前後置式放頂煤端頭支架的製作方法

2023-05-28 09:35:51 2

專利名稱：前後置式放頂煤端頭支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤礦井下支護設備，尤其涉及一種採用放頂煤技術進 行機械化採煤時對工作面進行支護的端頭支架。
背景技術：
隨著放頂煤採煤法的推廣應用，放煤技術驅於完善，但放頂煤工作面端頭 的維護及煤的回收率問題卻成了制約放頂煤採煤法發展的主要因素之一。目 前，我國放頂煤端頭支架主要有兩架一組偏置式(如圖1所示)、兩架一組中
置式、三架一組中置式(如圖3所示)等型式，這些支架型式雖然取得了較好
的效果，但也存在著以下不足 一是整個支架的頂梁和底座均較長，剛性和抗 扭能力較差，在整體拉架移動時比較困難。二是支架為兩架或三架並排平行布 置，結構複雜，總體寬度較大，要求的順槽寬度也大；而同時兩架一組偏置式 和三架一組中置式中的副架相對較窄，造成其穩定性差。三是支架拉架時均以 推移梁為支點，而兩架一組偏置式、兩架一組中置式中單一支架的推移千斤頂 的力作用線不與相連接的轉載機中心對稱，拉架時對推移梁形成了一個使其扭 轉的力偶，尤其當推移梁與轉載機連接銷軸的間隙較大時，容易致使推移梁發 生偏轉，嚴重時甚至會將推移千斤頂的活塞杆蹩彎，影響了支架在工作時的安 全可靠性和使用壽命。四是在支架的尾部沒有足夠的放煤空間。 發明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、整體剛性和抗扭能力強、容易拉 架移動、工作安全可靠、使用壽命長的前後置式放頂煤端頭支架。
為達上述目的，本實用新型採用的技術方案為該前後置式放頂煤端頭支 架由前置支架和與之相連接的後置支架組成，前置支架包括推移梁、前頂梁、 前立柱和前底座，在推移梁和前底座之間設置有推移千斤頂，推移千斤頂的前 端與推移梁相連接，推移千斤頂的後端與前底座相連接，在推移梁上設置有鎖 緊機構，前立柱的上下兩端分別與前頂梁和前底座相連接；後置支架包括後頂 梁、後掩護梁、後立柱和後底座，後頂梁的後端與後掩護梁的前端相連接，後 立柱的上下兩端分別與後頂梁和後底座相連接；後掩護梁的後端與後底座的後端相連接；在後置支架上還設置有放煤梁和放煤立柱，放煤梁的一端與後掩護 梁相連接，放煤立柱的上下兩端分別與後底座和放煤梁的另一端相連接，前後 底座之間通過拉架機構相連接。
所述設置在前後底座之間的拉架機構包括拉架千斤頂和中間拖板，中間拖 板的前端與前底座的後端相連接；拉架千斤頂左右平行設置兩個，每個拉架千 斤頂的前後兩端分別與中間拖板的後端和後底座的前端相連接。
前、後頂梁還分別包括前、後伸縮梁，在前頂梁的後部以及後頂梁的前部 分別設置有左右平行的中空箱腔，前、後伸縮梁分別插裝在箱腔內，在前、後 伸縮梁的下方分別裝有前、後伸縮千斤頂，前、後伸縮千斤頂的一端分別與前、 後頂梁相連接，前、後伸縮千斤頂的另一端分別與前、後伸縮千斤頂相連接。
所述分別設置在前置支架和後置支架上的前、後立柱為液壓立柱，在前置 支架上設置4根前立柱，為左右各兩根對稱設置；在後置支架上設置兩根後立 柱，為左右各一根對稱設置；在後置支架上還設置有支架平衡千斤頂，平衡千 斤頂的前後兩端分別與後頂梁和後掩護梁相連接。
在前置支架上還設置有四連杆機構，四連杆機構由上連杆和對稱設置的後 連杆、前連杆以及前底座兩側上的凸板互相連接而成，其中上連杆的上端與前 頂梁相連接，上連杆的下端分別與和前連杆和後連杆的上端相連接，前連杆和 後連杆的下端分別與前底座內側上的凸板相連接。
在前置支架上還設置有鉸接前梁和前梁千斤頂，鉸接前梁的後端與前頂梁 相連接，前梁千斤頂的前後兩端分別與鉸接前梁的後端與前頂梁相連接。
所述前頂梁、後頂梁和後掩護梁分別在上平面設置有上頂板，在兩邊設置 有側護板，其一邊的側護板設置為彎折形狀並與上頂板活動插接，在兩側護板 之間垂直設置有側推千斤頂，側推千斤頂的兩端分別與兩邊的側護板相連接。
所述推移梁、前底座、中間拖板和後底座分別為設置有下底板的整體結構， 其各底板位於同一水平面；放煤梁為設置有底板和三面側板的鬥形梁。
由於本實用新型將整個支架設置為前置支架和後置支架，並在前置支架和 後置支架之間設置了使其相連接的拉架機構和上伸縮梁，不僅加長了頂梁，使 支護面積更大，而且能在保證頂部不漏矸的情況下對支架進行分段地拉架移 動。又由於將後置支架上的掩護梁尾部直接與後底座相鉸接，既簡化了結構，又通過加大掩護梁的長度為放煤口尺寸的增加提供了空間，可防止塊頭較大的 煤堵塞放煤口。本實用新型前置支架和後置支架為加寬的單排支架，結構簡單， 穩定性好，支架的整體剛性和抗扭能力得到顯著提高，對工作面支架起到了很 好的錨固作用，可作為大傾角端頭架使用。因其總體寬度小於現有的兩架或三 架端頭支架的總體寬度，所要求的順槽寬度相對較小。另外，在本支架中推移 千斤頂的力作用線與相連接的轉載機中心對稱，使推移梁受力均勻，無偏轉現 象，從而使支架的工作性能更安全可靠、使用壽命更長。

圖1為現有技術中兩架一組偏置式端頭支架的結構原理示意圖； 圖2為圖1的俯視圖3為現有技術中三架一組中置式端頭支架的結構原理示意圖； 圖4為圖3中底座部分的俯視圖； 圖5為本實用新型的結構原理示意圖； 圖6為圖5中底座部分的俯視圖。
具體實施方式

本實用新型為解決放頂煤端頭支護面積大，頂梁要求長的問題，將該放頂 煤端頭支架設置為前置支架4和與之相連接的後置支架7，構成一個非常大的 支護空間，且工作阻力大，支護強度均勻，為前後運輸機機頭及轉載機提供了 一個安全的工作環境。其前置支架4包括推移梁1、前頂梁20、前立柱25和 前底座26，在推移梁1和前底座26之間設置有左右推移千斤頂3，推移千斤 頂3的前端分別與推移梁1的後端相鉸接，推移千斤頂3的後端分別與前底座 26的前端相鉸接。前立柱25的上端與前頂梁20相鉸接，前立柱25的下端與 前底座26相鉸接。所述推移梁1包括兩側的側梁和將兩側梁連接為一個整體 的下底板，在推移梁1的側梁上設置有鎖緊機構。在本實施例中，所述推移梁 1上的鎖緊機構是對稱設置在推移梁側梁上的卡鍵2，卡鍵2的作用是將放置 在推移梁1上的轉載機固定鎖緊。除此之外，也可將鎖緊機構設置為銷軸、掛 鉤或其它可將轉載機固定鎖緊的結構形式。推移梁1的作用是承載轉載機，推 移千斤頂3的作用是通過推動推移梁1來移動轉載機以及拉動前置支架。
後置支架7包括後頂梁14、後掩護梁ll、後立柱15和後底座8，後立柱15的上端與後頂梁14相鉸接，後立柱15的下端與後底座8相鉸接，後頂梁 14的後端與後掩護梁11的前端相鉸接。在後置支架7上還設置有放煤梁9和 放煤立柱10，放煤梁9為設置有底板和三面側板的鬥形梁，放煤梁9的後端與 後掩護梁11相鉸接，放煤立柱10的上端與放煤梁9的前底部相鉸接，放煤立 柱10的下端與後底座8的尾部相鉸接。後掩護梁11的後端通過銷軸直接與後 底座8的後端相鉸接，該連接方式與現有技術中帶前後連杆的連接方式相比較， 其結構變得更簡單，同時也增加了掩護梁11的長度，使放煤梁9的角度調節 範圍大，為放煤口尺寸的增加提供了空間，可防止塊頭較大的煤堵塞放煤口。 在後置支架7上還設置有支架平衡千斤頂13，平衡千斤頂13的前、後兩端分 別與後頂梁14和後掩護梁11相鉸接。前、後底座之間通過拉架機構相連接。 在本實施例中，所述分別設置在前置支架4和後置支架7上的前、後立柱 為液壓立柱，在前置支架4上設置有四根前立柱25，呈左右各兩根對稱設置， 為四柱支撐掩護式支架，四根前立柱25的上、下兩端分別與前頂梁20和前底 座26相鉸接。在後置支架7上設置有兩根後立柱15，呈左右各一根對稱設置， 為兩柱掩護式支架，兩根後立柱15的上、下兩端分別與後頂梁14和後底座8 相鉸接。除此之外，也可根據現場施工的需要，將前、後立柱各分別設置為與 本實用新型不同的其它根數。
所述設置在前、後底座之間的拉架機構包括拉架千斤頂6和中間拖板5， 中間拖板5的前端與前底座26的後端相鉸接。拉架千斤頂6為左右平行設置 的兩個，每個拉架千斤頂6的前端與中間拖板5的後端相鉸接，每個拉架千斤 頂6的後端與後底座8的前端相鉸接。本實用新型所述中間拖板5為設置有下 底板的整體結構，兩個拉架千斤頂6放置在中間拖板5的下底板上。
除此之外，拉架機構上也可以不設置中間拖板5，將兩個拉架千斤頂6的 兩端直接與前、後底座相鉸接；還可以在前、後底座之間不設置拉架機構，直 接將前、後底座進行鉸接。
前、後頂梁還分別包括前伸縮梁29和後伸縮梁18。在前頂梁20的後部以 及後頂梁14的前部，分別設置有左右平行的中空箱腔，前、後伸縮梁29和18 分別插裝在箱腔內，在前伸縮梁29的下方裝有前伸縮千斤頂30，在後伸縮梁 18的下方裝有後伸縮千斤頂19。前、後伸縮千斤頂分別各由兩個千斤頂組成；兩個後伸縮千斤頂19的一端分別與前頂梁20相鉸接，兩個後伸縮千斤頂19 的另一端分別與後伸縮梁18相鉸接。兩個前伸縮千斤頂29的一端分別與後頂 梁14相鉸接，兩個前伸縮千斤頂29的另一端分別與前伸縮梁30相鉸接。後 伸縮梁18與前伸縮梁29分別以前頂梁20及後頂梁14上的中空箱腔為導軌進 行伸出和縮回，前、後伸縮千斤頂分別用於驅動兩伸縮梁來實現前後位移。在 本實施例中，前頂梁20上的後伸縮梁18為常縮梁，在前置支架4前移過程中 適時伸出，其作用是封閉支架前移時前、後頂梁之間形成的空隙，使前後頂梁 仍形成一個基本上封閉的支護空間，防止漏矸。在前移過程完成、後置支架前 移時即縮回，為後頂梁14上的前伸縮梁29讓位。後頂梁14上的前伸縮梁29 處於常伸出狀態，其作用是在後置支架7降架、升架的過程中，通過調整前伸 縮梁29的伸縮長度來彌補由於後頂梁14的擺動幅度而造成的前、後頂梁之間 空頂距的改變。
除此之外，也可以將前、後伸縮梁動作程序的設置安排進行互換；或將前、 後伸縮梁同時設置為常縮梁；還可以僅在前頂梁後端或後頂梁前端的任何單獨 一方設置伸縮梁和伸縮千斤頂。
在前置支架4上還設置有四連杆機構，四連杆機構由上連杆24和對稱設 置的後連杆22、前連杆23以及前底座26兩側上的凸板互相連接而成，其中上 連杆24的上端與前頂梁20相鉸接，上連杆24的下端分別與前連杆23和後連 杆22的上端相鉸接，前連杆23和後連杆22的下端分別與前底座26內側上的 凸板相鉸接。由於鉸接點距支架底面高度較大，在保證了轉載機從連杆下面通 過的空間的同時，還改善了四連杆機構的受力狀況，使其強度和穩定性均大大 增強，可靠性也得以顯著提高。前連杆和後連杆在兩側對稱設置的形式也減小 了四連杆機構的佔用空間。
在前置支架4上還設置有鉸接前梁28和前梁千斤頂27，鉸接前梁28的後 端與前頂梁20相鉸接，前梁千斤頂27的前、後兩端分別與鉸接前梁28和前 頂梁20相鉸接，用於驅動鉸接前梁28作回擺運動。
在前頂梁20、後頂梁14和後掩護梁11的兩側邊分別設置有前側護板21、 後側護板16和掩護梁側護板12，在每相對的兩側護板之間分別垂直設置有側 推千斤頂17，側推千斤頂17的兩端分別與兩邊的側護板相連接，其一邊的側護板設置為彎折形狀並與上頂板活動插接，當需要加寬前、後頂梁時，側推千
斤頂17將一邊的側護板推出即可。在每個梁的上平面還分別設置有上頂板。 為解決推移轉載機阻力大的問題，在推移梁l、前底座26、中間拖板5和後底 座8上分別設置有下底板，其各底板高度位於同一水平面，構成完整的轉載機 放置平面，轉載機放置其上，避免了轉載機直接與工作面內鬆軟底板的摩擦， 大大降低了推移轉載機的阻力。
除此之外，所述前置支架和後置支架底座還可以分別設置為沒有中伺下底 板的分體式底座，轉載機直接坐落在工作面底板上。
本實用新型還可以根據礦井實地需要釆用其它方案如在前置支架上不設 置鉸接前梁，或在前置支架上設置前伸縮梁、防片幫，以及在後底座後端設置 後拖板等。
其工作原理為推移轉載機時，以已支撐住頂板的前置支架4為支點，推 移千斤頂3的活塞杆伸出，推動推移梁l前移，並帶動轉載機在前底座26、中 間拖板5、後底座8的下底板上向前滑移。移前置支架4時，前立柱25降柱， 推移千斤頂3的活塞杆縮回，拉架千斤頂6的活塞杆伸出，拉動前置支架4前 移，同時前頂梁20上的後伸縮梁千斤頂19活塞杆伸出，推出後伸縮梁18，使 後伸縮梁18與後頂梁14以及前伸縮梁29仍能形成一個基本上封閉的支護空 間，防止漏矸。前置支架移動完成後，拉移後置支架7，後立柱15降柱，拉架 千斤頂6活塞杆縮回，拉動後置支架7前移。同時前頂梁20上的後伸縮梁千 斤頂19活塞杆縮回，把前頂梁上的後伸縮梁18拉回，讓出了後置支架前移時 後頂梁14所需要的移動空間。這樣就完成了一個工作循環。後置支架移動時 因後頂梁擺動而產生的前、後頂梁間距的變化可通過改變後頂梁上前伸縮梁的 伸縮長度來調整。
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權利要求1、一種前後置式放頂煤端頭支架，由前置支架和與之相連接的後置支架組成，前置支架包括推移梁、前頂梁、前立柱和前底座，在推移梁和前底座之間設置有推移千斤頂，推移千斤頂的前端與推移梁相連接，推移千斤頂的後端與前底座相連接，在推移梁上設置有鎖緊機構，前立柱的上下兩端分別與前頂梁和前底座相連接；後置支架包括後頂梁、後掩護梁、後立柱和後底座，後頂梁的後端與後掩護梁的前端相連接，後立柱的上下兩端分別與後頂梁和後底座相連接；其特徵在於後掩護梁的後端與後底座的後端相連接；在後置支架上還設置有放煤梁和放煤立柱，放煤梁的一端與後掩護梁相連接，放煤立柱的上下兩端分別與後底座和放煤梁的另一端相連接，前後底座之間通過拉架機構相連接。
2、 根據權利要求1所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於所述設 置在前後底座之間的拉架機構包括拉架千斤頂和中間拖板，中間拖板的前端與 前底座的後端相連接；拉架千斤頂左右平行設置兩個，每個拉架千斤頂的前後 兩端分別與中間拖板的後端和後底座的前端相連接。
3、 根據權利要求2所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於前、後 頂梁還分別包括前、後伸縮梁，在前頂梁的後部以及後頂梁的前部分別設置有 左右平行的中空箱腔，前、後伸縮梁分別插裝在箱腔內，在前、後伸縮梁的下 方分別裝有前、後伸縮千斤頂，前、後伸縮千斤頂的一端分別與前、後頂梁相 連接，前、後伸縮千斤頂的另一端分別與前、後伸縮千斤頂相連接。
4、 根據權利要求3所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於所述分 別設置在前置支架和後置支架上的前、後立柱為液壓立柱，在前置支架上設置4 根前立柱，為左右各兩根對稱設置；在後置支架上設置兩根後立柱，為左右各 一根對稱設置；在後置支架上還設置有支架平衡千斤頂，平衡千斤頂的前後兩 端分別與後頂梁和後掩護梁相連接。
5、 根據權利要求4所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於在前置 支架上還設置有四連杆機構，四連杆機構由上連杆和對稱設置的後連杆、前連 杆以及前底座兩側上的凸板互相連接而成，其中上連杆的上端與前頂梁相連接， 上連杆的下端分別與和前連杆和後連杆的上端相連接，前連杆和後連杆的下端 分別與前底座內側上的凸板相連接。
6、 根據權利要求5所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於在前置 支架上還設置有鉸接前梁和前梁千斤頂，鉸接前梁的後端與前頂梁相連接，前 梁千斤頂的前後兩端分別與鉸接前梁的後端與前頂梁相連接。
7、 根據權利要求6所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於所述前 頂梁、後頂梁和後掩護梁分別在上平面設置有上頂板，在兩邊設置有側護板， 其一邊的側護板設置為彎折形狀並與上頂板活動插接，在兩側護板之間垂直設 置有側推千斤頂，側推千斤頂的兩端分別與兩邊的側護板相連接。
8、 根據權利要求7所述的前後置式放頂煤端頭支架，其特徵在於所述推 移梁、前底座、中間拖板和後底座分別為設置有下底板的整體結構，其各底板 位於同一水平面；放煤梁為設置有底板和三面側板的鬥形梁。
專利摘要本前後置式放頂煤端頭支架屬煤礦井下支護設備，整個支架設置為前置和後置兩個支架，包括推移梁、前後頂梁、後掩護梁、前後立柱和前後底座。後掩護梁與後底座相鉸接，在後置支架上設置有放煤梁和放煤立柱，在前後頂梁上設置有前後伸縮梁，前後底座之間通過拉架機構相連接。本實用新型為放煤梁提供了放煤空間，能對前、後支架進行分段拉架移動，並能在分段拉架移動時使頂部不漏矸。支護面積大，結構簡單，穩定性好，所要求的順槽寬度小。可作為大傾角端頭架使用。另外，推移梁受力均勻，無偏轉現象，從而使支架的工作性能更安全可靠、使用壽命更長。
文檔編號E21D23/04GK201262093SQ20082014962
公開日2009年6月24日 申請日期2008年10月8日 優先權日2008年10月8日
發明者餘紅飛, 偉 劉, 屈錦衛, 張冬梅, 張學東, 王元媛, 陳歡歡 申請人:鄭州四維機電設備製造有限公司