並聯液壓支架的製作方法
2023-04-26 17:44:46
並聯液壓支架的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及並聯液壓支架，包括頂板、底板和六個驅動杆，所述驅動杆設置在頂板和底板之間，所述驅動杆的一端與頂板固定相連，所述驅動杆的另一端與底板固定相連，所述六個驅動杆與頂板的六個連接點之間的連線構成四邊形或六邊形，所述六個驅動杆與底板的六個連接點之間的連線構成四邊形或六邊形，所述驅動杆通過球鉸和虎克鉸實現與頂板和底板的固定連接，該頂板具有四個或六個自由度，可實現不同位置的移動，能夠適應多種應用場合，操作方便，效果顯著。
【專利說明】並聯液壓支架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種並聯液壓支架，特別涉及一種礦井作業用並聯液壓支架，屬於礦山機械設備的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著能源工業的不斷發展，我國已經成為了煤炭資源利用和開採的大國，煤炭開採需要井下作業，近年來，在煤炭開採過程中發生了不少礦難事故，究其原因，大多是由於在開採過程中地下煤層發生坍塌導致的事故，為解決礦難事故的發生，保障礦工井下作業的安全，有必要對地下煤層進行加固，防止煤層在發生坍塌時造成人員的傷亡。
[0003]液壓支架是實現採煤作業綜合化、機械化和自動化的重要設備。液壓支架的使用可以增加煤產量、提高勞動生產率、降低開採成本、保障工人的生產安全。然而，傳統液壓支架存在原理上的缺陷，導致液壓支架承受較大的內力，液壓支架的支撐穩定性差，與頂板的耦合性差，不能滿足井下生產安全的需要，也不利於綜合開採的順利進行。因此研究一種支撐穩定性好、對頂板適應性強的新型液壓支架意義重大。
實用新型內容
[0004]針對現有技術的不足，本實用新型提供一種並聯液壓支架。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]並聯液壓支架，包括頂板、底板和六個驅動杆，所述驅動杆設置在頂板和底板之間，所述六個驅動杆成兩排三列設置，其中，兩側驅動杆的一端通過虎克鉸與底板固定連接，中間驅動杆的一端通過球鉸與底板固定連接；所述兩側驅動杆的另一端通過虎克鉸且中間驅動杆的另一端通過球鉸共同與頂板固定連接，或所述兩側驅動杆的另一端通過球鉸且中間驅動杆的另一端通過虎克鉸共同與頂板固定連接；所述六個驅動杆與頂板的連接點之間的連線構成四邊形或六邊形，所述六個驅動杆與底板的連接點之間的連線構成四邊形或六邊形。
[0007]在實際作業過程中，頂板為動平臺，底板為定平臺，驅動杆通過活動連接件虎克鉸或球鉸與頂板和底板固定相連，虎克鉸可以實現兩個軸方向的旋轉，球鉸能夠實現三個軸方向的旋轉，驅動杆本身能夠實現長度的伸縮變化，當頂板受到外力時，驅動杆能夠通過自身的伸縮以及虎克鉸或球鉸的角度變化實現頂板的位移和位置變化，獲得預期的位置和姿態。
[0008]根據本實用新型，優選的，所述驅動杆為液壓杆。
[0009]根據本實用新型，優選的，所述頂板和底板均設置為長方形，所述底板的面積小於頂板的面積。此設計的目的在於，頂板的面積大於底板的面積，頂板可以用來承受更大的荷載，底板可以方便放置以適應不同的應用場景。
[0010]根據本實用新型，優選的，所述兩排的液壓杆成對稱設置。
[0011]根據本實用新型，優選的，所述頂板和底板上的四邊形均為矩形。
[0012]本實用新型的有益效果在於:
[0013]1.本實用新型從液壓支架的核心機構出發，將並聯機構應用於液壓支架中。與傳統液壓支架所不同的是，並聯液壓支架是以具有多個自由度的支鏈為核心組件，替代傳統的四連杆機構，並聯液壓支架是支架在結構上進行的創新性改進。
[0014]2.本實用新型並聯液壓支架的結構具有桁架的結構形式，且支架的頂板同時有6根液壓杆支撐，每根液壓杆的受力變形小，整體剛度大，結構穩定，具有較高的承載能力，適宜大採高支架的設計。
[0015]3.本實用新型並聯液壓支架的頂板(動平臺)具有四個或六個自由度，可以達到空間的指定位置，能夠適應頂板巖層的複雜運動。
[0016]4.本實用新型並聯液壓支架的液壓杆長度不變時，支架為一個穩定機構，且支架的結構為閉環結構，運動可靠性高，能夠為煤礦的開採提供安全保障。
[0017]5.本實用新型並聯液壓支架動力學特性好，運動靈活，可以在短時間內到達指定位置。
[0018]6.本實用新型並聯液壓支架的液壓杆為二力杆，不管頂板承受什麼方向的力，都不會對支架的其他部件產生附加的彎曲應力，長期使用，能夠保持支架不發生形變。
[0019]7.本實用新型並聯液壓支架不存在誤差累積，無中間環節誤差累積與放大，所以定位精度較高，能夠應用到比較苛刻的環境下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為實施例1中頂板的結構示意圖；
[0021]圖2為實施例1中底板的結構示意圖；
[0022]圖3為實施例1中並聯液壓支架的立體圖；
[0023]圖4為實施例2中底板的結構示意圖；
[0024]圖5為實施例2中並聯液壓支架的立體圖；
[0025]圖6為實施例3中頂板的結構示意圖；
[0026]圖7為實施例3中並聯液壓支架的立體圖；
[0027]圖8為實施例4中底板的結構示意圖；
[0028]圖9為實施例4中並聯液壓支架的立體圖；
[0029]圖10為實施例5中頂板的結構示意圖；
[0030]圖11為實施例5中底板的結構示意圖；
[0031]圖12為實施例5中並聯液壓支架的立體圖；
[0032]圖13為實施例6中底板的結構示意圖；
[0033]圖14為實施例6中並聯液壓支架的立體圖；
[0034]圖15為實施例7中頂板的結構示意圖；
[0035]圖16為實施例7中並聯液壓支架的立體圖；
[0036]圖17為實施例8中底板的結構示意圖；
[0037]圖18為實施例8中並聯液壓支架的立體圖。
[0038]其中:I為頂板,2為虎克鉸,3為球鉸,4為底板,5為虎克鉸,6為球鉸,7為液壓杆。
【具體實施方式】
[0039]下面通過實施例並結合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限於此。
[0040]實施例1:
[0041]如圖1至圖3所不,並聯液壓支架,包括頂板1、底板4和六個液壓杆7,所述液壓杆7設置在頂板I和底板4之間，所述六個液壓杆7成兩排三列設置，上下兩排的液壓杆7成對稱設置，其中，兩側液壓杆的一端通過虎克鉸5與底板4固定連接，中間液壓杆的一端通過球鉸6與底板4固定連接；所述兩側液壓杆的另一端通過虎克鉸2且中間液壓杆的另一端通過球鉸3共同與頂板I固定連接，所述六個液壓杆7與頂板I的連接點之間的連線構成矩形，所述六個液壓杆7與底板4的連接點之間的連線構成矩形。
[0042]其中，所述頂板I和底板4均設置為長方形，所述底板4的面積小於頂板I的面積。
[0043]實施例2:
[0044]如圖4和圖5所示，並聯液壓支架，結構如實施例1所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與底板4的連接點之間的連線構成六邊形。
[0045]實施例3:
[0046]如圖6和圖7所示，並聯液壓支架，結構如實施例1所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與頂板I的連接點之間的連線構成六邊形。
[0047]實施例4:
[0048]如圖8和圖9所示，並聯液壓支架，結構如實施例3所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與底板4的連接點之間的連線構成六邊形。
[0049]實施例5:
[0050]如圖10至圖12所示，並聯液壓支架，結構如實施例1所述，其不同之處在於，所述兩側液壓杆的另一端通過球鉸3且中間液壓杆的另一端通過虎克鉸2共同與頂板I固定連接。
[0051]實施例6:
[0052]如圖13和圖14所示，並聯液壓支架，結構如實施例5所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與底板4的連接點之間的連線構成六邊形。
[0053]實施例7:
[0054]如圖15和圖16所示，並聯液壓支架，結構如實施例5所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與頂板I的連接點之間的連線構成六邊形。
[0055]實施例8:
[0056]如圖17和圖18所示，並聯液壓支架，結構如實施例7所述，其不同之處在於，所述六個液壓杆7與底板4的連接點之間的連線構成六邊形。
[0057]實際使用過程中，利用該並聯液壓支架進行操作的使用方法，步驟如下，
[0058]升柱初撐階段:將並聯液壓支架安放在所需的應用場景下，液壓油缸控制液壓杆的伸出，當頂梁的一點接觸到液壓支架頂板時，此時液壓杆的壓力信號有突變，則停止向壓力變化最大的液壓杆供油；而液壓油缸以另一較小的速度向其它液壓杆供油，直至頂梁的另一點接觸到液壓支架頂板時，另一液壓杆的壓力信號再次突變；以此循環，直到頂梁的第三點接觸到液壓支架頂板時，根據三點確定一個平面的法則，此時頂梁與頂板接觸完成；
[0059]增阻承載階段:隨著頂梁不斷地向下施加壓力，頂板逐漸下沉，此時液壓油缸向液壓杆供油，通過不同液壓杆的伸縮和移動，並聯液壓支架對頂板產生更大的支撐力，阻止或減緩頂板下沉；
[0060]溢流承載階段:在頂板不斷下沉或發生頂板來壓時，支架對頂板的支撐壓力會急劇上升，並超過安全閥的調定壓力，此時，安全閥開始溢流，使液壓杆活塞腔裡的壓力基本上恆定於安全閥的調定壓力；在卸載降柱時，驅動電液控制閥，使支架離開頂板，至此完成並聯支架液壓杆的一個工作循環。
【權利要求】
1.並聯液壓支架，包括頂板、底板和六個驅動杆，其特徵在於，所述驅動杆設置在頂板和底板之間，所述六個驅動杆成兩排三列設置，其中，兩側驅動杆的一端通過虎克鉸與底板固定連接，中間驅動杆的一端通過球鉸與底板固定連接；所述兩側驅動杆的另一端通過虎克鉸且中間驅動杆的另一端通過球鉸共同與頂板固定連接，或所述兩側驅動杆的另一端通過球鉸且中間驅動杆的另一端通過虎克鉸共同與頂板固定連接；所述六個驅動杆與頂板的連接點之間的連線構成四邊形或六邊形，所述六個驅動杆與底板的連接點之間的連線構成四邊形或六邊形。
2.如權利要求1所述的並聯液壓支架，其特徵在於，所述驅動杆為液壓杆。
3.如權利要求1所述的並聯液壓支架，其特徵在於，所述頂板和底板均設置為長方形，所述底板的面積小於頂板的面積。
4.如權利要求1所述的並聯液壓支架，其特徵在於，所述兩排的液壓杆成對稱設置。
5.如權利要求1所述的並聯液壓支架，其特徵在於，所述頂板和底板上的四邊形均為矩形。
【文檔編號】E21D23/08GK204041089SQ201420518711
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優先權日:2014年9月10日
【發明者】陳修龍, 梁小夏, 陳林林 申請人:山東科技大學