液压支架水平加载箱及液压支架试验台的制作方法

本实用新型涉及采煤设备检测技术领域，具体涉及液压支架水平加载箱及液压支架试验台。

背景技术：

在煤层开采作业中，为防止顶部岩层塌落对采煤和运输造成影响，通常使用液压支架作为支护装置对顶部岩层进行稳定支撑，液压支架一般都包括底座、立柱和顶梁，通常立柱为液压油缸，其上下两端分别连接在底座和顶梁上，通过顶梁对顶部岩层形成支撑，防止矸石散落威胁人员安全。

为了确保液压支架的性能可靠，能够满足实际的工况要求，在液压支架生产组装成整机后，必须进行相应的性能检测和适应性试验，液压支架试验台即为针对液压支架的测试平台。其中顶部支撑能力测试是各项检测的核心，一般情况下采用内加载的方式测试，即加载箱固定，由液压支架本身的液压油缸向上驱动顶梁对加载箱施压进行试验。

但是该测试方式与采煤实际的工作环境相差较大，因为液压支架的顶梁向上支撑到位后，可能由于顶板倾斜对顶梁产生水平方向的分力，而且如果当前的工作面完成采煤作业之后，需要将液压支架向前拉动，此时顶梁也会与顶部岩层发生摩擦滑动。这两种情况下，顶梁会受到平面滑擦力的作用，只有对液压支架进行动态模拟测试，才能做出更真实、可靠的测试评价，相比之下，现有的测试存在偏离实际、功能片面的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种液压支架水平加载箱，以解决现有试验装置仅能作静态的竖向加载测试，不能模拟出顶梁会受到平面滑擦力的真实受力的问题。同时本实用新型的目的还在于提供一种液压支架试验台，以解决现有试验装置仅能作静态的竖向加载测试，不能模拟出顶梁会受到平面滑擦力的真实受力的问题。

为实现上述目的，本实用新型的液压支架水平加载箱的技术方案是：

液压支架水平加载箱包括箱体，箱体的下部浮动装配有可沿水平方向浮动的浮块，箱体上还设置有用于带动浮块而使其在水平面内进行移动的侧向驱动件。

有益效果：通过在箱体上设置侧向驱动件，使加载在顶梁上的浮块能够水平面内发生位移，此时的顶梁会与压紧在其上侧面的浮块发生相对滑移，更加接近真实采煤作业中，液压支架在移动和振动条件下受到顶部岩层的摩擦滑动，此状态下测出了动态结果，对液压支架的评价也更加真实可靠。

浮块在水平面内侧向移动，可以模拟液压支架的侧滑，同样为了测出液压支架在拉动时顶梁的承载性能，对侧向驱动件的设置位置进一步限定，定义箱体的长度延伸方向与测试的液压支架的前后方向一致，所述侧向驱动件在箱体上沿其长度延伸方向设置，用于带动浮块在顶梁上沿液压支架的前后方向进行位移。

为了便于在箱体上安装侧向驱动件，对箱体的结构进一步限定，所述箱体为向上拱起的拱形箱体，浮块设置在拱形箱体围成的容纳空间内，所述侧向驱动件对应设置在拱形箱体的两端部。

为了提高侧向驱动件对浮块的加载力，对侧向驱动件进一步限定，所述侧向驱动件成组设置在拱形箱体的两端部。

为了保证液压油缸的推杆同步伸出，对侧向驱动件进一步限定，所述侧向驱动件为液压油缸，同一组液压油缸的油路相互连通。

为了提高使用时的安全性，在箱体上增加相应的结构，所述浮块可上下浮动装配在箱体上，箱体上还设置有用于约束浮块在上下方向上的浮动范围的限位结构。防止撤出液压支架后浮块从加载箱上掉落。

为了便于加工生产及后期装配，对限位结构进一步限定，所述限位结构为与箱体固定的限位件。

为了模拟出顶部岩层对液压支架施加的向下压力，使顶梁可同时受到竖向向下的加载力和平面滑擦力，对加载箱进一步限定，箱体上还设置有竖向驱动件，竖向驱动件与浮块沿上下方向设置以使竖向驱动件向下顶压浮块从而对液压支架的顶梁进行加载。

为实现上述目的，本实用新型的液压支架试验台的技术方案是：

液压支架试验台包括加载箱，加载箱包括箱体，箱体的下部浮动装配有可沿水平方向浮动的浮块，箱体上还设置有用于带动浮块而使其在水平面内进行移动的侧向驱动件。

有益效果：通过在箱体上设置侧向驱动件，使加载在顶梁上的浮块能够水平面内发生位移，此时的顶梁会与压紧在其上侧面的浮块发生相对滑移，更加接近真实采煤作业中，液压支架在移动和振动条件下受到顶部岩层的摩擦滑动，此状态下测出了动态结果，对液压支架的评价也更加真实可靠。

浮块在水平面内侧向移动，可以模拟液压支架的侧滑，同样为了测出液压支架在拉动时顶梁的承载性能，对侧向驱动件的设置位置进一步限定，定义箱体的长度延伸方向与测试的液压支架的前后方向一致，所述侧向驱动件在箱体上沿其长度延伸方向设置，用于带动浮块在顶梁上沿液压支架的前后方向进行位移。

为了便于在箱体上安装侧向驱动件，对箱体的结构进一步限定，所述箱体为向上拱起的拱形箱体，浮块设置在拱形箱体围成的容纳空间内，所述侧向驱动件对应设置在拱形箱体的两端部。

为了提高侧向驱动件对浮块的加载力，对侧向驱动件进一步限定，所述侧向驱动件成组设置在拱形箱体的两端部。

为了保证液压油缸的推杆同步伸出，对侧向驱动件进一步限定，所述侧向驱动件为液压油缸，同一组液压油缸的油路相互连通。

为了提高使用时的安全性，在箱体上增加相应的结构，所述浮块可上下浮动装配在箱体上，箱体上还设置有用于约束浮块在上下方向上的浮动范围的限位结构。防止撤出液压支架后浮块从加载箱上掉落。

为了便于加工生产及后期装配，对限位结构进一步限定，所述限位结构为与箱体固定的限位件。

为了模拟出顶部岩层对液压支架施加的向下压力，使顶梁可同时受到竖向向下的加载力和平面滑擦力，对该加载箱进一步限定，箱体上还设置有竖向驱动件，竖向驱动件与浮块沿上下方向设置以使竖向驱动件向下顶压浮块从而对液压支架的顶梁进行加载。

附图说明

图1为本实用新型的液压支架试验台的具体实施例1中试验台的立体示意图；

图2为图1中加载箱的立体示意图；

图3为图2中加载箱的主视示意图；

图4为图2中加载箱的仰视示意图；

图中：1-箱体、10-竖向液压油缸、11-前侧液压油缸、12-后侧液压油缸、2-矩形浮块、21-T型挂钩、22-T型卡槽、4-架体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例1，如图1至图4所示，液压支架试验台包括架体4和加载箱，加载箱包括箱体1，箱体1的中部均布设置有竖向液压油缸10，竖向液压油缸10的缸体与箱体1固定其推杆可进行竖向伸缩，在箱体1的下部浮动装配有矩形浮块2，竖向液压油缸10的推杆能够顶压在矩形浮块2的上侧面，并对矩形浮块2下的液压支架加载竖向向下的压力，从而实现模拟顶梁受到顶部岩层的竖向向下的压力。

箱体1为向上拱起的拱形结构，矩形浮块2对应浮动装配在拱形所围的容纳空间内，在箱体1的前、后两侧部还分别设置有前侧液压油缸11和后侧液压油缸12，各侧液压油缸的推杆伸出分别对矩形浮块2的侧部产生平面内向后或向前的推力，从而模拟出实际工况条件下，液压支架因震动产生微动或拉动液压支架导致其顶梁与顶部岩层产生平面内的滑动摩擦力。竖向液压油缸10以及前侧液压油缸11或后侧液压油缸12同时加载，与真实采煤作业中，顶梁受到顶部岩层的竖向向下和平面内的滑擦力的动态受力情况更吻合，最终检测出的液压支架数据参数更真实、可靠。

为了防止当液压支架从加载箱撤出后矩形浮块2从箱体1上掉落，在箱体1和矩形浮块2之间增加T型挂钩21，T型挂钩21的上T型结构嵌合在箱体1的嵌位中，T型挂钩21的下端伸出箱体1并向内侧凸出有凸起部分，通过凸起部分与矩形浮块2的上侧边缘挡止配合，从而实现防脱功能。而且T型挂钩21设置在箱体1的左、右两侧部，当矩形浮块2进行前后移动时，保证T型挂钩21不对矩形浮块2的移动造成干涉，防止T型挂钩21弯折受损。

前侧液压油缸11、后侧液压油缸12以及竖向液压油缸10分别成组设置，同组液压油缸其油路相互连通，保证各个推杆同步伸出，确保矩形浮块2移动的受力的稳定和平衡性，通过检测油路中液压油的压力来反映出液压支架的承受加载力的大小。在矩形浮块2的底面上设置沿宽度方向延伸的T型卡槽22，在T型卡槽22中卡入相应形状的模拟垫块，模拟垫块的下侧面具有与顶部岩层形状接近的外形，使顶梁的受力更加切合实际。

上述具体实施例1为本实用新型的液压支架试验台的优选实施方式，其他实施例中，可以根据需要对相应的结构进行调整、简化或者进一步优化，具体可以有以下几种调整变化形式：

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例2，液压支架试验台包括加载箱，加载箱包括箱体，箱体的下部浮动装配有可沿水平方向浮动的浮块，箱体上还设置有用于带动浮块而使其在水平面内进行移动的侧向驱动件。本实施例中的侧向驱动件除了采用上述具体实施例1中的形式之外，也可以采用其他形式，比如：侧向驱动件分别设置在箱体的宽度的两侧部，通过开启侧向驱动件实现模拟出液压支架受到横向滑擦力的作用。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例3，作为对具体实施例2的进一步优化，为了测出液压支架在拉动时顶梁的承载性能，定义箱体的长度延伸方向与测试的液压支架的前后方向一致，所述侧向驱动件在箱体上沿其长度延伸方向设置，用于带动浮块在顶梁上沿液压支架的前后方向进行位移。其他实施例中，侧向驱动件可以分别设置在箱体的宽度的两侧部，通过开启侧向驱动件实现模拟出液压支架侧滑时受到横向滑擦力的作用。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例4，作为对具体实施例2或3的进一步优化，为了便于在箱体上安装侧向驱动件，所述箱体为向上拱起的拱形箱体，浮块设置在拱形箱体围成的容纳空间内，所述侧向驱动件对应设置在拱形箱体的两端部，其他实施例中，箱体可以是平板结构。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例5，作为对具体实施例4的进一步优化，为了提高侧向驱动件对浮块的加载力，所述侧向驱动件成组设置在拱形箱体的两端部，其他实施例中，侧向驱动件可以是两个或两个上成组设置。各组液压油缸的油路相互独立，且通过在推杆和矩形浮块之间增设压力传感器，检测实时加载压力。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例6，作为对具体实施例2或3或5的进一步优化，为了保证液压油缸的推杆同步伸出，所述侧向驱动件为液压油缸，同一组液压油缸的油路相互连通，其他实施例中，同一组液压油缸的油路相互独立，通过相应的控制器控制同步供油。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例7，作为对具体实施例2或3或5的进一步优化，为了提高使用时的安全性，所述浮块可上下浮动装配在箱体上，箱体上还设置有用于约束浮块在上下方向上的浮动范围的限位结构。防止撤出液压支架后浮块从加载箱上掉落，其他实施例中，限位结构可以是浮块本身的一部分。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例8，作为对具体实施例7的进一步优化，为了便于加工生产及后期装配，所述限位结构为与箱体固定的限位件，其他实施例中，限位结构可以是与浮块固定的。

本实用新型的液压支架试验台的具体实施例9，作为对具体实施例2或3或5的进一步优化，为了模拟出顶部岩层对液压支架施加的向下压力，使顶梁可同时受到竖向向下的加载力和平面滑擦力，箱体上还设置有竖向驱动件，竖向驱动件与浮块沿上下方向设置以使竖向驱动件向下顶压浮块从而对液压支架的顶梁进行加载，其他实施例中，竖向驱动件与浮块之间可以柔性连接。

本实用新型的液压支架水平加载箱的具体实施例，与本实用新型的液压支架试验台的具体实施方式中加载箱的各具体实施例相同，在此不再赘述。