CN114017088B - 一种具有护帮机构的液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有护帮机构的液压支架，属于矿用支护领域。包括：底座；用于支撑顶壁的顶梁，所述顶梁通过安装于底座上的立柱支撑；位于底座与顶梁第一端之间的掩护梁以及连接于所述顶梁第二端的护帮梁；所述掩护梁与所述顶梁之间设置第一支撑千斤顶、所述顶梁与所述护帮梁之间设置第二支撑千斤顶；所述顶梁上还设置有辅助支撑千斤顶组件，所述辅助支撑千斤顶组件在第一位置和第二位置之间摆动，所述第一位置时，所述辅助支撑千斤顶推抵于所述护帮梁上并向所述护帮梁施加朝向煤壁的作用力，所述第二位置时，所述辅助支撑千斤顶脱离所述护帮梁。本发明解决了现有护帮机构对煤壁的护帮力不足的问题。

Description

一种具有护帮机构的液压支架

技术领域

本发明涉及煤矿用液压支架设计领域，特别涉及一种用于大采高综采工作面的具有护帮机构的液压支架。

背景技术

煤矿开采时，大采高综采工作区的煤壁片帮是不可避免的情况，因此，在大采高条件下，需要液压支架对综采工作区的顶壁和侧壁均实现有效支护。

目前，通常采用大采高护帮机构对煤壁进行支护，护帮机构对煤壁的护帮力则由护帮千斤顶提供，由于液压支架护帮结构的限制，加大对煤壁护帮力一直是个难题。随着特厚煤层开采高度的不断提高，工作面煤壁片帮变得更加严重，对液压支架护帮机构强度及护帮力要求越来越高。因此，针对大采高液压支架，护帮机构增加支撑力设计，一直本领域技术人员研究的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有护帮机构对煤壁的护帮力不足的问题。

针对上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种具有护帮机构的液压支架，包括：底座；用于支撑顶壁的顶梁，所述顶梁通过安装于底座上的立柱支撑；位于底座与顶梁第一端之间的掩护梁以及连接于所述顶梁第二端的护帮梁；所述掩护梁与所述顶梁之间设置第一支撑千斤顶、所述顶梁与所述护帮梁之间设置第二支撑千斤顶；所述顶梁上还设置有辅助支撑千斤顶组件，所述辅助支撑千斤顶组件在第一位置和第二位置之间摆动，所述第一位置时，所述辅助支撑千斤顶推抵于所述护帮梁上并向所述护帮梁施加朝向煤壁的作用力，所述第二位置时，所述辅助支撑千斤顶脱离所述护帮梁。

本发明的部分实施方式中，所述辅助支撑千斤顶组件包括第一辅助支撑千斤顶和第二辅助支撑千斤顶，其中，所述第二辅助支撑千斤顶的外壳端部铰接于所述顶梁的第一位置，所述第二辅助支撑千斤顶的活塞杆铰接于所述第一辅助支撑千斤顶的外壳侧壁上，所述第一辅助支撑千斤顶的外壳端部铰接于所述顶梁的第二位置，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述护帮梁上，所述顶梁的第一位置相比第二位置更靠近所述掩护梁。

本发明的部分实施方式中，所述第一辅助支撑千斤顶上设有第一倾角传感器，用于检测所述第一辅助支撑千斤顶相对水平方向的角度，所述护帮梁上设置第二倾角传感器，用于检测所述护帮梁相对水平方向的角度，所述顶梁上设置第三倾角传感器，用于检测所述顶梁相对水平方向的角度。

本发明的部分实施方式中，还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述第一辅助支撑千斤顶的无杆腔的压力，所述第二压力传感器用于检测所述第二辅助支撑千斤顶的无杆腔的压力。

本发明的部分实施方式中，所述护帮梁上设有支撑座，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述支撑座上。

本发明的部分实施方式中，还包括控制系统，所述控制系统用于根据第一倾角传感器、所述第二倾角传感器以及所述第三倾角传感器的检测值控制所述第二辅助支撑千斤顶的进液压力，以使所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述支撑座上。

本发明的部分实施方式中，所述支撑座包括底板以及相对设置的两个支耳，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆端部抵接于所述支撑座上。

本发明的部分实施方式中，所述支撑座的底板表面具有内凹的圆弧形槽，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆端部成型为与所述圆弧形槽匹配的半球形。

本发明的部分实施方式中，所述护帮梁包括依次连接的第一级护帮梁、第二级护帮梁以及第三级护帮梁，其中，所述第一级护帮梁与所述顶梁连接，在第一位置时，所述第一辅助支撑千斤顶于所述第二级护帮梁上。

本发明的部分实施方式中，所述第一级护帮梁与第二级护帮梁之间设置第三支撑千斤顶，所述第二级护帮梁与所述第三级护帮梁之间设置第四支撑千斤顶。

本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：

本发明提供的液压支架通过设置辅助支撑千斤顶组件对护帮梁进行辅助支撑。在工作面采煤过程中，采煤机经过时，液压支架的所述护帮梁处于收回位置，所述辅助支撑千斤顶组件处于第二位置，不影响液压支架正常升降；当采煤机通过后，液压支架的护帮梁则进行正常护帮，此时，通过电液控制系统自动控制辅助支撑千斤顶，可以自动支撑到液压支架护帮梁的支撑点，大大提高护帮机构对煤壁的护帮力，实现大采高液压支架护帮机构自动支撑煤壁的目的，解决大采高护帮机构对煤壁支撑力小的问题。

附图说明

下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:

图1为本发明具有护帮机构的液压支架处于第一位置时的结构示意图；

图2为本发明具有护帮机构的液压支架处于第二位置时的结构示意图；

图3为本发明具有护帮机构的液压支架中第一辅助支撑千斤顶与护帮梁的配合关系示意图；

图4为图3的A-A向剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、图2所示为本发明提供的具有护帮机构的液压支架的一种具体实施方式，包括：底座1，用于支撑顶壁的顶梁2，位于底座1与顶梁2第一端之间的掩护梁3以及连接于所述顶梁2第二端的护帮梁4；通过顶梁2以及护帮梁4实现了采空区顶壁及侧壁的有效支撑。其中，所述顶梁2通过安装于底座1上的立柱5支撑，所述掩护梁3与所述顶梁2之间设置第一支撑千斤顶(图中未示出)、所述顶梁2与所述护帮梁4之间设置第二支撑千斤顶6；所述顶梁2上还设置有辅助支撑千斤顶组件，所述辅助支撑千斤顶组件在第一位置和第二位置之间摆动，所述第一位置时，如图1所示，所述辅助支撑千斤顶组件推抵于所述护帮梁4上并向所述护帮梁4施加朝向煤壁的作用力，所述第二位置时，如图2所示，所述辅助支撑千斤顶组件脱离所述护帮梁4。

上述液压支架通过设置辅助支撑千斤顶组件对护帮梁4进行辅助支撑。在工作面采煤过程中，采煤机经过时，液压支架的所述护帮梁4处于收回位置，所述辅助支撑千斤顶组件处于第二位置，不影响液压支架正常升降；当采煤机通过后，液压支架的护帮梁4则进行正常护帮，此时，通过电液控制系统自动控制辅助支撑千斤顶，可以自动支撑到液压支架护帮梁4的支撑点，大大提高护帮机构对煤壁的护帮力，实现大采高液压支架护帮机构自动支撑煤壁的目的，解决大采高护帮机构对煤壁支撑力小的问题。

一种具体实施方式中，所述辅助支撑千斤顶组件包括第一辅助支撑千斤顶7和第二辅助支撑千斤顶8，其中，所述第二辅助支撑千斤顶8的外壳端部铰接于所述顶梁2的第一位置，所述第二辅助支撑千斤顶8的活塞杆铰接于所述第一辅助支撑千斤顶7的外壳侧壁上，所述第一辅助支撑千斤顶7的外壳端部铰接于所述顶梁2的第二位置，所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆抵接于所述护帮梁4上，所述顶梁2的第一位置相比第二位置更靠近所述掩护梁3。通过设置第一辅助支撑千斤顶7实现对所述护帮梁4进一步的辅助支撑，通过设置第二辅助千斤顶则能够控制第一辅助支撑千斤顶7的支撑位置，使其能够匹配护帮梁4的不同位置调整第一辅助支撑千斤顶7的支撑角度。

一种具体实施方式中，所述第一辅助支撑千斤顶7上设有第一倾角传感器，用于检测所述第一辅助支撑千斤顶7相对水平方向的角度，所述护帮梁4上设置第二倾角传感器，用于检测所述护帮梁4相对水平方向的角度，所述顶梁2上设置第三倾角传感器，用于检测所述顶梁2相对水平方向的角度。通过第二倾角传感器以及第三倾角传感器的检测角度可以获得所述第一辅助支撑千斤顶7相对所述护帮梁4的最佳支撑角度，通过第一倾角传感器的检测角度可以获得所述第一辅助支撑千斤顶7的实际支撑角度。

具体地，所述液压支架还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述第一辅助支撑千斤顶7的有杆腔的压力，以确定对于护帮梁4的支撑力，并根据不同的情况控制液压系统的第一输出压力以匹配所述第一辅助支撑千斤顶7对护帮梁4的支撑力。所述第二压力传感器用于检测所述第二辅助支撑千斤顶8的无杆腔的压力，根据不同情况控制所述第二辅助支撑千斤顶8的输出压力以调节第二辅助支撑千斤顶8的活塞杆伸出长度，使第一辅助支撑千斤顶7转动至设定角度。

具体地，为了实现第一辅助支撑千斤顶7对护帮梁4的可靠支撑，所述护帮梁4上设有支撑座41，所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆抵接于所述支撑座41上。通过确定护帮梁4的最优支撑区域，并将支撑座41固定连接于最优支撑区域，再通过控制第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆抵接于支撑座41上，实现对护帮梁4的有效支撑。

所述液压支架还包括控制系统，所述控制系统为电液控制系统，电液控制系统通过各个电信号传感器反馈的检测值控制液压系统中的电磁阀等液压元件，最终使执行元件，例如各个液压千斤顶等按要求输出不同的压力值。

具体地，所述控制系统用于根据第一倾角传感器、所述第二倾角传感器以及所述第三倾角传感器的检测值控制第二辅助支撑千斤顶8的的进液压力值，以使所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆抵接于所述支撑座41上。更具体地，根据所述第二倾角传感器以及所述第三倾角传感器的检测值能够确定所述顶梁2及所述护帮梁4所在位置，进而进一步确定所述第一辅助支撑千斤顶7的设定倾斜角度，再根据所述第一倾角传感器的检测值确定所述第一辅助支撑千斤顶7实际倾斜角度，根据实际倾斜角度与设定倾斜角度的差值控制所述第二辅助支撑千斤顶8的进液压力值以使所述第一辅助支撑千斤顶7的实际倾斜角度与设定倾斜角度小于设定阈值，这样，所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆则抵压于所述支撑座41上。

所述控制系统还用于根据所述第一压力传感器的检测值确定所述第一辅助支撑千斤顶7对于所述护帮梁4的支撑力大小，并根据不同情况下对护帮梁4的设定支撑力大小确定是否提高或降低所述第一辅助支撑千斤顶7的进液压力值。

一种实施方式中，如图3、图4所示，所述支撑座41包括底板41a以及相对设置的两个支耳41b，所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆端部抵压于所述支撑座41上，更具体地，所述支撑座41的底板41a表面具有内凹的圆弧形槽41c，所述第一辅助支撑千斤顶7的活塞杆端部成型为半球形。两者形成弧面配合以增大配合面，实现护帮梁4的可靠支撑。

一种具体实施方式中，所述护帮梁4包括依次连接的第一级护帮梁4a、第二级护帮梁4b以及第三级护帮梁4c，通过设置三级护帮梁4能够实现不同角度的煤壁支撑，匹配多种煤壁形状；其中，所述第一级护帮梁4a与所述顶梁2连接，所述第二级护帮梁4b上设置所述支撑座41，以使所述第一辅助支撑千斤顶7抵接于所述第二级护帮梁4b上。所述第二级护帮梁4b上设置所述支撑座41，使支撑点位于整个护帮梁4的中部位置，对煤壁的支撑效果较好。更具体地，所述第一级护帮梁4a、第二级护帮梁4b以及第三级护帮梁4c上分别设置倾角传感器，以获得所述第一辅助支撑千斤顶7的设定支撑角度。

具体地，所述第一级护帮梁4a与第二级护帮梁4b之间设置第三支撑千斤顶9，所述第二级护帮梁4b与所述第三级护帮梁4c之间设置第四支撑千斤顶10。

本发明通过电液控制系统自动控制第一辅助支撑千斤顶7的角度和支撑力，可以自动支撑到液压支架护帮机构的支撑点，大大提高护帮机构对煤壁的护帮力，实现大采高液压支架护帮机构自动支撑煤壁的目的，解决大采高护帮机构对煤壁支撑力小的问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，包括：

底座；

用于支撑顶壁的顶梁，所述顶梁通过安装于底座上的立柱支撑；

位于底座与顶梁第一端之间的掩护梁以及连接于所述顶梁第二端的护帮梁；所述掩护梁与所述顶梁之间设置第一支撑千斤顶、所述顶梁与所述护帮梁之间设置第二支撑千斤顶；

所述顶梁上还设置有辅助支撑千斤顶组件，所述辅助支撑千斤顶组件在第一位置和第二位置之间摆动，所述第一位置时，所述辅助支撑千斤顶组件推抵于所述护帮梁上并向所述护帮梁施加朝向煤壁的作用力，所述第二位置时，所述辅助支撑千斤顶组件顶脱离所述护帮梁；所述辅助支撑千斤顶组件包括第一辅助支撑千斤顶和第二辅助支撑千斤顶，其中，所述第二辅助支撑千斤顶的外壳端部铰接于所述顶梁的第一位置，所述第二辅助支撑千斤顶的活塞杆铰接于所述第一辅助支撑千斤顶的外壳侧壁上，所述第一辅助支撑千斤顶的外壳端部铰接于所述顶梁的第二位置，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述护帮梁上，所述顶梁的第一位置相比第二位置更靠近所述掩护梁；

所述护帮梁上设有支撑座，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述支撑座上；

所述第一辅助支撑千斤顶上设有第一倾角传感器，用于检测所述第一辅助支撑千斤顶相对水平方向的角度，所述护帮梁上设置第二倾角传感器，用于检测所述护帮梁相对水平方向的角度，所述顶梁上设置第三倾角传感器，用于检测所述顶梁相对水平方向的角度；

还包括控制系统，所述控制系统用于根据所述第二倾角传感器以及所述第三倾角传感器的检测值能够确定所述顶梁及所述护帮梁所在位置，进而确定所述第一辅助支撑千斤顶的设定倾斜角度，再根据所述第一倾角传感器的检测值确定所述第一辅助支撑千斤顶实际倾斜角度，根据实际倾斜角度与设定倾斜角度的差值控制所述第二辅助支撑千斤顶的进液压力值以使所述第一辅助支撑千斤顶的实际倾斜角度与设定倾斜角度小于设定阈值，以使所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆抵接于所述支撑座上。

2.根据权利要求1所述的一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述第一辅助支撑千斤顶的无杆腔的压力，所述第二压力传感器用于检测所述第二辅助支撑千斤顶的无杆腔的压力。

3.根据权利要求1所述的一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，所述支撑座包括底板以及相对设置的两个支耳，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆端部抵接于所述支撑座上。

4.根据权利要求3所述的一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，所述支撑座的底板表面具有内凹的圆弧形槽，所述第一辅助支撑千斤顶的活塞杆端部成型为与所述圆弧形槽匹配的半球形。

5.根据权利要求1所述的一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，所述护帮梁包括依次连接的第一级护帮梁、第二级护帮梁以及第三级护帮梁，其中，所述第一级护帮梁与所述顶梁连接，在第一位置时，所述第一辅助支撑千斤顶推抵于所述第二级护帮梁上。

6.根据权利要求5所述的一种具有护帮机构的液压支架，其特征在于，所述第一级护帮梁与第二级护帮梁之间设置第三支撑千斤顶，所述第二级护帮梁与所述第三级护帮梁之间设置第四支撑千斤顶。