CN112145213A - 一种液压支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿巷道支护领域，具体的说是一种液压支架，包括直线槽钢、顶升机构、驱动机构和调角机构，所述滑台上设置有顶升机构和驱动机构，所述驱动机构的输出端与顶升机构相连，所述顶升机构上还设置有调角机构，所述直线槽钢的其中一端固定设置有主轴座，所述直线槽钢的另一端固定设置有副轴座，本发明一种液压支架，由液压泵站控制液压缸体进油回油从而控制滑板前后的油压比例，能够有效控制导杆伸缩，导杆移动可带动一号斜杆和二号斜杆的倾角变化，从而实现斜板的抬升作业，其中一号斜杆和二号斜杆始终为对称结构，有效增加了受力点，且各部位受力均匀，与传统单臂支撑结构相比，结构更加稳定。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿巷道支护领域，具体说是一种液压支架。
背景技术
我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义，对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落，巷道支护的效果却不仅仅取决于支架本身的支承力，还受到围岩性质、支架力学性质(支承力和可缩性)、支架安设密度、安设支架时间的早晚、支架安设质量和与围岩的接触方式(点接触或面接触)等一系列因素的影响，通常，为了使巷道支架在调节与控制围岩变形过程中起到积极作用，支架应在围岩发生松动和破坏以前安设，以便支架在围岩尚保持有自承力的情况下与围岩共同起承载作用，而不是等围岩已发生松散、破坏，几乎完全丧失自承力的情况下再用支架去承担已冒落岩块的重量，也就是说，应当使支架与围岩在相互约束和相互依赖的条件下实现共同承载。
现有巷道支护用液压支架结构较为简易，对巷道进行支撑顶护时，支护角度也难以调整，给支护施工带来了极大的不便，且液压支架缺乏锁止结构，这使得支护效果完全取决于液压系统，安全性较差。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种液压支架。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压支架，包括直线槽钢、顶升机构、驱动机构和调角机构，所述直线槽钢上设置有顶升机构和驱动机构，所述驱动机构的输出端与顶升机构相连，所述顶升机构上还设置有调角机构。
所述直线槽钢的其中一端固定设置有主轴座，所述直线槽钢的另一端固定设置有副轴座，所述主轴座和副轴座之间且位于直线槽钢的上侧设置有一号滑轨，所述一号滑轨上滑动连接有平移滑台，所述平移滑台上侧固定设置有移动轴座。
具体的，所述顶升机构包括斜板、二号滑轨、斜滑台、夹头、一号斜杆、二号斜杆、顶板和定位孔，所述斜板铰接在主轴座上，所述斜板的下侧中部螺丝固定有二号滑轨，所述二号滑轨上滑动连接有斜滑台，所述斜滑台上固定设置有夹头，所述夹头上铰接有一号斜杆和二号斜杆，所述斜板的顶端铰接有顶板，所述顶板上开设有若干定位孔。
具体的，所述驱动机构包括液压缸体、进油管、回油管、内凸条、滑板、导杆、外凸条、引导框、直线滑轨、啮齿板、转轴、内齿轮、外齿轮、错位槽和锁止气缸，所述液压缸体固定连接在直线槽钢的一侧端面上，所述液压缸体的前后两端均固定嵌设有进油管和回油管，所述液压缸体内壁设置有若干内凸条，所述内凸条上等距设置有错位槽，所述液压缸体内滑动嵌设有滑板，所述滑板的一侧端面上固定连接有导杆，所述导杆的外侧等距设置有若干外凸条，所述导杆的其中一端穿过液压缸体端面与平移滑台连接，所述液压缸体的一端上侧固定焊接有引导框，所述引导框的顶壁上螺丝固定有直线滑轨，所述直线滑轨上滑动连接有啮齿板，所述啮齿板的下方设置有转轴，所述转轴通过轴承转动嵌设在引导框侧壁上，所述转轴位于引导框内的一端设置有内齿轮，所述转轴位于引导框外的一端设置有外齿轮，所述直线滑轨的一端固定连接有锁止气缸，所述锁止气缸的输出端与啮齿板固定连接。
具体的，所述调角机构包括斜顶杆、导向滑轨、平移架、一号气缸、二号气缸、长齿板、短齿板和调角座，两个所述导向滑轨对称设置在二号斜杆上，两个所述导向滑轨之间且位于二号斜杆上固定连接有长齿板，两个所述导向滑轨之间滑动连接有平移架，所述平移架的上侧螺丝固定有一号气缸，所述一号气缸的输出端穿过一号气缸固定连接有短齿板，所述平移架上还固定设置有调角座，所述调角座上铰接有斜顶杆，所述二号气缸固定连接在导向滑轨的底端，所述二号气缸的输出端与平移架固定连接。
具体的，所述一号斜杆的底端与主轴座铰接，所述二号斜杆的底端与副轴座铰接，所述一号斜杆和二号斜杆呈“人”字形对立设置。
具体的，所述导杆的外壁结构与外齿轮的结构相契合，所述导杆和液压缸体之间通过密封轴承连接。
具体的，所述滑板的结构与液压缸体的内壁结构相适配，所述错位槽与滑板对应设置。
具体的，所述长齿板和短齿板对应设置，所述斜顶杆的顶端与顶板铰接，所述斜顶杆与顶板之间的夹角始终为钝角。
本发明的有益效果：
(1)本发明一种液压支架，由液压泵站控制液压缸体进油回油从而控制滑板前后的油压比例，能够有效控制导杆伸缩，导杆移动可带动一号斜杆和二号斜杆的倾角变化，从而实现斜板的抬升作业，其中一号斜杆和二号斜杆始终为对称结构，有效增加了受力点，且各部位受力均匀，与传统单臂支撑结构相比，结构更加稳定；
(2)本发明一种液压支架，滑板受液压作用移动并到达预定长度后，启动锁止气缸可推动啮齿板向内齿轮施压，当滑板与错位槽正对时，啮齿板啮合内齿轮转动，内齿轮同轴传动外齿轮，而外齿轮啮合传动导杆，从而使得滑板卡入错位槽内，滑板与错位槽接触面积较大，且受力支撑方向与施压方向正对，锁止效果好，解决了液压支护设备缺乏锁止结构的弊端，增加了支护安全性；
(3)本发明一种液压支架，由二号气泵推动平移架滑动，进而使得斜顶杆推动顶板围绕斜板顶端调整角度，使得顶板能够与巷道顶面相接触，之后，一号气泵推动短齿板贴合长齿板，能够起到卡死作用，有效增加了斜顶杆的支护能力，能够适用于巷道的倾斜顶面支撑，支撑面积大且角度方便调整，斜板和斜顶杆相对于顶板呈“八”字形设置，稳定性强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种液压支架的侧视图；
图2为本发明提供的一种液压支架的俯视图；
图3为本发明附图1中的A处结构放大图；
图4为本发明提供的一种液压支架中斜顶杆的结构示意图；
图5为本发明提供的一种液压支架中直线槽钢的结构剖视图；
图6为本发明提供的一种液压支架中液压缸体的结构剖视图；
图7为本发明提供的一种液压支架中短齿板的立体结构示意图。
图中：1、直线槽钢；11、主轴座；12、副轴座；13、一号滑轨；14、平移滑台；15、移动轴座；2、顶升机构；21、斜板；22、二号滑轨；23、斜滑台；24、夹头；25、一号斜杆；26、二号斜杆；27、顶板；28、定位孔；3、驱动机构；31、液压缸体；32、进油管；33、回油管；34、内凸条；35、滑板；36、导杆；37、外凸条；38、引导框；39、直线滑轨；310、啮齿板；311、转轴；312、内齿轮；313、外齿轮；314、错位槽；315、锁止气缸；4、调角机构；41、斜顶杆；42、导向滑轨；43、平移架；44、一号气缸；45、二号气缸；46、长齿板；47、短齿板；48、调角座。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图7所示，本发明所述的一种液压支架，包括直线槽钢1、顶升机构2、驱动机构3和调角机构4，所述直线槽钢1上设置有顶升机构2和驱动机构3，所述驱动机构3的输出端与顶升机构2相连，所述顶升机构2上还设置有调角机构4，所述直线槽钢1的其中一端固定设置有主轴座11，所述直线槽钢1的另一端固定设置有副轴座12，所述主轴座11和副轴座12之间且位于直线槽钢1的上侧设置有一号滑轨13，所述一号滑轨13上滑动连接有平移滑台14，所述平移滑台14上侧固定设置有移动轴座15，直线槽钢1的截面呈“凹”字形结构，具有良好的导向作用，且在直线槽钢1的底壁上设置有多个锚定孔，通过人工向巷道底壁定桩的方式，可有效增加直线槽钢1与巷道底壁的摩擦力，从而避免直线槽钢1出现受力滑脱的情况出现，能够完全保证施工安全。
具体的，所述顶升机构2包括斜板21、二号滑轨22、斜滑台23、夹头24、一号斜杆25、二号斜杆26、顶板27和定位孔28，所述斜板21铰接在主轴座11上，所述斜板21的下侧中部螺丝固定有二号滑轨22，所述二号滑轨22上滑动连接有斜滑台23，所述斜滑台23上固定设置有夹头24，所述夹头24上铰接有一号斜杆25和二号斜杆26，所述斜板21的顶端铰接有顶板27，所述顶板27上开设有若干定位孔28，斜板21与直线槽钢1之间呈“入”字形结构设置，其中斜板21与直线槽钢1之间的夹角越大，则顶板27的高度越高，斜板21与直线槽钢1之间的夹角越小，则顶板27的高度越底，“入”字形结构便于对巷道侧壁进行支撑，且能够根据支撑要求，有效调整支护位置，对巷道的侧支护能力突出。
具体的，所述驱动机构3包括液压缸体31、进油管32、回油管33、内凸条34、滑板35、导杆36、外凸条37、引导框38、直线滑轨39、啮齿板310、转轴311、内齿轮312、外齿轮313、错位槽314和锁止气缸315，所述液压缸体31固定连接在直线槽钢1的一侧端面上，所述液压缸体31的前后两端均固定嵌设有进油管32和回油管33，所述液压缸体31内壁设置有若干内凸条34，所述内凸条34上等距设置有错位槽314，所述液压缸体31内滑动嵌设有滑板35，所述滑板35的一侧端面上固定连接有导杆36，所述导杆36的外侧等距设置有若干外凸条37，所述导杆36的其中一端穿过液压缸体31端面与平移滑台14连接，所述液压缸体31的一端上侧固定焊接有引导框38，所述引导框38的顶壁上螺丝固定有直线滑轨39，所述直线滑轨39上滑动连接有啮齿板310，所述啮齿板310的下方设置有转轴311，所述转轴311通过轴承转动嵌设在引导框38侧壁上，所述转轴311位于引导框38内的一端设置有内齿轮312，所述转轴311位于引导框38外的一端设置有外齿轮313，所述直线滑轨39的一端固定连接有锁止气缸315，所述锁止气缸315的输出端与啮齿板310固定连接，进油管32和回油管33均与液压泵站相连通，错位槽314等距设置在液压缸体31内壁上，液压泵站通过进油和回油控制滑板35移动时，滑板35缓慢移动至与错位槽314正对位置，由锁止气缸315顶推啮齿板310滑动，进而啮合内齿轮312转动，从而同轴传动外齿轮313啮合导杆36，使得滑板35可转至错位槽314内锁紧。
具体的，所述调角机构4包括斜顶杆41、导向滑轨42、平移架43、一号气缸44、二号气缸45、长齿板46、短齿板47和调角座48，两个所述导向滑轨42对称设置在二号斜杆26上，两个所述导向滑轨42之间且位于二号斜杆26上固定连接有长齿板46，两个所述导向滑轨42之间滑动连接有平移架43，所述平移架43的上侧螺丝固定有一号气缸44，所述一号气缸44的输出端穿过一号气缸44固定连接有短齿板47，所述平移架43上还固定设置有调角座48，所述调角座48上铰接有斜顶杆41，所述二号气缸45固定连接在导向滑轨42的底端，所述二号气缸45的输出端与平移架43固定连接，调角座48的位置移动能够调整斜顶杆41的倾斜角度，进而使得顶板27的角度可调，且气动调节的方式相较于液压传动柔性更好，从而避免斜板21角度调整后顶板27容易卡死的情况。
具体的，所述一号斜杆25的底端与主轴座11铰接，所述二号斜杆26的底端与副轴座12铰接，所述一号斜杆25和二号斜杆26呈“人”字形对立设置，传统斜臂式液压支架为单独液压支撑结构，其应力集中，对铰接件磨损程度大，通过增设倾斜支臂的方式能够增加受力点，有效减少局部应力，从而起到增加支护强度的作用，且“人”字形结构与直线槽钢1之间形成等腰三角结构，使得各支撑部位受力均匀，进一步减少局部形变的可能性。
具体的，所述导杆36的外壁结构与外齿轮313的结构相契合，所述导杆36和液压缸体31之间通过密封轴承连接，导杆36外类似于齿柱结构，为减少摩擦损耗并减少应力集中情况，导杆36齿柱各拐点均设置有倒角结构，由外齿轮313啮合导杆36转动，进而调整滑板35的角度，密封轴承的中部对应导杆36结构设置有穿槽结构，导杆36转动时，不会对液压缸体31造成影响。
具体的，所述滑板35的结构与液压缸体31的内壁结构相适配，所述错位槽314与滑板35对应设置，滑板35对应液压缸体31的内凸条34设置有多个凹槽结构，这使得滑板35只能沿直线移动，直至滑板35与错位槽314对齐时，滑板35则可转动一定角度。
具体的，所述长齿板46和短齿板47对应设置，所述斜顶杆41的顶端与顶板27铰接，所述斜顶杆41与顶板27之间的夹角始终为钝角，斜顶杆41和斜板21呈“八”字形设置，该结构轴向支撑能力强，对侧向压力支护能力更强。
工作原理，先在直线槽钢1的锚定孔内嵌入锚钉，锚钉深度应不低于15公分，启动液压泵，并由液压分流系统合理控制液压油在油箱和液压缸体31之间流通调整，通过控制滑板35两侧油液比例则能够控制导杆36的伸缩，导杆36沿直线运动，到达预定长度范围后，由锁止气缸315推动啮齿板310驱动内齿轮312，滑板35与临近错位槽314正对时，则外齿轮313可啮合导杆36转动，使得滑板35的突凸出边嵌入错位槽314内，实现错位支撑，导杆36的移动可带动平移滑台14沿一号滑轨13直线运动，从而能够改变一号斜杆25和二号斜杆26之间的夹角，实现斜板21的抬升或下降动作，斜滑台23可沿二号滑轨22滑动，从而可避免卡死现象，待顶板27的一端与巷道顶壁接触后，由二号气缸45推动平移架43滑动，进而使得斜顶杆41顶端高度上升，使得顶板27能够完全与顶面贴合，一号气缸44启动推动短齿板47与长齿板46卡死，从而可限定顶板27倾斜角度，有效支护巷道。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种液压支架，包括直线槽钢(1)、顶升机构(2)、驱动机构(3)和调角机构(4)，其特征在于：所述直线槽钢(1)上设置有顶升机构(2)和驱动机构(3)，所述驱动机构(3)的输出端与顶升机构(2)相连，所述顶升机构(2)上还设置有调角机构(4)；
所述直线槽钢(1)的其中一端固定设置有主轴座(11)，所述直线槽钢(1)的另一端固定设置有副轴座(12)，所述主轴座(11)和副轴座(12)之间且位于直线槽钢(1)的上侧设置有一号滑轨(13)，所述一号滑轨(13)上滑动连接有平移滑台(14)，所述平移滑台(14)上侧固定设置有移动轴座(15)。
2.根据权利要求1所述的一种液压支架，其特征在于：所述顶升机构(2)包括斜板(21)、二号滑轨(22)、斜滑台(23)、夹头(24)、一号斜杆(25)、二号斜杆(26)、顶板(27)和定位孔(28)，所述斜板(21)铰接在主轴座(11)上，所述斜板(21)的下侧中部螺丝固定有二号滑轨(22)，所述二号滑轨(22)上滑动连接有斜滑台(23)，所述斜滑台(23)上固定设置有夹头(24)，所述夹头(24)上铰接有一号斜杆(25)和二号斜杆(26)，所述斜板(21)的顶端铰接有顶板(27)，所述顶板(27)上开设有若干定位孔(28)。
3.根据权利要求1所述的一种液压支架，其特征在于：所述驱动机构(3)包括液压缸体(31)、进油管(32)、回油管(33)、内凸条(34)、滑板(35)、导杆(36)、外凸条(37)、引导框(38)、直线滑轨(39)、啮齿板(310)、转轴(311)、内齿轮(312)、外齿轮(313)、错位槽(314)和锁止气缸(315)，所述液压缸体(31)固定连接在直线槽钢(1)的一侧端面上，所述液压缸体(31)的前后两端均固定嵌设有进油管(32)和回油管(33)，所述液压缸体(31)内壁设置有若干内凸条(34)，所述内凸条(34)上等距设置有错位槽(314)，所述液压缸体(31)内滑动嵌设有滑板(35)，所述滑板(35)的一侧端面上固定连接有导杆(36)，所述导杆(36)的外侧等距设置有若干外凸条(37)，所述导杆(36)的其中一端穿过液压缸体(31)端面与平移滑台(14)连接，所述液压缸体(31)的一端上侧固定焊接有引导框(38)，所述引导框(38)的顶壁上螺丝固定有直线滑轨(39)，所述直线滑轨(39)上滑动连接有啮齿板(310)，所述啮齿板(310)的下方设置有转轴(311)，所述转轴(311)通过轴承转动嵌设在引导框(38)侧壁上，所述转轴(311)位于引导框(38)内的一端设置有内齿轮(312)，所述转轴(311)位于引导框(38)外的一端设置有外齿轮(313)，所述直线滑轨(39)的一端固定连接有锁止气缸(315)，所述锁止气缸(315)的输出端与啮齿板(310)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种液压支架，其特征在于：所述调角机构(4)包括斜顶杆(41)、导向滑轨(42)、平移架(43)、一号气缸(44)、二号气缸(45)、长齿板(46)、短齿板(47)和调角座(48)，两个所述导向滑轨(42)对称设置在二号斜杆(26)上，两个所述导向滑轨(42)之间且位于二号斜杆(26)上固定连接有长齿板(46)，两个所述导向滑轨(42)之间滑动连接有平移架(43)，所述平移架(43)的上侧螺丝固定有一号气缸(44)，所述一号气缸(44)的输出端穿过一号气缸(44)固定连接有短齿板(47)，所述平移架(43)上还固定设置有调角座(48)，所述调角座(48)上铰接有斜顶杆(41)，所述二号气缸(45)固定连接在导向滑轨(42)的底端，所述二号气缸(45)的输出端与平移架(43)固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种液压支架，其特征在于：所述一号斜杆(25)的底端与主轴座(11)铰接，所述二号斜杆(26)的底端与副轴座(12)铰接，所述一号斜杆(25)和二号斜杆(26)呈“人”字形对立设置。
6.根据权利要求3所述的一种液压支架，其特征在于：所述导杆(36)的外壁结构与外齿轮(313)的结构相契合，所述导杆(36)和液压缸体(31)之间通过密封轴承连接。
7.根据权利要求3所述的一种液压支架，其特征在于：所述滑板(35)的结构与液压缸体(31)的内壁结构相适配，所述错位槽(314)与滑板(35)对应设置。
8.根据权利要求4所述的一种液压支架，其特征在于：所述长齿板(46)和短齿板(47)对应设置，所述斜顶杆(41)的顶端与顶板(27)铰接，所述斜顶杆(41)与顶板(27)之间的夹角始终为钝角。
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|---|---|---|---|---|
| CN117588248A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 阳泉市广凯机械制造有限公司 | 一种顶梁和液压支架及其使用方法 |
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2020
- 2020-09-27 CN CN202011035019.1A patent/CN112145213A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN117588248A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 阳泉市广凯机械制造有限公司 | 一种顶梁和液压支架及其使用方法 |
| CN117588248B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-03-29 | 阳泉市广凯机械制造有限公司 | 一种顶梁和液压支架及其使用方法 |
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