CN103821548B - 一种抬底机构及液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种抬底机构及液压支架，该抬底机构应用于液压支架的底座上，包括推杆和一端铰接在推杆尾部的推移千斤顶，设置在底座头部区域的力矩转换装置；推移千斤顶另一端铰接力矩转换装置；力矩转换装置用于将推移千斤顶对底座的推力部分转化为对底座的抬底力，通过设置力矩转换装置，将液压支架底座上的推移千斤顶的推力转换成底座的抬底力，使液压支架可以借助推移千斤顶的推力来抬底，不必在液压支架上单独设置抬底千斤顶，以及配合抬底千斤顶对应的操作阀等零部件，结构简单，成本低，而且可以适用于薄煤层开采的液压支架。

Description

一种抬底机构及液压支架

技术领域

本发明涉及一种液压支架的抬底技术，尤其涉及一种应用于液压支架的抬底机构及设置有该抬底机构的液压支架。

背景技术

目前，液压支架是井下综采工作面的主要支护设备。由于多数井下地质条件较复杂，底板为松软易泥化的泥岩或者泥质砂岩，当液压支架自重较大或者其所处的工作面底板松软，液压支架底座易陷入底板，造成移架困难，因此支架底座扎底问题一直是制约工作面生产效率提高的重要因素之一。传统的抬底机构包括抬底千斤顶、抬底框架、底座和推杆，抬底千斤顶伸长，以抬底千斤顶下方的推杆为支点，将液压支架底座上抬，然后又推移千斤顶作用，使得液压支架顺利移动。

现有的最常用的抬底机构一般使用如图1所示的结构，抬底机构的连接座13通过销轴17铰接于底座11上的耳板12，抬底液压缸的活塞杆16通过螺栓14固定于连接座13的横梁。当需要抬底时，抬底液压油缸伸长，抬底液压缸的缸底15作用于液压支架的推杆18，从而将底座11抬起。由于现有技术中的抬底机构的抬底液压油缸都是垂直布置的，而抬底机构的抬升距离是由液压缸的行程决定的，因此，要获得足够的抬升距离，液压缸必须具有足够的长度，但是，对于用于开采薄煤层的液压支架的高度较低，其立柱的倾角较大，进一步加重了底座前端下陷的问题。

针对现有的抬底机构设置抬底千斤顶及操作阀等附属零部件，结构复杂，成本贵，而且不适用于薄煤层液压支架等技术问题；是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种抬底机构及液压支架，以解决现有的抬底机构设置抬底千斤顶及操作法等附属零部件，结构复杂，成本贵，而且不适用于薄煤层液压支架等技术问题。

本发明提供一种抬底机构，应用于液压支架的底座，包括推杆和一端铰接在所述推杆尾部的推移千斤顶，还包括；

设置在所述底座头部区域的力矩转换装置；

所述推移千斤顶另一端铰接所述力矩转换装置；所述力矩转换装置用于将所述推移千斤顶对所述底座的推力转化为对所述底座的抬底力；

所述力矩转换装置包括：左上连接杆、左下连接杆、右上连接杆、右下连接杆；其中，

所述左上连接杆固定在所述底座头部区域；

所述左上连接杆的下部与所述左下连接杆的上部通过第一铰接点铰接；

所述左下连接杆的下部与所述右下连接杆的下部通过第二铰接点铰接；

所述左上连接杆的上部与所述右上连接杆的上部通过第三铰接点铰接；

所述右下连接杆的上部与所述右上连接杆的下部通过第四铰接点铰接；

所述推移千斤顶另一端铰接在所述第四铰接点上；

所述左上连接杆上固定有限定所述左下连接杆在预定角度内旋转的第一限位装置。

进一步地，所述第二铰接点外铰接有用于在所述推杆上支撑并滚动的滚轮。

进一步地，所述底座为中部开裆式结构；

所述推杆安置在所述底座中部。

进一步地，所述推移千斤顶的缸底铰接在所述推杆上；

所述推移千斤顶的活塞杆铰接在所述第四铰接点上。

进一步地，所述推移千斤顶的活塞杆铰接在所述推杆上；

所述推移千斤顶的缸底铰接在所述第四铰接点上。

本发明还提供一种液压支架，所述液压支架设置有上述的抬底机构。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种抬底机构，通过设置力矩转换装置，将液压支架底座上的推移千斤顶的推力转换成底座的抬底力，使液压支架可以借助推移千斤顶的推力来抬底，不必在液压支架上单独设置抬底千斤顶，以及配合抬底千斤顶对应的操作阀等零部件，结构简单，成本低，而且可以适用于薄煤层开采的液压支架。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为现有的液压支架上抬底机构的结构示意图；

图2所示为本发明实施例一中抬底机构抬升前的结构示意图；

图3所示为图2中另一视角的结构示意图；

图4所示为本发明实施例一中抬底机构抬升后的结构示意图；

图5所示为本发明实施例二中抬底机构抬升前的结构示意图。

附图标记说明：

图1中

11、底座；12、耳板；13、连接座；14、螺栓；15、缸底；16、活塞杆；17、销轴；18、推杆；

图2-图5中：

1、推杆；2、底座；3、第一限位装置；31、第二限位装置；4、左上连接杆；41、第一连接杆；5、左下连接杆；6、右上连接杆；61、第二连接杆；62、滑动装置；7、右下连接杆；8、推移千斤顶；

A、第一铰接点；B、第二铰接点；C、第三铰接点；D、第四铰接点；E、第五铰接点；F、第六铰接点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的液压支架的抬底机构需要专门设置相应的抬底油缸，而且针对抬底油缸设置相应的操作阀、油管等机械部件，在抬底机构将液压支架底座抬起后，通过现有的推移千斤顶推移液压支架；整体结构复杂，成本高，故障率高，而且抬底油缸占用空间大，使这种液压支架不便于应用在薄煤层开采。

本发明实施例提供一种新型的应用于液压支架的抬底机构，取消了抬底油缸，以及与抬底油缸相对应的操作阀、油管等机械部件；借助液压支架上的推移千斤顶，将推移千斤顶对底座的推力部分转换为对底座的抬底力，在底座抬高到预定高度后，推移千斤顶继续对底座实行推力，使底座在抬升一定高度后推移，该抬底机构，结构简单，成本低，故障率低，占用空间小，可广泛应用于薄煤层开采。

本发明实施例的具体结构请参阅图2-图5所示，本发明实施例提供的抬底机构，应用于液压支架的底座2上，包括推杆1和一端铰接在推杆1尾部(推杆1尾部为图中推杆与推移千斤顶8连接的部位)的推移千斤顶8；以及设置在底座2头部区域(图中推杆1的尾部与底座的尾部在同一侧，底座2的头部在另一侧)的力矩转换装置；推移千斤顶8另一端铰接力矩转换装置；力矩转换装置用于将推移千斤顶8对底座2的推力部分转化为对底座2的抬底力。

通过力矩转换装置可以将推移千斤顶8向底座2头部的推力转换成对底座2头部的抬底力，具体转换的结构可以是本发明实施例一中的四连杆结构；也可以是本发明实施例二中的二连杆结构，或者是其他类似连杆结构，可以将推移千斤顶8部分推力转换成对底座2的抬底力，从而实现对液压支架的抬底。下面将分别通过实施例一和实施例二来详细说明本发明实施例中力矩转换装置的两种具体方式。

实施例一

请参与图2-图4所示，图2中是该抬底机构未抬底时的结构示意图，而图4是该抬底机构抬底后的结构示意图；该抬底机构应用在液压支架的底座2上，液压支架设置有中部开裆式(中部设置有一定的间隔空间)的底座2，抬底机构包括设置在底座2中部开裆部位的推杆1、推移千斤顶8和力矩转换装置；该力矩转换装置包括：左上连接杆4、右上连接杆6、左下连接杆5和右下连接杆7。

左上连接杆4焊接在底座2前过桥后侧区域；左下连接杆5上部与左上连接杆4下部通过第一铰接点A铰接；右下连接杆7下部与左下连接杆5下部通过第二铰接点B铰接；右上连接杆6上部与左上连接杆4上部通过第三铰接点C铰接；其中，右下连接杆7的上部与右上连接杆6的下部通过第四铰接点D铰接；推移千斤顶8活塞杆端部铰接在第四铰接点D上，推移千斤顶8的缸筒端部铰接在推杆1尾部；左上连接杆4上固定有限定左下连接杆5在预定角度内旋转的第一限位装置3。

通过上述左上连接杆4、右上连接杆6、左下连接杆5和右下连接杆7的铰接结构，可以将连接在第四铰接点D上的推移千斤顶8的推力转换成对液压支架的抬底力；详见本发明实施例一的工作原理。

本发明实施例一的工作原理为：如图2和图4所示，液压支架降架后，推移千斤顶8活塞杆伸出，右上连杆6与右下连杆7的第四铰点D点前移(以千斤顶活塞杆伸出方向为前方)，左下连杆5与右下连杆7的第二铰接点B前移的同时下移，当左下连杆5与右下连杆7的第二铰接点B外缘与推杆1的上盖板面接触时，液压支架的底座2前端被抬起，如图4所示；推移千斤顶8活塞杆继续伸出，在推动液压支架的底座2前端抬起的同时，左下连杆5与右下连杆7的第二铰接点B继续前移并相对第一铰接点A下移，当左下连杆5与第一限位装置3接触时，左下连杆5与右下连杆7的第二铰接点B相对第一铰接点A停止下移，抬底结束。推移千斤顶8活塞杆继续伸出，使液压支架的底座2前端在保持始终处于抬底状态下，液压支架前移，液压支架移动到位置后，推移千斤顶8操作阀处于中位，推移千斤顶8活塞杆收回，液压支架底座2前端回落，然后液压支架升架接顶，实现对工作面顶板进行支护。通过调整推杆1长度和第一限位装置3的位置可以获得液压支架底座2前端不同高度的抬底量。

为了减少第二铰接点B外缘与推杆1上表面接触后移动的摩擦力，本发明实施例一中还优选在第二铰接点B外铰接有用于在推杆1上支撑并滚动的滚轮(图中未示出)；滚轮可以起到支撑和滚动的作用，在液压支架前移过程中减少第二铰接点B与推杆1的摩擦力。

作为其他选择，也可以将推移千斤顶8的活塞杆铰接在推杆1上；而将推移千斤顶8的缸底铰接在第四铰接点D上。具体实施方式与上述相同，在此不再赘述。

实施例二

请参与图5所示，图5中为本发明实施例中应用另一种力矩转换装置的抬底机构的结构示意图；该抬底机构应用在液压支架的底座2上，液压支架设置有中部开裆式(中部设置有一定的间隔空间)的底座2，抬底机构包括设置在底座2中部开裆部位的推杆1，推移千斤顶8和力矩转换装置；该力矩转换装置包括：第一连接杆41和第二连接杆61。

第一连接杆41也可以焊接在底座2前过桥后侧区域；第二连接杆61上部与第一连接杆41上部通过第五铰接点E铰接；第二连接杆61的下部设置有第六铰接点F；推移千斤顶8的活塞杆端铰接在第六铰接点F上，推移千斤顶8的缸筒端部铰接在推杆1尾部；第一连接杆41固定有限定第二连接杆61在预定角度内旋转的第二限位装置31；第二连接杆61底部固定有滑动支撑装置62。

通过上述的第一连接杆41和第二连接杆61的铰接结构，可以将铰接在第六铰接点F上的推移千斤顶8的推力转换成对液压支架的抬底力，详见本发明实施例二的工作原理。

本发明实施例二的工作原理为：如图5所示，液压支架降架后，推移千斤顶8活塞杆伸出，第二连接杆61上的第六铰接点F前移(以千斤顶活塞杆伸出方向为前方)，第二连接杆61底部的滑动支撑装置62前移的同时下移，当第二连接杆61底部的滑动支撑装置62外缘与推杆1的上盖板面接触时，液压支架的底座2前端被抬起(图中未示出)；推移千斤顶8活塞杆继续伸出，在推动液压支架的底座2前端抬起的同时，第二连接杆61底部的滑动支撑装置62继续前移并相对第五铰接点E下移，当第二连接杆61与第二限位装置31接触时，第二连接杆61底部的滑动支撑装置62停止下移，抬底结束。推移千斤顶8活塞杆继续伸出，使液压支架的底座2前端在保持始终处于抬底状态下，液压支架前移，液压支架移动到位置后，推移千斤顶8操作阀处于中位，推移千斤顶8活塞杆收回，液压支架底座2前端回落，然后液压支架升架接顶，实现对工作面顶板进行支护。通过调整推杆1长度和第二限位装置31的位置可以获得液压支架底座2前端不同高度的抬底量。

当然，作为其他选择，第二连接杆61的底部也可以固定有滚动支撑装置，以减小第二连接杆61在前移过程中与推杆1上表面的摩擦。另外，也可以将推移千斤顶8的活塞杆铰接在推杆1上；而将推移千斤顶8的缸底铰接在第二连接杆61上的第六铰接点F上。具体实施方式与上述相同，在此不再赘述。

本发明实施例的抬底机构可以纵向安装于液压支架底座2内裆中，充分利用底座2内裆空间，不占用底座2前部后立柱后部的人行通道，结构紧凑。

本发明实施例的抬底机构采用机械杆机构实现抬底功能，极大地减小了抬底机构占用空间，不仅适用于中厚煤层支架，并且也可应用于薄煤层支架。

本发明实施例中的左上连接杆4、右上连接杆6、左下连接杆5、右下连接杆7、第一连接杆41和第二连接杆61可以由钢板拼焊而成，制造简单周期短，整个抬底机构拆装和井下维修方便。取消抬底千斤顶及其连接胶管，取消底座2与推移千斤顶连接的U座、销轴、压块等连接件，成本和故障率都大幅降低；抬底和移架功能由推移千斤顶完成，结构简单，操作简单，避免不规范的操作。本抬底机构无需滑道，更能适应井下底板复杂的地质条件。

本发明实施例还提供一种液压支架，该液压支架设置有上述的抬底机构。

由于上述的抬底机构具有上述技术效果，因此，设置有该抬底机构的液压支架也具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抬底机构，应用于液压支架的底座(2)，包括推杆(1)和一端铰接在所述推杆(1)尾部的推移千斤顶(8)，其特征在于，还包括；

设置在所述底座(2)头部区域的力矩转换装置；

所述推移千斤顶(8)另一端铰接所述力矩转换装置；所述力矩转换装置用于将所述推移千斤顶(8)对所述底座(2)的推力转化为对所述底座(2)的抬底力；

所述力矩转换装置包括：左上连接杆(4)、左下连接杆(5)、右上连接杆(6)、右下连接杆(7)；其中，

所述左上连接杆(4)固定在所述底座(2)头部区域；

所述左上连接杆(4)的下部与所述左下连接杆(5)的上部通过第一铰接点铰接；

所述左下连接杆(5)的下部与所述右下连接杆(7)的下部通过第二铰接点铰接；

所述左上连接杆(4)的上部与所述右上连接杆(6)的上部通过第三铰接点铰接；

所述右下连接杆(7)的上部与所述右上连接杆(6)的下部通过第四铰接点铰接；

所述推移千斤顶(8)另一端铰接在所述第四铰接点上；

所述左上连接杆(4)上固定有限定所述左下连接杆(5)在预定角度内旋转的第一限位装置(3)。

2.根据权利要求1所述的抬底机构，其特征在于，所述第二铰接点外铰接有用于在所述推杆(1)上支撑并滚动的滚轮。

3.根据权利要求1或2所述的抬底机构，其特征在于，所述底座(2)为中部设置有间隔空间；

所述推杆(1)安置在所述底座(2)中部的间隔空间内。

4.根据权利要求1所述的抬底机构，其特征在于，

所述推移千斤顶(8)的缸底铰接在所述推杆(1)上；

所述推移千斤顶(8)的活塞杆铰接在所述第四铰接点上。

5.根据权利要求1所述的抬底机构，其特征在于，

所述推移千斤顶(8)的活塞杆铰接在所述推杆(1)上；

所述推移千斤顶(8)的缸底铰接在所述第四铰接点上。

6.一种液压支架，其特征在于，所述液压支架设置有如权利要求1-5任一项所述的抬底机构。