充填式液壓支架的製作方法

2023-10-20 13:37:57 1

專利名稱：充填式液壓支架的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種液壓支架，是一種適用於建築物下採煤或其它施工巷 道進行安全支護的充填式支護設備。
技術背景長期以來，煤炭資源的開採普遍採用頂板全部垮落法處理採空區，其結果 是造成開採範圍內巖層的移動、冒落，直至波及地表。隨著煤炭資源的不斷開 採，這種傳統的開採方法所造成的生態與環境破壞問題越來越突出。煤矸石膏體充填開採項目在國內還是起步階段，膏體充填技術是七十年代 末在德國金屬礦山發展起來的，九十年代初應用在煤礦進行工作面採空區的充 填，但由於德國礦井相繼關閉等原因，該項技術並沒有得到深入研究和應用。 但該項技術所具有的技術優勢和良好效果在加拿大、美國、澳大利亞、南非等國家的金屬礦山得到推廣應用，現已成為21世紀金屬礦山充填技術的重要發展 方向，應用於煤礦採空區的充填仍是世界各採煤國家研究的重點。隨著能源總需求和煤炭產量的不斷增長，煤炭資源開釆所帶來的礦區安全 和生態環境問題將更為嚴重，人類的生存和社會發展環境將受到嚴重威脅。因 此，解決煤炭資源開採所帶來的礦區安全和生態環境問題，是實現我國煤炭工 業可持續發展的必由之路。立足於煤炭開採的源頭，通過對採煤方法和工藝， 巖層控制以及相關技術、實驗研究平臺等的開發和建設，改變傳統開採工藝造 成的生態與環境破壞問題，實現煤炭資源的環保、高效、高回收率和安全開採， 實現我國採礦工業的可持續發展是本學科項目面臨的重大課題。發明內容本實用新型的目的在於克服普通液壓支架開採煤層後採空區頂板巖層移動 下沉引起的巖層中水和瓦斯的流動，導致煤礦瓦斯事故與井下突水事故；地表 下沉導致農田、建築物等的損壞；煤炭開採形成的大量堆積在地面的矸石，既 佔用良田，又造成環境汙染；隨著礦井開採深度的不斷增加，礦山壓力顯現及 衝擊地壓等動力災害發生的頻次增加，強度增大，危及礦井的安全生產的問題。 提供一種可實現環保、高效、高回收率和安全開採的充填式液壓支架。本實用新型的目的可以通過下述的技術方案來實現本實用新型的充填式液壓支架，由護幫板、伸縮梁、拖梁、前梁、頂梁、 後伸縮梁、頂梁活動側護板、掩護梁、掩護梁活動側護板、後連杆、後連杆活 動側護板、前連杆、底座、推桿、立柱及前伸縮梁千斤頂、護幫千斤頂、後伸縮梁千斤頂、側護板千斤頂、推移千斤頂組成。頂梁的前部用兩個銷軸鉸接前 梁，在前梁內有伸縮梁、前伸縮梁千斤頂和拖梁，靠前伸縮梁千斤頂的伸縮控 制伸縮梁的伸出和收回，在伸縮梁和拖梁上用銷軸及護幫丁斤頂鉸接護幫板， 護幫千斤頂的伸縮控制護幫板的閉合，在頂梁的內部有後伸縮梁千斤頂及與其 相連接的後伸縮梁，掩護梁、底座、前連杆和後連杆構成四連杆機構，底座在 支架的最底端，其上連接有立柱、前連杆、後連杆，在底座的中間下部有推移 千斤頂及與其相連的推桿，推桿前部有與刮板輸送機連接的裝置。 本實用新型的目的還可以通過下述的技術方案來實現本實用新型的頂梁、掩護梁和後連杆上分別設置有頂梁活動側護板、掩護 梁活動側護板和後連杆活動側護板，在頂梁活動側護板、掩護梁活動側護板和 後連杆活動側護板內側的頂梁、掩護梁和後連杆上分別內置有側護千斤頂，側 護千斤頂的伸縮杆分別與頂梁活動側護板、掩護梁活動側護板和後連杆活動側 護板相連。太戀閒新型的結抝特佔和丁作原理加下，在頂梁的前部用兩個銷軸鉸接前梁，在前梁內有伸縮梁、伸縮梁千斤頂和 拖梁，靠伸縮梁千斤頂的伸縮控制伸縮梁的伸出和收回，在伸縮梁和拖梁上用銷軸及護幫千斤頂鉸接護幫板，靠護幫千斤頂的伸縮控制護幫板的閉合；作為 承受頂板壓力的主要部件----頂梁，不僅在強度上有保證，而且其結構不同於 普通液壓支架。主要是在頂梁的內部有後伸縮千斤頂及受其控制的後伸縮梁， 以此實現採空區頂板的臨時支護，防止頂板過早離層垮落，為充填作業提供安 全空間；掩護梁、底座和前、後連杆構成四連杆機構，控制支架梁端距變化在 較小範圍內。頂梁、掩護梁和後連杆都設有活動側護板，其中頂梁活動側護板 起到密封架間間隙、防止矸石洩露傷人、移架導向、調架、防倒等作用。掩護 梁活動側護板和後連杆活動側護板同樣起到架間密封作用，為整個工作面採空 區提供密封，防止充填物料在架間洩露。掩護梁及其活動側護板和後連杆及其活動側護板是本實用新型的關鍵技 術。掩護梁除了作為普通液壓支架掩護梁的承受頂板水平分力和側向力、阻擋 採空區矸石竄向工作面、構成四連杆機構外，還同時還與其活動側護板構成密 封擋牆上半部分、為充填膏體充進採空區提供通道。為此掩護梁體上設計了圓 形充填管，充填管端面為法蘭，便於和充填主管道連接。在後連杆的設計中， 改變了普通液壓支架兩後連杆分體設計的原則，將兩個後連杆合二為一，同時 設計了安裝活動側護板的位置。後連杆及其活動側護板構成擋牆的下半部分。 這樣既保證了支架強度又使得結構簡化，為採空區密封提供保證。為此，掩護梁、後連杆和其活動側護板的配合間隙為4mm，各活動側護板之間的配合間隙控 制在10mm內，滿足了充填膏體對密封間隙的要求。底座在支架的最底端，是支架的基礎，其上連接有立柱、前連杆、後連杆， 前部有過橋連接，增強了其抗扭強度。在底座的中間下部有推移千斤頂及受其 控制的推桿，推桿前部連接刮板輸送機。推移千斤頂的伸出運動通過推桿傳力 實現了刮板輸送機的前移，推移千斤頂的收縮運動實現了拉架動作。各結構件均採用了 Q460高強板焊接，在保證支護強度的前提下最大限度的 減輕了支架重量。本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、 從採礦理念上顛覆了以前只採不填的概念，對普通液壓支架進行了再創 造。因為它同時具有提高煤炭資源回收率和保護礦區環境的意義，所以它開創 丫液壓支架的新紀元，是液壓支架發展史上的一個重要裡程碑。2、 可實現環保、高效、高回收率和安全開採。

圖1為充填液壓支架最大高度時的總圖簡圖。圖2為充填液壓支架總圖的A-A剖視圖。圖3為充填液壓支架總圖的B-B剖視圖。圖4為充填液壓支架頂梁主視圖。圖5為充填液壓支架頂梁A-A剖視圖。圖6為充填液壓支架掩護梁主視圖。圖7為充填液壓支架掩護梁A-A剖視圖。圖8為充填液壓支架後連杆主視圖。圖9為充填液壓支架後連杆A-A剖視圖。圖10為充填液壓支架底座A-A剖視圖。圖11為充填液壓支架底座主視圖。圖12為充填液壓支架後伸縮梁A-A剖視圖。圖13為充填液壓支架後伸縮梁主視圖。
具體實施方式
如圖l——圖13所示，充填液壓支架由護幫板l、伸縮梁2、拖梁3、前梁 4、頂梁5、後伸縮梁6、頂梁活動側護板7、掩護梁8、掩護梁活動側護板9、 後連杆1Q、後連杆活動側護板ll、前連杆12、底座13、推桿14、立柱15及前 伸縮梁千斤頂16、護幫千斤頂17、後伸縮梁千斤頂18、側護板千斤頂19、推 移千斤頂20組成。在頂梁的前部用兩個銷軸鉸接前梁4，在前梁4內有伸縮梁2、前伸縮梁千 斤頂16和拖梁3，靠伸前縮梁千斤頂16的伸縮控制伸縮梁2的伸出和收回，在 伸縮梁2和拖梁3上用銷軸及護幫千斤頂17鉸接護幫板1，靠護幫千斤頂17的 伸縮控制護幫板l的閉合。在頂梁5的內部有後伸縮梁千斤頂18及受其控制的後伸縮梁6，以此實現 採空區頂板的臨時支護，防止頂板過早離層垮落，為充填作業提供安全空間。掩護梁8、底座13、前連杆12、後連杆10構成四連杆機構，控制支架梁端 距變化在較小範圍內。頂梁5、掩護梁8和後連杆10都設有活動側護板，活動 側護板是靠與其連接的側護千斤頂19的伸縮而開合的。其中頂梁活動側護板7 起到密封架間間隙、防止矸石洩露傷人、移架導向、調架、防倒等作用。掩護 梁活動側護板9和後連杆活動側護板11同樣起到架間密封作用，為整個工作面 採空區提供密封防止充填物料在架間洩露。掩護梁8及其活動側護板9和後連杆10及其活動側護板11是設計的關鍵 技術。掩護梁8除了作為普通液壓支架掩護梁的承受頂板水平分力和側向力、 阻擋採空區矸石竄向工作面、構成四連杆機構外，同時還與其活動側護板9構 成密封擋牆的上半部分、為充填膏體充進採空區提供通道。為此掩護梁8梁體 上設計了圓形充填管，充填管端面為法蘭，便於和充填主管道連接。在後連杆 10的設計中，改變普通液壓支架兩後連杆分體設計的原則，將兩個後連杆合二 為一，同時設計了安裝活動側護板的位置。後連杆10及其活動側護板11構成 擋牆的下半部分。這樣既保證了支架強度又使得結構簡化，為採空區密封提供 保證。掩護梁8和活動側護板9、後連杆10和活動側護板11的配合間隙為4隱， 各活動側護板之間的配合間隙控制在10mm內。底座13在支架的最底端，是支架的基礎，其上連接有立柱15、前連杆12、 後連杆IO，前部有過橋連接，增強了其抗扭強度。在底座13的中間下部有推移 千斤頂2G及受其控制的推桿14，推桿14前部連接刮板輸送機。推移千斤頂20 的伸出運動通過推桿14傳力，實現了刮板輸送機的前移，推移千斤頂20的收 縮運動實現了拉架動作。支架的最大高度和最小高度是由立柱15的伸縮來調節的。權利要求1、充填式液壓支架，由護幫板(1)、伸縮梁(2)、拖梁(3)、前梁(4)、頂梁(5)、後伸縮梁(6)、頂梁活動側護板(7)、掩護梁(8)、掩護梁活動側護板(9)、後連杆(10)、後連杆活動側護板(11)、前連杆(12)、底座(13)、推桿(14)、立柱(15)及前伸縮梁千斤頂(16)、護幫千斤頂(17)、後伸縮梁千斤頂(18)、側護板千斤頂(19)、推移千斤頂(20)組成，其特徵在於頂梁的前部用兩個銷軸鉸接前梁(4)，在前梁(4)內有伸縮梁(2)、前伸縮梁千斤頂(16)和拖梁(3)，靠前伸縮梁千斤頂(16)的伸縮控制伸縮梁(2)的伸出和收回，在伸縮梁(2)和拖梁(3)上用銷軸及護幫千斤頂(17)鉸接護幫板(1)，護幫千斤頂(17)的伸縮控制護幫板(1)的閉合，在頂梁(5)的內部有後伸縮梁千斤頂(18)及與其相連接的後伸縮梁(6)，掩護梁(8)、底座(13)、前連杆(12)和後連杆(10)構成四連杆機構，底座(13)在支架的最底端，其上連接有立柱(15)、前連杆(12)、後連杆(10)，在底座(13)的中間下部有推移千斤頂(20)及與其相連的推桿(14)，推桿(14)前部有與刮板輸送機連接的裝置。
2、 根據權利要求l所述的充填式液壓支架，其特徵在於頂梁(5)、掩護 梁(8)和後連杆(1Q)上分別設置有頂梁活動側護板(7)、掩護梁活動側護板(9)和後連杆活動側護板(11)，在頂梁活動側護板(7)、掩護梁活動側護板 (9)和後連杆活動側護板(11)內側的頂梁(5)、掩護梁(8)和後連杆(10) 上分別內置有側護千斤頂(19)，側護千斤頂(19)的伸縮杆分別與頂梁活動側 護板(7)、掩護梁活動側護板(9)和後連杆活動側護板(11)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種充填式液壓支架，由伸縮梁、拖梁、前梁、頂梁、後伸縮梁等組成。頂梁的前部用兩個銷軸鉸接前梁，在前梁內有伸縮梁、前伸縮梁千斤頂和拖梁，在伸縮梁和拖梁上用銷軸及護幫千斤頂鉸接護幫板，在頂梁的內部有後伸縮梁千斤頂及與其相連接的後伸縮梁，掩護梁、底座、前連杆和後連杆構成四連杆機構，底座在支架的最底端，其上連接有立柱、前連杆、後連杆，在底座的中間下部有推移千斤頂及與其相連的推桿，推桿前部有與刮板輸送機連接的裝置。它是一種為採空區充填作業提供了可靠保障，可實現環保、高效、高回收率和安全開採的充填式液壓支架。
文檔編號E21D23/16GK201381867SQ200820228038
公開日2010年1月13日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者冉愛忠, 劉建立, 濤 崔, 張步勤, 梁香過, 範子國, 袁立軍, 趙連忠, 陳亞傑 申請人:河北天擇重型機械有限公司