CN205677651U - 大采高三角形液压支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种大采高三角形液压支架，第一箱型板与第二箱型板滑动连接，第一箱型板经伸缩千斤顶与第二箱型板连接，第一箱型板的一端与底板梁的一端铰接，底板梁与立柱的一端铰接，立柱的另一端铰接第二箱型板，底板梁装配连接推移千斤顶的一端，第二箱型板的一端铰接转动小梁的一端，转动小梁的另一端铰接上护帮板的一端，上护帮板的另一端铰接下护帮板的一端，下护帮板装配连接贴帮千斤顶的一端，第二箱型板经长护帮千斤顶与下护帮板铰接，第二箱型板经短护帮千斤顶与上护帮板铰接，第二箱型板经小梁千斤顶与转动小梁铰接。本实用新型的有益效果为：结构简单，稳定可靠，减少控顶面积，实现支架轻型化和对作业空间的全封闭支护。

Description

大采高三角形液压支架

技术领域

本实用新型涉及矿山机械技术领域，特别是涉及一种大采高三角形液压支架。

背景技术

目前，我国煤矿井下综采工作面使用的液压支架，一直沿用上世纪80年代引进的国外产品的结构形式，即以由顶梁、掩护梁、底座、立柱和杆稳定机构等构件组成的“四连杆结构支架”维护作业空间、支撑“控顶距”上部顶板荷载、控制其弯曲下沉。“控顶距”和采高越大，对支架的结构强度与支护强度要求也越大。随着近几年我国厚煤层一次采全高技术的发展，为了满足支架的结构强度与支护强度，“四连杆结构支架”的单架重量有的达到数十吨、甚至上百吨，单架成本几十到上百万元，不仅造成支护设备投资越来越高，而且支架搬运、安装、维护更加艰难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大采高三角形液压支架，结构简单，稳定可靠，减少控顶面积，实现支架轻型化和对作业空间的全封闭支护。

本实用新型提供一种大采高三角形液压支架，包括第一箱型板、第二箱型板、底板梁、上护帮板、下护帮板、转动小梁、立柱、推移千斤顶、贴帮千斤顶、长护帮千斤顶、短护帮千斤顶、小梁千斤顶和伸缩千斤顶，第一箱型板与第二箱型板滑动连接，第一箱型板经伸缩千斤顶与第二箱型板连接，第一箱型板的一端与底板梁的一端铰接，底板梁与立柱的一端铰接，立柱的另一端铰接第二箱型板，底板梁装配连接推移千斤顶的一端，第二箱型板的一端铰接转动小梁的一端，转动小梁的另一端铰接上护帮板的一端，上护帮板的另一端铰接下护帮板的一端，下护帮板装配连接贴帮千斤顶的一端，第二箱型板经长护帮千斤顶与下护帮板铰接，第二箱型板经短护帮千斤顶与上护帮板铰接，第二箱型板经小梁千斤顶与转动小梁铰接。

进一步的，还包括侧护板和侧护千斤顶，侧护板与第二箱型板滑动连接，侧护板经侧护千斤顶与第二箱型板连接。

进一步的，所述第一箱型板为内套筒结构，第二箱型板为可嵌套于内套筒结构外表面的外套筒结构，伸缩千斤顶位于内套筒结构的第一箱型板和外套筒结构的第二箱型板的内部。

进一步的，底板梁的另一端铰接立柱的一端。

进一步的，底板梁包括左底板梁和右底板梁，左底板梁和右底板梁的前端经前结构板固定连接，左底板梁和右底板梁的后端经后结构板固定连接，推移千斤顶的一端装配连接后结构板。

进一步的，伸缩千斤顶包括左伸缩千斤顶和右伸缩千斤顶，左伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱型板和第二箱型板，右伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱箱型板和第二箱型板。

进一步的，立柱包括左立柱和右立柱，左立柱的两端分别铰接底板梁和第二箱型板，右立柱的两端分别铰接底板梁和第二箱型板。

进一步的，长护帮千斤顶包括左长护帮千斤顶和右长护帮千斤顶，左长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和下护帮板，右长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和下护帮板。

进一步的，短护帮千斤顶包括左短护帮千斤顶和右短护帮千斤顶，左短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和上护帮板，右短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和上护帮板。

进一步的，小梁千斤顶包括左小梁千斤顶和右小梁千斤顶，左小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和转动小梁，右小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和转动小梁。

与现有技术相比，本实用新型的大采高三角形液压支架具有以下特点和优点：

1、本实用新型的大采高三角形液压支架，利用“三角形”的稳定性和“三角形”结构的整体强度、刚度，沿煤壁顶端强力切顶，结构简单，稳定可靠；

2、本实用新型的大采高三角形液压支架，将支架的“控顶距”降低到零至一个截深，最大程度减少控顶面积和支护荷载；

3、本实用新型的大采高三角形液压支架，实现了支护空间全封闭，消除了架前冒顶与煤壁片帮的隐患；

4、本实用新型的大采高三角形液压支架，实现支架轻型化，降低设备成本，便于支架的运输、安装和维护；

5、本实用新型的大采高三角形液压支架，适合厚煤层开采，有助于淘汰放顶煤开采工艺，提高资源回收率。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架结构侧视图；

图2为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架图1中的A向视图；

图3为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架图1中的C向视图；

图4为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架图1中的B向视图；

图5为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架工作状态示意图；

图6为本实用新型实施例中大采高三角形液压支架组成的“三角形”力学结构模型示意图；

其中，

101、第一箱型板,102、第二箱型板，2、底板梁，31、上护帮板，32、下护帮板，4、转动小梁，5、立柱，6、推移千斤顶，7、贴帮千斤顶，8、长护帮千斤顶，9、短护帮千斤顶，10、小梁千斤顶，11、伸缩千斤顶，12、侧护板，13、侧护千斤顶，14、刮板输送机。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实施例提供一种大采高三角形液压支架，第一箱型板101与第二箱型板102滑动连接，第一箱型板101为内套筒结构，第二箱型板102为可嵌套于内套筒结构外表面的外套筒结构，伸缩千斤顶11位于内套筒结构的第一箱型板101和外套筒结构的第二箱型板102的内部，伸缩千斤顶11的两端分别与第一箱型板101和第二箱型板102连接，伸缩千斤顶11带动第一箱型板101从第二箱型板102中伸出和缩回，伸缩千斤顶11与立柱5协调动作，可以灵活调节支护高度，适合4.5m-9.0m的厚煤层开采支护。第一箱型板101的一端与底板梁2的一端铰接。如图4所示，底板梁2包括左底板梁和右底板梁，左底板梁和右底板梁的前端经前结构板焊接固定，左底板梁和右底板梁的后端经后结构板焊接固定，增大底板梁2的面积以降低支架整体对底板的比压。推移千斤顶6位于底板梁2的中间位置，推移千斤顶6的一端装配连接后结构板，推移千斤顶6的另一端铰接刮板输送机14的一端。第二箱型板102的一端铰接转动小梁4的一端，转动小梁4的另一端铰接上护帮板31的一端，上护帮板31的另一端铰接下护帮板32的一端，下护帮板32装配连接贴帮千斤顶7的一端，贴帮千斤顶7的另一端支撑在刮板输送机14上。上述的第一箱型板101、第二箱型板102、转动小梁4、上护帮板31、下护帮板32、刮板输送机14、贴帮千斤顶7、推移千斤顶6和底板梁2组成了“三角形”结构，稳定性、整体强度和刚度高，沿煤壁顶端强力切顶，结构简单，稳定可靠，在煤壁的顶端强力切顶，从而将控顶距降低到0-1个截深，控顶面积减少70％至100％，从而最大程度地减少控顶面积和支护荷载，转动小梁4、上护帮板31、下护帮板32组成“三角形”结构的“高”，始终全封闭、全支护煤壁，实现对顶板、垮落矸石、煤壁的全封闭全支护，消除了架前冒顶与煤壁片帮的隐患。底板梁2的另一端铰接立柱5的一端，立柱5的另一端铰接第二箱型板102。第一箱型板101、第二箱型板102、底板梁2和立柱5组成了“冗余三角形”结构，在原“三角形”结构的基础上，进一步加强了稳定性、整体强度和刚度，使其整个大采高三角形液压支架具有“群柱、丛柱”效应。侧护板12与第二箱型板102滑动连接，侧护板12经侧护千斤顶13与第二箱型板102连接。侧护千斤顶13的伸缩带动侧护板12相对于第二箱型板102伸缩，以防止移架时漏矸。第二箱型板102经长护帮千斤顶8与下护帮板32铰接，第二箱型板102经短护帮千斤顶9与上护帮板31铰接，第二箱型板102经小梁千斤顶10与转动小梁4铰接，实现第二箱型板102与下护帮板32、上护帮板31和转动小梁4之间的灵活调节。具体的，如图5所示，a图为大采高三角形液压支架的正常工作状态；b图为采煤机接近时大采高三角形液压支架的准备状态：侧护千斤顶13伸出并达到最大工作阻力带动侧护板12相互抵紧，增强大采高三角形液压支架间的整体性，同时，贴帮千斤顶7收缩、长护帮千斤顶8收缩，带动下护帮板32转动内折，为采煤机腾出工作空间；c图为大采高三角形液压支架的临时支护状态：采煤机割出顶煤后，小梁千斤顶10伸出，推动上护帮板31内的转动小梁4抵紧煤壁，及时支护、控制顶板；d图为大采高三角形液压支架及时封闭支护煤壁：采煤机完成全断面割煤后，长护帮千斤顶8和短护帮千斤顶9协调伸出，推动下护帮板32及贴帮千斤顶7抵紧煤壁，及时封闭、支护煤壁；e图为大采高三角形液压支架拉架时的工作状态：先使推移千斤顶6伸出，将刮板运输机14推至煤壁，再操作小梁千斤顶10收缩、带动转动小梁4转动收回，长护帮千斤顶8和短护帮千斤顶9的液压锁打开，操作推移千斤顶6收缩拉架，恢复a图所示大采高三角形液压支架的正常工作状态，依次循环。本实施例中的大采高三角形液压支架相对于现有技术中的“四连杆结构支架”，结构简单，构件少，稳定可靠，抗下滑，抗倾覆，实现支架轻型化，降低设备成本，便于支架的运输、安装和维护，适合厚煤层开采，有助于淘汰放顶煤开采工艺，提高资源回收率。

如图6所示，左图为大采高三角形液压支架正常支护状态时的三角形力学结构模型，右图为大采高三角形液压支架移架前的力学结构模型。图6中，左图的三角形的斜边由第一箱型板101、第二箱型板102和伸缩千斤顶11构成，三角形的底边由底板梁2和推移千斤顶6构成，三角形的高由上护帮板31、下护帮板32和贴帮千斤顶7构成；右图的右上角顶边为转动小梁4。第一箱型板101、第二箱型板102、底板梁2、上护帮板31、下护帮板32之间不仅相互铰接，且通过伸缩千斤顶11、贴帮千斤顶7、推移千斤顶6之间相互伸缩、推移，进一步增强了“三角形”结构的可靠性与稳定性，其上部锐角尖端可强力切顶，从而将支架控顶距降低到0。正常支护状态时，见图6中左图，大采高三角形液压支架受老空区垮落矸石侧压力P1和底板与煤壁对其的反作用力，即支撑力N1、N2，共3个外力。见图6中右图，在采煤机割出顶煤且还没有割完底煤时，转动小梁4转出，抵紧煤壁并护顶，完成临时护顶，此时，大采高三角形液压支架的控顶距为1个截深，大采高三角形液压支架再受到顶板荷载为P2的正压力，P2为现行“四连杆结构支架”所受顶板荷载的20％左右。

如图2至图4所示，本实施中的大采高三角形液压支架，伸缩千斤顶11包括左伸缩千斤顶和右伸缩千斤顶，左伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱型板101和第二箱型板102，右伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱箱型板101和第二箱型板102；立柱5包括左立柱和右立柱，左立柱的两端分别铰接底板梁2和第二箱型板102，右立柱的两端分别铰接底板梁2和第二箱型板102；长护帮千斤顶8包括左长护帮千斤顶和右长护帮千斤顶，左长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和下护帮板32，右长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和下护帮板32；短护帮千斤顶9包括左短护帮千斤顶和右短护帮千斤顶，左短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和上护帮板31，右短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和上护帮板31；小梁千斤顶10包括左小梁千斤顶和右小梁千斤顶，左小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和转动小梁4，右小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板102和转动小梁4。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种大采高三角形液压支架，其特征在于：包括第一箱型板、第二箱型板、底板梁、上护帮板、下护帮板、转动小梁、立柱、推移千斤顶、贴帮千斤顶、长护帮千斤顶、短护帮千斤顶、小梁千斤顶和伸缩千斤顶，第一箱型板与第二箱型板滑动连接，第一箱型板经伸缩千斤顶与第二箱型板连接，第一箱型板的一端与底板梁的一端铰接，底板梁与立柱的一端铰接，立柱的另一端铰接第二箱型板，底板梁装配连接推移千斤顶的一端，第二箱型板的一端铰接转动小梁的一端，转动小梁的另一端铰接上护帮板的一端，上护帮板的另一端铰接下护帮板的一端，下护帮板装配连接贴帮千斤顶的一端，第二箱型板经长护帮千斤顶与下护帮板铰接，第二箱型板经短护帮千斤顶与上护帮板铰接，第二箱型板经小梁千斤顶与转动小梁铰接。

2.根据权利要求1所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：还包括侧护板和侧护千斤顶，侧护板与第二箱型板滑动连接，侧护板经侧护千斤顶与第二箱型板连接。

3.根据权利要求1所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：所述第一箱型板为内套筒结构，第二箱型板为可嵌套于内套筒结构外表面的外套筒结构，伸缩千斤顶位于内套筒结构的第一箱型板和外套筒结构的第二箱型板的内部。

4.根据权利要求1所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：底板梁的另一端铰接立柱的一端。

5.根据权利要求1所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：底板梁包括左底板梁和右底板梁，左底板梁和右底板梁的前端经前结构板固定连接，左底板梁和右底板梁的后端经后结构板固定连接，推移千斤顶的一端装配连接后结构板。

6.根据权利要求1至5任一项所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：伸缩千斤顶包括左伸缩千斤顶和右伸缩千斤顶，左伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱型板和第二箱型板，右伸缩千斤顶的两端分别连接第一箱型板和第二箱型板。

7.根据权利要求1至5任一项所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：立柱包括左立柱和右立柱，左立柱的两端分别铰接底板梁和第二箱型板，右立柱的两端分别铰接底板梁和第二箱型板。

8.根据权利要求1至5任一项所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：长护帮千斤顶包括左长护帮千斤顶和右长护帮千斤顶，左长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和下护帮板，右长护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和下护帮板。

9.根据权利要求1至5任一项所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：短护帮千斤顶包括左短护帮千斤顶和右短护帮千斤顶，左短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和上护帮板，右短护帮千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和上护帮板。

10.根据权利要求1至5任一项所述的大采高三角形液压支架，其特征在于：小梁千斤顶包括左小梁千斤顶和右小梁千斤顶，左小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和转动小梁，右小梁千斤顶的两端分别铰接第二箱型板和转动小梁。