)的後部安裝著掩護板，支承架(5)的底面外側有數隻鉸接立柱用的凸耳。通常，立柱(7)的上端與該凸耳鉸接，立柱(7)的另一端與底座(9)相鉸接;對於加長的頂梁則在輔助支承架(14)處還應有兩根兩端與附助支承架(14)和前支座(10)鉸接的立柱(13)，同時還有上端與附助支承架(14)鉸接，下端矗立在地面上的單體立柱(11)。特殊情況下，即當支護裝置所受工作阻力過大時，還可利用凸耳聯接所需數量的單體立柱以增加支護能力。在實際工作中，煤巷的支護需要多組裝置並聯在一起，形成一整體頂梁，這時在每相鄰頂梁的聯接架處應增加一組立柱(7)(如附圖3所示)。在頂梁的另一端即輔助支架(14)的前端則只在最外側的頂梁下各設置一組(見附圖4)包括前支座(10)、立柱(13)和單體立柱(11)的支撐裝置。兩組支撐裝置之間，為礦車(16)沿軌道(17)行走的空間。位於同一底座上(前支座上)鉸接的立柱相互間用平衡管(18)和平衡閥(19)適時聯通其工作油缸。
工作時，立柱(7)在液壓系統(利用公知技術)作用下將履帶式結構的頂梁壓靠在煤巷頂板表面，並使支護裝置獲得額定初撐力後油路鎖閉。由於板式彈簧(4)和相互鉸接的履帶板的補償作用，本發明可適應煤巷頂板的凸凹起伏，從而大大提高了支護效果。
當該支護裝置需向前移動時，無須卸荷，只要旋開平衡閥(19)，利用平衡管(18)連通底座(9)〔以及前支座(11)〕上前後兩立柱(7)〔以及立柱(13)〕的工作油缸，然後向兩端分別鉸接在支承架(5)和底座(9)前端的行進油缸(8)供壓力油。在行進油缸(8)的作用下，並聯成一體的頂梁以底座(9)〔和前支座(10)〕為支點實施承載條件下的接頂平移。由於煤巷頂板對頂梁的壓力產生履帶與頂板間相當大的摩擦阻力，在支護裝置的平移過程中履帶與頂板不產生相對滑移。而支承架(5)在行進油缸(8)的推動下向前平移，因此，引導輪(3)和託帶輪(6)在支承架(5)的強迫下沿履帶的內表面滾動前行，完成了履帶(1)以頂板為基面的行進。
隨著頂梁的移動，立柱(7)和(13)將以其下端為支點發生擺動。如圖5所示，在立柱擺動過程中，每根立柱的長短尺寸要發生變化，合理地選擇立柱的鉸接點並配之以平衡管的結構，可保證每組立柱工作油缸中的壓力油在立柱擺動中承載發生變化時能夠自動調濟補償，其結果是作用在頂梁上的載荷保持不變，從而消除了頂板部分塌陷的危險。
當頂梁行進到極限位置，即立柱擺動到圖5中點劃線標出的位置時，著手進行支座的移動。其過程是，根據頂板對支護裝置所施工作壓力的大小，將底座分成若干組，各組立柱漸次移動。在工作壓力過大時應考慮利用支承架(5)上設置的凸耳配裝相應數量的單體立柱支撐頂梁，移動時，首先關閉平衡閥，接通立柱工作油缸，向立柱下端工作油缸泵壓力油，將底座(9)〔或前支座(10)〕提離地面，隨後，通過行進油缸的回位，將底座(9)〔或前支座(10)〕前移到位。再向立柱中反向泵油，底座(9)〔或前支座(10)落地並使其達到初撐力。於是該組底座(前支座)移動完畢。按此程序將各組底座相繼移動完畢後支護裝置完成一次「邁步」移動，當需要繼續下一邁步移位時重複上述過程即可。
為了便於調整支護裝置的行進方向，本發明選用了現有技術中在頂梁前端兩側各設置一橫向千斤頂的方法。
在輔助頂梁前端安裝的支架拆卸器(12)的主體是一液壓千斤頂。在行進式支護裝置前移的過程中，每當遇到巷道中的支承鋼梁時，利用探出於輔助支架(14)前端的支架拆卸器上舉鋼梁，拆除鋼梁的支架後再使鋼梁緩緩脫離頂板，利用該設備拆除鋼梁可有效地避免現有技術中因鋼梁在衝擊力的作用下傾倒，使頂板壓力瞬間失去平衡而發生塌陷的危險。
若將本發明用於沿空留巷的支護時，可將靠近採煤面一側的履帶做為切頂履帶，在相應的支承架(5)底面鉸接多組立柱，並設置側護板。
在採煤作業中，常有物料堆積在支護裝置的前方，影響了採煤設備的移動，為此要耗費大量的人工予以清除。為解決這一問題，可將公知技術-小型鏟裝機構配裝在行進式支護裝置的中部，即行進油缸(8)前方的支承架(5)的下部。
本發明的優點是實現了支護裝置的不卸荷行進保證了頂板的完整性。因此，便於頂板管理，同時減輕了設備損壞率，並可節約大量優質方木。
權利要求
1.一種行進式支護裝置，包括頂梁、掩護板、底座、立柱和液壓系統，其特徵是頂梁採用覆帶式結構，位於頂梁下方的立柱其兩端分別與頂梁和底座相鉸接，立柱之間設有聯通立柱工作腔的液壓平衡管，管路中設有平衡閥；在底座的一端鉸接著行進油缸，行進油缸的另一端與頂梁相鉸接。
2.根據權利要求1所述的行進式支護裝置，其特徵是履帶式結構的頂梁包括「U」型支承架，由軸承座支承在支承架上的引導輪以及與引導輪配合導向並由託帶輪承重的帶有導軌的履帶。
3.根據權利要求2所述的行進式支護裝置，其特徵是在「U」形支承架的槽底與履帶板外表面之間設置有託帶輪。
4.根據權利要求1或2所述的行進式支護裝置，其特徵是經支承架兩側的聯接架至少兩組履帶式頂梁並聯在一起，在支承架的前端有相應的輔助支承架與支承架相接，輔助支承架上安裝有引導輪和託帶輪，履帶繞過支承架後端與輔助支承架前端分別設置的引導輪並由託帶輪支承，並聯的頂梁後下部有至少兩組支柱支承，在並聯頂梁的前部左右兩側各有一組立柱支承。
5.根據權利要求1或2所述的行進式支護裝置，其特徵是每組立柱中相鄰兩立柱與底座鉸接點的間距大於其與頂梁鉸接點的間距。
6.根據權利要求1所述的行進式支護裝置，其特徵是支承架上固聯著板式彈簧，在板式彈簧簧耳中的軸套與託帶輪軸配合支承著託帶輪。
7.根據權利要求1所述的行進式支護裝置，其特徵是頂梁的前端設計有支護架拆卸器。
全文摘要
本發明是用於採煤工作面的支護裝置，包括頂梁、掩護板、底座、立柱和液壓系統，其特徵是頂梁採用了履帶式結構，位於頂梁下方的立柱其兩端分別與頂梁和底座相鉸接。立柱之間設有連通立柱工作腔的液壓平衡管，管路中設有平衡閥；在底座的一端與頂梁之間還鉸接著行進油缸。上述結構實現了煤巷支護裝置在不卸荷狀態下的推進，保護了頂板的完整性，改善了井下安全條件，並可節約大量優質方木。
文檔編號E21D23/06GK1048740SQ9010535
公開日1991年1月23日 申請日期1990年8月4日 優先權日1990年8月4日
發明者孔祥清 申請人:孔祥清