CN110295929B - 一种液压支架防冲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矿安全设备，特别涉及一种液压支架防冲装置，在液压支架的柱窝与立柱的柱底和液压支架的柱帽与立柱的柱头之间设置吸能防冲保护垫，在柱窝和柱帽的腔室内设有吸能填充液，当液压支架在支护过程中受到顶底板的冲击作用时，在立柱安全阀来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫通过相变作用耗散冲击能量，减缓冲击力；当液压支架受到顶底板冲击作用较大时，立柱安全阀开启后仍不能抵抗液压支架所受到的冲击载荷，柱窝和柱帽会有一定弹性变形，吸能填充液感受到冲击作用后，粘度会迅速增加，耗散冲击能量；液压支架防冲装置将液压支架受到的冲击能量通过防冲保护垫和吸能填充液的相变作用进行耗散，保护液压支架结构不受冲击破坏。

Description

一种液压支架防冲装置
技术领域
本发明涉及一种液压支架防冲装置，用于煤矿工作面液压支架的防护。
背景技术
液压支架用于煤矿综采工作面支护，在支护过程经常受到顶底板冲击载荷的作用，目前主要利用立柱安全阀的开启排液来进行保护。安全阀的防护主要存在以下几个问题：一是响应时间不及时：安全阀是利用弹簧的压缩来开启排液孔，由于弹簧的压缩有一定响应时间，当液压支架受到较大的冲击作用时，立柱下腔压力升高变化时间小于弹簧的反应时间，安全阀来不及开启，冲击能量得不到释放，从而出现立柱胀缸和柱窝、柱帽等结构件损坏现象；二是安全阀大面积开启后，恢复正常工作的生产周期较长：安全阀是通过释放乳化液进行卸压保护，开启过程中随着乳化液的大量排出，液压支架高度也随之降低，当工作面液压支架受到大面积冲击时，液压支架高度会大幅下降，顶板随之下沉，当其液压支架高度低于正常采高时，必须要经过几个生产周期才能恢复到正常采高；三是无法实现全过程防冲保护，当立柱下腔乳化液排完后，安全阀不能再开启泄压耗能，液压支架便得不到保护，从而出现结构损坏现象。
发明201110393860.2公布了一种智能防冲击装置，该防冲击装置专为圆形断面超前支架设计，通过在超前支架的下部侧面安装位移传感器和防冲组件来防止超前支架避免受到冲击破坏，发明201310267124.1公布了一种矿用双吸能防冲击梁，通过在顶梁上方设置由硬质聚氨脂泡沫塑料制成的下层吸能梁和由强韧性弹性材料制所的截面为方框形的上层吸能梁，利用弹性材料的大幅度弹塑压缩变形让位来消减外部冲击力，发明201310383791.6公布了一种抗冲击伸缩立柱，该立柱将二级缸体调置为中空结构，利用空心活动柱来保护二级缸体下腔，提高伸缩立柱抗冲击能力，发明201510306056.4公布了一种抗冲击液压缸，在腔体内部设置中空的橡胶钢丝弹性气室，利用橡胶与钢丝的内摩擦消耗冲击能量。存在问题，现有的液压支架防冲装置不能实现全过程防冲保护，不能在液压支架安全阀开启前后都能提供防冲保护。
为克服上述技术的不足，亟需一种对液压支架冲击过程提供全过程的防冲保护装置。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，通过吸能防冲保护垫和吸能填充液两种防冲装置，其中，吸能防冲保护垫为液压支架提供即时防冲保护，利用吸能填充液进行后期保护，结合安全阀的卸压保护，实现液压支架冲击过程的全过程防冲保护。
技术方案：本发明在液压支架的柱窝（1）和柱帽（2）以及立柱（7）的柱底（8）和柱头（9）之间设置吸能防冲保护垫（2），在柱窝（1）和柱帽（2）的腔室内设有吸能填充液（4），当液压支架在支护过程中受到顶底板的冲击作用时，在立柱（7）安全阀（10）来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫（2）会瞬时变硬吸收冲击能量，当液压支架受到顶底板冲击作用较大时，立柱安全阀开启后仍不能抵抗液压支架所受到的冲击载荷，柱窝（1）和柱帽（2）有一定弹性变形，吸能填充液（4）感受到冲击作用后，吸能填充液（4）粘度会迅速增加来吸收冲击能量，将液压支架受到的冲击能量通过防冲保护垫（2）和吸能填充液（4）的相变作用进行耗散，以保护液压支架顶梁（5）、底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏，结合液压支架安全阀开启的卸压保证，实现液压支架冲击过程的全过程防冲保护。
本发明具有下述优点。
⑴吸能防冲保护垫由高应变速率敏感性材料和拉胀材料制成，高应变速率敏感性材料只对冲击载荷起作用，在静止过程中由于应变速度较低，吸能防冲保护垫不发生变化，只有当液压支架受到冲击载荷作用后，由于应变速率变化较大，高应变速率敏感性材料才会迅速反映，其反映时间小于立柱安全阀的开启响应时间，拉胀材料受冲击会瞬时变硬，吸收冲击能量，两者结合而成的复合材料具备受冲击作用时瞬时反应吸收冲击能量的功能，耗散一部分冲击能量，减缓冲击力，保护保护液压支架及其结构件不受冲击破坏。
(2)吸能填充液是一种剪切增稠液，其置于柱窝和柱帽的各腔室内，同时在柱窝和柱帽的各腔室内设有通孔，当液压支架受到顶底板冲击作用变形较大时，柱窝和柱帽的各腔室会有一定的弹性变形，吸能填充液感受到冲击作用后粘度会迅速增加，通过相变作用耗散冲击能量，保护液压支架及其结构件不受冲击破坏。
(3)本发明提出的吸能防冲垫、吸能填充液，再接合目前已有的立柱安全阀，可以在液压支架受到冲击作用时，对液压支架进行全过程的防护，具体过程如下：液压支架受到冲击作用后，其冲击能量通过柱窝、柱帽传递给立柱，置于柱窝、柱帽和立柱柱底、柱头间的吸能防冲垫迅速变硬，通过相变作用吸收一部分冲击能量；若冲击能量较大，安全阀会随之开启，卸压耗能；若安全阀开启后仍不能消耗液压支架受到冲击载荷，柱窝和柱帽会有一定的弹性变形，柱窝和柱帽的各腔室内的吸能填充液感受到压力作用后，粘度会迅速增加，进而将冲击能量进行耗散，通过上述措施，实现液压支架冲击过程的全过程防冲保护。
附图说明
图1是本发明的防冲装置安装位置示意图。图中，1-柱窝，2-柱帽，3-吸能防冲保护垫，4-吸能填充液，5-顶梁，6-底座，7-立柱，8-柱底，9-柱头，10-安全阀。
图2是柱帽腔室通孔示意图。图中，2-柱帽，11-腔室通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述。
如图1所示，一种液压支架防冲装置，主要用于工作面液压支架保护，包括柱窝（1）、柱帽（2）、吸能防冲保护垫（3）和吸能填充液（4），当液压支架在支护过程中受到顶底板的冲击作用时，在立柱（7）安全阀（10）来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫（2）会瞬时变硬，吸能防冲保护垫（2）是一种复合材料，由高应变速率敏感性材料和拉胀材料制成，高应变速率敏感性材料对冲击作用反映迅速，其反映时间小于立柱（7）安全阀（10）的开启响应时间，拉胀材料受冲击会瞬时变硬，吸收冲击能量，两者结合而成的复合材料具备受冲击作用时瞬时反应吸收冲击能量，耗散一部分冲击能量，减缓冲击力，保护保护液压支架顶梁（5）、底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏；当液压支架受到顶底板较大冲击作用时，立柱安全阀开启后仍不能抵抗液压支架所受到的冲击载荷，柱窝（1）和柱帽（2）有一定弹性变形，置于柱窝（1）和柱帽（2）的腔室内的吸能填充液（4）受到冲击作用后，吸能填充液（4）粘度会迅速增加，将液压支架受到的冲击能量通过吸能填充液（4）的相变作用进行耗散，保护保护液压支架顶梁（5）、底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏。
如图2所示，柱窝（1）和柱帽（2）的各腔室设有腔室通孔（11），各腔室内设有一种剪切增稠的吸能填充液（4），当吸能填充液（4）受到冲击作用时，粘度会迅速增加，消耗冲击能量。当液压支架受到顶底板冲击作用变形较大时，柱窝（1）和柱帽（2）的各腔室会产生相应的弹性变形，柱窝（1）和柱帽（2）的各腔室内的吸能填充液（4）感受到冲击作用后粘度会迅速增加，通过相变作用耗散冲击能量，保护液压支架顶梁（5）、底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏。
如图3所示，吸能防冲保护垫（3）装配在柱帽（2）上，吸能防冲保护垫（3）通过吸能防冲保护垫压板（12）在柱帽（2）上进行固定。
上述实施例是对本发明的有效实施方式进行描述，并非对本方面的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神前提下，普通工程技术人员对本发明做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种液压支架防冲装置，包括柱窝（1）、柱帽（2）、吸能防冲保护垫（3）和吸能填充液（4），其特征是在液压支架的柱窝（1）与立柱（7）的柱底（8）和柱帽（2）和与立柱（7）的柱头（9）之间设置吸能防冲保护垫（3），吸能防冲保护垫（3）通过吸能防冲保护垫压板（12）进行固定，在柱窝（1）和柱帽（2）的腔室内设有吸能填充液（4），当液压支架在支护过程中受到顶底板的冲击作用时，在立柱（7）安全阀（10）来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫（3）会瞬时变硬，当液压支架受到顶底板冲击作用较大时，立柱安全阀开启后仍不能抵抗液压支架所受到的冲击载荷，柱窝（1）和柱帽（2）有一定弹性变形，吸能填充液（4）感受到冲击作用后，吸能填充液（4）粘度会迅速增加，将液压支架受到的冲击能量通过防冲保护垫（3）和吸能填充液（4）的相变作用进行耗散，以保护液压支架顶梁（5）、液压支架底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏。
2.根据权利要求1所述的一种液压支架防冲装置，其特征在于在液压支架底座（6）上的柱窝（1）和立柱（7）的柱底（8）之间设置吸能防冲保护垫（3）当液压支架在支护过程中受到底板的冲击作用时，在立柱（7）安全阀（10）来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫（3）受冲击作用会瞬时硬化，通过吸能防冲保护垫（3）的相变作用耗散一部分冲击能量，减缓冲击力，以保护液压支架底座（6）、柱窝（1）、立柱（7）不受冲击破坏，冲击载荷消失后，吸能防冲保护垫（3）恢复到最初的状态。
3.根据权利要求2所述的一种液压支架防冲装置，其特征在于在液压支架顶梁（5）上的柱帽（2）和立柱（7）的柱头（9）之间以及设置吸能防冲保护垫（3），当液压支架在支护过程中受到顶板的冲击作用时，在立柱（7）安全阀（10）来不及开启的瞬间，吸能防冲保护垫（3）受冲击作用会瞬时硬化，通过吸能防冲保护垫（3）的相变作用耗散一部分冲击能量，减缓冲击力，以保护液压支架顶梁（5）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击损坏，冲击载荷消失后，吸能防冲保护垫（3）恢复到最初的状态。
4.根据权利要求3所述的一种液压支架防冲装置，其特征在于在柱窝（1）和柱帽（2）的腔室内设有吸能填充液（4），柱窝（1）和柱帽（2）的各腔室设有腔室通孔（11），当液压支架受到顶底板较大冲击作用时，立柱安全阀开启后仍不能抵抗液压支架所受到的冲击载荷，柱窝（1）和柱帽（2）的各腔室会产生相应的弹性变形，吸能填充液（4）感受到冲击作用后，其粘度会迅速增加，通过吸能填充液（4）的相变作用耗散冲击能量，减缓冲击力，保护液压支架顶梁（5）、底座（6）、柱窝（1）、柱帽（2）、立柱（7）不受冲击破坏，冲击载荷消失后，吸能填充液（4）恢复到最初的状态。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112595480B (zh) * 2020-12-07 2021-08-24 中国矿业大学 一种巷道液压式吸能支护相似模拟实验装置
CN113756848B (zh) * 2021-08-24 2022-10-04 中国矿业大学(北京) 一种复合式吸能防冲液压立柱及其使用方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1379461A1 (ru) * 1986-06-11 1988-03-07 Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения "Гипроуглемаш" Амортизатор стойки шахтной крепи
DE4338830C1 (de) * 1993-11-13 1995-05-11 Bochumer Eisen Heintzmann Unter dem Einfluß einer aufzunehmenden Stützlast nachgiebige Stütze für den Einsatz in Untertageräumen
CN2782934Y (zh) * 2005-04-26 2006-05-24 中国矿业大学 抗冲击气囊四柱式液压支架
CN201826862U (zh) * 2010-10-28 2011-05-11 辽宁工程技术大学 让位缓冲吸能单体液压支架装置
CN102245707A (zh) * 2008-12-23 2011-11-16 道康宁公司 弹性体组合物
CN202946175U (zh) * 2013-02-26 2013-05-22 青岛海力威新材料科技股份有限公司 一种液压支架柱窝用曲面聚氨酯填充物
CN104100281A (zh) * 2014-06-16 2014-10-15 山东科技大学 一种矿用多级让压防冲支护装置、支护系统及使用方法
CN204283466U (zh) * 2014-11-24 2015-04-22 平煤神马机械装备集团河南矿机有限公司 适用于“三软”煤层开采全封闭式放顶煤液压支架
CN204370342U (zh) * 2014-12-02 2015-06-03 四川大学 一种基于剪切增稠液的智能减速带
CN206668305U (zh) * 2017-04-11 2017-11-24 义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司 一种煤矿综采工作面液压升降台

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1379461A1 (ru) * 1986-06-11 1988-03-07 Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения "Гипроуглемаш" Амортизатор стойки шахтной крепи
DE4338830C1 (de) * 1993-11-13 1995-05-11 Bochumer Eisen Heintzmann Unter dem Einfluß einer aufzunehmenden Stützlast nachgiebige Stütze für den Einsatz in Untertageräumen
CN2782934Y (zh) * 2005-04-26 2006-05-24 中国矿业大学 抗冲击气囊四柱式液压支架
CN102245707A (zh) * 2008-12-23 2011-11-16 道康宁公司 弹性体组合物
CN201826862U (zh) * 2010-10-28 2011-05-11 辽宁工程技术大学 让位缓冲吸能单体液压支架装置
CN202946175U (zh) * 2013-02-26 2013-05-22 青岛海力威新材料科技股份有限公司 一种液压支架柱窝用曲面聚氨酯填充物
CN104100281A (zh) * 2014-06-16 2014-10-15 山东科技大学 一种矿用多级让压防冲支护装置、支护系统及使用方法
CN204283466U (zh) * 2014-11-24 2015-04-22 平煤神马机械装备集团河南矿机有限公司 适用于“三软”煤层开采全封闭式放顶煤液压支架
CN204370342U (zh) * 2014-12-02 2015-06-03 四川大学 一种基于剪切增稠液的智能减速带
CN206668305U (zh) * 2017-04-11 2017-11-24 义马煤业集团孟津煤矿有限责任公司 一种煤矿综采工作面液压升降台

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