CN101749036A - 超大伸缩比薄煤层液压支架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大伸缩比薄煤层液压支架，包括：底座、顶梁和掩护梁，顶梁与底座间对称布置两立柱，顶梁与其铰接的掩护梁间对称布置两平衡千斤顶；掩护梁和底座之间分别铰接前、后连杆，底座中部设推移千斤顶，推移千斤顶与推杆铰接，立柱的中缸缸壁内部设轴向长孔，在中缸内外壁面上设有与长孔连通的上、下开口，上开口与中缸上腔连通，下开口与外缸上腔连通；底座后部设两空档，空档与平衡千斤顶对应；推杆前、后端部分别设有一对接头座；各接头座均设有一与推杆空腔容设的进回液钢管连通的通孔以及一在其侧壁上设有夹持胶管的固定孔；顶梁、底座材料为Q800。该支架伸缩比大，低位状态具有合理的人行通道，能够满足不稳定厚薄煤层的开采需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种超大伸缩比薄煤层液压支架。属于采矿领域，用于煤矿长壁薄煤层开采工作面。
背景技术
我国1.3m以下薄煤层储量约占全国煤炭总储量的20％，仅国有煤矿薄煤层储量就有61.5亿吨以上。85％以上的矿区均赋存有薄煤层，薄煤层资源不仅分布广泛而且大多为优质煤，四川、山东、黑龙江等矿区薄煤层储量均超过50％。薄煤层开采作业空间狭小，通风安全保障难度大，是国内外重大开采技术难题。长期以来许多矿区大量弃采薄煤层，造成煤炭资源的严重浪费和开采失衡，成为制约煤矿生产接续和可持续发展的突出矛盾。
薄煤层工作面开采支护是薄煤层开采的一大技术难题，液压支架不仅要支护顶板保证安全作业空间，而且要推移工作面设备。薄煤层赋存一般不稳定，厚度变化较大，要求液压支架最小高度尽可能小，且最小高度时还应具有合理大小的人行通道；最大高度尽量大，以提高煤炭资源的回收率。而目前使用的薄煤层液压支架在赋存变化比较大的煤层中使用存在的主要问题是：
(1)液压支架伸缩比较小
现有薄煤层液压支架使用的立柱的活柱上端部设置有进出液装置，增加了活柱的长度，减小了立柱的伸缩比，使液压支架的伸缩比往往不能够满足薄煤层工作面低位置和高位置支护双重需求。
(2)工作阻力小
薄煤层液压支架在设计中为了提高支架的伸缩比，保障液压支架低位状态下的行人通道，顶梁前端和底座前端箱体结构厚度较薄，其强度限制了液压支架工作阻力的提高，使液压支架不能够满足井下安全支护的需求。
(3)支架胶管布置影响人行通道
薄煤层液压支架在低位状态下人行通道小，支架胶管布置困难，特别是主进回液胶管的布置，对行人影响大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超大伸缩比大工作阻力的薄煤层液压支架，同时该支架在低位状态时仍具有足够的人行通道。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超大伸缩比薄煤层液压支架，它包括：底座、顶梁和掩护梁，顶梁与底座间左右部对称布置两根立柱，该立柱为双伸缩立柱，顶梁与其铰接的掩护梁间对称布置两根平衡千斤顶；掩护梁后部和底座后部之间的左、右侧部分别铰接有前、后连杆，底座的中部设有推移千斤顶，推移千斤顶与推杆铰接，所述立柱的中缸缸壁内部设有轴向长孔，在该中缸的内、外壁面上分别设有与长孔连通的上、下开口，该上开口与中缸上腔连通，该下开口与外缸上腔连通；在所述底座上设有两个空档，该空档分别位于底座的主筋板和其连杆铰接耳板之间，该空档与平衡千斤顶对应，在支架运动到低位状态时，平衡千斤顶位于空档中，与前后连杆形成紧凑的叠位状态；所述推杆的前、后端部分别设有一对接头座；各接头座均设有一与推杆空腔中容设的进回液钢管相连通的通孔以及一
在该接头座的侧壁上设有夹持胶管的固定孔；顶梁前端为板式结构，顶梁和底座材料采用Q800高强度合金钢材。
所述顶梁前部为板式结构。
所述空档的左右侧壁与平衡千斤顶之间的最小间隙不小于15mm。
所述顶梁和所述掩护梁的同侧部分别设有顶梁活动侧护板和掩护梁活动侧护板。
本发明的有益效果：本发明通过结构的创新，即立柱结构的改进和顶梁、底座结构的改进，增大了支架的伸缩比；现有薄煤层液压支架的支撑高度以最低达到0.65米为例，最大高度可达1.35米，而本发明最大高度可达到1.75米以上，使本发明超大伸缩比薄煤层液压支架的伸缩量大大提高，虽说只增加了0.4米的伸缩量变化，但对于煤矿中赋存变化比较大的煤层其意义是非常大的，使大量的煤炭资源得到充分开采，为国家资源短缺发挥了巨大的贡献。板式顶梁的设计增大了该支架在低位状态下的工作空间；把主进回液管布置在推移杆的空腔中，减少了裸露在外的管路数量，同样也增大了本发明支架的行人空间；在增大液压支架支护能力，减小顶梁前端和底座前端厚度增大人行通道的需求下，选用Q800高强度合金钢材料，保证板式顶梁和底座的强度。
附图说明
图1为本发明超大伸缩比薄煤层液压支架的平面结构示意图。
图2为本发明超大伸缩比薄煤层液压支架在支撑状态的立体结构示意图。
图3为本发明超大伸缩比薄煤层液压支架的平衡千斤顶位于底座空档中的立体结构示意图〔顶梁和掩护梁活动侧护板未画出〕。
图4为本发明的立柱半剖结构示意图。
图5为本发明的底座立体结构示意图。
图6为本发明的推杆立体结构示意图。
图7为图6的A-A向剖面示意图。
图8为图1的K向结构示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，一种超大伸缩比薄煤层液压支架，它包括：底座1顶梁2和掩护梁3，底座1的左部和右部与顶梁2之间分别铰接有一立柱4，两根立柱4为对称布置，立柱4为双伸缩立柱。立柱4中缸42缸壁中设有轴向长孔421，在中缸42内、外壁面上分别设有与长孔421连通的上、下开口423、422，上开口423与中缸上腔42a连通，下开口422与外缸上腔41a连通。在顶梁2与其铰接的掩护梁3之间的左、右端部分别设有对称布置的平衡千斤顶5。顶梁2的一侧部设有顶梁活动侧护板2a，及与顶梁2同侧部的掩护梁3设有掩护梁活动侧护板3a，顶梁、掩护梁活动侧护板分别通过导向杆与其对应的侧推千斤顶14相连，可以将顶梁、掩护梁活动侧护板推出距离为170mm。底座1后部对称布置两个空档13，空档13分别位于底座1的主筋板11和其连杆铰接耳板12之间，空档13与平衡千斤顶5对应。掩护梁3后部和底座1的后部之间的左、右侧部分别铰接有前、后连杆6、7。底座1的中部设置有与推移千斤顶相连接的推移杆8，推杆8的前、后端部分别设有一对接头座9；各接头座9均设有一与推杆8空腔中容设的进回液钢管10相连通的通孔91以及一在接头座8的侧壁上设有夹持胶管的固定孔92。底座1和顶梁2的关键部分采用Q800高强度合金钢材料。
为了使本发明超大伸缩比薄煤层液压支架得到较大的伸缩量，立柱的中缸缸壁内部设有轴向长孔，来代替现有技术中活柱43上端部的接头座及活柱内通往中缸上腔的通道，去掉活柱43上端部的接头座，在活柱高度不变的情况下，中缸的高度尺寸就可向上伸长，也就是立柱的最低高度保持不变的情况下，可使外缸与中缸的高度尺寸向上伸长，即把外缸上腔和中缸上腔的尺寸变大，也就是中缸与活柱的伸缩量变大。例如在立柱的最低高度相同的情况下，使用本发明的立柱结构可使本发明的超大伸缩比薄煤层液压支架的伸缩量比现有薄煤层液压支架的伸缩量大400mm左右。
如图4所示，为本发明的立柱半剖面结构示意图。立柱4的外缸41上设有上、下进出液口411、412。上进出液口411与外缸上腔41a连通，下进出液口412与外缸下腔41b连通。立柱4的中缸42缸壁内部设有轴向长孔421。在中缸42下部的外壁面上设有与长孔421连通的下开口422，下开口422与外缸上腔41a连通。在中缸42上部内壁面上设有与长孔421相连通的上开口423，该上开口423与中缸上腔42a连通；
如图3和图5所示，为了使本发明超大伸缩比薄煤层液压支架得到充分地收缩，在所述底座1上设有两个长形空档13，空档13分别位于底座主筋板11与底座连杆铰接耳板12之间，当本发明超大伸缩比薄煤层液压支架运动到低位状态，顶梁2与掩护梁3之间的两根平衡千斤顶5分别位于与其对应的空档13中。为保障平衡千斤顶能够顺利运动到该空挡中，空档的左右侧壁与平衡千斤顶之间的最小间隙为15mm。
如图6和图7所示，推杆8的前、后端部分别设有一对接头座9，接头座9上均设有一与推杆8腔室81中设置的进回液钢管10相连通的通孔91及一用来夹持固定进回液胶管的固定孔92。前端部的接头座9为主进回液进口接头座，后端部的接头座9均为主进回液出口接头座。将液压控制系统主进回液胶管布置在刮板输送机电缆槽中，其与本发明的推杆8前端的接头座9相连，在推移杆8腔室81中容设与前、后端部对应的接头座9均连通的进回液钢管10，推杆8后端部的接头座9通过胶管与本发明超大伸缩比薄煤层液压支架主控阀相连。有效解决了现有技术中薄煤层液压支架的管路布置难的问题及人行通道过窄的问题。
如图8所示，顶梁活动侧护板2a和掩护梁活动侧护板3a通过导向杆15与侧推千斤顶14连接，顶梁2和掩护梁3上的侧推千斤顶14分别与顶梁2和掩护梁3铰接。
为了取代了现有技术中的箱式顶梁，本发明的顶梁2前端设计为板式结构，即在顶梁前部厚度只有两块板的厚度和，板式顶梁的下表面呈向前方向上倾斜。该顶梁2的材料为Q800高强度合金钢，这样可使本发明的超大伸缩比薄煤层液压支架在保证顶梁强度的前提下得到更大的行人空间，该Q800的板材在上海宝钢可购买到。
以上为本发明的较佳实施例以及设计图式，上述较佳实施例以及设计图式仅是举例说明，并非用于限制本发明的权利范围，凡以均等的技术手段、或为本申请专利范围所涵盖的权利范围而实施者，均不脱离本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种超大伸缩比薄煤层液压支架，它包括：底座、顶梁和掩护梁，顶梁与底座间左右部对称布置两根立柱，该立柱为双伸缩立柱，顶梁与其铰接的掩护梁间对称布置两根平衡千斤顶；掩护梁后部和底座后部之间的左、右侧部分别铰接有前、后连杆，底座的中部设有推移千斤顶，推移千斤顶与推杆铰接，其特征在于：所述立柱的中缸缸壁内部设有轴向长孔，在该中缸的内、外壁面上分别设有与长孔连通的上、下开口，该上开口与中缸上腔连通，该下开口与外缸上腔连通；在所述底座后部设有两个空档，该空档分别位于底座的主筋板与其连杆铰接耳板之间，该空档与平衡千斤顶对应；所述推杆的前、后端部分别设有一对接头座；各接头座均设有一与推杆空腔中容设的进回液钢管相连通的通孔以及一在该接头座的侧壁上设有夹持胶管的固定孔；顶梁和底座材料采用Q800高强度合金钢材。
2.根据权利要求1所述的超大伸缩比薄煤层液压支架，其特征在于：所述顶梁前部为板式结构。
3.根据权利要求1所述的超大伸缩比薄煤层液压支架，其特征在于：所述空档的左右侧壁与平衡千斤顶之间的最小间隙不小于15mm。
4.根据权利要求1所述的超大伸缩比薄煤层液压支架，其特征在于：所述顶梁和所述掩护梁的同侧部分别设有顶梁活动侧护板和掩护梁活动侧护板。
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