一种浮摇式液压支架的制作方法

本发明涉及一种浮摇式液压支架,尤其适用于煤矿井下综合采煤机械化工作面的顶板支护,也适用于其它需要支护的场合。

背景技术：

矿山支护设备是煤矿井下必不可少的设备之一。煤矿中使用的支护设备主要有四连杆机构的液压支架，四连杆液压支架顶梁的运动轨迹为一条双纽线，具体见煤炭工业出版社于1993年出版的《煤矿支护手册》第五篇第三章第三节内容和中国矿业大学出版社于2010年出版的“十一五”高等学校国家规划教材《矿山机械》一书中关于支护设备内容。四连杆液压支架起始于上世纪60年代，70年代末开始引入我国煤矿行业。四连杆液压支架存在的问题：一：作业空间小，通风面积小，安全性能差，使用性能差，维修维护不便；二：由于其顶梁运动轨迹为一双纽线，每次使用时要进行一对一重新设计，试制和性能检测，通过检测合格后，最后才能进行液压支架的生产制造，生产效率相当低下；三：由于四连杆液压支架的结构特点，其无法实现模块化设计、标准化设计及系列化设计，设计工作量繁重，生产周期长，劳动强度大，生产成本高。基于现有四连杆液压支架的问题，改变现有液压支架的技术原理和技术结构，具有重要的现实意义和历史意义。

技术实现要素：

技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种结构工艺简单可靠、支护性能先进，作业空间大，安全性能好，生产成本低、使用性能好的一种浮摇式液压支架。

技术方案：本发明的一种浮摇式液压支架，包括顶梁，掩护梁，抬高架，底座，调节千斤顶，两根悬浮液压立柱，抬底装置，推移装置，刮板输送机，护帮装置，伸缩梁装置，液压控制阀组，阀组支架，前过桥，后过桥，底座前铰接轴，底座后铰接轴，抬高架铰接轴和掩护梁铰接轴；所述的抬高架上端通过抬高架铰接轴与掩护梁下端铰接，掩护梁上端通过掩护梁铰接轴与顶梁铰接；所述的液压控制阀组用螺栓与阀组支架连接为一体，阀组支架与后过桥焊接为一体；所述的抬高架的下部左右两端面沿其宽度各设有两个并列的安装孔，通过底座前铰接轴和底座后铰接轴可拆卸地安装于底座的后部。

所述抬高架宽度不小于底座宽度的1/4；所述抬高架具有不小于推移装置一个最大步距的长度。

所述的浮摇式液压支架配设有2个以上不同高度的抬高架。

所述底座上对应抬高架的安装孔设有轴孔。

所述的抬高架是一个钢结构部件，用钢板焊接而成，焊接后进行钻孔及镗孔机等加工作业。

所述的底座前铰接轴，底座后铰接轴，抬高架铰接轴，掩护梁铰接轴均为两根同心的短轴并左右两侧对称布置，每一根铰接轴均设有进行轴向定位的零部件。

所述的顶梁、掩护梁、底座、抬高架、前、后过桥均由钢板或型钢焊接而成。

所述的液压控制阀组由一组手动操作阀或电液远程控制阀等组成。

所述的调节千斤顶上端与顶梁铰接，下端与掩护梁铰接。

所述的调节千斤顶上端与掩护梁铰接，下端与抬高架铰接。

所述的调节千斤顶上端与掩护梁铰接，下端与底座铰接。

有益效果：本发明一种浮摇式液压支架的关键技术为悬浮液压技术和二次摇杆技术原理，支架立柱为悬浮液压立柱，抬高架与底座的连接是用底座前铰接轴和底座后铰接轴将抬高架与底座连接为一体；具有抗冲击地压的特性，提高了支架的安全性和稳定性，支架基本结构为二次摇杆技术结构，在一次摇杆上升至顶板时，二次摇杆继续使顶梁沿着一条圆弧线摆动，由于一次摇杆已接触顶板，所以二次摇杆使顶梁在较小的范围内摆动，因此，支架顶梁与顶板的相对错动距离为零，对顶板支护和围岩控制安全有效。一种浮摇式液压支架实现了模块化设计、标准化设计及系列化设计，模块内最大高度液压支架可以覆盖较小高度的液压支架，减少了中间环节，提高了生产效率，降低了生产成本，可实现液压支架的快速推广。根据煤矿顶板压力和高度设置若干模块，每一个模块设计若干相同工作阻力但高度不同的液压支架规格，而且高度规格符合系列化标准，以最高支架覆盖较低高度支架的原则，对最大高度规格样架试制、样架检测、安标取证工作，较小规格支架被覆盖，减少了中间生产环节，缩短了生产周期。主要优点有：

（1）本发明一种浮摇式液压支架实现了模块化设计，标准化设计及系列化设计，可把零部件制成标准件，根据煤层情况可组成标准系列的不同高度规格的支架，煤矿需要哪一种规格就选哪一种规格，提高了生产效率；

（2）本发明一种浮摇式液压支架可实现规模化生产，各零部件可形成生产线，以实现大规模快速、有效地生产，达到满足煤矿大规模推广液压支架的目的；

（3）本发明一种浮摇式液压支架作业空间大，通风面积大，可使用于瓦斯突出煤矿，使用安全可靠，稳定性好，使用方便，具有广泛的实用性。

（4）本发明一种浮摇式液压支架因使用了二次摇杆技术原理，在一次摇杆达到接触顶板后，二次摇杆使顶梁快速平稳接触顶板，而且顶梁与顶板的相对错动距离较传统液压支架顶梁和顶板的错动距离大大缩小，改善了顶板支护和围岩控制安全。

附图说明

附图1是本发明实施例结构示意图。

附图2是调节千斤顶的安装方式一结构示意图。

附图3是调节千斤顶的安装方式二结构示意图。

图中：顶梁－1，掩护梁－2，抬高架—3，底座－4，调节千斤顶—5，两根悬浮液压立柱－6，抬底装置—7，推移装置－8，刮板输送机－9，护帮装置—10，伸缩梁装置—11、液压控制阀组－12，阀组支架—13，前过桥—14，后过桥—15，底座前铰接轴—16，底座后铰接轴—17，抬高架铰接轴—18，掩护梁铰接轴—19。

具体实施方式

实施例：如图1所示，本发明的一种浮摇式液压支架，主要由顶梁1，掩护梁2，抬高架3，底座4，调节千斤顶5，两根悬浮液压立柱6，抬底装置7，推移装置8，刮板输送机9，护帮装置10，伸缩梁装置11、液压控制阀组12，阀组支架13，前过桥14，后过桥15，底座前铰接轴16，底座后铰接轴17，抬高架铰接轴18，掩护梁铰接轴19等组成。所述的顶梁1、掩护梁2、抬高架3、底座4由钢板及型钢焊接而成。所述的前过桥14和后过桥15由厚钢板焊接而成并与底座4焊接为一体。所述的液压控制阀组12由一组手动操作阀或电液远程控制阀、管件等组成，液压控制阀组12是支架各动作的操控中心，可手工操作或电液远程控制。所述的两根悬浮液压立柱6并列布置在顶梁1和底座4之间，两根悬浮液压立柱6的上端与顶梁1球铰接，下端与底座4球铰接。所述的调节千斤顶5上端与掩护梁2铰接，下端与底座4铰接。所述的顶梁1前端内设有伸缩梁装置11，伸缩梁装置11前端与护帮板装置10铰接。所述的掩护梁2上端通过掩护梁铰接轴19与顶梁1后端铰接，下端通过抬高架铰接轴18与抬高架3的上端铰接。所述的底座4上焊接有前过桥14和后过桥15，前过桥14上设有抬底装置7，后过桥15上设有安装液压控制阀组12的阀组支架13；所述的推移装置8设在底座4内，其两端分别与底座4和采煤工作面内的刮板输送机9铰接，推移装置8是用于推移刮板输送机9和移动液压支架的部件。所述的两根悬浮液压立柱6上下伸缩时，顶梁1围绕顶梁1与掩护梁2的掩护梁铰接轴19上下摆动；所述的调节千斤顶5上下伸缩时，掩护梁2围绕掩护梁2与抬高架3的抬高架铰接轴18上下摆动。

所述的调节千斤顶5还可以采用下列两种方式安装：方式一，调节千斤顶5上端与顶梁1铰接，下端与掩护梁2铰接（如图2所示）。方式二，调节千斤顶5上端与掩护梁2铰接，下端与抬高架3铰接（如图3所示）。这两种安装方式与图1中的安装方式相比，可以简化底座4结构，减轻底座4重量。第一种安装方式虽然使整个支架较多的依赖悬浮液压立柱6，增加了悬浮液压立柱6的负担，但是能够使调节千斤顶5随整个支架的升降而升降，使用较灵活，方便抬高架3的拆装更换。第二种安装方式不仅增强了掩护梁2的支撑强度，提高其抗弯能力，而且将支架所受压力传递给底座前铰接轴16和底座后铰接轴17，提高抬高架3的稳定性，增强其抗弯和抗剪强度。

液压控制阀组12是操纵和控制一种浮摇式液压支架的操控中心，支架上的两根悬浮液压立柱6、伸缩梁装置11、护帮装置10、推移装置8、抬底装置7、调节千斤顶5等均由液压控制阀组12来操纵控制，液压控制阀组12通过阀组支架13安装于后过桥15上。

工作过程：

支架升架时，通过操作液压控制阀组12，高压液体进入两根悬浮液压立柱6和调节千斤顶5的大腔，顶梁1、掩护梁2向上摆动上升，掩护梁2围绕掩护梁2与抬高架3的抬高架铰接轴18向上摆动，当掩护梁2上升至接触顶板时停止上升，顶梁1在两根悬浮液压立柱6作用下继续使顶梁1围绕顶梁1和掩护梁2的掩护梁铰接轴19向上摆动，直至达到支架的初撑工作阻力，伸缩梁装置11、护帮装置10随之伸出或打开，掩护梁2在上升过程中围绕与抬高架3的抬高架铰接轴18向上摆动。

支架降架时，通过操作液压控制阀组12，高压液体进入两根悬浮液压立柱6和调节千斤顶5的小腔，顶梁1围绕与掩护梁2的掩护梁铰接轴19向下摆动下降，掩护梁2围绕掩护梁2与抬高架3的抬高架铰接轴18向下摆动下降，伸缩梁装置11和护帮装置10随之收缩。

支架推溜时，通过操作液压控制阀组12，高压液体进入推移装置8内千斤顶的小腔或大腔，并推移刮板输送机9，推移装置8内千斤顶的最大行程为推移装置8的最大步距。

支架移架时，刮板输送机9固定，通过操作液压控制阀组12，高压液体进入推移装置8内千斤顶的大腔或小腔，拉移液压支架。

支架四个动作的完成均是通过操作液压控制阀组12来完成的，支架的动作顺序是根据工作面现场情况确定，支架每完成升架、降架、推溜及移架四个动作一次，支架便完成一个工作循环。

在上述工作过程中，为了适应不同高度顶板的支护，可将底座前铰接轴16和底座后铰接轴17取下，更换不同高度的抬高架3，以满足施工需要。