CN1106104A - 具有反向立柱的液压支架 - Google Patents

Abstract

一种具有反向立柱的液压支架，是用于煤矿井下 软底煤层的开采支护，主要包括：顶梁掩护梁、底座、 连杆、千斤顶、液压胶管、控制阀，正向立柱和在承受 顶底板压力的构件上连接的反向立柱等，反向立柱可 同过底座上的通孔直接插入底板，使支架适用的软底 厚度达到2米，同时还能实现反向立柱在移架后收 回，使移架容易，维护顶板效果好，并具有结构简单， 操作方便，动作可靠等特点。

Description

本发明涉及煤矿综合机械化采场支护，特别是涉及煤矿井下软底煤层开采支护的液压支架。

目前国内外综采软底支架普遍采用增大底座面积以避免支架陷入底板来达到维护顶板并实现移架。但这类支架只适用于软底厚度在0.5米以下的软底煤层，其使用范围不大，当煤层顶板压力与支架自重所引起的压强超过底板强度时，支架底座就被压入底板，同时工作阻力下降，顶板下沉，支架无法前移也不易拆出。因此，当软底厚度达到0.5米以上时，目前的软底支架就不适用了，因而就不能实现综合机械化开采。

本发明的目的在于设计一种具有反向立柱的液压支架，使支架底座不被压入底板，从而增大液压支架适用的软底厚度，扩大软底液压支架的使用范围。

本发明更进一步的目的在于反向立柱也能在移架后收回，使移架容易并保持架内清洁。

本发明是这样实现的：

一种具有反向立柱的液压支架，它包括正向支柱、底座、顶梁、前梁、推移千斤顶、前梁千斤顶、液压胶管及控制阀。其特征是在支架承受顶底板压力的构件上连接有与正向立柱伸缩方向相反的反向立柱;在底座上与正向立柱伸缩方向相对的位置上有大于反向立柱活柱直径的通孔;反向立柱的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主进油管路相通，并与正向立柱的无活塞杆腔相通，反向立柱的活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主回油管路相通，并与正向立柱的活塞杆腔相通，在反向立柱的无活塞杆腔与主进油管路之间、正向立柱的无活塞杆腔与主进油管路之间，反向立柱的活塞杆腔与主回油管路之间，正向立柱的活塞杆腔与主回路之间分别串接有油路开关。

由于本发明在承受顶底板压力的构件上连接有与正向立柱伸缩方向相反的反向立柱，在升柱过程中，当支架顶梁接触顶板时，反向立柱开始通过底座上的通孔向底板支撑，以减小支架底座对底板的压力，保证支架底座不陷入底板，同时也能保证支架具有较稳定的工作阻力。由于本实用新型的反向立柱的无活塞杆腔与主进油管路相通并与正向立柱的无活塞杆腔相通，使正向立柱与反向立柱有共同的工作阻力，当顶板下沉时，反向立柱随之而插入底板来保证支架底座的相对静止。移架前，将反向立柱收回，即能移架。

本发明反向立柱的连接，可设计为反向立柱油缸与正向立柱油缸固接、反向立柱油缸封闭端端面与顶梁铰接、反向立柱油缸与底座相连接等几种连接形式。其中反向立柱与底座的连接还可设计成导轨式连接，其特点是：在底座上有键槽形上下相通的通沟，此通沟通过底座上的通孔，其宽度等于通孔直径，其长度为0.8～1.2米，并与推移千斤顶伸缩方向相平行，在通沟两侧，底座上面固接有与通沟相平行的两个导轨，每个导轨有上下两个相互平行的矩形平面，两个导轨的上下平面等高，两个导轨上下平面的两端均固接在与其相垂直的两个端面上，两个端面固接在底座上通沟的两端;反向立柱油缸开口端外柱面上有凸棱，凸棱上端外柱面上套有一个圆筒形的柱套，柱套的外柱面上套有一个中间有通孔、一对对称的侧面有凸棱的方形滑块，该滑块与柱套焊接为一体，滑块的上下平面与导轨的上下平面相平行，滑块侧面上的两个凸棱为相互对称平行且与导轨上下平面相平行的矩形凸棱，该矩形凸棱分别置于底座上的导轨的上下两平行平面之间;反向立柱前后成对配置，且前后两个反向立柱与推移千斤顶伸缩方向相平行，在前后两个反向立柱之间有一个推移千斤顶，其活塞杆端与前面的反向立柱油缸上的柱套外柱面上的滑块固接，其油缸的封闭端与后面的底座上的导轨的端面固接，在前后两个反向立柱油缸的外柱面上固接有两个上下平行的拉杆;推移千斤顶的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主进油管路相通，并与推移千斤顶的无活塞杆腔相通，其活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主回油管路相通，并与推移千斤顶的活塞杆腔相通，在推移千斤顶的无活塞杆腔与主进油管路之间串接有一个油路开关。这种结构形式可实现反向立柱在移架后收回，从而达到了保证支架承载状态下的稳定性，更好地维护顶板，减小移架阻力，移架容易、保持架内清洁的目的。

本发明的主要特点：

1、本发明由于采用了在承受顶底板压力的构件上连接有与正向立柱伸缩方向相反的反向立柱，使反向立柱通过底座上的通孔直接插入底板，从而克服了当软底厚度达到0.5米以上时造成支架底座被压入底板、支架无法前移和不易拆除的缺点，使支架适用软底的厚度可达到2米。同时还克服了现有支架底座前高后低，受力不均，移溜时易推翻溜子，支架向采空区滑移等问题，使支架承载状态稳定，维护顶板效果好。

2、本发明反向立柱与底座的连接，由于采用了导轨式，使反向立柱可在移架后收回，使支架具有良好的受力状态，维护顶板效果好，移架容易。

3、本发明结构简单、紧凑、操作方便、动作可靠。

图1、实施例1的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图2、实施例2的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图3、实施例3的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图4、实施例4的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图5、实施例5的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图6、实施例6的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图7、实施例7的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图8、实施例8的具有反向立柱的液压支架的结构示意图

图9、图8的A-A剖视图

图10、图8的左视图

图11、柱套28与滑块26的位置关系三视图

图12、反向立柱与正向立柱的液压系统图

图13、推移千斤顶与推移千斤顶的液压系统图

下面将结合附图对本发明作进一步的描述：

实施例1：参照图1。本实施例包括顶梁1、前梁千斤顶2、前梁3、底座4、推移千斤顶5、掩护梁6和7、连杆8和9、正向立柱10、反向立柱11、导向套14、柱垫13、销轴16和耳子40组成。反向立柱11的油缸为套筒式，其油缸的封闭端端面与顶梁1铰接，反向立柱的外柱面上套有一个圆筒形的导向套14，导向套14的下端外柱面焊接两个相互对称并与导向套外柱面相垂直的销轴16，在底座4上通孔的周围固接有两个相互平行并与推移千斤顶5的伸缩方向相平行的平面形耳子40。耳子40平面上有与其相垂直的通孔，销轴16与耳子40的通孔配合。在反向立柱的活柱的伸出端端面焊接有一个与其同心、直径大于活柱直径的圆柱形柱垫13，底座的通孔直径大于柱垫13的外径，柱垫13可以没有，安装柱垫13的优点是可避免反向立柱11直接通过底座4上的通孔插入底板造成柱面的磨损漏液和导致液压系统和液体的污染。

实施例2：参照图2。本实施例与图1所示的结构的区别是没有导向套14、销轴16和耳子40。有一个圆筒形内壁为阶梯孔径的套筒12，套在反向立柱11的外柱面上，套筒12的大孔端的孔径大于反向立柱11的油缸外径，小孔端内径有螺纹。反向立柱11的活柱伸出端外柱面上有一段螺纹，与套筒12的内壁的螺纹配合。套筒12既可以防止反向立柱的活柱磨损和液压系统污染，同时还能为反向立柱11的伸缩起导向作用。

实施例3：参照图3。本实施例包括顶梁1、前梁千斤顶2、前梁3、底座4、推移千斤顶5、掩护梁6和7、连杆8和9、正向立柱10、反向立柱11、柱垫13和平衡杆17等。反向立柱11的油缸与正向立柱10的油缸的外柱面为一体。反向立柱11的活柱伸出端端面焊接有柱垫13，底座4上通孔的直径大于柱垫13的外径。反向立柱11为左右成对配置，在左右两油缸之间固接两个上下平行的平衡杆17。固接方法可采用焊接或螺钉紧固等方法。

实施例4：参照图4。本实施例与图3所示的结构的区别是反向立柱11的活柱外柱面上配有套筒12，反向立柱11与正向立柱10的缸体的下部为分离式的，即沿反向立柱11缩回的方向上有长度等于反向立柱11的活柱行程、宽度大于套筒12壁厚的开口。

实施例5：参照图5。本实施例包括顶梁1、前梁千斤顶2、前梁3、底座4、推移千斤顶5、掩护梁6和7、连杆8和9、正向立柱10、反向立柱11、柱垫13、加强块18、耳子19、销轴20等组成。反向立柱11的油缸和正向立柱10的油缸分别为套筒式，反向立柱11的油缸开口端外柱面有凸棱，反向立柱11和正向立柱10的油缸封闭端端面对接。反向立柱11的活柱伸出端端面焊接有柱垫13，底座4上通孔直径大于柱垫13的外径。反向立柱的油缸的外柱面上焊接有两个对称的方形的加强块18和两个对称的销轴20，销轴20位于加强块18的下端且与反向立柱11的外柱面相垂直，每个加强块18的下端面有与销轴20同心的圆形凹槽。底座4上通孔的周围固接有两个相互对称平行，并与推移千斤顶5的伸缩方向平行，又与反向立柱11油缸上的销轴20相垂直的平面形耳子19，耳子19平面上有与其相垂直的通孔，分别与反向立柱11的油缸上的销轴20配合。耳子19与底座的固接方法可采用螺钉固接。加强块18、耳子19、销轴20可以没有，安装后可减少反向立柱11的磨损和变形。

实施例6：参照图6。本实施例与图5所示的结构的区别是：反向立柱11的活柱外柱面上配合有套筒12，底座4上的通孔直径大于套筒口的外径。加强块18、销轴20焊接在正向立柱10的油缸的外柱面上。

实施例7：参照图7。本实施例包括顶梁1、前梁千斤顶2、前梁3、底座4、推移千斤顶5、掩护梁6和7、连杆8和9、正向立柱10、反向立柱11、柱垫13、固定套21、固定座23、销轴22等。反向立柱11的油缸的开口端的外柱面上有凸棱，凸棱上端的外柱面上套有一个固定套21，底座4上通孔周围焊接有一个固定座23，固定套21为一圆筒形，其外柱面沿母线方向有四个对称的平面形耳子，每个耳子的平面上有与其相垂直的通孔。固定座23由四对平面形耳子组成。每对耳子分别与固定套21上的耳子相平行，且有同心的通孔。固定套21上的耳子分别置于固定座23上的每对耳子中间。四个销轴22，其外柱面分别与固定套21和固定座23上的通孔配合。

实施例8：参照图8、图9、图10和图11。本实施例包括顶梁1、前梁千斤顶2、前梁3、底座4、推移千斤顶5、掩护梁6和7、连杆8和9、正向立柱10、反向立柱11、导轨24、滑块25、推柱千斤顶26、拉杆27、柱套28等组成。底座4上有键槽形上下相通的通沟，此通沟通过底座4的通孔，其宽度等于通孔直径，其长度为0.8～1.2米，并与推移千斤顶5的伸缩方向相平行。在通沟两侧，底座4的上面固接有与通沟相平行的两个导轨24，每个导轨有上下两个相互平行的矩形平面，两个导轨的上下平面等高，两个导轨上下平面的两端均固接在与其相垂直的两个端面上，两个端面固接在底座4上通沟的两端。反向立柱11油缸开口端外柱面上有凸棱，凸棱上端外柱面上套有一个圆筒形的柱套28，柱套28的外柱面上套有中间有通孔、侧面有凸棱的一对对称的方形滑块25，滑块25与柱套28焊接为一体，滑块25的上下平面与导轨24的上下平面相平行，滑块25侧面上的两个矩形凸棱相互对称平行且与导轨的上下平面平行棱。该矩形凸棱分别置于导轨24的上下两平行平面之间。反向立柱11前后成对配置，且前后两个反向立柱11与推移千斤顶5的伸缩方向相平行。在前后两个反向立柱11之间有一个推移千斤顶26，其活塞杆端与前面的反向立柱11油缸上的柱套28外柱面上的滑块25固接，其油缸封闭端端面与底座4上后面的导轨24的端面相固接。在前后两个反向立柱11油缸的外柱面上固接有两个上下平行的拉杆27。

实施例1至实施例8的各种结构形式的反向立柱11的液压系统的连接可按图12的原理进行连接。参照图12，反向立柱11的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀37与主进油管路34相通，并与正向立柱10的无活塞杆腔相通，反向立柱11的活塞杆腔通过液压胶管及转阀37与主回油管路35相通，并与正向立柱10的活塞杆腔相通，在反向立柱11的无活塞杆腔与主进油管路34之间串接有油路开关29，在反向立柱11的活塞杆腔与主回油管路35之间串接有油路开关30，在正向立柱10的无活塞杆腔与进油管路34之间串接有油路开关32，在正向立柱10的活塞杆腔与主回油管路35之间串接有油路开关31。转阀37有三种状态，Ⅰ为B和C相通，D和A相通，Ⅱ为关闭状态，Ⅲ为B和D相通，A和C相通。

参照图13，推柱千斤顶26的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀36与主进油管路34相通，并与推移千斤顶5的无活塞杆腔相通，推柱千斤顶26的活塞杆腔通过液压胶管及转阀36与主回油管路35相通，并与推移千斤顶5活塞杆腔相通。在推移千斤顶5和主进油管路34之间串接有油路开关33。转阀36有三种状态：Ⅰ为E和F相通，D和G相通，Ⅱ为关闭状态，Ⅲ为D和F相通，G和E相通。

上述油路开关29至33，可选用球形截止阀或二位二通阀等。

下面结合图8、图12和图13叙述一下本发明的动作过程：

支护顶板时，先关闭油路开关29，打开油路开关31及油路开关32，使转阀37到Ⅰ的位置，升起正向立柱10，当顶梁1接触顶板时打开油路开关29，这时正向立柱10和反向立柱11分别支撑顶底板，然后向前梁千斤顶2送液，前梁3支护顶板，再使转阀36到Ⅰ的位置，推移千斤顶5的活柱推出，完成推移运输机工序，然后操纵转阀37到Ⅱ的位置。

移架时，关闭油路开关29和油路开关30，操纵转阀37到Ⅲ的位置，收回前梁千斤顶2和正向立柱10，前梁3和顶梁1卸载，操纵转阀36到Ⅲ的位置，推移千斤顶5和推柱千斤顶26的活柱收回，此时底座4上的导轨24与反向立柱上面的滑块25发生位移，完成移架工序，然后关闭油路开关33，操纵转阀36到Ⅰ的位置，打开油路开关29和油路开关30，关闭油路开关31，操纵转阀37到Ⅲ的位置，此时反向立柱11的活柱收回，推移千斤顶26的活塞推出，将反向立柱12推回原位。

本发明的实施例选择的均为支撑掩护式支架，若选择支撑式、掩护式等其他支架形式均可。

Claims (12)

1、一种具有反向立柱的液压支架，它包括顶梁(1)、前梁千斤顶(2)、前梁(3)、底座(4)、推移千斤顶(5)、掩护梁(6)和(7)、连杆(8)和(9)、正向立柱(10)、液压胶管及控制阀组成，其特征在于：所述的支架的承受顶底板压力的构件上连接有与正向立柱(10)伸缩方向相反的反向立柱(11)，在正向立柱相对的底座(4)位置上有大于反向立柱活柱直径的通孔；反向立柱的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主进油管路相通，并与正向立柱的无活塞杆腔相通，反向立柱的活塞杆腔通过液压胶管及转阀与主回油管路相通，并与正向立柱的活塞杆腔相通，在反向立柱的无活塞杆腔与主进油管路之间、正向立柱的无活塞杆腔与主进油管路之间，反向立柱活塞杆腔与主回路之间、正向立柱活塞杆腔与主回油管路之间分别串接有油路开关。

2、一种如权利要求1所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的活柱的伸出端端面焊接有一个与其同心、直径大于活柱直径的圆柱形柱垫（13），底座（4）的通孔直径大于柱垫（13）的外径。

3、一种如权利要求2所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：有一个圆筒形内壁为阶梯孔径的套筒（12），套在反向立柱11的外柱面上，套筒（12）的大孔端的孔径大于反向立柱（11）的油缸外径，小孔端内径有螺纹，反向立柱11的活柱伸出端外柱面上有一段螺纹，与套筒12的内壁的螺纹配合。

4、一种如权利要求2或3所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸与正向立柱（10）的油缸固接。

5、一种如权利要求2所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸为套筒式，其油缸的封闭端端面与顶梁（1）铰接，其外柱面上套有一个圆筒形的导向套（14），导向套（14）的下端外柱面焊接由两个相互对称并与导向套外柱相垂直的销轴（16），在底座（4）上通孔的周围固接有两个相互平行并与推移千斤顶5的伸缩方向相平行的平面形耳子（40），耳子（40）平面上有与其相垂直的通孔，销轴（16）与耳子（40）的通孔配合。

6、一种如权利要求3所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸为套筒式，其油缸封闭端端面与顶梁（1）铰接。

7、一种如权利要求2所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）与底座（4）相连接。

8、一种如权利要求4所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸与正向立柱（10）的油缸的外柱面为一体，反向立柱（11）为左右成对配置，在左右两油缸之间固接两个上下平行的平衡杆（17）。

9、一种如权利要求4所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸与正向立柱（10）的油缸均为套筒式，它们的油缸封闭端端面对接。

10、一种如权利要求9所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：对接的油缸的外柱面上焊接有两个对称的方形的加强块（18）和两个对称的销轴（20），销轴（20）位于加强块（18）的下端且与反向立柱（11）的外柱面相垂直，每个加强块（18）的下端面有与销轴（20）同心的圆形凹槽，底座（4）上通孔的周围固接有两个相互对称平行，并与推移千斤顶（5）的伸缩方向平行，又与反向立柱（11）油缸上的销轴（20）相垂直的平面形耳子（19），耳子（19）平面上有与其相垂直的通孔，分别与反向立柱（11）的油缸上的销轴（20）配合。

11、一种如权利要求7所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：反向立柱（11）的油缸的开口端的外柱面上有凸棱，凸棱上端的外柱面上套有一个固定套（21），底座（4）上通孔周围焊接有一个固定座（23），固定套（21）为一圆筒形，其外柱面沿母线方向有四个对称的平面形耳子，每个耳子的平面上有与其相垂直的通孔，固定座（23）由四对平面形耳子组成，每对耳子分别与固定套（21）上的耳子相平行且有同心的通孔，固定套（21）上的耳子分别置于固定座（23）上的每对耳子中间，四个销轴（22），其外柱面分别与固定套（21）和固定座（23）上的通孔配合。

12、一种如权利要求7所述的具有反向立柱的液压支架，其特征在于：底座（4）上有链槽形上下相通的通沟，此通沟通过底座（4）的通孔，其宽度等于通孔直径，其长度为0.8～1.2米，并与推移千斤顶（5）的伸缩方向相平行，在通沟两侧，底座（4）的上面固接有与通沟相平行的两个导轨（24），每个导轨有上下两个相互平行的矩形平面，两个导轨的上下平面等高，两个导轨上下平面的两端均固接在与其相垂直的两个端面上，两个端面固接在底座（4）上通沟的两端，反向立柱（11）油缸开口端外柱面上有凸棱，凸棱上端外柱面上套有一个圆筒形的柱套（28），柱套（28）的外柱面上套有中间有通孔、侧面有凸棱的一对对称的方形滑块（25），滑块（25）与柱套（28）焊接为一体，滑块（25）的上下平面与导轨（24）的上下平面相平行，滑块（25）侧面上的两个凸棱为相互对称平行且与导轨的上下平面平行的矩形凸棱。该矩形凸棱分别置于底座（4）上的导轨（24）的上下两平行平面之间，反向立柱（11）前后成对配置，且前后两个反向立柱（11）与推移千斤顶（5）的伸缩方向相平行，在前后两个反向立柱（11）之间有一个推移千斤顶（26），其活塞杆端与前面的反向立柱（11）油缸上的柱套（28）外柱面上的滑块（25）固接，其油缸封闭端与底座（4）上后面的导轨（24）的端面相固接，在前后两个反向立柱（11）油缸的外柱面上固接有两个上下平行的拉杆（27）;推柱千斤顶（26）的无活塞杆腔通过液压胶管及转阀（36）与主进油管路（34）相通，并与推移千斤顶（5）的无活塞杆腔相通，推柱千斤顶（26）的活塞杆腔通过液压胶管及转阀（36）与主回油管路（35）相通，并与推移千斤顶（5）的活塞杆腔相通，在推移千斤顶（5）和主进油管路（34）之间串接有油路开关（33）。

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