CN109573886A - 一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，包括并联提升机构、张紧装置和支撑立柱，支撑立柱包括四根液压伸缩缸、两个顶梁和两个底梁，两个顶梁上端安装有顶部支撑平台，并联提升机构设在顶部支撑平台的中间位置，包括三组主动伸缩缸、一组从动支链和动平台；张紧装置包括横向推移缸、张紧装置底板、起吊钩和起吊链，张紧装置底板固定在动平台的下端，起吊链自由端穿过张紧装置底板上的通孔垂直向下，且在末端与起吊钩相连。本发明可以快速、准确的完成综采液压支架在移架过程中的组装和解体作业，同时降低硐室的建设要求，减少工人的劳动作业，提高综采工作面设备安装拆除工作机械化水平。

Description

一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置
技术领域
本发明涉及一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，属于井下采煤设备技术领域。
背景技术
煤矿综采液压支架是煤矿机械化开采中重要的专业化设备，液压支架以高压液体为动力源实现综采工作面的顶板支护、支架前移、推移输送机和采空区处理等工作。液压支架主要部件包括底座、液压立柱、顶梁、前梁、掩护梁和尾梁等部件。由于液压支架体积大，重量大，巷道空间小，在工作面安装回撤过程中，液压支架要分解入井后再组装，升井前要进行分解组件，且上述各部件均需在硐室组装或解体后再运输到指定位置。
国内各煤矿在井下进行液压支架的组装、解体时一般采用手拉葫芦等简易工具，在操作过程中面临姿态调整困难，工作人员危险性大，劳动强度大效率低等问题。
申请号为“201410754067.4”的中国发明专利公开了一种矿用液压起吊装置，用于煤矿井下综采设备的分解和组装，该装置包括：缸体滑轮组、起吊缸、缸头滑轮组、设备车立柱Ⅰ、起吊钩、起吊链、侧面架、行走底角箱体、设备车立柱Ⅱ、运输平车、立柱固定销、摆动滑轮架、移动横梁、横移缸、设备连接横梁、纵移缸、横梁缸、侧面架立柱、移动小车、小车移动缸、固定小车、侧面架顶梁。该起吊装置采用液压缸的伸缩推力和八角滑轮的增大行程的原理，满足液压支架的分解和组装，实现起吊力和起吊行程的要求，完成液压支架的起吊分解和组装工作及其他综采设备的分解、组装、装卸车工作，这种方式在实际使用过程中对硐室长度要求较高；起吊装置依靠四个主起吊钩实现横向纵向水平移动，因此在进行吊装时候姿态调整困难，难以准确吊装定位，影响组装效率。
发明内容
为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，可以快速、准确的完成综采液压支架在移架过程中的组装和解体作业，同时降低硐室的建设要求，减少工人的劳动作业，提高综采工作面设备安装拆除工作机械化水平。
为了解决上述问题，本发明一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，包括并联提升机构、张紧装置和支撑立柱，支撑立柱包括四根安装于立柱内部的液压伸缩缸、两个顶梁和两个底梁，两个顶梁分别平行固定在液压伸缩缸的伸缩端顶部，两个底梁分别平行固定在液压伸缩缸缸筒的底部，两个顶梁上端安装有顶部支撑平台，并联提升机构设在顶部支撑平台的中间位置，包括三组主动伸缩缸、一组从动支链和动平台，主动伸缩缸的上端分别通过虎克铰链均匀安装在顶部支撑平台的边缘，主动伸缩缸的下端分别通过球铰链均匀安装在动平台的边缘，从动支链的上端通过虎克铰链二安装在顶部支撑平台的中心位置，从动支链的下端固定在动平台的中心；张紧装置包括横向推移缸、张紧装置底板、起吊钩和起吊链，张紧装置底板固定在动平台的下端，张紧装置底板的四角开设有通孔，横向推移缸具有四组，且均匀固定在张紧装置底板上端四周位置，起吊链连接在横向推移缸的推杆上，起吊链自由端穿过张紧装置底板上的通孔垂直向下，且在末端与起吊钩相连。
支撑立柱的两个底梁固定在硐室底板上，通过四根伸缩液压缸将顶部支撑平台、并联提升机构、张紧装置推升至最高位置，利用运输小车将综采液压支架组件运输至张紧装置下方，起吊钩构住各拆分组件上的起吊孔，横向推移缸缩回拉动起吊链，可将组件固定在张紧装置底板的下方，防止吊装过程中组件晃动造成的难以定位，并联提升机构可通过动平台带动组件垂直升降、绕X轴翻转、绕Y轴翻转，以满足安装和解体过程中对部件位置和角度的精确要求，使起吊作业更加灵活。
为了进一步降低硐室的建设难度与成本，支撑立柱下端的底梁上安装有升降底板，升降底板包括运输底板和四个升降油缸，升降油缸的缸筒固定在底梁上，升降油缸的伸缩杆固定在运输底板的四角处，运输底板上固定有平行的两条运输导轨；硐室底板上开设有大于运输底板的长方形槽。
正常运输时，升降油缸收缩使运输底板处于与硐室底板平齐的位置，液压支架的各个组件可以通过运输小车沿着运输导轨移动至运输底板上；当需要翻转液压支架顶梁以及将液压支架顶梁安装到底座两种工况时，升降油缸伸出并带动组件降低至槽底处，再进行组件的安装，从而可以大大提高升井作业的效率；且由于并联提升机构本身体积较大，通过升降底板可以降低对硐室高度的要求，大大降低建设成本。
为了方便吊装，降低起吊链起吊过程中的摩擦力，张紧装置底板的四角开设的通孔内安装有滑轮，起吊链绕过滑轮垂直向下。
并联提升机构中的主动伸缩缸均采用液压缸，从动支链为无动力自由伸缩杆，各主动伸缩缸由矿用液压泵站提供动力，并采用多轴运动控制系统进行动力分配，以实现并联提升机构各主动伸缩缸的协同控制，精确限定液压支架组件的安装角度。
本发明与现有技术相比，具有如下优势：1、本设备能够快速、安全的对综采工作面设备进行组装和分解，采用并联提升机构作为起吊装置，具有较大的结构刚度及运动精确性，采用液压动力系统，提高了综采工作面设备安装拆除工作机械化水平，降低了工人劳动强度，实现了快速、安全、可靠、高效的组成分解作业；2、本发明通过张紧装置可以使吊装组件固定在动平台下方，以实现待安装部件的平移和翻转，满足安装和解体过程中对部件位置和角度的精确要求，起吊作业更加灵活，起吊部件更加稳定，操作更加方便；3、本发明升降底板可以实现运输平车的升降，解决了并联提升机构本体结构体积较大的问题，通过在底板开长方形槽安装升降底板的方式降低了硐室的建设难度与成本。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图；
图2是液压支架起吊装置主视图；
图3是并联提升机构立体结构示意图；
图4是张紧装置结构示意图。
图中：1、顶部支撑平台，2、并联提升机构，3、动平台，4、滑轮，5、横向推移缸，6、张紧装置，7、支撑立柱，8、运输导轨，9、运输底板，10、升降油缸，11、底梁、12、虎克铰链一，13、虎克铰链二，14、主动伸缩缸，15、从动支链，16、球铰链，17、液压伸缩缸，18、顶梁，19、张紧装置底板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的阐述。
如图1至图4所示，一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，包括并联提升机构2、张紧装置6和支撑立柱7，支撑立柱7包括四根安装于立柱内部的液压伸缩缸17、两个顶梁18和两个底梁11，两个顶梁18分别平行固定在液压伸缩缸17的伸缩端顶部，两个底梁11分别平行固定在液压伸缩缸17缸筒的底部，两个顶梁18上端安装有顶部支撑平台1，并联提升机构2设在顶部支撑平台1的中间位置，包括三组主动伸缩缸14、一组从动支链15和动平台3，主动伸缩缸14的上端分别通过虎克铰链12均匀安装在顶部支撑平台1的边缘，主动伸缩缸14的下端分别通过球铰链16均匀安装在动平台3的边缘，从动支链15的上端通过虎克铰链二13安装在顶部支撑平台1的中心位置，从动支链15的下端固定在动平台3的中心；张紧装置6包括横向推移缸5、张紧装置底板19、起吊钩和起吊链，张紧装置底板19固定在动平台3的下端，张紧装置底板19的四角开设有通孔，横向推移缸5具有四组，且均匀固定在张紧装置底板19上端四周位置，起吊链连接在横向推移缸5的推杆上，起吊链自由端穿过张紧装置底板19上的通孔垂直向下，且在末端与起吊钩相连。
支撑立柱7的两个底梁11固定在硐室底板上，通过四根伸缩液压缸17将顶部支撑平台1、并联提升机构2、张紧装置6推升至最高位置，利用运输小车将综采液压支架组件运输至张紧装置6下方，起吊钩构住各拆分组件上的起吊孔，横向推移缸5缩回拉动起吊链，可将组件固定在张紧装置底板19的下方，防止吊装过程中组件晃动造成的难以定位，并联提升机构2可通过动平台3带动组件垂直升降、绕X轴翻转、绕Y轴翻转，以满足安装和解体过程中对部件位置和角度的精确要求，使起吊作业更加灵活。
为了进一步降低硐室的建设难度与成本，支撑立柱7下端的底梁11上安装有升降底板，升降底板包括运输底板9和四个升降油缸10，升降油缸10的缸筒固定在底梁11上，升降油缸10的伸缩杆固定在运输底板9的四角处，运输底板9上固定有平行的两条运输导轨8；硐室底板上开设有大于运输底板的长方形槽。
正常运输时，升降油缸10收缩使运输底板9处于与硐室底板平齐的位置，液压支架的各个组件可以通过运输小车沿着运输导轨8移动至运输底板9上；当需要翻转液压支架顶梁以及将液压支架顶梁安装到底座两种工况时，升降油缸10伸出并带动组件降低至槽底处，再进行组件的安装，从而可以大大提高升井作业的效率；且由于并联提升机构2本身体积较大，通过升降底板可以降低对硐室高度的要求，大大降低建设成本。
为了方便吊装，降低起吊链起吊过程中的摩擦力，张紧装置底板6的四角开设的通孔内安装有滑轮4，起吊链绕过滑轮垂直向下。
并联提升机构中的主动伸缩缸14均采用液压缸，从动支链为无动力自由伸缩杆，各主动伸缩缸14由矿用液压泵站提供动力，并采用多轴运动控制系统进行动力分配，以实现并联提升机构各主动伸缩缸的协同控制，精确限定液压支架组件的安装角度。
下面以升井时吊装并组装液压支架为例，对本设备具体工作过程做详细阐述：
首先在硐室内组装起吊装置的各个部件，支撑立柱7升起，将并联提升机构2以及动平台3运动到最高位置，一号运输平车水平移动穿过起吊装置，将顶梁存放于距起吊装置约5米处存放；二号运输平车水平移动将掩护梁运输至起吊装置正下方，升降油缸10向下伸出将运输底板降至槽底，并联提升机构的动平台3垂直移动至掩护梁附近，张紧装置6一端的两个起吊钩勾住掩护梁一端起吊孔，并联提升机构2的各主动伸缩缸14缩回起吊完成掩护梁倾斜翻转，翻转完成后另一端的两个起吊钩勾住起掩护梁另一端的吊孔，横向推移缸5拖动起吊链，把掩护梁固定到张紧装置底板19上，完成掩护梁固定并提升至出架方向一侧最高位置；三号运输平车运输底座至起吊装置中心位置，运输底板9在升降油缸10的作用下降到硐室开槽底部，并联提升机构的动平台3将掩护梁吊运到指定位置，使用销子连接液压支架的底座与掩护梁，运输底板9升高到与硐室底板相平位置，一号运输平车运动到起吊装置下方，动平台3再起吊顶梁至指定位置，并通过销轴安装到液压支架上。

Claims (4)

1.一种用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，其特征在于，包括并联提升机构(2)、张紧装置(6)和支撑立柱(7)，支撑立柱(7)包括四根安装于立柱内部的液压伸缩缸(17)、两个顶梁(18)和两个底梁(11)，两个顶梁(18)分别平行固定在液压伸缩缸(17)的伸缩端顶部，两个底梁(11)分别平行固定在液压伸缩缸(17)缸筒的底部，两个顶梁(18)上端安装有顶部支撑平台(1)，并联提升机构(2)设在顶部支撑平台(1)的中间位置，包括三组主动伸缩缸(14)、一组从动支链(15)和动平台(3)，主动伸缩缸(14)的上端分别通过虎克铰链(12)均匀安装在顶部支撑平台(1)的边缘，主动伸缩缸(14)的下端分别通过球铰链(16)均匀安装在动平台(3)的边缘，从动支链(15)的上端通过虎克铰链二(13)安装在顶部支撑平台(1)的中心位置，从动支链(15)的下端固定在动平台(3)的中心；张紧装置(6)包括横向推移缸(5)、张紧装置底板(19)、起吊钩和起吊链，张紧装置底板(19)固定在动平台(3)的下端，张紧装置底板(19)的四角开设有通孔，横向推移缸(5)具有四组，且均匀固定在张紧装置底板(19)上端四周位置，起吊链连接在横向推移缸(5)的推杆上，起吊链自由端穿过张紧装置底板(19)上的通孔垂直向下，且在末端与起吊钩相连。
2.根据权利要求1所述的用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，其特征在于，支撑立柱(7)下端的底梁(11)上安装有升降底板，升降底板包括运输底板(9)和四个升降油缸(10)，升降油缸(10)的缸筒固定在底梁(11)上，升降油缸(10)的伸缩杆固定在运输底板(9)的四角处，运输底板(9)上固定有平行的两条运输导轨(8)；硐室底板上开设有大于运输底板的长方形槽。
3.根据权利要求2所述的用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，其特征在于：张紧装置底板(6)的四角开设的通孔内安装有滑轮(4)，起吊链绕过滑轮垂直向下。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的用于井下液压支架起吊、组装、解体的装置，其特征在于，并联提升机构中的主动伸缩缸(14)均采用液压缸，从动支链为无动力自由伸缩杆，各主动伸缩缸(14)由矿用液压泵站提供动力，并采用多轴运动控制系统进行动力分配。
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