CN102031979B - 一种液压支架立柱导向套组装机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压支架立柱导向套组装机构，包括底座以及竖直设置在所述底座上并与底座通过铰链结构相连接的机架，一倾斜设置的摆臂油缸与所述机架相连，所述机架可在所述摆臂油缸的驱动下通过所述铰链结构向所述摆臂油缸的一侧倾斜，所述机架上还设有竖直升降的升降油缸以及用于立柱导向套安装的、并与所述升降油缸相配合连接的马达。本发明采用了摆臂式结构并竖直安装导向套，能够防止立柱自重把密封圈压坏；本发明的马达采用浮动式结构，解决了马达与立柱的不同心问题；本发明采用了两根弹簧的结构，既解决了导向套螺纹轴向位移补偿问题，又避免了轴向磨损。因此，本发明既控制了导向套的预压力大小，又可以有效地保护导向套不被压坏。

Description

一种液压支架立柱导向套组装机构

技术领域

本发明涉及一种机械组装机构，特别是涉及一种液压支架立柱导向套组装机构。 

背景技术

液压支架是煤矿井下工作面的支护设备，其主要作用是支护顶板，维护安全作业空间。立柱是液压支架中最重要的液压元件，用于承受顶板载荷，并调节支架高度。它主要由缸体、立柱、导向套和密封件等零部件组成。其主要失效形式是密封件损坏，而为了更换密封件，必须将导向套从缸体上卸下来，更换密封件，然后再重新安装好。目前国内外液压支架中，立柱导向套与缸体的联接形式主要有卡键式和螺纹式两种，并以螺纹联接居多。组装导向套时，通产需要通过采用专用的设备，应为其可以显著地减轻工人的劳动强度、提高工效而受到维修现场的欢迎，并得到了较为广泛的应用。 

目前国内外导向套组装设备使用较多的机型是悬臂式、龙门式、卧式等主要三种结构。 

悬臂式结构如图1所示，主要由升降油缸101，机架102，导轨103，悬臂104，驱动头105，马达106等几部分组成。其工作原理为：开始工作时，悬臂104水平转过90°，把立柱109通过吊装链吊到工位中，夹紧机构动作，夹住立柱，使立柱垂直固定在工位中；然后把导向套108放到缸口，悬臂水平转过90°，处于立柱垂直上方，升降油缸101缩回，驱动头马达106下降至导向套108上，卡住导向套；然后，启动马达106，随着马达旋转，带动导向套旋入缸体中，由于导向套和立柱缸体间是螺纹联接，装配导向套时，导向套和立柱缸体之间要产生轴向位移，通过升降油缸的随动来弥补导向套的轴向位移。 

龙门式结构，类似一个龙门刨床结构，如图2所示。首先用吊链把立柱吊入工位中夹紧固定，行走电机206带动整个机架202在水平导轨207上水平行走到工位正上方，制动器209动作，使整个机构平稳的停在工位处，然后升降油缸203升出，驱动马达204和卡盘205沿着竖直轨道201下降至立柱导向套上，启动马达204，随着马达旋转，带动导向套旋入缸体中，组装完成。这样可以两个工位组装，第一工位组装好以后，行走电机行走至第二个工位，开始组装第二个工位，来回往复。导向套和立柱208缸体之间要产生轴向位移，也是通过升降油缸的随动来弥补导向套的轴向位移。 

卧式机构，类似于一台卧式车床，如图3所示。驱动部分分为马达或电动机和减速机两种类型，整机由机头部分、推移部分302和机身305组成。开始组装时，用吊链把立柱304水平吊至机身305上，推移油缸301收回，使推移部分302水平移动至导向套303处卡住不动，然后马达306开始旋转，带动立柱缸体旋转，使导向套旋入缸体内，完成组装。 

上述现有技术中的三种导向套组装设备分别存在有以下的缺陷： 

悬臂式结构，竖直导轨受力严重，易坏，并且左右两个工作位置不容易精确定位。通过升降油缸的随动补偿导向套和立柱缸体之间要产生轴向位移，但由于卡盘是在较大的负载转矩下转动，此时产生轴向移动会加剧浮动轴的磨损，也使其支承轴承受到较大的轴向载荷，缩短了使用寿命。 

龙门式结构，其行走过程中不能精确定位，并且由于组装过程轨道承受侧向力较大，也存在导向套螺纹轴向位移补偿问题。 

卧式结构，由于立柱自重的影响，使立柱变成一个悬臂梁，这样立柱的密封圈容易压坏。造成立柱的拉伤，划伤等由于组装不当造成的伤害。 

发明内容

本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷而提供一种既可以控制导向套的预压力大小，又可以有效地保护导向套不被压坏的液压支架 立柱导向套组装机构。 

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案： 

本发明提供了一种液压支架立柱导向套组装机构，包括底座以及竖直设置在所述底座上并与底座通过铰链结构相连接的机架，一倾斜设置的摆臂油缸与所述机架相连，所述机架可在所述摆臂油缸的驱动下通过所述铰链结构向所述摆臂油缸的一侧倾斜，所述机架上还设有竖直升降的升降油缸以及用于立柱导向套安装的、并与所述升降油缸相配合连接的马达。 

优选地，所述机架上还设有马达导轨，所述马达可滑动地设置在所述马达导轨上。 

更优选地，所述马达导轨包括与所述机架相平行的竖直导轨以及与所述机架相垂直的水平导轨。 

优选地，所述马达的下方设有卡盘，在所述马达与所述卡盘之间设有至少一组弹簧。 

更优选地，所述液压支架立柱导向套组装机构的导向套通过工装与所述卡盘(相连接。 

优选地，还包括与所述液压支架的立柱相配合的夹紧装置。 

进一步，所述夹紧装置至少有两个，并且独立操作。 

优选地，所述摆臂油缸通过上铰链与所述机架相固定连接。 

进一步，所述摆臂油缸通过下铰链与工作面相固定连接。 

优选地，所述液压支架立柱导向套组装机构还包括导向套拧紧控制系统，所述导向套拧紧控制系统包括至少一个电磁阀和至少两个不同压力的安全阀。 

本发明的优点是：由于本发明采用了摆臂式结构并竖直安装导向套，能够防止立柱自重把密封圈压坏；同时，本发明的马达采用浮动式结构，解决了马达与立柱的不同心问题；此外，本发明采用了两根弹簧的结构，既解决了导向套螺纹轴向位移补偿问题，又避免了轴向磨损。因此，本发明既控制了导向套的预压力大小，又可以有效地保护导向套不被压坏。所以，本发明具有结构简单，操作方便，实用性强等特点。 

附图说明

图1为悬臂式导向套组装设备的结构示意图； 

图2为龙门式导向套组装设备的结构示意图； 

图3为卧式导向套组装设备的结构示意图； 

图4为本发明的结构示意图； 

图5为图4所示结构的右视图。 

具体实施方式

参见图4和图5，其中示出本发明一种液压支架立柱导向套组装机构的优选实施例，包括底座13以及竖直设置在所述底座13上并与底座13通过铰链结构相连接的机架10，一倾斜设置的摆臂油缸12与所述机架10相连，所述机架10可在所述摆臂油缸12的驱动下通过所述铰链结构向所述摆臂油缸12的一侧倾斜，优选地，所述的底座13固定在地面上或其他工作面上，如图1所示，所述摆臂油缸12通过上铰链与所述机架10相固定连接，所述摆臂油缸12通过下铰链与工作面相固定连接，在工作时，通过所述摆臂油缸12的升出或收回，可以使得所述机架10在竖直位置和倾斜位置之间进行摆动，并所述机架10始终以铰链结构为轴进行摆动，摆动的幅度可以为各种角度，只要能够使得本发明的立柱1具有足够的空间被吊入工位即可，优选地，本发明的机架10在摆臂油缸12的作用下相对于竖直方向可倾斜大于等于45度的角度。进一步，本发明所述的机架10上还设有竖直升降的升降油缸11以及用于立柱导向套安装的、并与所述升降油缸11相配合连接的马达8。 

优选地，所述机架10上还设有马达导轨，所述马达8可滑动地设置在所述马达导轨上。并且进一步，所述马达导轨还包括与所述机架10相平行的竖直导轨9以及与所述机架10相垂直的水平导轨7。在本实施例中，所述竖直导轨9与所述升降油缸11相配合连接，并且，所述水平导轨7固定在所述竖直导轨9上，如此，本发明的马达8便可以在竖直方向和水平方向的两个方向上进行移动。 

优选地，所述马达8的下方设有卡盘5，在所述马达8与所述卡盘5之间设有至少一组弹簧6。在本实施例中，所述的一组弹簧包括两个弹簧6，如图1所示，所述液压支架立柱导向套组装机构的导向套3通过工装4与所述卡盘5相连接。 

进一步，本发明还包括与所述液压支架的立柱1相配合的夹紧装置2。优选地，所述夹紧装置2至少有两个，并且独立操作，如图5所示。 

优选地，本发明还包括导向套拧紧控制系统(图中未示出)，所述导向套拧紧控制系统包括至少一个电磁阀(图中未示出)和至少两个不同压力的安全阀(图中未示出)。 

本发明的工作原理和工作过程为： 

首先，升降油缸11升出到位，然后摆臂油缸12收回，这时机架10向后摆动45°，接着用吊链(图中未示出)把立柱1吊入工位中，夹紧装置2动作，夹紧立柱1；然后摆臂油缸12升出，机架10重新回到竖直位置，升降油缸11慢慢收回，使驱动头马达8可以沿着竖直导轨9带着弹簧6以及卡盘5整体下降，下降至弹簧6压紧，这时就相当于给导向套3施加向下的预压力，使它在旋转的过程中不容易向上弹起，此时开启马达8，马达8旋转带动卡盘5、导向套3一起旋转，导向套3旋入缸体内，完成组装。 

由于立柱1自身重量大约两吨多，这样在夹紧时，很难保证立柱1与驱动头马达8的垂直度以及立柱中心轴线与驱动头马达轴线的同心度。所以，本发明的马达8采用浮动设计，即马达8可以在马达水平导轨7中移动，这样即使立柱1的中心轴线与驱动头马达8的轴向不同心，在拧紧导向套3的过程中也不会对导向套3造成伤害，并且本发明的两边夹紧装置2独立控制，如图5所示，这样正好能够达到了立柱1与马达8所要求的垂直度和同心度。这样就解决了悬臂式和龙门式结构的定位不准确，容易产生侧向力矩，损害导向套的问题。 

由于通常导向套和立柱缸体间多是螺纹联接，所以，在装配导向套3时，导向套3和立柱1的缸体之间要产生轴向位移。为了解决导向套螺纹轴向位移的问题，本发明采用了两根弹簧6，当然可以采用多组弹簧6 进行轴向位移，本领域的技术人员还可以采用现有的各种导向结构，进行辅助定位。开始组装时，升降油缸11收回，驱动马达8下降，给弹簧6一定向下的预压力，随着马达8的转动，卡盘5自动向下运动，弹簧6的形变则会逐渐回复，弹力不断减小。这样，既可以防止卡盘5与工装4分离，又补偿了导向套螺纹的轴向位移。 

另外，导向套组装过程中，立柱1始终处于竖直状态，这样可以有效地保护密封圈(图中未示出)，使其不像卧式结构那样容易被压坏。 

由于立柱1有两个大小不同的导向套，他们的拧紧力矩也不相同，所以，本发明还包括导向套拧紧控制系统(图中未示出)，所述导向套拧紧控制系统包括至少一个电磁阀(图中未示出)和至少两个不同压力的安全阀(图中未示出)，优选地，本实施例利用一个电磁阀和两个不同压力的安全阀，使本发明的导向套组装系统具有两种工作压力，能够满足不同扭矩的要求。 

显而易见，本领域的普通技术人员可以用本发明的一种液压支架立柱导向套组装机构，构成各种类型的导向套组装设备。 

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。 

Claims (8)

1.一种液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：包括底座(13)以及竖直设置在所述底座(13)上并与底座(13)通过铰链结构相连接的机架(10)，一倾斜设置的摆臂油缸(12)与所述机架(10)相连，所述机架(10)可在所述摆臂油缸(12)的驱动下通过所述铰链结构向所述摆臂油缸(12)的一侧倾斜，所述机架(10)上还设有竖直升降的升降油缸(11)以及用于立柱导向套安装的、并与所述升降油缸(11)相配合连接的马达(8)；

所述马达(8)的下方设有卡盘(5)，在所述马达(8)与所述卡盘(5)之间设有至少一组弹簧(6)；

所述液压支架立柱导向套组装机构还包括与所述液压支架的立柱(1)相配合的夹紧装置(2)。

2.根据权利要求1所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述机架(10)上还设有马达导轨，所述马达(8)可滑动地设置在所述马达导轨上。

3.根据权利要求2所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述马达导轨包括与所述机架(10)相平行的竖直导轨(9)以及与所述机架(10)相垂直的水平导轨(7)。

4.根据权利要求1所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述液压支架立柱导向套组装机构的导向套(3)通过工装(4)与所述卡盘(5)相连接。

5.根据权利要求1所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述夹紧装置(2)至少有两个，并且独立操作。

6.根据权利要求1所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述摆臂油缸(12)通过上铰链与所述机架(10)相固定连接。

7.根据权利要求6所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述摆臂油缸(12)通过下铰链与工作面相固定连接。

8.根据权利要求1所述的液压支架立柱导向套组装机构，其特征在于：所述液压支架立柱导向套组装机构还包括导向套拧紧控制系统，所述导向套拧紧控制系统包括至少一个电磁阀和至少两个不同压力的安全阀。

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