CN101333932B - 双层超静定液压支架 - Google Patents

Abstract

一种双层超静定液压支架，包括底座，顶梁，上前梁，上前梁千斤顶，液压立柱，液压控制阀组件和推移装置，顶梁与底座之间设有中梁，中梁与顶梁之间设有倾斜排列的刚性立柱或液压立柱，中梁与顶梁的尾部之间铰接有后板或连板机构；中梁与底座之间也设有倾斜排列的刚性立柱或液压立柱，中梁与底座的尾部之间设有后板或连板机构；中梁的前端铰接有下前梁，其下部设有围绕与下前梁铰接轴摆动的下前梁千斤顶。该支架适用于矿山井下采煤工作面的顶板支护，可用于一次采全高工作面、或用于放顶煤采煤工作面；其结构简单，承载能力大，支撑高度大，稳定性好，使用安全可靠，成本低。

Description

双层超静定液压支架

技术领域

本发明涉及一种液压支架，尤其是涉及一种适用于矿山井下大采高采煤工作面顶板支护的双层超静定液压支架。

背景技术

煤矿井下采煤工作面的支护是矿山必不可少的设备之一。我国煤矿中使用的支护设备主要有单摆杆机构液压支架、四连杆机构液压支架等单层结构形式的支护设备，例如由中国矿业大学出板社于2007年01月出版的“十五”高等学校规划教材《矿山机械》一书中关于支护设备内容。上述单层结构形成的液压支架存在的问题：一是每次选用液压支架时，要经过重新设计、样架的试制，样架的性能检测，通过检测合格后，才能取得安标证书等一个繁琐循环过程，其效率相当低下。另一方面，由于煤层高度较高时，用单层液压支架无法达到支护高度要求，一般采用放顶煤液压支架进行开采或分层开采，但放顶煤开采方法无法保证煤炭资源的回采率，而且通过考察放顶煤开采工艺的回采率很低，大量的煤炭资源不能开采出来就浪费掉了。使用分层开采时，其工作量大，而且效率低。煤炭资源是我国的主要能源，也是一次性开采和消耗能源，如何有效地把有限的煤炭资源全部开采出来是一项非常重要的任务，为了做到这一点，进行新技术产品的研制，改变现有液压支架的技术结构和开采高度，具有非常重要的现实意义和能源战略意义。

发明内容

本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种结构简单，生产效率高，成本低，支护效果好，可实现一次性大采高的双层超静定液压支架。

为实现上述目的，本发明的双层超静定液压支架包括底座，顶梁，与顶梁相连的上前梁，上前梁千斤顶，液压立柱，液压支架动作的液压控制阀组件和推移装置，所述的顶梁与底座之间设有中梁，中梁与顶梁之间设有倾斜排列的刚性立柱或液压立柱，中梁与顶梁的尾部之间铰接有后板或连板机构；中梁与底座之间设有倾斜排列的刚性立柱或液压立柱，中梁与底座的尾部之间设有后板或连板机构，中梁的前端铰接有下前梁，其下部设有围绕与下前梁铰接轴摆动的下前梁千斤顶；中梁和底座上设有增强刚性的过桥箱。

所述中梁与顶梁之间倾斜排列的刚性立柱或液压立柱两两相对呈V字形或呈八字形倾斜设置，共为八根，分两排对称设置，其上端与顶梁铰接，其下端与中梁铰接；所述中梁与底座之间倾斜排列的刚性立柱或液压立柱两两相对呈八字形或呈V字形倾斜设置，共有八根，分两排对称设置，其上端与中梁铰接，其下端与底座铰接；所述的上前梁上分别设有上伸缩梁和控制上伸缩梁移动的上伸缩梁千斤顶；所述的连板机构铰接在顶梁或中梁上的尾梁和铰接在中梁或底座上的连板构成，尾梁与连板通过铰接轴铰接在一起；所述的液压控制阀组件设在过桥箱上；所述的下前梁上分别设有下伸缩梁和控制下伸缩梁移动的下伸缩梁千斤顶；所述的顶梁上设有侧护板及侧护板千斤顶和弹簧复位装置。

本发明的有益效果：

1)支架实现了模块化设计，可在一个缸径模块范围里完成设计后、以最高支架高度覆盖低高度支架，不用再进行每一个规格的设计、试制、检测、取证等繁琐工作，这样大大缩短了生产的周期。

2)支架可实现集成块装配生产，比如刚性立柱和液压立柱的长度是按照系列化设计，可根据需要选择不同长度，可分别设于上层或下层，各部件制成标准件，可进`成块装配，及时满足煤矿的需要。

3)支架可实现规模化生产，各部件可形成生产线，以实现大规模快速、有效地生产，达到满足煤矿大规模推广液压支架的目的，以最快的速度提高我国煤矿综合采煤机械化的水平。

4)该支架可使用于大采高的综采工作面，也可使用于大采高的炮采工作面；可用作轻型支架，也可用作重型支架，其结构简单，综合采煤机械化水平高，稳定性好，使用安全可靠，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的实施例一结构示意图。

图2是本发明的实例施二结构示意图。

图3是本发明的实施例三结构示意图。

图中：顶梁-1，上前梁-2，下前梁-9，上伸缩梁-3，下伸缩梁-11，刚性立柱-4，上前梁千斤顶-5，下前梁千斤顶-10，上伸缩梁千斤顶-6，下伸缩梁千斤顶-12，后板-7，中梁-8，液压控制阀组件-13，尾梁-14，连板-15，底座-16，过桥箱-17，液压立柱-18，推移装置-19，刮板输送机-20。

具体实施方式

实施例一：图1所示的双层超静定液压支架，主要由顶梁1、上下前梁2，9、上下伸缩梁3，11、刚性立柱4、上下前梁千斤顶5，10、上下伸缩梁千斤顶6，12、后板7、中梁8、液压控制阀组件13、尾梁14、连板15、底座16、过桥箱17、液压立柱18、推移装置19等组成。刚性立柱4和后板7设于顶梁1与中梁8之间，其上端与顶梁1铰接，其下端与中梁8铰接，刚性立柱4以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈V字形排列或呈八字形排列，共有八根，顶梁1、刚性立柱4、中梁8及后板7形成一稳定结构。液压立柱18设于中梁8与底座16之间，其上端与中梁8铰接、下端与底座16铰接，中梁8和底座16上均设有增强刚性的过桥箱17，过桥箱17由型钢焊接而成，分别与中梁8和底座16焊接在一起。液压立柱18以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈八字形排列或呈V字形排列，共八根，中梁8、液压立柱18、底座16形成一稳定结构。液压立柱18伸缩时，顶梁1、中梁8、上下前梁2，9、上下伸缩梁3，11、上下前梁千斤顶5，10、上下伸缩梁千斤顶6，12、后板7、连板机构随之升降，尾梁14与连板15通过铰接轴铰接在一起，尾梁14围绕与中梁8的铰接轴摆动，连板15随之围绕与底座16的铰接轴摆动，尾梁14和后连板15也相对摆动。上前梁2与顶梁1的前端铰接，上前梁千斤顶5分别与顶梁1和上前梁2铰接，上前梁千斤顶5伸缩时，上前梁2围绕与顶梁1铰接轴摆动；下前梁9与中梁8的前端铰接，下前梁千斤顶10与中梁8和下前梁9铰接，下前梁千斤顶10伸缩时，下前梁9围绕与中梁8铰接轴摆动。在上下前梁2，9内分别设有上下伸缩梁3，11，上伸缩梁千斤顶6的两端分别与上前梁2和上伸缩梁3铰接，下伸缩梁千斤顶12的两端分别与中梁8和下伸缩梁11铰接，上伸缩梁3随上伸缩梁千斤顶6的伸缩而伸缩；下伸缩梁11随下伸缩梁千斤顶12的伸缩而伸缩。推移装置19是用于推移刮板输送机20和移动液压支架的一个装置，它由液压缸和推板构成。液压控制阀组件13是操纵和控制高压液体的操控中心，液压支架上的液压立柱18、上下前梁千斤顶5、10，上下伸缩梁千斤顶6、12，推移装置19及顶梁1上的侧护板千斤顶均由液压控制阀组件13操控，液压控制阀组件13设在过桥箱17上。液压立柱18伸缩时，顶梁1、中梁8及设于或与顶梁1、中梁8连接的部件均随之升降。

实施例二：图2所示的双层超静定液压支架，与实施例一基本相同，区别是由中梁8隔成的上下两层支架中，把上层的刚性立柱4和下层的液压立柱18进行上下互换，即将刚性立柱4设在底座16与中梁8之间，液压立柱18设在中梁8与顶梁1之间，液压立柱18上端与顶梁1铰接，下端与中梁8铰接，液压立柱18以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈V字形排列或呈八字形排列，共八根，顶梁1、液压立柱18、中梁8形成一稳定结构；同时后板7与连板机构也进行互换，此时刚性立柱4和后板7上部与中梁8铰接，下部与底座16铰接，刚性立柱4以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈八字形排列或呈V字形排列，共八根，中梁8、刚性立柱4、底座16及后板7形成一稳定结构；尾梁14上端与顶梁1铰接，连板15下端与中梁8铰接，尾梁14下端与连板15的上端铰接。液压立柱18伸缩时，顶梁1及设于或与顶梁1连接的部件均随之升降。

实施例三：图3所示的双层超静定液压支架，与实施例一基本相同，区别是由中梁8隔成的上下两层支架均采用液压立柱18，两层支架均采用由尾梁14及连板15构成的连板机构，即由连板机构替换后板7。此时上层液压立柱18以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈V字形排列或呈八字形排列，共八根，上层液压立柱18上端与顶梁1铰接，下端与中梁8铰接，其尾梁14上端与顶梁1铰接，与尾梁14铰接的连板15铰接在中梁8上；下层液压立柱18以两排对称倾斜支撑布置，两两相对呈八字形排列或呈V字形排列，共八根，连板15下端与底座16铰接，与连板15铰接的尾梁14铰接在中梁8上。与实施例一和实施例二的不同点是，上下两层的液压立柱18都可上、下伸缩。液压立柱18伸缩时，顶梁1、中梁8及设于或与顶梁1、中梁8连接的部件均随之升降。

Claims (7)

1.一种双层超静定液压支架，包括底座(16)，顶梁(1)，与顶梁(1)相连的上前梁(2)，上前梁千斤顶(5)，液压立柱(18)，液压支架动作的液压控制阀组件(13)和推移装置(19)，其特征在于：所述的顶梁(1)与底座(16)之间设有中梁(8)，中梁(8)与顶梁(1)之间设有倾斜排列的刚性立柱(4)或液压立柱(18)，中梁(8)与顶梁(1)的尾部之间铰接有后板(7)或连板机构；中梁(8)与底座(16)之间设有倾斜排列的刚性立柱(4)或液压立柱(18)，中梁(8)与底座(16)的尾部之间设有后板(7)或连板机构，中梁(8)的前端铰接有下前梁(9)，中梁(8)的下部设有围绕与下前梁(9)铰接轴摆动的下前梁千斤顶(10)；中梁(8)与顶梁(1)或与底座(16)之间至少有一层设有倾斜排列的液压立柱(18)；中梁(8)和底座(16)上设有增强刚性的过桥箱(17)。

2.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述中梁(8)与顶梁(1)之间倾斜排列的刚性立柱(4)或液压立柱(18)两两相对呈V字形或呈八字形倾斜设置，共为八根，分两排对称设置，其上端与顶梁(1)铰接，其下端与中梁(8)铰接。

3.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述中梁(8)与底座(16)之间倾斜排列的刚性立柱(4)或液压立柱(18)两两相对呈八字形或呈V字形倾斜设置，共为八根，分两排对称设置，其上端与中梁(8)铰接，其下端与底座(16)铰接。

4.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述的上前梁(2)上分别设有上伸缩梁(3)和控制上伸缩梁移动的上伸缩梁千斤顶(6)。

5.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述的连板机构由铰接在顶梁(1)或中梁(8)上的尾梁(14)和铰接在中梁(8)或底座(16)上的连板(15)构成，尾梁(14)与连板(15)通过铰接轴铰接在一起。

6.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述的液压控制阀组件(13)设在过桥箱(17)上。

7.根据权利要求1所述的双层超静定液压支架，其特征在于：所述的下前梁(9)上分别设有下伸缩梁(11)和控制下伸缩梁移动的下伸缩梁千斤顶(12)。

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