CN1022943C - 一种端头液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明是用于采煤工作面的支护装置，特别是一种用于采煤面支护的端头液压支架，包括顶梁、掩护板、底座、立柱和液压系统，其特征是：顶梁是横截面为凸槽型的支承架；沿支承架纵向轴线两端至少由轴承座支承着两个引导轮；支承架上固联着支承托带轮的弹簧组件并安装着由引导轮和托带轮支承的带导轨的履带；立柱的两端分别与顶梁和底座相铰接，立柱工作腔由液压平衡管连通，所述管路中设有平衡阀；在底座的一端铰接着行进油缸，行进油缸的另一端与顶梁相铰接。上述结构实现了煤巷支护装置在不卸荷状态下的推进，保护了顶板的完整性，改善了井下安全条件，并可节约大量优质方木。

Description

本发明属于矿山设备，确切地讲是一种用于采媒面支护的端头液压支架。

采用液压支架支撑工作面顶板，防止作业中由于矿压等作用所产生的落顶危险已是公知技术。其中采用如图Ⅰ所示的端头支护装置进行采煤面两端顺槽（煤巷）超前支护是行之有效的方法。该装置的主体结构包括：前立柱a、前梁b、侧护壁c、顶梁d、掩护梁e、前连杆f、尾梁g、托板h、后连杆i、底座j、立柱k、及液压系统Ⅰ等。前梁b和顶梁d经前立柱a和立柱k支撑承托煤巷顶板的压力。工作中上述装置两台为一组配合使用，随工作面的推进，向前移动支护架是这样完成的：把其中一台设备的前立柱a和立柱k支撑适量下降，使前梁b和顶梁d脱开煤巷顶板（卸荷），然后使底座j在外力作用下向前滑移一段距离，至待支护位置后使前立柱a和立柱k将前梁b和顶梁d重新顶起，承载顶板负荷。随后，另一台支护装置重复前一支护装置的上述动作。从而完成一次移动。其不足之处是：（一）支架逐个卸荷、下降易引起顶板产生局部下落，增加了管理顶板的困难，不利于安全生产;从而制约了生产率的提高;（二）实施支护装置的移动时需要使用大量的优质方木完成临时支护任务，以保护处于移动状态的支护装置上方的空顶;（三）超前支护的距离短，不能满足 生产现场的需要。

1979年2于14日，“GB1540796”号专利文件公开了一种前进式顶板支架，该支架的主要结构包括：“至少一个前进式液压油缸，一个顶梁，至少一个横梁，一个伸缩式活塞和安装在顶梁和横梁之间的液压缸（其中顶梁被安装在邻近的环形链所包覆）以及垂直链环，该环沿顶梁导向槽运动，而顶梁在使用时则沿着支架前进的方向做伸展运动”该结构的不足之处在于：在工作中，环形链嵌入顶板中，并产生环形链与顶梁上导槽间的相对滑移，由于该装置工作在巨大载荷之下，因此，环形链与导槽间的摩擦阻力十分大，既使适时向导槽中加入润滑油，也无助于摩擦阻力得以明显降低，甚至会出现润滑油与岩粉、煤渣、掺混后加速零部件磨损的逆效果。同时又由于其行进油缸一端是水平作用于横梁处，另一端伸向采空区，而在采空区不宜于设置有足够质量的支承点以保证支架的前行。鉴于上述原因该技术至今未见实施。

本发明的目的是：设计一种在不卸荷的条件下完成行进任务的，并具有行进阻力小、动作可靠等特性的端头支架，以提高采煤面顶板的完整性和安全性，并提高工效，降低原材料消耗。

本发明所提供的端头液压支架，包括顶梁、掩护板、底座、立柱和液压系统，其特征是：顶梁是横截面为凹槽的支承架;沿支承架纵向轴线两端至少由轴承座支承着两个引导轮;支承架上固联着 支承托带轮的弹簧组件并安装着由引导轮和托带轮支承的带导轨的履带;立柱的两端分别与顶梁和底座相铰接，立柱的工作腔由液压平衡管道连通;在所述管路中设有平衡阀;在底座的一端铰接着行进油缸，行进油缸的另一端与顶梁相铰接。

由于履带较重，为解决下半周履带的垂落问题，本发明在支承架的凹槽槽底与履带的外表面之间设置有托带轮。

为了适应煤巷作业的需要，经支架两侧的联接架，至少两组履带或顶梁并联在一起;在支承架的前端有相应的辅助支承架与上述支承架相连。辅助支承架远离支承架的一端安装有引导轮，履带绕过支承架后端引导轮和辅助支承架上引导轮并由两支承架上设置的托带轮支承;并联后的顶梁后下部有至少两组立柱支承，在并联顶梁的前部，左右两侧各有一组立柱支承。

为了增加支撑的稳定性，本发明中每组立柱的相邻两立柱与底座铰接点的间距，大于其与顶梁相应的铰接点间距。

在上述端头液压支架中，顶梁横截面的凹槽形状优选为“

”型。

为了适应煤巷顶板凹凸不平的条件，本发明的托带轮轮轴配装在相应的板式弹簧簧耳的轴套中。

为了便于拆除煤巷中原有的支架，本发明在顶梁的前端安装了支架拆除器。

下面将结合说明书附图进一步介绍本发明的结构特征和使用方法。

说明书附图1是现有技术-端头支护装置的主视图;

说明书附图2是本发明的主视图;

说明书附图3是本发明的左侧示意图;

说明书附图4是本发明的右侧示意图;

说明书附图5是本发明中立柱与行走油缸动作位置示意图。

图2至图5中：1-履带，2-托带轮，3-引导轮，4-板式弹簧，5-支承架，6-托带轮，7-立柱，8-行进油缸，9-底座，10-前支座，11-单体立柱，12-支架拆卸器，13-立柱，14-辅助支承架，15-掩护板，16-矿车，17-轨道，18-平衡器，19-平衡阀。

如图所示，支城架（5）的横截面为凹槽形，其中优选“∪”型框架式结构。在支承架（5）“∪”型框架侧壁上经轴承座中的轴片安装着引导轮（3）的轮轴，在引导轮（3）的轮缘上有用来和履带板（1）凸起的导轨配合的导向凹槽。弹簧组件安装在支承架（5）上。安装在支承架（5）上的托带轮（2）经弹簧组件的作用，在其工作状态下应能沿巷道顶板的垂直方向作相对运动。通常，弹簧组件选用板式弹簧（4）。板式弹簧（4）固联（一般选用卡固方式）在支承架（5）的侧壁上，在板式弹簧（4）的簧耳中配装着轴套，与轴套配装的托带轮轴同拖带轮（2）配合支承着履带的重量。借助于板式弹簧（4）的作用和履带的多片式结构， 在工作移动过程中保证了顶梁始终大面积压附在顶板上。安装在履带（1）与支承架（5）凹槽底面之间的托带轮（6）的作用主要是承托下半圈履带的重量。

支承架（5）的后部安装着掩护板，支承架（5）的底面外侧有数只铰接立柱用凸耳。通常，立柱（7）的上端与该凸耳铰接，立柱（7）的另一端与底座（9）相铰接;对于加长的顶梁则在辅助支承架（14）处设置两端与辅助支承架（14）和前支座（10）铰接的立柱（13），同时可设置上端与辅助支承架（14）铰接，下端矗立在地面上的单体立柱（11）。特殊情况下，即当支护装置所受工作阻力过大时，还可利用凸耳联接所需数量的单体立柱以增加支护能力。在实际工作中，煤巷的支护需要多组装置并联在一起，形成一整体顶梁，这时在每相邻顶梁的联接处应增加一组立柱（7）[如附图3所示]。在顶梁的另一端即辅助支承架（14）的前端则只在最外侧的顶梁下各设置一组包括前支座（10），立柱（13）和单体立柱（11）的支撑装置（见附图4）。两组支撑装置之间，为矿车（16）沿轨道（17）行进的空间。位于同一底座上（前支座上）铰接的立柱，相互间用平衡管（18）和平衡阀（19）联通工作油缸。

工作时，立柱（7）在液压系统（属公知技术）作用下将履带式结构的顶梁压靠在煤巷顶板表面，并使支护装置获得额定初撑力后将油路锁闭。由于板式弹簧（4）和相应铰接的履带板的补偿作用，本发明可适应煤巷顶板的凸凹起伏，从而大大提高了支护效果。

当该支护装置向前移动时，无须卸荷，只要旋开平衡阀（19），利用平衡管（18）连通底座（9）[以及前支座（11）]上前后两支柱（7）[以及立柱（13）]的工作油缸，然后向两端分别铰接在支承架（5）和底座（9）前端的行进油缸（8）供压力油。在行进油缸（8）的作用下，并联成一体的顶梁以底座（9）[和前支座（10）]为支点实施承载条件下的接顶平移。由于煤巷顶板对顶梁的压力产生履带与顶板间相当大的摩擦阻力，在支护装置的平移过程中履带与顶板不产生相对滑移。而支承架（5）在行进油缸（8）的推动下向前平移，因此，引导轮（3）和托带轮（6）在支承架（5）的强迫下沿履带的内表面滚动前行，完成了履带（1）以顶板为基面的行进。

随着顶梁的移动，立柱（7）和（13）将以其下端为支点发生摆动。如图5所示，在立柱摆动过程，每根立柱的长短尺寸要发生变化，合理地选择立柱的铰接点并配之以平衡管的结构，可保证每组立柱工作油缸中的压力油在立柱摆动中承载发生变化时能够自动调济补偿，其结果是作用在顶梁上的载荷保持不变，从而消除了顶板部分塌陷的危险。

当顶梁行进到极限位置，即立柱摆动到图5中点划线标出的位置时，着手进行支座的移动。其过程是，根据顶板对支护装置所施工作压力的大小，将底座分成若干组，各组立柱渐次移动。在工作压力过大时应考虑利用支承架（5）上设置的凸耳配装相应数量的单体 立柱支撑顶梁，移动时，首先关闭平衡阀，接通立柱工作油缸，向立柱下端工作油缸泵压力油，将底座（9）[或前支座（10）]提离地面，随后，通过行进油缸的回位，将底座（9）[或前支座（10）]前移到位。再向立柱中反向泵油，底座（9）[或前支座（10）]落地并使其达到初撑力。于是该组底座（前支座）移动完毕。按此程序将各组底座相继移动完毕后支护装置完成一次“迈步”移动，当需要继续下一迈步移位时重复上述过程即可。

为了便于调整支护装置的行进方向，本发明选用了现有技术中在顶梁前端两侧各设置一横向千斤顶的方法。

在辅助顶梁前端安装的支架拆卸器（12）的主体是一液压千斤顶。在行进式支护装置前移的过程中，每当遇到巷道中的支承钢梁时，利用探出于辅助支承架（14）前端的支架拆卸器上举钢梁，拆除钢梁的支架后再使钢梁缓缓脱离顶板，利用该设备拆除钢梁可有效地避免现有技术中因钢梁在冲击力的作用下倾到，使顶板压力瞬间失去平衡而发生塌陷的危险。

若将本发明用于沿空留巷的支护时，可将靠近采煤面一侧的履带做为切顶履带，在相应的支承架（5）底面铰接多组立柱，并设置侧护板。

在采煤作业中，常有物料堆积在支护装置的前方，影响了采煤设备的移动，为此要耗费大量的人工予以清除。为了解决这一问题， 可将公知技术-小型铲装机构配装在行进式支护装置的中部，即行进油缸（8）前方的支承架（5）的下部。

本发明的优点是：实现了支护装置的不卸荷行进保证了顶板的完整性。因此，便于顶板管理，同时减轻了设备损坏率，并可节约大量优质方木。

Claims (7)

1、一种端头液压支架，包括顶梁、掩护板、底座、立柱和液压系统，其特征是：顶梁是横截面为凹槽型的支承架；沿支承架纵向轴线两端至少由轴承座支承着两个引导轮；支承架上固联着支承托带轮的弹簧组件并安装着由引导轮和托带轮支承的带导轨的履带；立柱的两端分别与顶梁和底座相铰接，立柱工作腔由液压平衡管连通，所述管路中设有平衡阀；在底座的一端铰接着行进油缸，行进油缸的另一端与顶梁相铰接。

2、根据权利要求1所述的端头液压支架，其特征是：在支承架的凹槽槽底与履带的外表面之间设置有托带轮。

3、根据权利要求1或2所述的端头液压支架，其特征是：经支承架两侧的联接架，至少两组履带或顶梁并联在一起，在支承架的前端有相应的辅助支承架与支承架相接，辅助支承架远离支承架一端安装有引导轮，履带绕过支承架后端引导轮和辅助支撑架上引导轮并由两支承架上设置的托带轮支承;并联后的顶梁后下部有至少两组立柱支承，在并联顶梁的前部左右两侧各有一组立柱支承。

4、根据权利要求1所述的端头液压支架，其特征是：在每组立柱中，相邻两立柱与底座铰接点的间距大于其与顶梁相应的铰接点间距。

5、根据权利要求1所述的端头液压支架，其特征是：顶梁横截面的凹槽形状为“

”型。

6、根据权利要求1所述的端头液压支架，其特征是：托带轮的轮轴配装在相应板式弹簧簧耳的轴套中。

7、根据权利要求1所述的端头液压支架，其特征是：顶梁前端安装着支护架拆卸器。

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