CN102191945B - 液压支架的顶梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于煤矿井下采煤工作面的液压支架的顶梁，包括：副顶梁体2，主顶梁体3，铰接在副顶梁体2和主顶梁体3之间的前梁千斤顶10，安装液压支柱的柱窝21，安装前伸梁1的连接装置，安装掩护梁或挡矸装置4的铰接孔15。副顶梁体2可以相对主顶梁体3上下浮动，因此接顶好，因为前梁千斤顶是上下方向布置的，所以可少占通行空间，副顶梁体2和主顶梁体3采用镶嵌的结构可以增大副顶梁体2的支护阻力。本发明特别适于不平顶板的工作面中使用。

Description

液压支架的顶梁

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液压支架的顶梁。

背景技术

液压支架分综采支架和滑移支架两大类，本发明的背景技术包括这两类液压支架中的顶梁。本申请人为了克服上述两大类支架的缺点曾设计了一种链悬式液压支架(中国专利申请号ZL200520019152.2)，该支架属于滑移支架中整体顶梁类，这类支架由于顶梁是整体的，所以支护不平顶板时顶梁受到的弯矩较大，因此当支护阻力较大时顶梁较重。此外接顶性能不好。

综采支架的顶梁有整体式，铰接式和楔形结构三种。(见王国法等著、煤炭工业出版社1999年8月出版ISBN7-5020-1706-2/TD355，书号为4477的《液压支架技术》第37页第21行到第38页第11行)。其中整体式顶梁也存在上述问题。楔形结构顶梁接顶性能有所改善，但是楔形结构顶梁利用构件间摩擦自锁原理，所以不能做到恒阻力支护。铰接式顶梁可以实现恒阻力支护，但是由于前梁千斤顶水平布置于铰接点附件的顶梁下方，这样就又出现了两个问题：一个问题是铰接点离前梁千斤顶中心线的垂线距离太近，所以前梁千斤顶必须有足够的支撑力和连接强度。也就是会增加顶梁和前梁千斤顶的重量。要解决这个问题需要把前梁千斤顶往下移。第二个问题是前梁千斤顶水平布置在顶梁下边，影响了机组和行人的通行空间，为了解决这个问题需要把前梁千斤顶往上移。由于这两个问题的解决方法是矛盾的，所以几十年来一直没能得到较好的解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种接顶性能好、前梁支护阻力大、重量轻、机组和行人通行方便的液压支架的顶梁。为了解决上述问题，本发明液压支架的顶梁，包括副顶梁体2，主顶梁体3，铰接在副顶梁体2和主顶梁体3之间的前梁千斤顶10，安装液压支柱的柱窝21，安装前伸梁1的连接装置，安装掩护梁或挡矸装置4的铰接孔15，其特征是在没有柱窝21的副顶梁体2和有柱窝的主顶梁体3中，其中一个顶梁体缺失一部分，另一个顶梁体的一部分或全部填补在缺失的位置上，两个顶梁体镶嵌在一起形成一个顶梁；在互相镶嵌的部位设有限制副顶梁体2上下浮动幅度和限制副顶梁体2在水平方向离开主顶梁体3的限位装置；在副顶梁体2和主顶梁体3之间至少安装一个给副顶梁体2提供支护阻力的前梁千斤顶10。

所述的液压支架的顶梁，其特征是所述限位装置是包括设在副顶梁体2上的限制副顶梁体2上下浮动幅度的副限位面19和设在主顶梁体3上与副限位面19相对应位置上的主限位面20在内的互相镶嵌在一起的轮廓，导轨滑块机构，连杆，链和铰链这五种机构中的一种或它们的组合。

所述的液压支架的顶梁，其特征是在副顶梁体2和主顶梁体3之间，在互相镶嵌部位的相邻侧面之间设有可供副顶梁体2相对于主顶梁体3进行浮动的夹角29。

所述的液压支架的顶梁，其特征是主顶梁体3的横截面是中间高左右两侧低的形状。

所述的液压支架的顶梁，其特征是主顶梁体3或/和副顶梁体2是由更小的顶梁体拼装而成的。

采用这样的结构后就可以从下述两条技术途径做出接顶性能好，顶梁前端支护阻力大，重量轻，机组和行人通行方便的液压支架的顶梁。

第一条技术途径：首先把近似矩形的顶梁分成相互镶嵌的几部分，并且通过连杆，导轨滑块机构，链连接起来，这样就使副顶梁体可以相对于主顶梁体产生倾斜和上下浮动，所以，既使顶板不平度较大，也可以充分接顶，从而与整体顶梁相比减小了顶梁承受的弯矩和扭矩，重量也就相应减轻了。另外，前梁千斤顶由原来的水平布置变成了近似沿铅垂方向布置，所以大大节省了前梁千斤顶所占用的顶梁下方的纵向的空间，不仅如此，前梁千斤顶在其直径方向所占用的位置很小，所以设计时可以较容易地把它放在机组与前支柱之间的缝隙中，所以对机组通行空间影响小。由于前梁千斤顶是近似垂直方向布置的，所以它的支撑力几乎全部变成了支护阻力，所以副顶梁体的支护阻力大大提高。上述这些优点是已有的铰接式顶梁所没有的。而它的恒阻性能又是已有的楔形结构顶梁所没有的。

另一条技术途径是连接在相互镶嵌在一起的主顶梁体和副顶梁体之间的是铰链。这条途径虽然不如第一条途径接顶性能好，但是它的接顶性能可以达到已有的铰接式顶梁的水平。由于它的铰接点和前梁千斤顶可以分别布置在镶嵌部分的最后端或最前端，铰接点距离前梁千斤顶中心线的垂直距离比已有的铰接式顶梁大几倍，所以前梁前端的支护阻力也可以增大几倍，此外它也能收到少占用通行空间和实现恒阻支护的有益效果。

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是本发明液压支架的顶梁第一种实施方式在支撑掩护式支架中应用的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明液压支架的顶梁第二种实施方式以铰链作为限位装置在掩护式支架中应用的主视图。

图4是图3的B-B剖视图。

图5是本发明液压支架的顶梁第三种实施方式在属于滑移支架类的整体顶梁式液压支架中应用的主视图。

图6是图5的C-C剖视图。

图7是图6的D-D剖面放大图。

图8是用链作限位装置的顶梁部分的仰视图。

图9是用更小的顶梁体拼装成主顶梁体的顶梁的仰视图。

具体实施方式

结合图1和图2，本发明液压支架的顶梁的第一种实施方式，是把本发明应用于外购的另一项属于支撑掩护式液压支架的专利中。当然也可以应用在通常的四柱支撑掩护式液压支架中。包括前端铰接前伸梁的不带柱窝21的凹形的副顶梁体2；带有与副顶梁体2的凹形部分相吻合并带有柱窝21的凸形的主顶梁体3，副顶梁体2和主顶梁体3镶嵌在一起组成一个顶梁；通过销9与副顶梁体2铰接，通过销11与主顶梁体3铰接的前梁千斤顶10；通过销12与副顶梁体2铰接并通过销14与主顶梁体3铰接的二个连杆13；用于连接液压支柱的柱窝21，通过销孔15与主顶梁体3铰接的掩护梁4；前连杆5；后连杆6；在放顶煤支架中还包括放顶煤用的尾梁7；由与副顶梁体2连成一体的副限位面19和与主顶梁体3连成一体并与副限位面19重叠的主限位面20组成的限制摆动幅度的限位装置。由于前梁千斤顶10和两个连杆13不能确定副顶梁体2在上下方向的最终位置，即副顶梁体2在一般情况下处于浮动状态，所以可以由不在同一条直线上的三个接顶点来决定副顶梁体2的位置。这样副顶梁体2和主顶梁体3受到的弯矩和扭矩都小，所以可以减轻重量，而且接顶好。在这个实施例中两个连杆13是限制副顶梁体2在前后方向上离开主顶梁体3的限位装置，而凹形的两个内侧面和相邻的凸形的左右两个外侧面是限制副顶梁体2在左右方向离开主顶梁体3的限位装置。

结合图3和图4，在第二种实施方式中所采用的结构与第一种实施方式大同小异，不同的只是把本发明应用到了掩护式支架中，所以两个柱窝21变成了左右排列，增加了平衡千斤顶17，并且把凹凸部位在副顶梁体2和主顶梁体3之间互换了位置，把连杆13变成了铰链22，以及前梁千斤顶10由一个变成了两个。当然有益效果也大同小异，不同的只是因为把副顶梁体2由相对于主顶梁体3上下浮动变成了以铰链22为轴转动，所以接顶效果也会因此而略有降低。

结合图5、图6和图7，第三种实施方式是用导轨滑块机构作为摆动限位和水平限位的限位装置。其中滑块24可以与副顶梁体2连成一体，也可以和主顶梁体3连成一体。作为导轨的沟槽26的侧面23和28要设置在与滑块24对应的位置上起到水平限位的作用。滑块24可上下滑动，向上滑动到终点时沟槽26的上面25给滑块24限位，向下滑动到行程终点由销27限位，起到摆动限位的作用。导轨机构一般成对使用。副顶梁体2在浮动过程中需要有夹角29，当然通过增大凹凸部分的间隙33也能实现浮动，但支架性能会受到影响。导轨滑块机构和夹角29也可以应用到其它实施方式中。

结合图8，第四种实施方式是用通过销30连接副顶梁体2和通过销32连接主顶梁体3的链31作为限位装置。其余与其它实施方式相同。当然链31也可以应用于其它实施方式中。

结合图9，第五种实施方式是主顶梁体3采用了拼装结构，并且是掩护梁4与没有柱窝的副顶梁体2铰接的液压支架。这种实施方式的特点是主顶梁体3是由前小梁体34和后小梁体35通过铰链22拼装而成的，并且被包围在副顶梁体2中，其余与其它实施方式大同小异。当然也可以是主顶梁体3的前、左、右三面被包围在副顶梁体2中，后面与掩护梁4相邻，后面的前梁千斤顶10可以一端铰接在主顶梁体3上，另一端铰接在掩护梁4上。

这些实施方式的总体结构和原理基本相同。在第四种实施方式中把副顶梁体2的凹形的两侧的最后边一直延伸到了主顶梁体3的最后端，为了安装侧护板也可以变成只把一侧延伸到最后端；也可以把凹凸部分的形状做得复杂些或者在互相镶嵌的部位做出限制浮动幅度的台阶；也可以把链31、连杆13、铰链22、副限位面19、主限位面20以及前梁千斤顶10互换位置、改变数量、应用到其它实施方式中；还可以把副顶梁体2上设置一些虚拟的柱窝21；以及象单摆杆式液压支架那样把顶梁和掩护梁连成一体，从而不再称其为副顶梁体和主顶梁体；这只是一些简单的变换，同样落到本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.用于煤矿井下采煤工作面的液压支架的顶梁，包括副顶梁体(2)，主顶梁体(3)，铰接在副顶梁体(2)和主顶梁体(3)之间的前梁千斤顶(10)，安装液压支柱的柱窝(21)，安装前伸梁(1)的连接装置，安装掩护梁或挡矸装置(4)的铰接孔(15)，其特征是在没有柱窝(21)的副顶梁体(2)和有柱窝的主顶梁体(3)中，其中一个顶梁体缺失一部分，另一个顶梁体的一部分或全部填补在缺失的位置上，两个顶梁体镶嵌在一起形成一个顶梁；在互相镶嵌的部位设有限制副顶梁体(2)上下浮动幅度和限制副顶梁体(2)在水平方向离开主顶梁体(3)的限位装置；在副顶梁体(2)和主顶梁体(3)之间至少安装一个给副顶梁体(2)提供支护阻力的前梁千斤顶(10)。

2.如权利要求1所述的液压支架的顶梁，其特征是所述限位装置是包括设在副顶梁体(2)上的限制副顶梁体(2)上下浮动幅度的副限位面(19)和设在主顶梁体(3)上与副限位面(19)相对应位置上的主限位面(20)在内的互相镶嵌在一起的轮廓，导轨滑块机构，连杆，链和铰链这五种机构中的一种或它们的组合。

3.如权利要求1所述的液压支架的顶梁，其特征是在副顶梁体(2)和主顶梁体(3)之间，在互相镶嵌部位的相邻侧面之间设有可供副顶梁体(2)相对于主顶梁体(3)进行浮动的夹角(29)。

4.如权利要求1所述的液压支架的顶梁，其特征是主顶梁体(3)的横截面是中间高左右两侧低的形状。

5.如权利要求1所述的液压支架的顶梁，其特征是主顶梁体(3)或/和副顶梁体(2)是由更小的顶梁体拼装而成的。