CN104314597B - 一种自移式端头液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自移式端头液压支架，包括铰接的前架和后架；所述前架包括外底座Ⅰ、内底座Ⅰ、外顶梁Ⅰ、内顶梁Ⅰ、第一前立柱、第二前立柱，用于连接外底座Ⅰ的外连接杆Ⅰ与用于连接内底座Ⅰ的内连接杆Ⅰ之间铰接有推移千斤顶，外连接杆Ⅰ的前端面上设置有铲煤板；所述后架包括外底座Ⅱ、内底座Ⅱ、外顶梁Ⅱ、内顶梁Ⅱ、第一中立柱、第二中立柱、第一后立柱、第二后立柱，后架尾部还铰接有用于压实采空区填充物的压实机构。该端头液压支架具有双层支护结构，有效支护端头顶板和侧壁，支护面积大、强度高；同时实现了液压支架的自移，在其移动过程中始终对端头顶板进行支护，在降低工作强度的同时显著提高了工作效率和作业安全性。

Description

一种自移式端头液压支架

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下使用的支护设备，尤其涉及一种自移式端头液压支架。

背景技术

煤矿井下采煤工作面上巷道与切眼的交汇处称为端头，用于端头部位的支护称为端头支护。端头部位是刮板输送机与转载机等设备的交汇点，又是人行通道、通风、运料及输煤的咽喉部位。端头支护的好坏，是决定工作面能否正常运行的关键所在。据有关安全部门统计，在端头部位出现的人身伤亡事故占井下事故的一半以上，必须引起重视。

目前，采煤工作面端头仍多采用单体液压支柱配以锚网的支护方式，但是该支护方法具有许多不足。单体液压支柱的支撑力和支撑面积都较小，支护效果差。而且，当支架、刮板运输机随切眼向前移动时，需要将切眼两端的单体液压支柱一一卸载下来，然后人工将其搬运到待采区段、再重新进行加压支护；由于这些单体液压支柱重量和长度都较大，在有限高度的巷道内搬运十分困难，工人的劳动强度很大，工作效率低；而且当部分单体液压支柱被卸载后，巷道相应位置的顶板会失去有效的支护，有可能出现顶板下沉的情况，危险性较大，工人的安全问题无法得到有效保障。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种自移式端头液压支架，该液压支架的支护面积大、支护强度高，而且能够实现自移，安全系数高。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自移式端头液压支架，包括前架和后架；

所述前架包括对称设置的两个外底座Ⅰ、位于外底座Ⅰ内侧的两个内底座Ⅰ，在外底座Ⅰ、内底座Ⅰ上方分别设置有与其对应的外顶梁Ⅰ、内顶梁Ⅰ；在外底座Ⅰ与外顶梁Ⅰ之间铰接有可伸缩的第一前立柱，在内底座Ⅰ和内顶梁Ⅰ之间铰接有可伸缩的第二前立柱；两个外底座Ⅰ的前端通过外连接杆Ⅰ相连，两个内底座Ⅰ的之间通过内连接杆Ⅰ相连，两个外顶梁Ⅰ的前端通过外顶梁连接杆Ⅰ相连，两个内顶梁Ⅰ的上端面通过支撑顶板Ⅰ相连；所述外连接杆Ⅰ与内连接杆Ⅰ之间铰接有推移千斤顶；

所述后架包括对称设置的两个外底座Ⅱ、位于外底座Ⅱ内侧的两个内底座Ⅱ，在外底座Ⅱ、内底座Ⅱ上方分别设置有与其对应的外顶梁Ⅱ、内顶梁Ⅱ；在外底座Ⅱ的前后两端分别铰接第一中立柱、第一后立柱，第一中立柱和第一后立柱的顶端铰接在外顶梁Ⅱ上；在内底座Ⅱ的前后两端分别铰接第二中立柱、第二后立柱，第二中立柱和第二后立柱的顶端铰接在内顶梁Ⅱ上；所述两个内底座Ⅱ之间通过内连接杆Ⅱ相连，两个内顶梁Ⅱ的上端面通过支撑顶板Ⅱ相连；

所述外底座Ⅰ与外底座Ⅱ、内底座Ⅰ与内底座Ⅱ、外顶梁Ⅰ与外顶梁Ⅱ、前架内顶梁与内顶梁Ⅱ之间均为铰接连接。

本发明的进一步改进在于：所述后架尾部还铰接有压实机构，压实机构包括铰接箱体、摆梁、伸缩梁和压煤板；所述铰接箱体与两个内底座Ⅱ的后端固定连接，铰接箱体的下部铰接摆梁、上部铰接用于驱动摆梁的摆梁千斤顶，所述摆梁的内部设置有通过压实千斤顶驱动的伸缩梁，伸缩梁的尾端连接实现压实的压煤板。

本发明的进一步改进在于：在第一中立柱与第一后立柱之间还设置有第一四连杆机构，在第二中立柱与第二后立柱之间还设置有第二四连杆机构。

本发明的进一步改进在于：所述第一四连杆机构由外底座Ⅱ、第一前连杆、第一后连杆和第一上连杆构成；第一前连杆、第一后连杆铰接在外底座Ⅱ上，第一上连杆的顶端与外顶梁Ⅱ铰接、下端与第一前连杆和第一后连杆相连；

所述第二四连杆机构由内底座Ⅱ、第二前连杆、第二后连杆和第二上连杆构成；第二前连杆、第二后连杆铰接在内底座Ⅱ上，第二上连杆的顶端与内顶梁Ⅱ铰接、下端与第二前连杆和第二后连杆相连。

本发明的进一步改进在于：所述外底座Ⅰ的前端通过接长杆与外连接杆Ⅰ相连；外连接杆Ⅰ的前端面上设置有铲煤板。

本发明的进一步改进在于：所述外顶梁Ⅰ的外侧设置有侧护板Ⅰ，外顶梁Ⅱ的外侧设置有侧护板Ⅱ。

本发明的进一步改进在于：所述第一前立柱、第二前立柱、第一中立柱、第二中立柱、第一后立柱和第二后立柱均为多级伸缩油缸。

本发明的进一步改进在于：所述内连接杆Ⅱ为1~2根，铲煤板为8~12个，推移千斤顶为2根。

本发明的进一步改进在于：所述支撑顶板Ⅰ、支撑顶板Ⅱ由若干块板材拼接而成。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明提供了一种自移式端头液压支架。该端头液压支架具有双层支护结构，通过支撑顶板Ⅰ、支撑顶板Ⅱ对端头顶板进行支护，通过侧护板Ⅰ、侧护板Ⅱ对端头侧壁进行支护，支护面积大，支护强度高。本发明能够通过液压驱动实现自移，无需人工搬运，大大降低了工作强度，工作效率显著提高；在液压支架的移动过程中，能够始终对端头顶板进行有效支护，避免顶板下沉，井下作业的安全性能大大提高。本发明能够在支护端头的同时，通过压实机构对采空区填充物进行压实，同时完成支护和压实两项作业，大大提高了工作效率、节约了作业时间。

本发明的外底座Ⅰ之间、内底座Ⅰ之间、外顶梁Ⅰ之间、内顶梁Ⅰ之间、内底座Ⅱ之间、内顶梁Ⅱ之间均设置有多个连接装置，能够避免端头液压支架在移动过程中的方向不统一，保证了端头液压支架在移动过程中的整体性，进一步保障了端头支护效果。

本发明通过多根立柱将前顶梁Ⅰ、前顶梁Ⅱ、后顶梁Ⅰ、后顶梁Ⅱ支起，通过支撑顶板Ⅰ、支撑顶板Ⅱ对端头顶部实现有效支护；所用立柱选用多级伸缩油缸，对不同高度的端头都能有效支护；在外顶梁Ⅰ和外顶梁Ⅱ外侧分别设置有侧护板Ⅰ和侧护板Ⅱ，通过侧推千斤顶的驱动来适应不同宽度的端头。本发明还包含有多个四连杆机构，能够提高液压支架的稳定性，并适应不平整的端头顶板，实用性很强。

本发明的铲煤板，能够在端头液压支架移动过程中清除前方地面的浮煤，保证了端头液压支架的顺畅移动。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的左视结构示意图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是本发明的底架结构示意图；

图5是本发明压实机构的结构示意图；

图6是本发明压实机构的俯视结构示意图。

其中，1-1、外底座Ⅰ，1-2、内底座Ⅰ，1-3、外顶梁Ⅰ，1-4、内顶梁Ⅰ，1-51、第一前立柱，1-52、第二前立柱，1-6、外连接杆Ⅰ，1-7、内连接杆Ⅰ，1-8、外顶梁连接杆Ⅰ，1-9、推移千斤顶，1-10、支撑顶板Ⅰ，1-11、接长杆，1-12、铲煤板，1-13、侧护板Ⅰ，2-1、外底座Ⅱ，2-2、内底座Ⅱ，2-3、外顶梁Ⅱ，2-4、内顶梁Ⅱ，2-51、第一中立柱，2-61、第一后立柱，2-7、内连接杆Ⅱ，2-81、摆梁，2-82、伸缩梁，2-83、摆梁千斤顶，2-84、压煤板，2-85、铰接箱体，2-911、第一前连杆，2-912、第二前连杆，2-921、第一后连杆，2-931、第一上连杆，2-932、第二上连杆，2-10、支撑顶板Ⅱ，2-11、侧护板Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

一种自移式端头液压支架，如图1、图2、图3、图4所示，包括铰接相连的前架和后架两部分。

所述前架包括对称设置的两个外底座Ⅰ1-1，在两个外底座Ⅰ1-1内侧对称设置有两个内底座Ⅰ1-2；在外底座Ⅰ1-1上方对应设置有外顶梁Ⅰ1-3，在内底座Ⅰ1-2上方对应设置有内顶梁Ⅰ1-4。在外底座Ⅰ1-1上铰接有第一前立柱1-51，第一前立柱1-51的顶端铰接在外顶梁Ⅰ1-3上；在内底座Ⅰ1-2上铰接有第二前立柱1-52，第二前立柱1-52的顶端铰接在内顶梁Ⅰ1-4上。外底座Ⅰ1-1的前端固定连接有接长杆1-11，两根接长杆1-11的前端通过外连接杆Ⅰ1-6固定相连；两个外顶梁Ⅰ1-3的前端通过外顶梁连接杆Ⅰ1-8相连；通过上述连接设置，使得两个外底座Ⅰ1-1、外顶梁Ⅰ1-3之间稳定相连，当液压支架移动过程中有效保证了外底座移动的一致性。两个内底座Ⅰ1-2之间通过内连接杆Ⅰ1-7相连，为了保证连接的稳定将内连接杆Ⅰ1-7设置在内底座Ⅰ1-2中部。

所述外连接杆Ⅰ1-6为矩形杆，在外连接杆Ⅰ1-6的前端面上设置有铲煤板1-12；铲煤板1-12能够铲除巷道底部的浮煤、以方便液压支架的移动。铲煤板1-12为可拆卸连接，其个数可以根据矿井的实际情况进行选择，通常均布设置8~12个。在外连接杆Ⅰ1-6与内连接杆Ⅰ1-7之间铰接有对称设置的两个推移千斤顶1-9；推移千斤顶1-9伸出，可以带动两个外底座Ⅰ1-1的向前移动；推移千斤顶1-9缩回，可以带动两个内底座Ⅰ1-2向后移动，从而实现端头液压支架向前后两个方向的自移。两个内顶梁Ⅰ1-4的上端面通过支撑顶板Ⅰ1-10相连，形成对端头顶板的有效支撑、并稳定内顶梁Ⅰ1-4之间的连接；在外顶梁Ⅰ1-3的外侧还设置有侧护板Ⅰ1-13，用于对端头侧壁进行有效支护。

所述后架包括对称设置的两个外底座Ⅱ2-1，在两个外底座Ⅱ2-1的内侧对称设置两个内底座Ⅱ2-2；外底座Ⅱ2-1上方相应设置有外顶梁Ⅱ2-3，内底座Ⅱ2-2上方相应设置有内顶梁Ⅱ2-4。在外底座Ⅱ2-1的前后两端分别铰接第一中立柱2-51、第一后立柱2-61，第一中立柱2-51和第一后立柱2-61的顶端铰接在外顶梁Ⅱ2-3上；在内底座Ⅱ2-2的前后两端分别铰接第二中立柱、第二后立柱，第二中立柱和第二后立柱的顶端铰接在内顶梁Ⅱ2-4上。所述两个内底座Ⅱ2-2之间通过内连接杆Ⅱ2-7相连，内连接杆Ⅱ设置为两根，以确保两个内底座Ⅱ2-2之间移动的一致性。两个内顶梁Ⅱ2-4的上端面通过支撑顶板Ⅱ2-10相连，形成对端头顶板的有效支撑、并稳定内顶梁Ⅱ2-4之间的连接；外顶梁Ⅱ2-3的外侧还设置有侧护板Ⅱ2-11，用于对端头侧壁进行有效支撑。

在外顶梁Ⅱ2-3的下面铰接有第一四连杆机构，以增加支撑的稳定性；所述第一四连杆机构位于第一中立柱2-51和第一后立柱2-61之间，由外底座Ⅱ2-1、第一前连杆2-911、第一后连杆2-921和第一上连杆2-931构成；第一前连杆2-911、第一后连杆2-921的一端铰接在外底座Ⅱ2-1上、另一端与第一上连杆2-931铰接，第一上连杆2-931的顶端铰接在外顶梁Ⅱ2-3上。在内顶梁Ⅱ2-4的下面铰接有第二四连杆机构；所述第二四连杆机构位于第二中立柱和第二后立柱之间，由内底座Ⅱ2-2、第二前连杆2-912、第二后连杆和第二上连杆2-932构成；第二前连杆2-912、第二后连杆的一端铰接在内底座Ⅱ2-2上、另一端铰接在第二上连杆2-932下端，第二上连杆2-932的顶端与内顶梁Ⅱ2-4铰接。

所述后架尾部还连接有压实机构，压实机构能够对巷道填充物进行压紧夯实，增加了巷道的稳定性、有效避免塌方。如图1、图5、图6所示，所述压实机构包括铰接箱体2-85、摆梁2-81、伸缩梁2-82和压煤板2-84。所述铰接箱体2-85固定连接在两个内底座Ⅱ2-2的后端，铰接箱体2-85的下部铰接有摆梁2-81，铰接箱体2-85上部铰接有用于驱动摆梁2-81的摆梁千斤顶2-83，通过摆梁千斤顶2-83的驱动，可以推动摆梁2-81的上下摆动，调节压实高度。在摆梁2-81内部设置有压实千斤顶和伸缩梁2-82，伸缩梁2-82通过压实千斤顶驱动而完成伸缩；伸缩梁2-82的尾端连接用于压紧填充物的压煤板2-84。

所述外底座Ⅰ1-1与外底座Ⅱ2-1、内底座Ⅰ1-2与内底座Ⅱ2-2、外顶梁Ⅰ1-3与外顶梁Ⅱ2-3、内顶梁Ⅰ1-4与内顶梁Ⅱ2-4之间均通过销轴铰接。

所述第一前立柱1-51、第二前立柱1-52、第一中立柱2-51、第二中立柱、第一后立柱2-61和第二后立柱均为多级伸缩油缸，可以根据端头高度进行伸缩调整，有效保证支护的强度。

根据井下端头的具体情况，支撑顶板Ⅰ1-10、支撑顶板Ⅱ2-10可以选用一块整板，或者由多块板材拼接而成。当端头顶板较为平整时，支撑顶板Ⅰ、支撑顶板Ⅱ选用整板，增强支护效果；当端头顶板高低不平时，支撑顶板Ⅰ、支撑顶板Ⅱ选用多板拼接，可以最大限度贴合端头顶板，保证支护效果。

所述侧护板Ⅰ1-13与外顶梁Ⅰ1-3的外端面、侧护板Ⅱ2-11与外顶梁Ⅱ2-3的外端面之间均连接有侧推千斤顶；随着侧推千斤顶的伸出，带动侧护板向外移动，以此来适应不同端头的宽度，实现对端头侧壁的有效支护。

本发明的使用过程是：

当巷道向前延伸、需要移动端头液压支架时，先将第一前立柱、第一中立柱和第一后立柱卸载缩回，使外顶梁Ⅰ、外顶梁Ⅱ离开端头顶板；驱动推移千斤顶向前伸出，进而推动外底座Ⅰ、外顶梁Ⅰ、外底座Ⅱ、外顶梁Ⅱ整体向前移动一个步距，然后将第一前立柱、第一中立柱和第一后立柱加载伸出，使得外顶梁Ⅰ、外顶梁Ⅱ重新撑紧巷道顶板。然后，再将第二前立柱、第二中立柱、第二后立柱卸载缩回，即内顶梁Ⅰ、内顶梁Ⅱ离开巷道顶板；驱动推移千斤顶收回，进而拉动内连接杆Ⅰ，使内底座Ⅰ、内顶梁Ⅰ、内底座Ⅱ、内顶梁Ⅱ整体向前移动一个步距，再将第二前立柱、第二中立柱、第二后立柱加载伸出，使内顶梁Ⅰ、内顶梁Ⅱ重新撑紧巷道顶板。按照上述方法交替向前移动，直至端头液压支架移动到新的支护位置，实现端头顶板的不间断支撑和液压支架的自移。

在端头液压支架的前移过程中，铲煤板能够将前方地面上的浮煤清除，使端头液压支架的移动顺畅。

本发明产品能够在支护端头的同时、通过压实机构对采空区填充物进行压实。当填充物填充完毕后，端头液压支柱的摆梁千斤顶伸出、带动摆梁至合适压实高度，然后由压实千斤顶驱动伸缩梁伸出，利用压煤板对填充物进行压实；完成一次压实后，摆梁在摆梁千斤顶的带动下收回抬起，压实千斤顶带动伸缩梁回到原位。然后再次重复摆梁放下、伸缩梁伸出、压煤板压实这一压实过程。经过压实机构的多次重复作业，完成对填充物的有效压实。

Claims (7)

1.一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述液压支架包括前架和后架；

所述前架包括对称设置的两个外底座Ⅰ（1-1）、位于外底座Ⅰ（1-1）内侧的两个内底座Ⅰ（1-2），在外底座Ⅰ（1-1）、内底座Ⅰ（1-2）上方分别设置有与其对应的外顶梁Ⅰ（1-3）、内顶梁Ⅰ（1-4）；在外底座Ⅰ（1-1）与外顶梁Ⅰ（1-3）之间铰接有可伸缩的第一前立柱（1-51），在内底座Ⅰ（1-2）和内顶梁Ⅰ（1-4）之间铰接有可伸缩的第二前立柱（1-52）；两个外底座Ⅰ（1-1）的前端通过外连接杆Ⅰ（1-6）相连，两个内底座Ⅰ（1-2）的之间通过内连接杆Ⅰ（1-7）相连，两个外顶梁Ⅰ（1-3）的前端通过外顶梁连接杆Ⅰ（1-8）相连，两个内顶梁Ⅰ（1-4）的上端面通过支撑顶板Ⅰ相连（1-10）；所述外连接杆Ⅰ（1-6）与内连接杆Ⅰ（1-7）之间铰接有推移千斤顶（1-9）；

所述后架包括对称设置的两个外底座Ⅱ（2-1）、位于外底座Ⅱ（2-1）内侧的两个内底座Ⅱ（2-2），在外底座Ⅱ（2-1）、内底座Ⅱ（2-2）上方分别设置有与其对应的外顶梁Ⅱ（2-3）、内顶梁Ⅱ（2-4）；在外底座Ⅱ（2-1）的前后两端分别铰接第一中立柱（2-51）、第一后立柱（2-61），第一中立柱（2-51）和第一后立柱（2-61）的顶端铰接在外顶梁Ⅱ（2-3）上；在内底座Ⅱ（2-2）的前后两端分别铰接第二中立柱、第二后立柱，第二中立柱和第二后立柱的顶端铰接在内顶梁Ⅱ（2-4）上；所述两个内底座Ⅱ（2-2）之间通过内连接杆Ⅱ（2-7）相连，两个内顶梁Ⅱ（2-4）的上端面通过支撑顶板Ⅱ相连（2-10）；

所述外底座Ⅰ（1-1）与外底座Ⅱ（2-1）、内底座Ⅰ（1-2）与内底座Ⅱ（2-2）、外顶梁Ⅰ（1-3）与外顶梁Ⅱ（2-3）、前架内顶梁（1-4）与内顶梁Ⅱ（2-4）之间均为铰接连接；在第一中立柱（2-51）与第一后立柱（2-61）之间还设置有第一四连杆机构，在第二中立柱与第二后立柱之间还设置有第二四连杆机构；所述第一四连杆机构由外底座Ⅱ（2-1）、第一前连杆（2-911）、第一后连杆（2-921）和第一上连杆（2-931）构成；第一前连杆（2-911）、第一后连杆（2-921）铰接在外底座Ⅱ（2-1）上，第一上连杆（2-931）的顶端与外顶梁Ⅱ（2-3）铰接、下端与第一前连杆（2-911）和第一后连杆（2-921）相连；

所述第二四连杆机构由内底座Ⅱ（2-2）、第二前连杆（2-912）、第二后连杆和第二上连杆（2-932）构成；第二前连杆（2-912）、第二后连杆铰接在内底座Ⅱ（2-2）上，第二上连杆（2-932）的顶端与内顶梁Ⅱ（2-4）铰接、下端与第二前连杆（2-912）和第二后连杆相连。

2.根据权利要求1所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述后架尾部还铰接有压实机构；压实机构包括铰接箱体（2-85）、摆梁（2-81）、伸缩梁（2-82）和压煤板（2-84）；所述铰接箱体（2-85）与两个内底座Ⅱ（2-2）的后端固定连接，铰接箱体（2-85）的下部铰接摆梁（2-81）、上部铰接用于驱动摆梁（2-81）的摆梁千斤顶（2-83），所述摆梁（2-81）的内部设置有通过压实千斤顶驱动的伸缩梁（2-82），伸缩梁（2-82）的尾端连接实现压实的压煤板（2-84）。

3.根据权利要求1所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述外底座Ⅰ（1-1）的前端通过接长杆（1-11）与外连接杆Ⅰ（1-6）相连；外连接杆Ⅰ（1-6）的前端面上设置有铲煤板（1-12）。

4.根据权利要求3所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述外顶梁Ⅰ（1-3）的外侧设置有侧护板Ⅰ（1-13），外顶梁Ⅱ（2-3）的外侧设置有侧护板Ⅱ（2-11）。

5.根据权利要求4所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述第一前立柱（1-51）、第二前立柱（1-52）、第一中立柱（2-51）、第二中立柱、第一后立柱（2-61）和第二后立柱均为多级伸缩油缸。

6.根据权利要求5所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述内连接杆Ⅱ（2-7）为1~2根，铲煤板（1-12）为8~12个，推移千斤顶（1-9）为2根。

7.根据权利要求1~6任一项所述的一种自移式端头液压支架，其特征在于：所述支撑顶板Ⅰ（1-10）、支撑顶板Ⅱ（2-10）由若干块板材拼接而成。