CN105626115A - 一种回填液压支架 - Google Patents

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梁勇
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曹银苟
梁鹤
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冯晓鹏
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黄泉清
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Abstract

本发明涉及一种回填液压支架。该回填液压支架包括顶梁，顶梁的后端铰接有铰接轴线沿左右方向延伸的用于保护输送机的输送机护板，回填液压支架还包括用于调节输送机护板朝向采空区角度的角度调节机构。当输送机护板靠近竖直方向时，输送机护板对输送机的保护作用较好；输送机护板处于相对竖直方向向后翻转的位置时，输送机护板也可有效防止采空区顶板下落坍塌对维修输送机的维修工人的伤害。

Description

一种回填液压支架
技术领域
本发明属于煤矿井下采煤工作面的支护设备，具体涉及一种回填液压支架。
背景技术
液压支架是在煤炭开采过程中对工作面顶板进行支撑掩护的设备。在煤炭开采过程中，会产生矸石等废弃物，矸石的大量堆积会占用土地，并且也会对土地造成污染。回填液压支架是一种新型的液压支架，回填液压支架的顶梁的后端悬挂有输送机，输送机将矸石运至采空区从而对采空区进行充填。回填液压支架即具有传统液压支架掩护采煤所需的基本功能，也具有采用矸石填充采空区的功能。采用矸石来填充采空区，即可以减少矸石的堆放及环境污染，也可以充分利用资源，有效减小或消除地表沉降等。
例如，授权公告号为CN2804388Y，名称为充填矸石液压支架的中国专利公开了一种充填矸石液压支架。该充填矸石液压支架（相当于充填液压支架）包括顶梁和设于顶梁后端的尾梁，尾梁的下端悬挂有用于输送充填矸石的刮板输送机，尾梁的末端设有输送机护板，但是，输送机护板的保护范围有限，而在对输送机进行维修时需要较大的维修空间，采空区顶板下落垮塌会对维修工人造成伤害。此外，该充填矸石液压支架包括底座，底座的后端设有支架护板。支架护板可以防护充填的矸石对液压支架的破坏，但是支架护板的高度是固定的，不能根据不同的矸石充填高度进行调节。另外，顶梁是对工作面顶板进行支撑的重要部件，顶梁的长度和强度要满足支撑要求就需要加长顶梁，在受矿井巷道大小的限制，长度较长的顶梁难以运输到井下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种回填液压支架以解决在维修时采空区顶板下落垮塌会对维修人员造成伤害的技术问题。
本发明中回填液压支架的技术方案：一种回填液压支架，包括顶梁，其特征在于：顶梁的后端铰接有铰接轴线沿左右方向延伸的用于保护输送机的输送机护板，回填液压支架还包括用于调节输送机护板朝向采空区角度的角度调节机构。
角度调节机构为至少两个长度不同的且单独可拆连接于顶梁和输送机护板之间的连杆，或者角度调节机构为用于驱动输送机护板转动的护板驱动件。
前顶梁和/或后顶梁采用分段结构，相邻两个分段之间通过可拆固定结构或折叠固定结构相固定，折叠固定结构包括沿左右方向穿装于相邻两个分段上的第一铰接销轴和通过与第一铰接销轴配合而实现固定所述相邻两个分段的可拆固定件。
可拆固定件为轴线沿左右方向延伸的第二铰接销轴。
可拆固定结构包括间隔设置的第一可拆销轴和第二可拆销轴。
所述后顶梁采用分段结构，位置最靠后的分段上设置有用于与后立柱支撑配合的支撑配合结构。
回填液压支架包括底座，底座的后端设有挡矸组件，挡矸组件包括固定挡板，挡矸组件还包括相对固定挡板可上下位置调整的活动挡板和用于调整活动挡板在上下方向上的高度的调高机构，活动挡板和固定挡板具有用于阻挡矸石的朝后的挡矸面。
顶梁和底座之间设有后立柱，固定挡板包括固定挡板底板和朝前翻折的固定挡板侧板，活动挡板包括活动挡板底板和朝前翻折的活动挡板侧板，固定挡板底板的后表面和活动挡板底板的后表面构成挡矸面，固定挡板和活动挡板相互套装，固定挡板底板和固定挡板侧板、活动挡板底板和活动挡板侧板分别构成凹口朝前的用于让开后立柱的U型结构。
固定挡板侧板的前端固定于底座的后端，底座的后端部位于挡矸面的前侧。
固定挡板与活动挡板导向滑动配合，所述的调高机构包括用于驱动活动挡板上下移动的驱动件。
本发明的有益之处：输送机护板朝向采空区的角度可调节。当输送机护板靠近竖直方向时，输送机护板对输送机的保护作用较好；输送机护板处于相对竖直方向向后翻转的位置时，输送机护板也可有效防止采空区顶板下落坍塌对维修输送机的维修工人的伤害。
进一步地，当角度调节机构为至少两个长度不同的且单独可拆连接于顶梁和输送机护板之间的连杆时，通过更换不同长度的连杆就可调整输送机护板朝向采空区的角度；当角度调节机构为用于驱动输送机护板转动的护板驱动件时，通过护板驱动件驱动输送机护板转动来调整输送机护板朝向采空区的角度。
附图说明
图1为本发明中回填液压支架的实施例的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为图1中B处的局部放大图；
图4为本发明中回填液压支架的实施例中后顶梁的结构示意图；
图5为本发明中回填液压支架的实施例中固定挡板、活动挡板和升降千斤顶之间的装配示意图（升降千斤顶未伸出时）；
图6为本发明中回填液压支架的实施例中挡矸组件的主视图（升降千斤顶未伸出时）；
图7为本发明中回填液压支架的实施例中挡矸组件的结构示意图（升降千斤顶伸出时）。
图中：1、底座；2、前顶梁；3、前梁段；4、前立柱；5、后立柱；6、上连杆；7、前连杆；8、后连杆；9、平衡千斤顶；10、一级护帮；11、一级护帮千斤顶；12、二级护帮；13、二级护帮千斤顶；14、固定挡板；15、活动挡板；16、升降千斤顶；17、固定挡板铰接轴；18、托板；19、输送机；20、输送机护板；21、连杆；22、安装孔；23、输送机护板铰接销轴；24、脚踏板；25、后梁段；26、第一可拆销轴；27、第二可拆销轴；30、挡矸面；31、采煤输送机；32、液压系统；33、采煤机；34、吊装孔；35、侧护板；36、上铰接销轴；37、下铰接销轴。
具体实施方式
本发明中回填液压支架的实施例如图1-7所示。回填液压支架包括液压系统32，回填液压支架还包括顶梁和底座1，顶梁包括分体设置的前顶梁2和后顶梁，前顶梁2和后顶梁相铰接，后顶梁采用分段结构，后顶梁由两个分段组成，两个分段分别为前梁段3和后梁段25，前梁段3和后梁段25之间通过可拆固定结构相固定，可拆固定结构包括间隔设置的第一可拆销轴26和第二可拆销轴27。本实施例中的可拆固定结构在运输时有两种使用方法，第一种是将第二可拆销轴27拆下，后梁段25相对前梁段3折叠之后，对前梁段3和后梁段25整体进行运输；第二种是将第一可拆销轴26和第二可拆销轴27都拆下，前梁段3和后梁段25分开运输。前梁段3和后梁段25的左右两侧均设有侧护板。各侧护板为分体结构，避免了后顶梁采用整体式的侧护板，长度较长造成的定位精度不够，出现别卡现象，各侧护板可以分开控制，使侧护板的伸缩性能较好。后顶梁采用分段结构，有助于增长顶梁的长度，使回填液压支架的空间充足，便于配置各种管路元件和机械化采煤设备。而且，回填液压支架的回填矸石空间更大，能够处理更多的矸石垃圾。
顶梁的后端设有用于输送机19挂装的托板18，托板18与顶梁在前后方向上滑动配合。顶梁的后端铰接有铰接轴线沿左右方向延伸的用于保护输送机19的输送机护板20，回填液压支架还包括用于调节输送机护板20朝向采空区角度的角度调节机构。角度调节机构为至少两个长度不同的且单独可拆连接于顶梁和输送机护板20之间的连杆21，通过更换不同长度的连杆21可以调节输送机护板20朝向采空区的角度，角度调节机构简单方便。输送机护板20靠近竖直方向时，输送机护板20对输送机19的保护作用较好；输送机护板20处于相对竖直方向向后翻转的位置时，输送机护板20也可有效防止采空区顶板下落坍塌对维修输送机的维修工人的伤害。输送机护板20是通过输送机护板铰接销轴27铰接于顶梁的后端的，顶梁上设有吊装孔34，吊装孔34的孔径大于用于输送机护板铰接销轴27穿装的安装孔22，吊装孔34与安装孔22相连通，吊装孔34在吊装顶梁时使用。
顶梁和底座1之间沿前后方向间隔设置有用于支撑前顶梁2的前立柱4和用于支撑后顶梁的后立柱5，前立柱4的数量有两个，两个前立柱4沿左右方向间隔设置，后立柱5的数量有两个，两个后立柱5沿左右方向间隔设置，前立柱4的上端与前顶梁2相支撑配合，前立柱4的下端与底座1相连接，后梁段25上设有用于与后立柱5支撑配合的支撑配合结构，后立柱5的上端与后梁段25相支撑配合，后立柱5的下端与底座1相连接。回填液压支架还包括上连杆6、前连杆7、后连杆8和平衡千斤顶9，上连杆6的上端铰接于前顶梁2上，前连杆7和后连杆8的下端均铰接于底座1上，前连杆7和后连杆8的上端均铰接于上连杆6上，上连杆6、前连杆7、后连杆8和底座1构成四连杆机构，平衡千斤顶9的一端铰接于前顶梁2上，平衡千斤顶9的另一端铰接于上连杆6上。前顶梁2的前端设置有一级护帮10和一级护帮千斤顶11，一级护帮10的后端铰接于前顶梁2前端，一级护帮千斤顶11的前、后两端分别与一级护帮10和前顶梁2相铰接，一级护帮10的前端设置有二级护帮12和二级护帮千斤顶13，二级护帮12的后端铰接于一级护帮10的前端，二级护帮千斤顶13的前、后两端分别与二级护帮12和一级护帮10相铰接。底座1上设有脚踏板24。
底座1的后端设有挡矸组件，挡矸组件包括固定挡板14，挡矸组件还包括相对固定挡板14可上下位置调整的活动挡板15和用于调整活动挡板15在上下方向上的高度的调高机构，固定挡板14和活动挡板15具有用于遮挡矸石的朝后的挡矸面30。固定挡板14包括固定挡板底板和朝前翻折的固定挡板侧板，活动挡板15包括活动挡板底板和朝前翻折的活动挡板侧板，固定挡板底板的后表面和活动挡板底板的后表面构成挡矸面30，固定挡板14和活动挡板15相互套装，固定挡板底板和固定挡板侧板、活动挡板底板和活动挡板侧板分别构成凹口朝前的用于让开后立柱5的U型结构。固定挡板侧板的前端固定于底座1的后端。固定挡板14和活动挡板15均为凹口朝前的U型结构，固定挡板14和活动挡板15的强度高，而且固定挡板侧板也方便于固定挡板14与底座1之间的连接。固定挡板14通过两个固定挡板铰接轴17固定于底座1的后端。底座1的后端部位于挡矸面30的前侧，这使得底座1的后端部不易被矸石砸到而被破坏。后立柱5位于固定挡板14和活动挡板15的U型凹口内，这样有助于节约空间。固定挡板14与活动挡板15导向滑动配合，所述的调高机构包括用于驱动活动挡板上下移动的驱动件，驱动件为升降千斤顶16，升降千斤顶16有两个，两个升降千斤顶16沿左右方向间隔布置，升降千斤顶16的上端通过上铰接销轴36与活动挡板15相铰接，升降千斤顶16的下端通过下铰接销轴37与固定挡板14相铰接。在回填矸石时，升降千斤顶16向上伸出以带动活动挡板15向上运动，挡矸面30对矸石的阻挡避免了矸石对回填液压支架的掩埋；同时可根据实际情况调节升降千斤顶16向上伸出的高度，也就是活动挡板15的上升高度可调节，可适应回填矸石的不同填充高度，结构紧凑，有效增加矸石的堆积量，回填液压支架的适应范围更广阔。此外，挡矸组件也可以防护采空区顶板下落坍塌对回填液压支架的破坏。
图1中标号33为采煤机，标号31为采煤输送机，标号19为输送机，采煤机33、采煤输送机31和输送机19等是和回填液压支架配套使用的设备，不属于回填液压支架的组成部分。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，固定挡板14上沿上下方向间隔设有多个第一安装孔，活动挡板15上设有与第一安装孔相对应的第二安装孔，连接螺栓穿设于第一安装孔和第二安装孔，通过调整与第二安装孔相匹配的第一安装孔来调整活动挡板15在上下方向的高度。连接螺栓也可以由销轴代替。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，驱动件也可为直线电机、电动推杆，也可以由电机和传动机构配合使用来实现活动挡板15的上下移动。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，前顶梁和后顶梁也可为一体式结构。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，可拆固定结构也可为螺栓，前梁段2上设有前连接部，后梁段25上设有后连接部，通过穿设于前连接部和后连接部的螺栓实现前梁段3和后梁段25相固定。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，前梁段3和后梁段25之间通过折叠固定结构相固定，折叠固定结构包括沿左右方向穿装于前梁段3和后梁段25上的第一铰接销轴和通过与第一铰接销轴配合而实现固定前梁段3及后梁段25的可拆固定件。可拆固定件可以为穿装于前梁段3及后梁段25的第二铰接销轴。可拆固定件也可为第一连接螺栓，前梁段3及后梁段25上分别设有第一连接部和第二连接部，通过穿设于第一连接部和第二连接部的第一连接螺栓实现前梁段3及后梁段25之间的固定。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，后顶梁采用分段结构，后顶梁由两段以上组成，相邻两个分段之间通过可拆固定结构或折叠固定结构相固定，折叠固定结构包括沿左右方向穿装于相邻两个分段上的第一铰接销轴和通过与第一铰接销轴配合而实现固定所述相邻两个分段的可拆固定件。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，前顶梁采用分段结构，相邻两个分段之间通过可拆固定结构或折叠固定结构相固定，折叠固定结构包括沿左右方向穿装于相邻两个分段上的第一铰接销轴和通过与第一铰接销轴配合而实现固定所述相邻两个分段的可拆固定件。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，前立柱和后立柱的数量不限于两个，根据实际情况设定。
本发明中回填液压支架的其他实施例中，角度调节机构也可为用于驱动输送机护板转动的护板驱动件，护板驱动件为千斤顶，千斤顶一端与顶梁相铰接另一端与输送机护板相铰接，通过千斤顶就可自动调节输送机护板朝向采空区的角度。护板驱动件也可为驱动输送机护板转动的电机。

Claims (10)

1.一种回填液压支架，包括顶梁，其特征在于：顶梁的后端铰接有铰接轴线沿左右方向延伸的用于保护输送机的输送机护板，回填液压支架还包括用于调节输送机护板朝向采空区角度的角度调节机构。
2.根据权利要求1所述的回填液压支架，其特征在于：角度调节机构为至少两个长度不同的且单独可拆连接于顶梁和输送机护板之间的连杆，或者角度调节机构为用于驱动输送机护板转动的护板驱动件。
3.根据权利要求1所述的回填液压支架，其特征在于：前顶梁和/或后顶梁采用分段结构，相邻两个分段之间通过可拆固定结构或折叠固定结构相固定，折叠固定结构包括沿左右方向穿装于相邻两个分段上的第一铰接销轴和通过与第一铰接销轴配合而实现固定所述相邻两个分段的可拆固定件。
4.根据权利要求3所述的回填液压支架，其特征在于：可拆固定件为轴线沿左右方向延伸的第二铰接销轴。
5.根据权利要求3所述的回填液压支架，其特征在于：可拆固定结构包括间隔设置的第一可拆销轴和第二可拆销轴。
6.根据权利要求3~5任意一项所述的回填液压支架，其特征在于：所述后顶梁采用分段结构，位置最靠后的分段上设置有用于与后立柱支撑配合的支撑配合结构。
7.根据权利要求3所述的回填液压支架，其特征在于：回填液压支架包括底座，底座的后端设有挡矸组件，挡矸组件包括固定挡板，挡矸组件还包括相对固定挡板可上下位置调整的活动挡板和用于调整活动挡板在上下方向上的高度的调高机构，活动挡板和固定挡板具有用于阻挡矸石的朝后的挡矸面。
8.根据权利要求7所述的回填液压支架，其特征在于：顶梁和底座之间设有后立柱，固定挡板包括固定挡板底板和朝前翻折的固定挡板侧板，活动挡板包括活动挡板底板和朝前翻折的活动挡板侧板，固定挡板底板的后表面和活动挡板底板的后表面构成挡矸面，固定挡板和活动挡板相互套装，固定挡板底板和固定挡板侧板、活动挡板底板和活动挡板侧板分别构成凹口朝前的用于让开后立柱的U型结构。
9.根据权利要求8所述的回填液压支架，其特征在于：固定挡板侧板的前端固定于底座的后端，底座的后端部位于挡矸面的前侧。
10.根据权利要求8所述的回填液压支架，其特征在于：固定挡板与活动挡板导向滑动配合，所述的调高机构包括用于驱动活动挡板上下移动的驱动件。
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