CN101832145B - 一种连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于煤矿井下采煤工作面的综采液压支架上的顶梁与调高机构之间的连接装置，包括：后端与调高机构上端连接的顶梁，与调高机构下端连接的底盘，支在顶梁与底盘之间的支柱，其中的调高机构可以是连接在顶梁与底盘之间的四杆机构、单摆杆机构或竖导轨机构，在支撑掩护式支架和掩护式支架中调高机构包括掩护梁。其特征是在顶梁与调高机构之间用既能上下摆动，又能围绕与顶梁的中心线平行的轴线转动的铰链连接。在顶梁与调高机构之间装有左右限位装置和上下限位装置。采用这种结构后，顶梁与调高机构之间能够在各个方向上摆动，可化解支架各部分之间的巨大扭矩，减轻支架重量。

Description

一种连接装置

技术领域

本发明涉及一种用于煤矿井下采煤工作面支护顶板的综采液压支架中的顶梁与调高机构之间的连接装置，这里的调高机构包括综采液压支架中常用的四杆机构、单摆杆机构和竖导轨机构。

背景技术

综采液压支架包括顶梁、底盘、顶梁与底盘之间的调高机构及支柱等部分。在掩护式和支撑掩护式综采液压支架中调高机构还包括掩护梁。综采液压支架采用箱式刚性整体顶梁或铰接的整体顶梁，采用刚性底盘。在掩护式和支撑掩护式综采液压支架中顶梁后部与刚性的、升降时左右两侧相平的掩护梁铰接，在支撑式支架中顶梁与刚性的、升降时左右两侧相平的四杆机构或竖导轨机构铰接。在综采液压支架中为了有足够的刚度和强度，顶梁后端都采用相距较远的两处铰链连接。这种连接方式，使得顶梁在支撑不平顶板时只能围绕铰链轴在上下方向摆动，当遇到顶板在其它方向不平时虽然通过增大有关铰链孔的间隙可以弥补一些，但是只要超限就会承受巨大的扭矩。为了承受这样的扭矩，设计综采液压支架时都是使这些部分具有很高的强度和刚度才能抗拒巨大的弯矩和扭矩，所以综采液压支架都很笨重，例如重达8吨仍属于轻型支架，重的达十几吨甚至几十吨。例如煤炭工业出版社于1995年出版的《放顶煤开采技术与放顶煤液压支架》一书中提到的，由郑州煤机厂设计生产的支架型号为：ZFSB3200/16/28的“放顶煤液压支架”，重达13.9吨、支架型号为：ZFP5200/17/32的“铺网放顶煤液压支架”，重达18.15吨；由北京煤机厂设计生产的支架型号为：BC600-14.2/26的放顶煤液压支架重达16.5吨等等。由于过于笨重，所以搬运困难，使推广应用受到了影响。

另外，用于支护顶板的设备中还有一类支架，例如：滑移支架，悬移支架，整体顶梁悬移支架等适用于《滑移顶梁液压支架通用技术条件》的支架，这类支架的共同特点是不能够自行站立行走，不属于综采液压支架。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种连接装置，使顶梁与调高机构之间能够在各个方向上摆动，从而化解支架各部分之间的巨大扭矩，来减轻支架重量。为了解决上述问题，本发明一种连接装置，包括下端连接了底盘的调高机构的上端，由一端支在底盘上的支柱支撑的顶梁的后端，所述调高机构包括连接在顶梁与底盘之间的四杆机构、单摆杆机构或竖导轨机构，在支撑掩护式支架和掩护式支架中调高机构还包括掩护梁，其特征是在顶梁与调高机构之间用既能上下摆动，又能围绕与顶梁的中心线平行的轴线转动的铰链连接，在顶梁与调高机构之间装有左右限位装置，在顶梁(5)和调高机构之间还装有限制顶梁(5)围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动时顶梁(5)两侧上下摆动幅度的上下限位装置。

所述的一种连接装置，其特征是位于所述顶梁与调高机构之间的铰链是球形铰链，或者是有较大间隙的销式铰链，这里所述的有较大间隙的销式铰链是指销孔(40)与销(32)之间的间隙和铰接板(38)与铰接板(39)之间的间隙的大小能够满足顶梁(5)绕与顶梁中心线平行的轴线转动一个角度的销式铰链。所述球形铰链包括压盖、球窝和球头，其中内部为内球面的球窝包在球头的外面，所述球窝与顶梁和调高机构其中的一个连成整体，而球头与其中的另一个连成整体。

所述的连接装置还有另一种结构，包括内部为柱面的圆柱筒，包括装在圆柱筒内并且外表面有一部分为球面的球头，还包括把球头限制在圆柱筒内部的限位件，顶梁和调高机构其中的一个与圆柱筒连成整体，另一个与球头连成整体。

所述的一种连接装置，其特征是顶梁和调高机构之间是十字形铰链连接。

所述的一种连接装置，其特征是所述左右限位装置是在顶梁后端的左右两侧做成垂直于顶梁的平面，调高机构上端的左右两端做成可以顶住该平面防止顶梁左右摆动的弧形面的左右限位装置。

所述的一种连接装置，其特征是所述上下限位装置是在顶梁与调高机构之间装有限制顶梁围绕与顶梁的中心线平行的轴线转动时顶梁两侧上下摆动幅度的限位链和/或另一侧的限位链所组成的上下限位装置。。

所述的一种连接装置，其特征是所述上下限位装置是顶梁和调高机构之间装有限制顶梁围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动时顶梁两侧的上下摆动幅度的限位挡块。

采用这样的结构后，顶梁既能上下摆动，又能围绕与顶梁中心线平行的轴线转动，当遇到顶板不平时，可以贴服于顶板，避免了原先由此产生的巨大弯矩和扭矩，从而达到降低顶梁及支架重量的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明一种连接装置应用到支撑掩护式液压支架上的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明一种连接装置第一种实施方式在图2的B-B位置的剖视图。

图4是本发明一种连接装置第一种实施方式在图2的C-C位置上的剖面图。

图5是本发明一种连接装置第二种实施方式在图2的B-B位置上的剖视图。

图6是本发明一种连接装置第三种实施方式在图2的B-B上的剖视图。

图7是本发明一种连接装置第四种实施方式在图2的B-B位置上的剖视图。

图8是图7的D-D剖视图。

具体实施方式

结合图1一种连接装置应用到支撑掩护式液压支架上的主视图，包括：通过销2和前伸梁油缸3连接的前伸梁1、通过销4与前伸梁油缸3连接并且下面与支柱19连接的顶梁5、底盘18、尾梁油缸12和调高机构中的掩护梁6。在由前连杆15、后连杆14、掩护梁6组成的调高机构中，前连杆15和后连杆14的一端通过销7、8和掩护梁6连接，另一端通过销16、17和底盘18连接，尾梁的一端通过销10和掩护梁6连接另一端通过销13和尾梁油缸12连接，尾梁油缸12的另一端通过销9与掩护梁6连接。

结合图2，图2中标明了所述一种连接装置和限位装置应用到支撑掩护式液压支架中的位置。包括下面与支柱19连接的顶梁5，与前伸梁1连接的前伸梁油缸3通过销4与顶梁5连接。顶梁5后端的左右两侧分别通过销25、23、限位装置24和通过销20、22、另一侧的上下限位装置21与掩护梁6连接，此实施例中上下限位装置24、和另一侧的上下限位装置21中用的是链条，掩护梁6的后端与尾梁11连接。尾梁油缸12的两端分别通过销9、销13与掩护梁6和尾梁11连接。

结合图3，图3公开了一种连接装置的第一种实施方式，即球形铰链连接。其中所述球形铰链包括：与顶梁5连成一体带压盖30的内部为内球面的球窝29、与调高机构中的掩护梁6连成一体的球头31。

图5公开了所述一种连接装置的第二种实施方式：与调高机构中的掩护梁6连成一体的球头27，装在与顶梁5连成一体的圆柱筒42内，球头27通过销28和限位件26的一端连接，限位件26的另一端通过销41与顶梁5连接，在第二种实施方式中限位件26是用链条制造的。

结合图6，公开了一种连接装置的第三种实施方式，销式铰链连接。包括：焊接在顶梁5上的铰接板38、焊接在调高装置中的掩护梁6上的铰接板39、销32。其特征是销孔40与销32之间的间隙和铰接板38与铰接板39之间的间隙的大小能满足顶梁5绕与顶梁5的中心线平行的轴线转动。在图6中销孔40为长孔，长孔比圆孔左右方向的定位效果好些。

结合图7和图8公开了一种连接装置的第四种实施方式，十字形铰链连接。包括与顶梁5焊接在一起的轴套34、被套在轴套34的里面的轴33通过销35与调高装置中的掩护梁6的铰链板36和37连接。

结合图4公开了一种连接装置的左右限位装置和上下限位装置，可应用到以上任何一种实施方式中。左右限位装置包括：调高机构中的掩护梁6上端的左右两端设有防止顶梁5左右摆动的弧形面43、顶梁5后端面44。上下限位装置包括销20、销22、限制顶梁5上下摆动幅度的限位装置21，在此实施例中限位装置21是用链条制造的，限位装置21的一端通过销20和顶梁5连接，另一端通过销22和调高机构中的掩护梁6连接。

在第一种实施方式中，通过球形铰链将顶梁和掩护梁连接在一起，利用球头在球窝中可自由转动的特点，使顶梁不但可以上下摆动，还能围绕与顶梁中心线平行的轴线转动。当顶板不平时，顶梁可自由的帖服于顶板上，避免了原先由此产生的巨大弯矩和扭矩，从而达到降低顶梁及支架重量的目的。

第二种实施方式中，基本原理与第一种实施方式相同，优点是比第一种实施方式安装方便。

在第三种实施方式中，采用了销式铰链，该销式铰链的间隙能满足顶梁5绕与顶梁5中心线平行的轴线转动4°以上的角度，同样可满足顶梁自由转动的目的。

在第四种实施方式中，通过十字形铰链将顶梁和调高机构中的掩护梁连接在一起，也可以使顶梁不但能上下摆动，还能围绕与顶梁中心线平行的轴线转动。

当然铰链板36和37的间距可以加大到接近顶梁的宽度，顶梁5也不只限于与掩护梁6连接，而是也可以直接与没有掩护梁6的支撑式支架的调高机构连接，顶梁与调高机构或掩护梁之间也可以加弹簧复位装置，此时顶梁同样可以自由地帖服于顶板上，避免原先由此产生的巨大弯矩和扭矩。象这样简单的变换仍落在本发明保护的范围内。

Claims (8)

1.用于煤矿井下采煤工作面的综采液压支架上的顶梁与调高机构之间的连接装置，包括：下端连接了底盘(18)的调高机构的上端，由一端支在底盘(18)上的支柱(19)支撑的顶梁(5)的后端，所述调高机构包括连接在顶梁(5)与底盘(18)之间的四杆机构、单摆杆机构或竖导轨机构，在支撑掩护式支架和掩护式支架中调高机构还包括掩护梁(6)，其特征是在顶梁(5)与调高机构之间用既能上下摆动，又能围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动的铰链连接，在顶梁(5)与调高机构之间装有左右限位装置，在顶梁(5)和调高机构之间还装有限制顶梁(5)围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动时顶梁(5)两侧上下摆动幅度的上下限位装置。

2.如权利要求1所述的连接装置，其特征是位于所述顶梁(5)与调高机构之间的铰链是球形铰链，或者是有较大间隙的销式铰链，这里所述的有较大间隙的销式铰链是指销孔(40)与销(32)之间的间隙和铰接板(38)与铰接板(39)之间的间隙的大小能够满足顶梁(5)绕与顶梁中心线平行的轴线转动一个角度的销式铰链。

3.如权利要求2所述的连接装置，其特征是所述球形铰链包括压盖(30)、球窝(29)和球头(31)，其中内部为内球面的球窝(29)包在球头(31)的外面，所述球窝(29)与顶梁(5)和调高机构其中的一个连成整体，而球头(31)与其中的另一个连成整体。

4.如权利要求2所述的连接装置，其特征是所述球形铰链包括内部为柱面的圆柱筒(42)，包括装在圆柱筒(42)内并且外表面有一部分为球面的球头(27)，还包括把球头(27)限制在圆柱筒(42)内部的限位件(26)，顶梁(5)和调高机构其中的一个与圆柱筒(42)连成整体，另一个与球头(27)连成整体。

5.如权利要求1所述连接装置，其特征是顶梁(5)和调高机构之间是十字形铰链连接。

6.如权利要求1所述的连接装置，其特征是所述左右限位装置是在顶梁后端的左右两侧做成垂直于顶梁的平面(44)，调高机构上端的左右两端做成可以顶住平面(44)防止顶梁(5)左右摆动的弧形面(43)的左右限位装置。

7.如权利要求1所述的一种连接装置，其特征是所述上下限位装置是在顶梁(5)与调高机构之间装有限制顶梁(5)围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动时顶梁(5)两侧上下摆动幅度的限位链(21)和/或另一侧的限位链(24)所组成的上下限位装置。

8.如权利要求1所述的连接装置，其特征是上下限位装置是顶梁(5)和调高机构之间装有限制顶梁(5)围绕与顶梁(5)的中心线平行的轴线转动时顶梁两侧的上下摆动幅度的限位挡块。