多層超靜定液壓支架的製作方法

2023-08-03 19:15:21

專利名稱：多層超靜定液壓支架的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓支架，尤其是適用於礦山井下特大採高採煤工作面頂板 支護的多層超靜定液壓支架。
背景技術：
煤礦井下採煤工作面的支護是礦山必不可少的設備之一。我國煤礦中使用的 支護設備主要有單擺杆機構液壓支架、四連杆機構液壓支架等單層結構形式的支護設備，例如由中國礦業大學出板社於2007年01月出版的"十五"高等學校規 劃教材《礦山機械》 一書中關於支護設備內容。上述單層結構形成的液壓支架存 在的問題 一是在選用液壓支架時，要經過重新設計、樣架的試製，樣架的性能 檢測，通過檢測合格後，才能取得安標證書等一個繁瑣循環過程，其工作效率相 當低下。另一方面，對於特大採高的煤層，用單層液壓支架更是無法達到要求， 一般採用放頂煤液壓支架進行開採，但放頂煤開採方法無法保證煤炭資源的回採 率，而且通過考察放頂煤開採工藝的回採率很低，大量的煤炭資源不能開採出來 就浪費掉了。煤炭資源是我國的主要能源，也是一次性開採和消耗能源，如何有 效地把有限的煤炭資源全部開採出來是一項非常艱巨而又重要的任務，為了做到 這一點，進行新技術產品的研製，改變現有液壓支架的技術結構和開採高度，具 有非常重要的現實意義和能源戰略意義。發明內容本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種結構簡單，穩定性強，易 施工，支護效果好，滿足煤層特大採高的多層超靜定液壓支架。為實現上述目的，本發明的多層超靜定液壓支架，包括底座，頂梁，前梁， 前梁千斤頂，液壓立柱，控制液壓支架動作的液壓控制閥組件和推移裝置，所述 的頂梁與底座之間設有構成多層支架的多個中梁，中梁與頂梁之間、中梁與中梁 之間、中梁與底座之間均設剤頃斜排列的液壓立柱或剛性立柱，其尾部之間均設 有後板或連板機構；底座和多個中梁上均設有增強岡鵬的過橋箱；所述多個中梁的前端均連接有前梁，其下部均設有圍繞與前梁鉸接軸擺動的前梁千斤頂。所述傾斜排列的液壓立柱或剛性立柱分層兩兩相對呈"V"字形或"八"字形傾斜設置，層與層之間交替設置；所述分層兩兩相對呈"V"字形或"八"字形 傾斜設置的液壓立柱或剛性立柱每層分兩排對稱設置；所述中梁與頂梁之間、中 梁與中梁之間、中梁與底座之間的尾部至少有一層設有連板機構；所述的前梁上 分別設有伸縮梁和控制伸縮梁移動的伸縮梁千斤頂；所述的連板機構由鉸接在頂 梁或多個中梁上的尾梁和鉸接在多個中梁i座上的連板構成，尾梁與連板通過 鉸接軸鉸接在一趙所述液壓控制閥組件分層設置，或集中設置在一層上；所述 的前梁上分別設有伸縮梁和控制伸縮梁移動的伸縮梁千斤頂。 本發明的有益效果1) 支架實現了模塊化設計，可在一個缸徑模塊範圍裡完成設計後、以最高 支架高度覆蓋低高度支架，不用再進行每一個規格的設計、試製、檢測、取證等 繁瑣工作，大大縮短了生產的周期。2) 支架可實現集成i央裝配生產，比如剛性立柱和液壓立柱的長度為系列化 設計，根據需要可進行選擇，可分別設於上層或下層，各部件製成標準件，可進 行集成i央裝配，及時滿足煤礦的需要。3) 支架可實現規模化生產，各部件可形成生產線，以實現大規模快速、有 效地生產，達到滿足煤礦大規模推廣液壓支架的目的，以最快的速度提高我國煤 礦綜合採煤機械化的水平。4) 該支架可使用於特大採高的綜採工作面，也可使用於炮採工作面；可用 作輕型支架，也可用作重型支架，還可用於其它需要支護的場合，其結構簡單合 理，穩定性好，承載能力大，使用安全可靠，具有廣泛的實用性。


附圖1是本發明實例一外形結構圖； 附圖2是本發明實例二外形結構圖； 附圖3是本發明實例三外形結構圖； 附圖4是本發明實例四外形結構圖； 附圖5是本發明實例五外形結構圖； 附圖6是本發明實例六外形結構圖； 附圖7是本發明實例七外形結構圖；圖中頂梁_1，前梁一2、 11，伸縮梁""3、 13，液壓立柱4，前梁千斤頂4、 12，伸縮梁千斤頂""6、 14，尾梁--7，連板一8，液壓控審胸組件一9，中梁 —10，剛性立柱一15，後板一16，底座—17，過橋箱一18，推移裝置一19，刮板 輸送機一20。具體實駄式以三層超靜定液壓支架為例實施例一、圖1所示，底座17與頂梁1之間架設有構成三層支架的兩個中梁10，上面一個中梁10與頂梁1之間裝有兩兩相對呈"八"字形排列的液壓立 柱4，其尾部裝有由尾梁7和連板8構成的連板機構；液壓立柱4的上端與頂梁1 鉸接，液壓立柱4的下端與上面一個中梁10鉸接，尾梁7的上端與頂梁1鉸接， 其下端與連板8的上端鉸接，連板8的下端與上面一個中梁10鉸接，該層液壓立 柱4分兩排對稱設置，每排四根，共有八根，頂梁l、液壓立柱4、連板機構和上 面一個中梁10形成一穩定結構。上面一個中梁10與下面一個中梁10之間裝有兩 兩相對呈"V"字形排列的剛性立柱15，其尾部之間裝有後板16，岡勝立柱15 和後板16的上下兩端分別與上下兩個中梁10鉸接，該層剛性立柱15分兩排對稱 設置，每排四根，共有八根，上下兩個中梁IO、剛性立柱15及後板16形成一穩 定結構。下面一個中梁10與底座17之間裝有兩兩相對呈"八"字形排列的剛性 立柱15，其尾部之間裝有後板16，剛性立柱15和後板16的上端分別與下面一個 中梁10鉸接，剛性立柱15和後板16的下端分別與底座17鉸接，該層剛性立柱 15分兩排對稱設置，每排四根，共有八根。下面一個中梁10、剛性立柱15、底 座17及後板16形成一穩定結構。頂梁1的前端鉸接有前梁2，前梁2上裝有伸 縮梁3和控制伸縮梁3動作的伸縮梁千斤頂6，伸縮梁千斤頂6的兩端分別與前 梁2和伸縮梁3鉸接；上下兩個中梁10的前端分別裝有前梁11和控制前梁11 動作的前梁千斤頂12，前梁11上裝有伸縮梁13和控制伸縮梁13動作的伸縮梁 千斤頂14;伸縮梁千斤頂14的兩端分別與前梁11和伸縮梁13鉸接。底座17和 上下兩個中梁10上均裝有增強岡i勝的過橋箱18，過橋箱18由型鋼焊接而成，分 別與中梁10和底座17焊接在一起。控制支架動作的液壓控制闊組件9安裝在過 橋箱18上，根據現場工作需要，分層設置或集中設置在一層上，可設在內側過橋 箱上，也可設在外側過橋箱上，液壓控制閥組件9是操縱和控制高壓液體的操控 中心，其可用手工完成操控，也可通過電液控制閥完成；液壓支架上的液壓立柱4、前梁千斤頂5， 12、伸縮梁千斤頂6， 14、推移裝置19及頂梁1上的側護板千 斤頂均由液壓控制閥組件9來操控或分別操控。底座17的前端連接有推移裝置 19，推移裝置19由液壓缸和推板構成，推移裝置19 一端與底座17鉸接，另一端 與設在工作面的刮板輸送機20鉸接，用於推移刮板輸送機20和移動液壓支架。 液壓立柱4伸縮時，頂梁l、前梁2、伸縮梁3、前梁千斤頂5、伸縮梁千斤頂6、 尾梁7、連板8等隨之升降，尾梁7隨之圍繞與頂梁1的鉸接軸擺動，連板8隨 之圍繞與中梁10的鉸接軸擺動，尾梁7和連板8之間圍繞其鉸接軸相對擺動。前 梁千斤頂5， 12伸縮時，前梁2， 11分別圍繞與頂梁1和與中梁10的鉸接軸擺動; 伸縮梁3隨伸縮梁千斤頂6的伸縮而進出，伸縮梁13隨伸縮梁千斤頂14的伸縮 而進出。實施例二、圖2所示，與實施例一基本相同，相同部分略。區別是將設在頂 層的液壓立柱4、尾梁7及連板8和設在中層的剛性立柱15及後板16進行上、 下互換。此時，頂層的剛性立柱15和後板16的上端分別與頂梁1鉸接，下端與 上面一個中梁10鉸接；設在中層的液壓立柱4上、下端分別與上下兩個中梁10 鉸接，設在中層的尾梁7上端與上面一個中梁10鉸接，下端與設在中層的連板8 的上端鉸接，該連板8的下端與下面一個中梁10鉸接；底層的剛性立柱15和後 板16的上端分別與下面一個中梁10鉸接或固接，下端與底座17鉸接。層與層之 間兩兩相對呈"V"字形或"八"字形傾斜設置的液壓立柱4或剛性立柱15交替 設置。實施例三、圖3所示，與實施例一基本相同，相同部分略。區別是將設在頂 層的液壓立柱4、尾梁7及連板8和設在底層的剛性立柱15及後板16進行互換。 此時，設在底層的液壓立柱4上端與下面一個中梁10鉸接，下端與底座17鉸接， 設在底層的尾梁7上端與下面一個中梁10鉸接，下端與設在底層的連板8鉸接， 該連板8的下端與底座17鉸接；上、中層的剛性立柱15和後板16的上端分別與 頂梁l、上面一個中梁10鉸接，下端分別與上下兩個中梁10鉸接。層與層之間 兩兩相對呈"V"字形或"八"字形傾斜設置的液壓立柱4或剛性立柱15交替設 置。實施例四、圖4所示，與實施例一基本相同，相同部分略。區別是用一組液 壓立柱4、尾梁7及連板8替換掉一組剛性立柱15和後板16,三層支架中有上、 中兩層液壓立柱4、尾梁7及連板8支撐。此時，上、中兩層的液壓立柱4的上、 下端分別與頂梁l、上面一個中梁10鉸接，上、中兩層的尾梁7上端分別與頂梁1、上面一個中梁10鉸接，下端與各自的連板8鉸接，上、中兩層的連板8下端 分別與上下兩個中梁10鉸接;底層一組剛性立柱15和後板16上端與下面一個中 梁10鉸接，下端與底座17鉸接。層與層之間兩兩相對呈"V"字形或"八"字形 傾斜設置的液壓立柱4或剛性立柱15交替設置。實施例五、圖5所示，與實施例四基本相同，相同部分略。區別是替換的一 組液壓立柱4、尾梁7及連板8設在底層，此時，設在頂、底兩層的液壓立柱4 的上端分別與頂梁l、下面一個中梁10鉸接，下端分別與上面一個中梁10、底座 17鉸接；設在頂、底兩層的尾梁7上端分別與頂梁1、下面一個中梁10鉸接，下 端分別與各自的連板8鉸接，頂、底兩層的連板8下端分別與上面一個中梁10、 底座17鉸接。實施例六、圖6所示，與實施例四基本相同，相同部分略。區別是兩組液壓 立柱4、尾梁7及連板8設在中層和底層，此時，剛性立柱15及後板16上端與 頂梁1鉸接，下端與中梁10鉸接；設在中層和底層液壓立柱4上端分別與上、下 兩個中梁10鉸接，下端分別與下面一個中梁10、底座17鉸接，中、底兩層的尾 梁7上端分別與上、下兩個中梁10鉸接，下端分別與各自的連板8鉸接，中、底 兩層的連板8下端分別與下面一個中梁10、底座17鉸接。實施例七、圖7所示，與實施例四基本相同，相同部分略。區別是頂、中、 底層均為液壓立柱4、尾梁7及連板8支撐，層與層之間兩兩相對呈"V"字形或 "八"字形傾斜設置的液壓立柱4交替設置。此時，設置在頂層的液壓立柱4上 端與頂梁l鉸接，下端與上面一個中梁10鉸接，設在頂層的尾梁7上端與頂梁1 鉸接，下端與設在頂層的連板8鉸接，該連板8下端與上面一個中梁10鉸接；設 在中層的液壓立柱4上端與上面一個中梁10鉸接，下端與下面一個中梁10鉸接， 設在中層的尾梁7上端與上面一個中梁10鉸接，下端與設在中層的連板8鉸接， 該連板8下端與下面一個中梁10鉸接;設在底層的液壓立柱4上端與下面一個中 梁10鉸接，下端與底座17鉸接，設在底層的尾梁7上端與下面一個中梁10鉸接， 下端與設在底層的連板8鉸接，該連板8下端與底座17鉸接。本發明可根據煤層開採高度的不同，根據上述實例中的組合方式架設多層超 靜定液壓支架，即N+1層，N為中梁的數量，N=0， 1， 2， 3.........N。
權利要求
1.一種多層超靜定液壓支架，包括底座(17)，頂梁(1)，前梁(2)，前梁千斤頂(5)，液壓立柱(4)，控制液壓支架動作的液壓控制閥組件(9)和推移裝置(19)，其特徵在於所述的頂梁(1)與底座(17)之間設有構成多層支架的多個中梁(10)，中梁(10)與頂梁(1)之間、中梁(10)與中梁(10)之間、中梁(10)與底座(17)之間均設有傾斜排列的液壓立柱(4)或剛性立柱(15)，其尾部之間均設有後板(16)或連板機構；底座(17)和多個中梁(10)上均設有增強剛性的過橋箱(18)；所述多個中梁(10)的前端均鉸接有前梁(11)，其下部設有使前梁(11)圍繞中梁(10)與前梁(11)鉸接軸擺動的前梁千斤頂(12)。
2. 根據權利要求1所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述傾斜排 列的液壓立柱(4)或剛性立柱(15)分層兩兩相對呈"V"字形或"八"形傾斜 設置，層與層之間交替設置。
3. 根據權利要求2所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述分層兩 兩相對呈"V"字形或"八"形傾斜設置的液壓立柱(4)或剛性立柱(15)每層 分兩排X寸稱設置。
4. 根據權利要求i戶;M的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述中梁(10)與頂梁(1)之間、中梁(10)與中梁(10)之間、中梁(10)與底座(17)之間 的尾部至少有一層設有連板機構。
5. 根據權利要求1所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述的前梁(2) 上分別設有伸縮梁(3)和控制伸縮梁移動的伸縮梁千斤頂(6)。
6. 根據權利要求1所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述的連板機 構由鉸接在頂梁(1)或多個中梁上的尾梁(7)和鉸接在多個中梁(10)或底座(17)上的連板(8)構成，尾梁(7)與連板(8)通過鉸接軸鉸接在一起。
7. 根據權禾腰求1所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於所述液壓控制 閥組.件(9)分層設置或集中設置在一層上。
8. 根據權利要求1所述的多層超靜定液壓支架，其特徵在於:所述的前梁(ll) 上分別設有伸縮梁(13)和控制伸縮梁移動的伸縮梁千斤頂(14)。
全文摘要
一種多層超靜定液壓支架，包括底座，頂梁，前梁，前梁千斤頂，液壓立柱，液壓控制閥組件和推移裝置，頂梁與底座之間設有構成多層支架的多個中梁，中梁與頂梁之間、中梁與中梁之間、中梁與底座之間均設有傾斜排列的液壓立柱或剛性立柱，其尾部之間均設有後板或連板機構；底座和多個中梁上均設有增強剛性的過橋箱；多個中梁的前端均鉸接有前梁，其下部均設有圍繞與前梁鉸接軸擺動的前梁千斤頂；傾斜排列的液壓立柱或剛性立柱分層兩兩相對呈「V」字形或「八」形傾斜設置，每層分兩排對稱設置，層與層之間交替設置；可用於大採高綜採工作面或大採高炮採工作面，其結構簡單，支撐高度大，使用安全可靠，成本低。
文檔編號E21D23/16GK101333931SQ200810021430
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月31日 優先權日2008年7月31日
發明者劉紅國, 李炳文, 王啟廣, 王建武, 亮 趙, 趙繼雲, 陳世其, 陳為民 申請人:中國礦業大學