CN103233762A - 两柱掩护式电液控放顶煤液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种两柱掩护式电液控放顶煤液压支架，解决了现有四柱液压支架受力不均衡、支架易损坏且移驾速度慢的问题。顶梁为一体结构，且顶梁与底座之间设置有左右分布且顶部向前倾斜的两根立柱，每根立柱的腔内均设置与其连通的电液控制系统；电液控制系统包括双进双回快速进回液系统，立柱与快速供液液控单向阀和液控单向阀连通，快速供液液控单向阀与电液控换向阀连通，回液断路阀与电液控换向阀和液控单向阀连通，自动反冲洗过滤器与快速供液液控单向阀和电液控换向阀连通，电液控换向阀与液控单向阀连通。本发明结构设计合理可靠，工作阻力达17000kN，可实现10-20m特厚煤层综放机组的自动化开采。

Description

两柱掩护式电液控放顶煤液压支架

技术领域

本发明涉及煤矿井下用液压支架，具体为一种两柱掩护式电液控放顶煤液压支架。

背景技术

我国国有重点煤矿厚煤层储量占44%，而厚煤层采出的产量占45%以上，绝大多数高产高效矿井是在以厚煤层开采为主的生产条件下实现的。目前，我国重点煤矿厚煤层开采方法主要有综采放顶煤开采和大采高综采两种，煤层厚度在4-7m，煤层硬度较大，要实现高产高效的矿井，一般均采用大采高开采。而对于许多厚度在10-20m的特厚煤层的开采则采用大采高放顶煤开采，国内目前基本都采用四柱大采高放顶煤支架。

四柱支撑掩护式放顶煤液压支架因存在结构和控制系统复杂，移架速度慢，与电液控制系统配套适应性差等问题，尤其是经过大量的现场实践证明，四柱放顶煤液压支架前后立柱受力不均衡，四柱支撑掩护式放顶煤支架最大合力作用点位于前后立柱之间，而放顶煤围岩顶板合力作用点则靠近煤壁，从而造成四柱放顶煤支架前柱受力大、后柱受力小的不均衡状态；而且工作阻力利用率低，支架结构件易于损坏等问题普遍存在，难以与放顶煤开采的支架围岩相适应，也阻碍了放顶煤技术的发展。

发明内容

本发明为了解决现有四柱液压支架受力不均衡、支架易损坏且移驾速度慢的问题，提供了一种两柱掩护式电液控放顶煤液压支架。

本发明是采用如下技术方案实现的：两柱掩护式电液控放顶煤液压支架，包括底座、顶梁和与顶梁铰接的掩护梁，掩护梁与顶梁之间设置有平衡千斤顶，掩护梁与底座之间设置有与两者铰接的前连杆和后连杆，顶梁为一体结构，且顶梁与底座之间设置有左右分布且顶部向前倾斜的两根立柱，每根立柱的腔内均设置与其连通的电液控制系统；

电液控制系统包括双进双回快速进回液系统，双进双回快速进回液系统包括快速供液液控单向阀、液控单向阀、电液控换向阀、回液断路阀、自动反冲洗过滤器，立柱的油腔与快速供液液控单向阀和液控单向阀连通，快速供液液控单向阀的输出端与电液控换向阀的输入端连通，回液断路阀的输入端与电液控换向阀的输出端和液控单向阀的输出端连通，自动反冲洗过滤器的输出端与快速供液液控单向阀的输入端和电液控换向阀的输入端连通，电液控换向阀的输出端与液控单向阀的输入端连通。

采用单排两根立柱支撑，将使支架的纵向长度缩短，一方面可减轻重量，缩小支架运输尺寸，另一方面减少对顶煤的反复支撑，利于松软顶煤的控制和改善顶板压力对支架的作用位置。

两根立柱采用向前倾斜布置，支撑合力作用位置向煤壁靠近，能更好的与外载合力作用位置相对应，同时支架支撑顶板时具有指向煤壁方向的水平力，有利于保持顶板的稳定，控制顶板的断裂和冒落，防止煤壁片帮和冒顶。

支架采用整体顶梁，整体顶梁结构不但可以将顶梁侧护板伸到顶梁最前端，实现架间全封闭不漏矸，同时顶梁前端支撑力大，有利于保持梁端顶板的完整，减少超前压力作用的片帮和冒顶。

顶梁和掩护梁之间设置了平衡千斤顶，用于调节和控制顶梁在升降过程中的姿态和保持支架的稳定性，在双作用平衡千斤顶推拉力的控制下，可大大拓宽支架的有效承载范围。

采用两柱掩护式支架放煤，由于后部放煤后，可释放后部顶板压力，而且掩护梁背矸较少，支架出现“高射炮”现象大大减小，对支架使用非常有利。

立柱升柱时，一路经自动反冲洗过滤器、电液控换向阀、液控单向阀供液，另一路经自动反冲洗过滤器、快速供液液控单向阀直接供液；立柱降柱时，一路依次经快速供液液控单向阀、电液控换向阀、回液断路阀回液；另一路经液控单向阀、回液断路阀直接回液。

通过增加过流通径，增大过流面积，减少回液阻力，从而提高支架升降速度，克服了现有四柱液压支架受力不均衡、支架易损坏且移驾速度慢的问题。

两根立柱上均设置有锻件柱帽，锻件柱帽上扣有与顶梁连接的箱体，立柱的直径为φ500mm，立柱中缸外径为φ475mm、内径为φ360mm，壁厚为57.5mm，且立柱是由30CrMnSiA材料制成的。

柱帽上采用了箱形锻件焊接结构，提高了柱帽的设计安全系数，从而提高了支架抗冲击能力。

立柱的结构设计提高了其整体可靠性。

本发明结构设计合理可靠，工作阻力达17000kN，可实现10-20m特厚煤层综放机组的自动化开采，工作阻力大、强度高、可靠性稳定，而且能实现液压支架单动作、单架成组动作、多架成组顺序动作及工作面集中控制，自动化程度高，移架速度为8S-10S；满足大工作阻力支架承载要求，提高了支架结构强度和可靠性，适应于年产1000万吨高产高效综放工作面的配套要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中柱帽的结构示意图；

图3为图1中双进双回快速进回液系统的原理图。

图中：1-底座，2-顶梁，3-掩护梁，4-平衡千斤顶，5-前连杆，6-后连杆，7-立柱，8-快速供液液控单向阀，9-液控单向阀，10-电液控换向阀，11-回液断路阀，12-自动反冲洗过滤器，13-锻件柱帽，14-箱体。

具体实施方式

两柱掩护式电液控放顶煤液压支架，包括底座1、顶梁2和与顶梁2铰接的掩护梁3，掩护梁3与顶梁2之间设置有平衡千斤顶4，掩护梁3与底座1之间设置有与两者铰接的前连杆5和后连杆6，顶梁2为一体结构，且顶梁2与底座1之间设置有左右分布且顶部向前倾斜的两根立柱7，每根立柱7的腔内均设置与其连通的电液控制系统；

电液控制系统包括双进双回快速进回液系统，双进双回快速进回液系统包括快速供液液控单向阀8、液控单向阀9、电液控换向阀10、回液断路阀11、自动反冲洗过滤器12，立柱7的油腔与快速供液液控单向阀8和液控单向阀9连通，快速供液液控单向阀8的输出端与电液控换向阀10的输入端连通，回液断路阀11的输入端与电液控换向阀10的输出端和液控单向阀9的输出端连通，自动反冲洗过滤器12的输出端与快速供液液控单向阀8的输入端和电液控换向阀10的输入端连通，电液控换向阀10的输出端与液控单向阀9的输入端连通。

两根立柱7上均设置有锻件柱帽13，锻件柱帽13上扣有与顶梁2连接的箱体14，立柱7的直径为φ500mm，立柱7中缸外径为φ475mm、内径为φ360mm，壁厚为57.5mm，且立柱7是由30CrMnSiA材料制成的。

具体实施过程中，对液压支架的关键结构件受力部位均采用了“焊透性设计”，保证焊接件能完全熔透焊成一体，加大了焊缝有效受力面积，有效提高了支架结构件焊缝强度；快速供液液控单向阀8的型号为FDY1000/50CKS, 液控单向阀9的型号为FDY1000/50。

Claims (2)

1.一种两柱掩护式电液控放顶煤液压支架，包括底座（1）、顶梁（2）和与顶梁（2）铰接的掩护梁（3），掩护梁（3）与顶梁（2）之间设置有平衡千斤顶（4），掩护梁（3）与底座（1）之间设置有与两者铰接的前连杆（5）和后连杆（6），其特征在于：顶梁（2）为一体结构，且顶梁（2）与底座（1）之间设置有左右分布且顶部向前倾斜的两根立柱（7），每根立柱（7）的腔内均设置与其连通的电液控制系统；

电液控制系统包括双进双回快速进回液系统，双进双回快速进回液系统包括快速供液液控单向阀（8）、液控单向阀（9）、电液控换向阀（10）、回液断路阀（11）、自动反冲洗过滤器（12），立柱（7）的油腔与快速供液液控单向阀（8）和液控单向阀（9）连通，快速供液液控单向阀（8）的输出端与电液控换向阀（10）的输入端连通，回液断路阀（11）的输入端与电液控换向阀（10）的输出端和液控单向阀（9）的输出端连通，自动反冲洗过滤器（12）的输出端与快速供液液控单向阀（8）的输入端和电液控换向阀（10）的输入端连通，电液控换向阀（10）的输出端与液控单向阀（9）的输入端连通。

2.根据权利要求1所述的两柱掩护式电液控放顶煤液压支架，其特征在于：两根立柱（7）上均设置有锻件柱帽（13），锻件柱帽（13）上扣有与顶梁（2）连接的箱体（14），立柱（7）的直径为φ500mm，立柱（7）中缸外径为φ475mm、内径为φ360mm，壁厚为57.5mm，且立柱（7）是由30CrMnSiA材料制成的。

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