CN205117384U - 一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，包括升降千斤顶、检修平台、驱动杆、导向连杆和驱动千斤顶，升降千斤顶分别与液压支架顶梁和检修平台相铰接，驱动杆的一端与升降千斤顶铰接、另一端连接导向拉杆及驱动千斤顶，驱动千斤顶和导向连杆分别铰接在液压支架顶梁上。本实用新型解决了大采高液压支架井下顶梁阀组维修困难的现状，并将双伸缩千斤顶与检修平台、液压支架顶梁组合成平行四连杆机构，实现检修平台的二维旋转、升降动作，能够有效节约井下空间，避免妨碍采煤机的通行。同时单伸缩驱动千斤顶嵌入锁死机构并与平行四连杆机构组合，完成检修平台的二维平移驱动及锁位，提高了安全性。

Description

一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，属于煤矿开采设备技术领域。

背景技术

在煤矿的开采中，液压支架和采煤机、刮板输送机并称为“三机”，其主要功用为采煤工作进行时支护工作面上方直接顶板，保护煤机设备和工作人员的安全，是采煤工作中必不可少的支护设备。现行工作面由于开采长度较长，每个工作面所需液压支架数量较多，开采工作进行时，任一支架出现问题若不能及时处理，都会影响开采工作的顺利进行。现在所使用的液压支架，尤其是一些大采高及特大采高液压支架顶梁高度较高，而液压支架顶梁上易损零部件较多，例如顶梁阀组、侧护板千斤顶等，需要对其进行定期的检修，以保证液压支架的正常作业。在井下对大采高液压支架的顶梁进行维修作业时，由于井下特殊的防爆工作环境及较狭窄的工作空间，限制了电驱动设备及重型升降设备的使用，使得维修作业存在很大的不便，维修操作起来较为麻烦，极大地影响了维修作业的效率，甚至影响到整个开采作业的进行。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种能够以工作面乳化液泵站为动力的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，使用该检修装置能够大大提高对液压支架顶梁的检修效率，同时方便检修人员的操作。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，包括升降千斤顶、检修平台、驱动杆、导向连杆和驱动千斤顶，升降千斤顶的一端铰接在液压支架顶梁上、另一端与检修平台相铰接，驱动杆的一端与升降千斤顶铰接、另一端连接导向拉杆及驱动千斤顶，驱动千斤顶的一端铰接在液压支架顶梁上，导向连杆的一端铰接在液压支架顶梁上。

优选的，所述导向连杆与液压支架顶梁的铰接点和升降千斤顶与液压支架顶梁的铰接点处于同一水平高度，驱动千斤顶与液压支架顶梁的铰接点位于导向连杆与液压支架顶梁的铰接点的下方。此设计的好处在于，保证驱动千斤顶的驱动力始终指向导向连杆的下方，避免出现死点。

优选的，所述升降千斤顶为双伸缩升降千斤顶。此设计的好处在于，双伸缩千斤顶能够保证检修平台有足够的升降空间，在大采高液压支架的高度下，确保检修人员能够顺利的上下检修平台，进而完成对顶梁的检修作业。

优选的，所述升降千斤顶包括升降千斤顶A和升降千斤顶B，升降千斤顶A和升降千斤顶B对称设置在检修平台的两侧并分别与检修平台铰接。此设计的好处在于，使用两个升降千斤顶与检修平台的两侧对称连接，能够保证检修平台的平稳性，防止平台在升降及检修作业时发生翻转等失稳现象。

优选的，所述驱动千斤顶为单伸缩驱动千斤顶。此设计的好处在于，驱动千斤顶主要完成旋转伸缩动作带动左侧升降千斤顶运动，其自身行程不需太大，单伸缩千斤顶成本较低且能够满足使用要求。

优选的，所述驱动杆与升降千斤顶B铰接。

优选的，所述检修装置还包括驱动千斤顶液压驱动系统、升降千斤顶液压驱动系统和乳化液泵站，所述驱动千斤顶液压驱动系统包括液压锁、三位四通换向阀、过滤器、截止阀、安全阀、第一油路和第二油路，驱动千斤顶通过液压锁与三位四通换向阀连接，三位四通换向阀通过第一油路连接过滤器、截止阀后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀还通过第一油路连接安全阀后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第二油路与乳化液泵站回油管路T连接；所述升降千斤顶液压驱动系统包括液压锁、三位四通换向阀、过滤器、截止阀、安全阀、第三油路和第四油路，升降千斤顶通过液压锁与三位四通换向阀连接，三位四通换向阀通过第三油路连接过滤器、截止阀后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀还通过第三油路连接安全阀后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第四油路与乳化液泵站回油管路T连接。

该用于大采高液压支架顶梁的检修装置的使用过程如下：

(1)驱动千斤顶供油启动，驱动千斤顶的活塞杆伸出，推动升降千斤顶和检修平台旋转到竖直状态；

(2)升降千斤顶供油启动，升降千斤顶的活塞杆伸出放下检修平台；

(3)待检修人员登上检修平台后，升降千斤顶的活塞杆缩回向上拉起检修平台；

(4)待检修人员完成检修作业后，升降千斤顶的活塞杆再次伸出放下检修平台；

(5)待检修人员走下检修平台后，升降千斤顶的活塞杆空载缩回向上拉起检修平台；

(6)驱动千斤顶再次启动，驱动千斤顶的活塞杆缩回，拉动驱动杆并带动升降千斤顶旋转收回，使检修平台贴近顶梁。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型将双伸缩千斤顶与检修平台、液压支架顶梁组合成平行四连杆机构，实现检修平台水平状态下的二维旋转、升降动作，保证维修作业完成的同时有效节约井下空间，避免妨碍采煤机的通行。

2.本实用新型将单伸缩驱动千斤顶嵌入锁死机构并与平行四连杆机构组合，完成检修平台的二维平移驱动及锁位，大大提高了安全性，避免检修人员检修作业时出现意外情况。

3.本实用新型检修装置中为防止双伸缩千斤顶误动作、单伸缩千斤顶锁死状态锁死力不足及供油压力震荡等因素造成安全隐患，在液压驱动系统中添加了安全防护措施，进一步提高了检修装置的安全性，保障了检修人员的人身安全。

4.本实用新型针对大采高及特大采高液压支架在井下处于工作位姿时顶梁阀组等部件维修困难且电动提升装置在井下难以应用的现状，创造性的开发了一套专用液压检修装置，其作用明显、效果显著，切实解决了煤炭开采现场实践应用难题。

附图说明

图1为本实用新型大采高液压支架顶梁检修装置的结构示意图；

图2为本实用新型大采高液压支架顶梁检修装置的液压控制回路原理图；

图3为本实用新型大采高液压支架顶梁检修装置驱动机构的运动示意图。

在图1中：1、13-双伸缩升降千斤顶，2-导向连杆，3-驱动杆，4-前连杆，5-检修台，6-顶梁，7-护帮板，8-二级护帮板，9-平衡千斤顶，10-掩护梁，11-后连杆，12-单伸缩驱动千斤顶，14-底座，15-立柱。

在图2中：1、13-双伸缩升降千斤顶，16、17、18-液压锁，19、26-三位四通换向阀，20、21-过滤器，22、23-截止阀，24、25、27-安全阀，12-单伸缩驱动千斤顶。

在图3中：B-B2轨迹线为驱动杆与升降千斤顶铰接点运动轨迹，A-A2轨迹线为驱动杆与驱动千斤顶铰接点运动轨迹，A2-B2为驱动千斤顶完全收回时驱动杆的位置。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，包括双伸缩升降千斤顶A1和双伸缩升降千斤顶B13、检修平台5、驱动杆3、导向连杆2和单伸缩驱动千斤顶12，升降千斤顶A1和升降千斤顶B13的一端铰接在液压支架顶梁6上、另一端与检修平台5相铰接，驱动杆3的一端与升降千斤顶B13铰接、另一端铰接导向拉杆2及驱动千斤顶12，驱动千斤顶12的一端铰接在液压支架顶梁6上，导向连杆2的一端铰接在液压支架顶梁6上，其中，导向连杆2与顶梁耳座的铰接点和升降千斤顶(包括升降千斤顶A1和升降千斤顶B13)与顶梁耳座的铰接点处于同一水平高度，驱动千斤顶12与顶梁耳座铰接点安装高度低于导向连杆2与顶梁耳座的铰接点。

本实施例中，双伸缩千斤顶能够保证检修平台有足够的升降空间，在大采高液压支架的高度下，确保检修人员顺利地上下检修平台，进而完成对顶梁的检修作业。驱动千斤顶主要完成旋转伸缩动作带动左侧升降千斤顶(包括升降千斤顶A1和升降千斤顶B13)运动，其自身行程不需太大，单伸缩千斤顶成本较低且能够满足使用要求，因而驱动千斤顶选择单伸缩千斤顶。

升降千斤顶A1和升降千斤顶B13对称设置在检修平台5的两侧并分别与检修平台5铰接。使用两个升降千斤顶与检修平台的两侧对称连接，能够保证检修平台升降的平稳性。

在液压支架顶梁上安装该检修装置时，假设驱动杆3的一端与升降千斤顶B13的夹角为θ₅。驱动千斤顶12与顶梁6之间的夹角为θ₃。以检修平台完全收回后，升降千斤顶与水平顶梁夹角为5°为例，各杆长调节及安装时的位置尺寸关系如下：

${\mathrm{\θ}}_3=arctan\frac{\frac{L_1\·L_4}{L_1+L_2}+L_7}{\frac{L_1\·(L_3+L_5)}{L_1+L_2}-L_5},{\mathrm{\θ}}_5=arccos\frac{L_4}{L_1+L_2};$

其中：L₁为导向连杆长度，L₂为驱动杆长度，L₃为驱动千斤顶与顶梁铰接点到升降千斤顶与顶梁铰接点的水平距离，L₄为驱动杆与升降千斤顶铰接点到升降千斤顶与顶梁千斤顶铰接点的长度，L₅为导向杆与顶梁的铰接点到驱动千斤顶与顶梁铰接点的水平距离，L₆为驱动千斤顶与顶梁的铰接点到导向杆运动至极限位置与驱动千斤顶所在水平线交点的距离，L₇为导向杆与顶梁铰接点到驱动千斤顶与顶梁铰接点的竖直距离。

杆长条件(保证驱动千斤顶在收缩至水平位置前不会被卡死的约束条件)：

${(L_7+L_{4}sin5)}^2+{(L_3+L_5-\sqrt{L_1^2-L_7^2}-L_{4}cos5)}^2=L_2^2.$

实施例2：

如图2所示，本实施例提供一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，结构如实施例1所述，其不同之处在于：该检修装置还包括一套有针对性设计的液压系统，该液压系统包括驱动千斤顶液压驱动系统、升降千斤顶液压驱动系统和乳化液泵站，该乳化液泵站为工作面乳化液泵站提供动力。所述驱动千斤顶液压驱动系统包括液压锁18、三位四通换向阀19、过滤器21、截止阀23、安全阀25、第一油路和第二油路，驱动千斤顶12通过液压锁18与三位四通换向阀19连接，三位四通换向阀19通过第一油路连接过滤器21、截止阀23后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀19还通过第一油路连接安全阀25后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第二油路与乳化液泵站回油管路T连接；所述升降千斤顶液压驱动系统包括液压锁(16、17)、三位四通换向阀26、过滤器20、截止阀22、安全阀24、第三油路和第四油路，升降千斤顶1和升降千斤顶13分别连接液压锁16和液压锁17，液压锁16和液压锁17与三位四通换向阀26连接，三位四通换向阀26通过第三油路连接过滤器20、截止阀22后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀还通过第三油路连接安全阀24后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第四油路与乳化液泵站回油管路T连接。

该液压系统的作业过程如下：

驱动千斤顶伸出动作：进油阶段，操作三位四通换向阀19使其工作于左位，来自乳化液泵站进油管路P的高压乳化液经截止阀23、过滤器21、三位四通换向阀19、液压锁18进入驱动千斤顶12无活塞杆腔推动驱动千斤顶活塞杆伸出，将升降千斤顶由倾斜位姿推向竖直工作状态，驱动千斤顶活塞杆完全伸出时驱动机构进入锁位状态；回油阶段，活塞推动活塞杆腔乳化液经双向锁18、三位四通换向阀19进入乳化液泵站回油管路T。

驱动千斤顶缩回动作：进油阶段，操作三位四通换向阀19使其工作于右位，来自乳化液泵站进油管路P的高压乳化液经截止阀23、过滤器21、三位四通换向阀19、液压锁18进入驱动千斤顶12有活塞杆腔推动驱动千斤顶活塞杆缩回，将升降千斤顶由竖直工作收缩到倾斜位姿，使检修台贴近液压支架顶梁以防阻碍采煤机通行；回油阶段，活塞推动无活塞杆腔乳化液经双向锁18、三位四通换向阀19进入乳化液泵站回油管路T。

其中，进油回路需在过滤器21后加装安全阀25，用于保护右侧驱动系统，当系统油压波动时，安全阀25保证系统压力在可控范围；驱动千斤顶无活塞杆腔需连接安全阀27接回油管，防止液压支架或工作台遭受撞击时驱动千斤顶无活塞腔油压过高；液压锁18可以保证单伸缩驱动千斤顶伸出过程中，系统失压时液压锁能及时关闭锁住高压乳化液，进而锁住升降台位置；而单伸缩驱动千斤顶完全伸出后，工人进行维修作业时若系统失压或切换三位四通单向阀时，液压锁可以保证右侧驱动机构有足够大的锁紧力，防止升降千斤顶误摆动造成检修人员受伤。

升降千斤顶伸出动作：操作三位四通换向阀26使其工作于左位，来自乳化液泵站进油管路P的高压乳化液经截止阀22、过滤器20、三位四通换向阀26、液压锁16(17)进入升降千斤顶1(13)无活塞杆腔，高压乳化液推动活塞杆伸出将检修台降至液压支架底座高度；回油阶段，活塞推动活塞杆腔乳化液经双向锁16(17)、三位四通换向阀26进入乳化液泵站回油管路T。

升降千斤顶缩回动作：操作三位四通换向阀26使其工作于右位，来自乳化液泵站进油管路P的高压乳化液经截止阀22、过滤器20、三位四通换向阀26、液压锁16(17)进入升降千斤顶1(13)活塞杆腔，活塞杆收回将检修台提升至工作维修高度；回油阶段，活塞推动无活塞杆腔乳化液经双向锁16(17)、三位四通换向阀26进入乳化液泵站回油管路T。

其中，进油回路需在过滤器20后加装安全阀24，用于保护左侧检修台升降系统，当系统油压波动时，安全阀24可以保证系统压力在可控范围；液压锁16、17可以保证当系统供油压力下降时，液压锁能够及时动作关闭升降千斤顶出油口防止检修台出现升降过快而“震荡”，对操作工人造成安全隐患。

该检修装置的具体运行过程如下：

(1)驱动千斤顶12供油启动，驱动千斤顶12的活塞杆伸出，驱动千斤顶12与驱动杆3的铰接点受导向连杆2约束做圆周旋转(由图3中的A2点运动到A点)，驱动杆3与升降千斤顶B13的铰接点绕升降千斤顶B13与液压支架顶梁6的铰接点做圆周旋转(由图3中的B2点运动到B点)，推动升降千斤顶1、13和检修平台5旋转到竖直锁死状态；

(2)步骤(1)完成后，升降千斤顶1、13供油启动，升降千斤顶1、13的活塞杆伸出放下检修平台5；

(3)待检修人员登上检修平台5后，升降千斤顶1、13的活塞杆缩回向上拉起检修平台5，检修人员进行检修作业；

(4)待检修人员完成检修作业后，升降千斤顶1、13的活塞杆再次伸出放下检修平台5；

(5)待检修人员走下检修平台5后，升降千斤顶1、13的活塞杆空载缩回向上拉起检修平台5；

(6)驱动千斤顶12的活塞杆缩回，拉动驱动杆3并带动升降千斤顶1、13旋转倾斜，使检修平台5贴近顶梁。

Claims (7)

1.一种用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，包括升降千斤顶、检修平台、驱动杆、导向连杆和驱动千斤顶，升降千斤顶的一端铰接在液压支架顶梁上、另一端与检修平台相铰接，驱动杆的一端与升降千斤顶铰接、另一端连接导向拉杆及驱动千斤顶，驱动千斤顶的一端铰接在液压支架顶梁上，导向连杆的一端铰接在液压支架顶梁上。

2.如权利要求1所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述导向连杆与液压支架顶梁的铰接点和升降千斤顶与液压支架顶梁的铰接点处于同一水平高度，驱动千斤顶与液压支架顶梁的铰接点位于导向连杆与液压支架顶梁的铰接点的下方。

3.如权利要求1所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述升降千斤顶为双伸缩升降千斤顶。

4.如权利要求3所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述升降千斤顶包括升降千斤顶A和升降千斤顶B，升降千斤顶A和升降千斤顶B对称设置在检修平台的两侧并分别与检修平台铰接。

5.如权利要求1所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述驱动千斤顶为单伸缩驱动千斤顶。

6.如权利要求4所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述驱动杆与升降千斤顶B铰接。

7.如权利要求1所述的用于大采高液压支架顶梁的检修装置，其特征在于，所述检修装置还包括驱动千斤顶液压驱动系统、升降千斤顶液压驱动系统和乳化液泵站，所述驱动千斤顶液压驱动系统包括液压锁、三位四通换向阀、过滤器、截止阀、安全阀、第一油路和第二油路，驱动千斤顶通过液压锁与三位四通换向阀连接，三位四通换向阀通过第一油路连接过滤器、截止阀后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀还通过第一油路连接安全阀后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第二油路与乳化液泵站回油管路T连接；所述升降千斤顶液压驱动系统包括液压锁、三位四通换向阀、过滤器、截止阀、安全阀、第三油路和第四油路，升降千斤顶通过液压锁与三位四通换向阀连接，三位四通换向阀通过第三油路连接过滤器、截止阀后与乳化液泵站进油管路P连接，三位四通换向阀还通过第三油路连接安全阀后与乳化液泵站回油管路T连接，三位四通换向阀通过第四油路与乳化液泵站回油管路T连接。