CN108547651A - 一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，矿山支护机械设备技术领域，包括主架组件、副架组件，主架组件包括第一主架和第二主架，第一主架和第二主架并排设置于通过插装铰接在一起的副顶梁和连接梁的两侧，副架组件安装于第一主架、第二主架的外侧；第一主架、第二主架的底部之间通过推移千斤顶连接，第一主架、第二主架与副架组件之间均通过伸缩千斤顶连接。本发明的有益效果是，该液压支架支护强度高，具备全面防护防冲，能有效保证井下安全操作空间。

Description

一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架

技术领域

本发明涉及矿山支护机械设备技术领域，尤其涉及一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架。

背景技术

冲击地压是在煤矿开采的过程中，井巷和采场周围的煤、岩体在一定高应力条件下释放变形能，而产生的煤岩体突然破坏、垮落或抛出的现象，伴有巨大声响和岩体震动，经常造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡，对安全生产威胁巨大。

目前，在煤矿全断面开采过程中，超前液压支架组的支护强度低，两侧均没有配备防护网，顶梁也不具备密闭性，底座在受侧向冲击压力时几乎靠在一起，甚至出现底板损害，底座陷底，无法移架，不具有防护防冲功能，无法保证井下安全操作空间，不符合煤矿安全规程要求。

发明内容

本发明提供一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，该液压支架支护强度高，具备全面防护防冲作用，能有效保证井下安全操作空间。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，包括主架组件、副架组件，主架组件包括第一主架和第二主架，所述第一主架和第二主架并排设置于通过插装铰接在一起的副顶梁和连接梁的两侧，副架组件安装于所述第一主架、所述第二主架的外侧；所述第一主架、所述第二主架的底部之间通过推移千斤顶连接，所述第一主架、第二主架与副架组件之间均通过伸缩千斤顶连接。

主架组件中的第一主架、第二主架均包括主顶梁、主底座、主立柱、伸缩千斤顶、推移千斤顶、缓冲千斤顶和主架液压控制系统；两个左右对称设置的主底座与主顶梁之间分别通过两个主立柱相连接，主底座上还设置导向筒，伸缩杆的一端与主顶梁铰接，另一端伸入导向筒内部，所述主顶梁上还安装第一伸缩千斤顶铰接耳板，伸缩千斤顶与所述第一伸缩千斤顶铰接耳板相铰接，所述主顶梁上还设置第一主立柱铰接耳板和第二主立柱铰接耳板，第一主立柱铰接耳板和第二主立柱铰接耳板互相垂直，主立柱上端设置主立柱柱头，主立柱柱头与第一主立柱铰接耳板或第二主立柱铰接耳板相铰接，主顶梁的外侧还设置导向台；过渡顶梁中部朝向底板一侧设置两个箱式固定板，主顶梁中部朝向底板一侧设置两个中部筋板，过渡顶梁利用箱式固定板卡放在主顶梁中部，两个中部筋板位于两个箱式固定板之间，每个中部筋板与相邻的箱式固定板之间铰接；推移千斤顶的两端分别与第一主架、第二主架同侧的主底座相铰接，第一主架、第二主架两侧的主底座之间还铰接有缓冲千斤顶，主底座上还设置有主架液压控制系统。

副架组件包括副顶梁、副底座、连接梁、副立柱、调架千斤顶和副架液压控制系统；副架组件连接第一主架和第二主架，左右对称设置的两个副底座与副顶梁之间通过两个副立柱相连接，副顶梁上设置有与伸缩千斤顶相铰接的第二伸缩千斤顶铰接耳板，副顶梁还设置第一副立柱铰接耳板和第二副立柱铰接耳板，所述第一副立柱铰接耳板和第二副立柱铰接耳板互相垂直，副立柱的上端还设置副立柱柱头，副立柱柱头与第一副立柱铰接耳板铰接或第二副立柱铰接耳板相铰接，副顶梁为箱体式结构，副顶梁朝向主架组件一侧设置有与底板相垂直的立板，副顶梁朝向主架组件一侧设置有与底板相平行的导向槽上限位板和导向槽下限位板，导向槽上限位板、立板、导向槽下限位板形成凹型导向槽，导向台在凹型导向槽内运动；连接梁上设置铰接插板，副顶梁上设置铰接插孔，铰接插板插入铰接插孔中，过渡顶梁的后部搭置于副架组件的连接梁上，副顶梁上设置有调架座，调架座与调架千斤顶的一端铰接，调架千斤顶另一端与连接梁上设置的铰接座铰接，挡矸板与副顶梁面向煤壁一侧设置的铰接孔铰接；所述副立柱上还设置副架液压控制系统。

优选地，所述主顶梁、过渡顶梁、连接梁、副顶梁和挡矸板之间形成一全断面的密闭空间。

优选地，所述第二主架与主架液压控制系统相连接，主架液压控制系统还与伸缩千斤顶、主立柱、推移千斤顶、缓冲千斤顶均连接。

优选地，所述副架液压控制系统还与副立柱和调架千斤顶连接。

优选地，所述主顶梁与伸缩杆的上端通过销轴铰接，主底座上设置导向筒，伸缩杆的下端插入所述导向筒内，伸缩杆沿导向筒运动。

优选地，所述副架组件的副顶梁和连接梁的铰接插板上均设置有铰接插孔，铰接插板插入到副顶梁的铰接插孔内，销轴穿过铰接插孔将副顶梁和连接梁插装铰接。

优选地，所述副架组件的副顶梁的侧面上铰接有挡矸板，挡矸板上均设置有铰接孔，挡矸板之间通过销轴相铰接。

优选地，主立柱柱头与第一主立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第二主立柱铰接耳板连接；主立柱柱头与第二主立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第一主立柱铰接耳板连接。

优选地，副立柱柱头与第一副立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第二副立柱铰接耳板连接；副立柱柱头与第二副立柱铰接耳板相连，副立柱柱头旋转90°即更换为与第一副立柱铰接耳板连接。

第一主架、第二主架与副架组件之间均通过伸缩千斤顶连接，第一主架、第二主架分别由推移千斤顶和缓冲千斤顶连接，主架上设置导向台，副架组件上设置导向槽，在主架和副架组件交替离开顶板和底板时，导向台和导向槽互为支撑，因此，两个主架和副架组件可以互为支撑；主顶梁和主底座之间设置主立柱和伸缩杆，副顶梁和副底座之间设置副立柱，过渡顶梁铰接搭放在主架和副架组件上，连接梁与副顶梁通过销轴插装铰接；在主架和副架组件交替离开顶板和顶板时，导向台和导向槽上限位板、导向槽下限位板互为支撑，导向槽具备导向、限位双作用。

本发明的有益效果是，

1、主顶梁、过渡顶梁、连接梁、副顶梁和挡矸板之间形成一全断面的密闭空间，确保井下超前液压支架移架迈步时对全断面煤层顶板和人行空间进行全面防护，克服现有的超前液压支架在移架迈步时顶板不密闭的缺陷；

2、组价组件设置导向台，副架组件设置导向槽，在组价组件和副架组件交替离开顶板和底板时，导向台和导向槽互为支撑，导向槽还具备导向、限位双作用，能够解决冲击地压来临后，底板毁坏，底座陷底，无法移架的难题；

3、主架组件中设置伸缩杆，伸缩杆可沿导向筒近乎垂直底板进行升降，能够克服四连杆机构不完全按照直线运动的弊端，解决底板冲击地压来临时液压支架不稳定问题；

4、组价组件上的主立柱柱头通过第一主立柱铰接耳板、第二主立柱铰接耳板实现了90°旋转连接；副架组件上的副立柱柱头通过第一副立柱铰接耳板、第二副立柱铰接耳板实现了90°旋转连接，更换方便，增强了超前液压支架对冲击地压来临后顶板不平的适应性；

5、每个主架两侧主底座之间通过缓冲千斤顶连接，在冲击地压来临时，能够防止底座被冲击挤压损坏；

6、副顶梁和连接板插装铰接的连接方式，便于解体后井下运输安装操作；

7、副顶梁上铰接有挡矸板，挡矸板可以按照实际井下采高范围选择铰接的长度，实现对全断面顺槽两侧煤壁的全面积遮挡，保护行人安全。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明仰视图；

图4是本发明中的主架组件示意图；

图5是本发明中的副架组件示意图；

图6是图3中的A-A放大结构图；

图7是图1中的B-B放大结构图；

图8是图1中的C-C放大结构图；

图9是图3中的D-D放大结构图。

其中，1-第一主架；101-主顶梁；102-主底座；103-过渡顶梁；104-伸缩杆；105-主立柱；106-伸缩千斤顶；107-推移千斤顶；108-缓冲千斤顶；109-主架液压控制系统；110-导向筒；111-第一主立柱铰接耳板；112-第二主立柱铰接耳板；113-第一伸缩千斤顶铰接耳板；114-主立柱柱头；115-导向台；116-箱式固定板；117-中部筋板；2-副架组件；201-副顶梁；202-副底座；203-连接梁；204-调架座；205-挡矸板；206-副立柱；207-副立柱柱头；208-调架千斤顶；209-副架液压控制系统；210-铰接插孔；211-铰接插板；212-第二伸缩千斤顶铰接耳板；213-第一副立柱铰接耳板；214-第二副立柱铰接耳板；215-导向槽上限位板；216-导向槽下限位板；217-立板；3-第二主架；4-底板；5-顶板；6-煤壁。

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。

如图1-3所示，一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，包括主架组件、副架组件2，主架组件包括第一主架1和第二主架3，所述第一主架1和第二主架3并排设置于通过插装铰接在一起的副顶梁201和连接梁203的两侧，副架组件2安装于第一主架1、第二主架3的外侧；第一主架1、第二主架3的底部之间通过推移千斤顶107连接，第一主架1、第二主架3与副架组件2之间均通过伸缩千斤顶106连接。

如图4所示，主架组件中的第一主架1、第二主架3均包括主顶梁101、主底座102、主立柱105、伸缩千斤顶106、推移千斤顶107、缓冲千斤顶108和主架液压控制系统109；两个左右对称设置的主底座102与主顶梁101之间分别通过两个主立柱105相连接，主底座102上还设置导向筒110，伸缩杆104的一端与主顶梁101铰接，另一端伸入导向筒110内部，主顶梁101上还安装第一伸缩千斤顶铰接耳板113，伸缩千斤顶106与第一伸缩千斤顶铰接耳板113相铰接，主顶梁101上还设置第一主立柱铰接耳板111和第二主立柱铰接耳板112，第一主立柱铰接耳板111和第二主立柱铰接耳板112互相垂直，主立柱105上端设置主立柱柱头，主立柱柱头114与第一主立柱铰接耳板111或第二主立柱铰接耳板112相铰接，主顶梁101的外侧还设置导向台115；过渡顶梁103中部朝向底板4一侧设置两个箱式固定板116，主顶梁101中部朝向底板4一侧设置两个中部筋板117，过渡顶梁103利用箱式固定板116卡放在主顶梁101中部，两个中部筋板117位于两个箱式固定板116之间，每个中部筋板117与相邻的箱式固定板116之间铰接；推移千斤顶107的两端分别与第一主架1、第二主架3同侧的主底座102相铰接，第一主架1、第二主架3两侧的主底座102之间还铰接有缓冲千斤顶108，在冲击地压来临时，能够防止底座被冲击挤压损坏，主底座102上还设置有主架液压控制系统109。

如图5所示，副架组件2包括副顶梁201、副底座202、连接梁203、副立柱206、调架千斤顶208和副架液压控制系统209；副架组件2连接第一主架1和第二主架3，左右对称设置的两个副底座202与副顶梁201之间通过两个副立柱206相连接，副顶梁201上设置有与伸缩千斤顶106相铰接的第二伸缩千斤顶铰接耳板212，副顶梁201还设置第一副立柱铰接耳板213和第二副立柱铰接耳板214，第一副立柱铰接耳板213和第二副立柱铰接耳板214互相垂直，副立柱206的上端还设置副立柱柱头207，副立柱柱头207与第一副立柱铰接耳板铰接213或第二副立柱铰接耳板214相铰接，副顶梁201为箱体式结构，副顶梁201朝向主架组件一侧设置有与底板4相垂直的立板217，副顶梁201朝向主架组件一侧设置有与底板4相平行的导向槽上限位板215和导向槽下限位板216，导向槽上限位板215、立板217、导向槽下限位板216形成凹型导向槽，导向台115在凹型导向槽内运动；连接梁203上设置铰接插板，副顶梁201上设置铰接插孔210，铰接插板211插入铰接插孔210中，过渡顶梁103的后部搭置于副架组件2的连接梁203上，副顶梁201上设置有调架座204，调架座204与调架千斤顶208的一端铰接，调架千斤顶208另一端与连接梁203上设置的铰接座铰接，挡矸板205与副顶梁201面向煤壁6一侧设置的铰接孔铰接；挡矸板205可以按照实际井下采高范围选择铰接的长度，实现对全断面顺槽两侧煤壁6的全面积遮挡，保护行人安全；副立柱206上还设置副架液压控制系统209。

特别的，主顶梁101、过渡顶梁103、连接梁203、副顶梁201和挡矸板205之间形成一全断面的密闭空间，确保井下超前液压支架移架迈步时对全断面煤层顶板5和人行空间进行全面防护，克服现有的超前液压支架在移架迈步时顶板5不密闭的缺陷。

特别的，第二主架3与主架液压控制系统109相连接，主架液压控制系统109还与伸缩千斤顶106、主立柱105、推移千斤顶107、缓冲千斤顶108均连接。

特别的，副架组件2与副架液压控制系统209相连接，副架液压控制系统209还与副立柱206和调架千斤顶208连接。

特别的，主顶梁101与伸缩杆104的上端通过销轴铰接，主底座102上设置导向筒110，伸缩杆104的下端插入导向筒110内，伸缩杆104沿导向筒110运动，伸缩杆104可沿导向筒110近乎垂直底板4进行升降，能够克服四连杆机构不完全按照直线运动的弊端，解决底板4冲击地压来临时液压支架不稳定问题。

特别的，副架组件2的副顶梁201和连接梁203的铰接插板211上均设置有铰接插孔210，铰接插板211插入到副顶梁201的铰接插孔210内，销轴穿过铰接插孔210将副顶梁201和连接梁203插装铰接，成为一个整体，此技术方式可实现分解运输到井下后再安装使用。

特别的，副架组件2的副顶梁201的侧面上铰接有挡矸板205，挡矸板205上均设置有铰接孔，挡矸板205之间通过销轴相铰接，此技术方式可根据井下支护高度的需求，确定挡杆帘铰接挡板的节数，实现对顺槽两侧煤壁6的全面积遮挡，保护行人安全。

特别的，若主立柱柱头114与第一主立柱铰接耳板111相连，主立柱柱头114旋转90°即更换为与第二主立柱铰接耳板112连接；若主立柱柱头114与第二主立柱铰接耳板相连112，主立柱柱头旋转90°即更换为与第一主立柱铰接耳板111连接；若副立柱柱头207与第一副立柱铰接耳板213相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第二副立柱铰接耳板214连接；若副立柱柱头207与第二副立柱铰接耳板214相连，副立柱柱头旋转90°即更换为与第一副立柱铰接耳板213连接；通过第一主立柱铰接耳板111、第二主立柱铰接耳板112实现了90°旋转连接，通过第一副立柱铰接耳板213、第二副立柱铰接耳板214实现了90°旋转连接，更换方便，增强了超前液压支架对冲击地压来临后顶板5不平的适应性，冲击地压来临后，增强超前液压支架主顶梁101、副顶梁201适应前后或左右全断面顶板5不平的状况。

当副立柱液压控制系统控制副立柱206收缩，副顶梁201离开顶板5，导向槽上限位板215下降落在第一主架1和第二主架3的导向台115上面，第一主架1和第二主架3支撑副架组件2；当主立柱液压控制系统控制主立柱105收缩，主顶梁101离开顶板5，导向台115下降落在导向槽下限位板216上，副架组件2支撑第一主架1和第二主架3，在组价组件和副架组件2交替离开顶板5和顶板5时，导向台115和导向槽上限位板215、导向槽下限位板216互为支撑，导向槽具备导向、限位双作用，能够解决冲击地压来临后，底板4毁坏，底座陷底，无法移架的难题。

本发明的技术原理如下：

主架液压控制系统109操纵主立柱105的收缩，伸缩杆104沿导向筒110方向下降，带动两侧的主顶梁101离开顶板5，直至导向台115落到导向槽下限位板216上，副架组件2支撑第一主架1和第二主架3，此时如果底板4较好，主底座102无陷底，推移千斤顶107伸出，第一主架1和第二主架3沿导向槽水平移动；如果底板4不好，底座陷底，主立柱105继续收缩，主底座102上升离开底板4，然后操纵推移千斤顶107伸出，推动第一主架1向前移动一个推移千斤顶107行程，第一主架1的主顶梁101与连接梁203之间形成的空顶，由过渡顶梁103前部临时支护，然后推移千斤顶107收缩，拉动第二主架3向前移动一个推移千斤顶107行程，第一主架1和第二主架3的四根主立柱伸出，伸缩杆104沿导向筒110方向上升，直到主顶梁101接顶板5，主底座102接底板4，完成第一主架1和第二主架3向前移架；

通过副架液压控制系统209操纵副立柱206的收缩，拉动副顶梁201离开顶板5，直至导向槽上限位板215落到导向台115上，第一主架1和第二主架3支撑副架组件2，此时如果底板4较好，副底座202无陷底，伸缩千斤顶106伸出，副架组件2沿导向台115水平移动；如果底板4不好，底座陷底，副立柱206继续收缩，副底座202上升离开底板4，然后操纵伸缩千斤顶106伸出，副架组件2沿导向台115方向移动一个伸缩千斤顶106行程，四根副立柱206伸出，直到副顶梁201接顶板5，副底座202接底板4，完成副架组件2向前移架。

本发明具备全面防护、防冲作用，能确保井下超前液压支架移架迈步时全断面煤层顶板5和人行空间的全面防护，克服现有超前液压支架移架迈步时顶板5不密闭的缺陷，能够解决冲击地压来临后，底板4毁坏，底座陷底，无法移架的难题；便于井下运输和安装，能够实现对全断面顺槽两侧煤壁6的全面积遮挡，保证井下安全操作空间。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，包括主架组件和副架组件，主架组件包括第一主架和第二主架，所述第一主架和第二主架并排设置于副顶梁和连接梁的两侧，副架组件安装于所述第一主架、所述第二主架的外侧；所述第一主架、所述第二主架的底部之间通过推移千斤顶连接，所述第一主架、第二主架与副架组件之间均通过伸缩千斤顶连接。

2.如权利要求1所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述主架组件中的第一主架、第二主架均包括主顶梁、主底座、主立柱、伸缩千斤顶、推移千斤顶、缓冲千斤顶和主架液压控制系统；两个左右对称设置的主底座与主顶梁之间分别通过两个主立柱相连接，主底座上还设置导向筒，伸缩杆的一端与主顶梁铰接，另一端伸入导向筒内部，所述主顶梁上还安装第一伸缩千斤顶铰接耳板，伸缩千斤顶与所述第一伸缩千斤顶铰接耳板相铰接，所述主顶梁上还设置第一主立柱铰接耳板和第二主立柱铰接耳板，第一主立柱铰接耳板和第二主立柱铰接耳板互相垂直，主立柱上端设置主立柱柱头，主立柱柱头与第一主立柱铰接耳板或第二主立柱铰接耳板相铰接，主顶梁的外侧还设置导向台；过渡顶梁中部朝向底板一侧设置两个箱式固定板，主顶梁中部朝向底板一侧设置两个中部筋板，过渡顶梁利用箱式固定板卡放在主顶梁中部，两个中部筋板位于两个箱式固定板之间，每个中部筋板与相邻的箱式固定板之间铰接；推移千斤顶的两端分别与第一主架、第二主架同侧的主底座相铰接，第一主架、第二主架两侧的主底座之间还铰接有缓冲千斤顶，主底座上还设置有主架液压控制系统。

3.如权利要求1所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述副架组件包括副顶梁、副底座、连接梁、副立柱、调架千斤顶和副架液压控制系统；副架组件连接第一主架和第二主架，左右对称设置的两个副底座与副顶梁之间通过两个副立柱相连接，副顶梁上设置有与伸缩千斤顶相铰接的第二伸缩千斤顶铰接耳板，副顶梁还设置第一副立柱铰接耳板和第二副立柱铰接耳板，所述第一副立柱铰接耳板和第二副立柱铰接耳板互相垂直，副立柱的上端还设置副立柱柱头，副立柱柱头与第一副立柱铰接耳板铰接或第二副立柱铰接耳板相铰接，副顶梁为箱体式结构，副顶梁朝向主架组件一侧设置有与底板相垂直的立板，副顶梁朝向主架组件一侧设置有与底板相平行的导向槽上限位板和导向槽下限位板，导向槽上限位板、立板、导向槽下限位板形成凹型导向槽，导向台在凹型导向槽内运动；连接梁上设置铰接插板，副顶梁上设置铰接插孔，铰接插板插入铰接插孔中，过渡顶梁的后部搭置于副架组件的连接梁上，副顶梁上设置有调架座，调架座与调架千斤顶的一端铰接，调架千斤顶另一端与连接梁上设置的铰接座铰接，挡矸板与副顶梁面向煤壁一侧设置的铰接孔铰接；所述副立柱上还设置副架液压控制系统。

4.如权利要求1所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述主顶梁、过渡顶梁、连接梁、副顶梁和挡矸板之间形成一全断面的密闭空间。

5.如权利要求2所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述第二主架与主架液压控制系统相连接，主架液压控制系统还与伸缩千斤顶、主立柱、推移千斤顶、缓冲千斤顶均连接。

6.如权利要求3所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述副架液压控制系统还与副立柱和调架千斤顶连接。

7.如权利要求2所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述主顶梁与伸缩杆的上端通过销轴铰接，主底座上设置导向筒，伸缩杆的下端插入所述导向筒内，伸缩杆沿导向筒运动。

8.如权利要求3所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述副架组件的副顶梁的侧面上铰接有挡矸板，挡矸板上均设置有铰接孔，挡矸板之间通过销轴相铰接。

9.如权利要求2所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述主立柱柱头与第一主立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第二主立柱铰接耳板连接；主立柱柱头与第二主立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第一主立柱铰接耳板连接。

10.如权利要求3所述的一种具有全断面防护防冲作用的超前液压支架，其特征在于，所述副立柱柱头与第一副立柱铰接耳板相连，主立柱柱头旋转90°即更换为与第二副立柱铰接耳板连接；副立柱柱头与第二副立柱铰接耳板相连，副立柱柱头旋转90°即更换为与第一副立柱铰接耳板连接。