CN101988389A - 带夯实机构的充填支护液压支架 - Google Patents

Abstract

一种带夯实机构的充填支护液压支架，包括底座，顶梁，立柱，尾梁，尾梁千斤顶，托板，四连杆机构，夯实机构，夯实机构由可上下转动做夯实运动的摆动夯实机构和可顺着底座长度方向前后伸缩做横向夯实运动的横向夯实机构构成，摆动夯实机构包括摆梁、摆梁千斤顶、夯矸梁和夯矸梁千斤顶，横向夯实机构由横向夯矸梁和横向夯矸梁千斤顶构成。本发明在带夯实机构的充填支护液压支架中增设可以顺着底座长度方向前后伸缩的横向夯实机构，当摆动夯实机构将从矸石输送机落下的矸石夯实后，横向夯实机构进一步夯实，特别是靠近地面和支架底座尾端附近的充填区域得到有效的夯实，彻底避免了死角区域，充填效果更好，不要频繁移动支架，提高工作效率。

Description

带夯实机构的充填支护液压支架

技术领域：

本发明涉及一种用于煤矿井下采煤工作面的支护设备，特别涉及在采煤工作面的采空区进行充填、支护作业的液压支架，具体说是一种带夯实机构的充填支护液压支架。

背景技术：

我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着能源的紧缺，我国煤炭开采步伐的日益加快，很多矿井面临着资源枯竭问题，而一些蕴藏在建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，也越来越受到更多的关注。国内一般通过采用条带开采、搬迁村庄、充填开采等多种技术措施来解决“三下”的压煤问题，提高煤炭采出率。但是随着村庄搬迁成本的不断提高以及煤层开采深度的增加，充填开采技术的优势明显体现出来，并已逐渐形成蓬勃发展之势。现有的充填技术大多采用注水、注泥浆及填充矸石等方法来充填采空区。注水和注泥浆都要受到当地具体地质条件的限制，在中原地区，填石法的采用比较普遍，其缺点是在进行填充时除了需要支护设备外，还需提供专门的运输设备以及夯实机械，因此投资很大、作业程序比较复杂。中国发明专利申请“充填矸石液压支架”(申请日2005年5月30日，申请号200510043629.5，公开号CN 1873188A，公开日2006年12月6日)公开了一种用于煤矿综采工作面的充填研石液压支架，在尾梁下方悬挂矸石输送机，用于输送充填的矸石，但该技术方案中没有夯实机械，当矸石由运输机充填后还需要夯实机械对矸石夯实。中国发明专利“充填开采液压支架”(申请日2007年2月6日，申请号200720034249.X，授权公告号CN201007216Y)公开了一种充填开采一体化液压支架，该支架在矸石输送机下方设有倾斜铰接在底座上的可伸缩的夯实千斤顶，千斤顶头部设有铲板，中部设有铰接在底座上的调节千斤顶，不仅可以对综采工作面进行支护，还可以实现对采空区的充填。但是该液压支架中的夯实千斤顶只能在铲板作用下做单一的推压动作，对矸石夯实作用不够好，而且靠近支架底座的矸石不能被夯实，只有移动支架后才能对近处的矸石夯实；同时，该技术方案中，矸石输送机直接与悬挂在顶梁上，不便于调节矸石输送机位置和输送路径，充填过程中会频繁地移动支架，工作效率低。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种带夯实机构的充填支护液压支架，所述的这种带夯实机构的充填支护液压支架要解决现有技术中的充填夯实液压支架需要频繁移动支架才能有效地底座尾部的矸石进行夯实、工作效率低的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明的充填支护液压支架包括底座，顶梁，支撑顶梁的立柱，设在顶梁尾部的尾梁，铰接于尾梁和顶梁之间的尾梁千斤顶，托板，四连杆机构，托板溜槽悬挂在尾梁之下，溜槽槽板上开有卸料充填的落料孔，位于底座后端、托板下方设有夯实机构，立柱与四连杆机构的上端和下端分别与顶梁和底座相连接，其中，该夯实机构由可以上下转动做夯实运动的摆动夯实机构和可以顺着底座长度方向前后伸缩做横向夯实运动的横向夯实机构构成。

在夯实机构与底座之间还设置有挡矸座，挡矸座的前端与底座的后端相连接，所述摆动夯实机构包括摆梁、摆梁千斤顶、夯矸梁和夯矸梁千斤顶，摆梁的前端与挡矸座相铰接，夯矸梁从摆梁的后端套装在摆梁内腔；摆梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和挡矸座相连接；夯矸梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和夯矸梁相连接，横向夯实机构由横向夯矸梁和横向夯矸梁千斤顶构成，横向夯矸梁以抽屉式内嵌设于挡矸座内，横向夯矸梁千斤顶一端铰接于挡矸座上，另一端与横向夯矸梁相连接。

所述立柱为前面两根、后面一根呈倒三角形式设置，前面两根立柱以底座轴线对称地设于底座和顶梁的两侧，前面两根立柱的上端铰接于顶梁中前部，后面一根立柱下端铰接于底座轴线上，其上端与顶梁后端铰接，四连杆机构位于前、后立柱之间，四连杆机构包括上连杆、前连杆和后连杆，上连杆的上端与顶梁相连接，上连杆的下部分别与前连杆和后连杆的顶端相连接，前、后连杆的下端分别与底座相铰接。

所述上连杆为下部开叉的箱体结构，上连杆整体呈倒U形，其上端铰接在顶梁上，前连杆和后连杆分别为独立的箱体结构，上连杆的两个分支的下端分别于前连杆和后连杆的上端铰接，前、后连杆的下端分别与底座相铰接，后面一根立柱从上连杆两个分支之间穿过。

U形上连杆上开设有天窗。

在顶梁前端还设置有护帮和护帮千斤顶，护帮后端与顶梁前端相铰接，护帮千斤顶的前、后两端分别与护帮和顶梁相铰接。

在底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，推移框架的前端设置有连接耳，推移框架的后端通过推移千斤顶与底座相连接。

在尾梁和托板之间设有托板千斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，托板千斤顶的前、后两端分别与尾梁和托板相连接。

所述顶梁、尾梁、摆梁、夯矸梁和横向夯矸梁分别为箱体结构；在顶梁及底座与立柱两端的连接处分别设置有柱窝。

本发明的工作原理是：支架的支护部分与传统液压支架支护作用一样，在填充部分实现过程如下：吊挂着充填运输机的托板在托板千斤顶的作用下在尾梁的滑槽中滑动到需要填充的采空区，填充运输机运输填充物填充采空区；铰接在挡矸座上的摆梁在摆梁千斤顶的作用下调节到一定的仰角，套在摆梁内部的夯矸梁在夯矸梁千斤顶作用下夯实充填在采空区的填充物；铰接在挡矸座上的抽屉式横向夯矸梁，在横向夯矸梁千斤顶的作用下在横向上夯实充填在采空区的充填物。

本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明在带夯实机构的充填支护液压支架中增设可以顺着底座长度方向前后伸缩做横向夯实运动的横向夯实机构，这样，当摆动夯实机构将从矸石输送机落下的矸石夯实后，还可以在横向夯实机构的作用下进一步夯实，特别是靠近地面和支架底座尾端附近的充填区域得到有效的夯实，单纯由摆动夯实机构不能有效地将该区域的矸石夯实，在增设横向夯实机构后，彻底避免了该死角区域，而且充填效果更好，不要频繁移动支架，提高了工作效率。如果在夯实机构和底座支架设置挡矸座，一方面可以阻挡充填区从充填运输机落下来的充填物，其对底座的挡护作用由于现有技术的挡板，另一方面可以安置摆梁。摆梁千斤顶和横向夯矸梁，通过摆梁千斤顶调节摆梁的仰角。采用三立柱倒三角布置结构，前立柱位于底座前端两侧，后立柱单柱从U形上连杆中间U形口处穿过，不仅比传统四立柱式液压支架稳定性更好，而且节省了支架下工作面的空间。如果在U形上连杆上开设天窗，通过天窗能更好地观察采空区填充夯实填充物的情况。在顶梁前端设置有护帮和护帮千斤顶，在顶梁前端起支护作用并防止煤壁片帮。底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，可以在推移千斤顶的作用下起着推溜移架的作用。在尾梁和托板之间设有托板千斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，可以通过托板千斤顶的伸缩来调整托板的位置，进而调整矸石输送机的位置，当一处的填充作业完成后，可以在不移动支架的情况下方便快速的将托板滑动到新的作业点。

附图说明：

图1是本发明带夯实机构的充填支护液压支架第一实施例的整体结构图。

图2是图1中底座俯视图。

图3是图1中的上连杆结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

如图1、图2和图3所示。本发明的这种带夯实机构的充填支护液压支架，图1中摆梁和夯矸梁的虚线为其工作中的几个位置。在本实施例中，包括底座20，顶梁3，支撑顶梁的立柱，设在顶梁尾部的尾梁5，铰接于尾梁和顶梁之间的尾梁千斤顶4，托板7，四连杆机构，托板溜槽悬挂在尾梁之下，溜槽槽板23上开有卸料充填的落料孔，位于底座后端、托板下方设有夯实机构，立柱与四连杆机构的上端和下端分别与顶梁和底座相连接。尾梁5的作用是在尾梁千斤顶4的作用下支撑液压支架后部的采空区。为了搬移充填物，在尾梁5的后部设置有托板7和托板千斤顶6，托板7的作用是吊挂充填物运输机，托板7采用板筋焊接结构，托板7通过设置在尾梁5底面上的滑槽与尾梁5活动连接，托板千斤顶6的前端与尾梁5相连接，托板千斤顶6的后端与托板7相连接，当一处的填充作业完成后，托板7可在托板千斤顶6的推移作用下在尾梁5的滑槽中滑动到新的作业点，每个托板7的移动由人工通过控制开关进行控制。在夯实机构与底座之间还设置有挡矸座14，挡矸座14采用高强度箱体焊接结构，挡矸座14的前端与底座20的后端通过两个铰链铰接，以限制挡矸座14在左右方向上的摆动，挡矸座14的作用有两个，一是用来遮挡从充填运输机上落下来的填充物，如矸石类；二是连接夯实机构。该夯实机构由可以上下转动做夯实运动的摆动夯实机构和可以顺着底座长度方向前后伸缩做横向夯实运动的横向夯实机构构成。所述摆动夯实机构包括摆梁10、摆梁千斤顶11、夯矸梁8和夯矸梁千斤顶9，摆梁10和夯矸梁8分别采用高强度箱体焊接结构。在本实施例中，摆梁10为平行设置的两条箱体分别由垂直于两箱体的加强筋连接在一起而成，在摆梁10的两条平行箱体上分别都设置有摆梁千斤顶11，夯矸梁8为平行设置的两条箱体分别由垂直于两箱体的夯矸板在后端连接而成，夯矸梁8的两个前端分别从摆梁10的后端套装在摆梁两平行箱体的内腔，在夯矸梁8的两侧箱体上分别都设置有夯矸梁千斤顶9。摆梁10的两个前端分别与挡矸座14相铰接，每个摆梁千斤顶11的两端分别与摆梁10和挡矸座14相连接；摆梁千斤顶11起着绕铰接点调节摆梁仰角、进而调节夯矸板高度的作用，每个夯矸梁千斤顶9的两端分别与摆梁10和夯矸梁8相铰接；夯矸梁8通过夯矸梁千斤顶9的作用实现前后伸缩，用来夯实已充填在采空区的充填物。横向夯实机构由横向夯矸梁13和横向夯矸梁千斤顶12构成，横向夯矸梁13为高强度箱体焊接结构，横向夯矸梁13以抽屉式内嵌设于挡矸座14内，在本实例中采用两个横向夯矸梁13呈上下结构设于挡矸座14内，相应地设于两个横向夯矸梁千斤顶12，横向夯矸梁千斤顶12一端铰接于挡矸座14上，另一端与横向夯矸梁13相连接，横向夯矸梁13通过横向夯矸梁千斤顶12的伸缩作用在横向上夯实采空区的充填物，进一步对充填物进行夯实，尤其是对靠近地面和底座尾部的充填物的夯实作用明显，避免摆动夯实机构的死角区域。立柱为两根前立柱18、一根后立柱19呈倒三角形式设置，前面两根立柱18以底座20的轴线为对称轴对称地设于底座和顶梁的两侧，前面两根立柱18的上端铰接于顶梁3中前部，后面一根立柱19下端位于底座20轴线上，其上端与顶梁后端铰接，采用三立柱结构，不仅比传统四立柱式液压支架稳定性更好，而且节省了支架下面工作面的空间。四连杆机构位于前、后立柱之间，四连杆机构包括上连杆17、前连杆16和后连杆15，上连杆17的上端与顶梁3相铰接，本实施例中，上连杆17为下部开叉分为两支的、开有天窗24的高强度箱体焊接结构，上连杆17整体呈倒U形，其上端铰接在顶梁3中部，前、后连杆16、15设置为左右对称的两组，前连杆16和后连杆15分别为独立的高强度箱体焊接结构，每组的上端分别与上连杆17一个分支的下部相铰接，每组的下端分别与立柱之间的底座两侧相铰接，这样构成一个四连杆机构，后面一根立柱19从上连杆17两个分支之间穿过，在U形上连杆17上开设天窗24，操作者25通过天窗24能更好地观察采空区充填夯实填充物的情况。在顶梁3的前端还设置有护帮1和护帮千斤顶2，护帮1的后端与顶梁3的前端相铰接，护帮千斤顶2的前、后两端分别与护帮1和顶梁3相铰接，通过护帮千斤顶2支撑护帮1。护帮1的作用是在顶梁3前端起支护作用并防止煤壁片帮。底座20采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，其直接作用于工作面底板上，在底座20的开裆处设置有推移框架21和推移千斤顶22，推移框架21的前端设置有连接耳，推移框架21的后端通过推移千斤顶22与底座20相连接，推移框架21通过前端的连接耳与主采面的运输机相连接，在推移千斤顶22的作用下起着推溜移架的作用。另外，在顶梁3以及底座20与三个立柱18、19上、下两端的连接位置上，都分别设置有柱窝，以使铰链活动方便。

除了上述方案之外，，也可以不设置挡护装置；或将挡护装置中的挡矸座仅设置成一个挡护立板，夯实机构可铰接在立板上、或直接铰接在底座上，这样不便于挡护夯实机构。还可将摆动夯实机构中的摆梁和夯矸梁设置成固定一体的、或设置为多根分别带液压千斤顶的独立结构。在横向夯矸梁的末端也可固定一个夯矸板，横向夯实机构也可以为多个末端带夯实板的液压千斤顶。另外，还可以将上连杆设置为H型结构、或位于左右两侧的I型独立结构。还可以将托板设置为直接固定在尾梁上。

Claims (9)

1.一种带夯实机构的充填支护液压支架，包括底座，顶梁，支撑顶梁的立柱，设在顶梁尾部的尾梁，铰接于尾梁和顶梁之间的尾梁千斤顶，托板，四连杆机构，托板溜槽悬挂在尾梁之下，溜槽槽板上开有卸料充填的落料孔，位于底座后端、托板下方设有夯实机构，立柱与四连杆机构的上端和下端分别与顶梁和底座相连接，其特征在于：该夯实机构由可以上下转动做夯实运动的摆动夯实机构和可以顺着底座长度方向前后伸缩做横向夯实运动的横向夯实机构构成。

2.如权利要求1所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：在夯实机构与底座之间还设置有挡矸座，挡矸座的前端与底座的后端相连接，所述摆动夯实机构包括摆梁、摆梁千斤顶、夯矸梁和夯矸梁千斤顶，摆梁的前端与挡矸座相铰接，夯矸梁从摆梁的后端套装在摆梁内腔；摆梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和挡矸座相连接；夯矸梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和夯矸梁相连接，横向夯实机构由横向夯矸梁和横向夯矸梁千斤顶构成，横向夯矸梁以抽屉式内嵌设于挡矸座内，横向夯矸梁千斤顶一端铰接于挡矸座上，另一端与横向夯矸梁相连接。

3.如权利要求1所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：所述立柱为前面两根、后面一根呈倒三角形式设置，前面两根立柱以底座轴线对称地设于底座和顶梁的两侧，前面两根立柱的上端铰接于顶梁中前部，后面一根立柱下端铰接于底座轴线上，其上端与顶梁后端铰接，四连杆机构位于前、后立柱之间，四连杆机构包括上连杆、前连杆和后连杆，上连杆的上端与顶梁相连接，上连杆的下部分别与前连杆和后连杆的顶端相连接，前、后连杆的下端分别与底座相铰接。

4.如权利要求3所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：所述上连杆为下部开叉的箱体结构，上连杆整体呈倒U形，其上端铰接在顶梁上，前连杆和后连杆分别为独立的箱体结构，上连杆的两个分支的下端分别于前连杆和后连杆的上端铰接，前、后连杆的下端分别与底座相铰接，后面一根立柱从上连杆两个分支之间穿过。

5.如权利要求4所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：U形上连杆上开设有天窗。

6.如权利要求1或2或3或4或5所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：在顶梁前端还设置有护帮和护帮千斤顶，护帮后端与顶梁前端相铰接，护帮千斤顶的前、后两端分别与护帮和顶梁相铰接。

7.如权利要求1或2或3或4或5所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：在底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，推移框架的前端设置有连接耳，推移框架的后端通过推移千斤顶与底座相连接。

8.如权利要求1或2或3或4或5所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：在尾梁和托板之间设有托板千斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，托板千斤顶的前、后两端分别与尾梁和托板相连接。

9.如权利要求1或2或3或4或5所述的带夯实机构的充填支护液压支架，其特征在于：所述顶梁、尾梁、摆梁、夯矸梁和横向夯矸梁分别为箱体结构；在顶梁及底座与立柱两端的连接处分别设置有柱窝。

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