专利名称：带夯实机构的填充支护液压支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于煤矿井下采煤工作面的支护设备，具体说是一种 在采煤工作面的采空区进行填充、支护作业的液压支架。
背景技术：
我国煤炭资源丰富，综采设备成熟，采煤工艺日趋完善，随着能源的紧缺， 我国煤炭开采步伐的日益加快，很多矿井面临着资源枯竭问题，而一些蕴藏在 建筑物、道路以及水体下面被认为不宜于开采的煤层，也越来越受到更多的关 注。国内一般通过采用条带开采、搬迁村庄、充填开采等多种技术措施来解决 "三下"的压煤问题，提高煤炭采出率。但是随着村庄搬迁成本的不断提高以 及煤层开采深度的增加，充填开采技术的优势明显体现出来，并已逐渐形成蓬 勃发展之势。现有的充填技术大多采用注水、注泥浆及填充奸石等方法来充填 采空区。注水和注泥浆都要受到当地具体地质条件的限制，在中原地区，填石 法的采用比较普遍，其缺点是在进行填充时除了需要支护设备外，还需提供专 门的运输设备以及夯实机械，因此投资很大、作业程序比较复杂。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种在采煤工作面的采空区进行支护作业的同 时还可进行填充作业的填充支护液压支架。
为达上述目的，本实用新型采用的技术方案是该带夯实机构的填充支护 液压支架包括顶梁、底座、立柱和四连杆机构，立柱与四连杆机构的上端和下 端分别与顶梁和底座相连接，在底座的后端设置有夯实机构，夯实机构的前端 与底座的后端相连接。
在夯实机构与底座之间还设置有挡矸座，挡矸座的前端与底座的后端相连 接，所述夯实机构包括摆梁、摆梁千斤顶、夯矸梁和夯奸梁千斤顶，摆梁的前 端与挡矸座相铰接，夯矸梁从摆梁的后端套装在摆梁内腔；摆梁千斤顶的前后 两端分别与摆梁和挡矸座相连接；夯矸梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和夯奸 梁相连接；在顶梁的后端还设置有移动输送装置。
所述移动输送装置包括尾梁和尾梁千斤顶，尾梁和尾梁千斤的前端分别与
顶梁相连接，尾梁千斤顶的后端与尾梁相连接；在尾梁的后部设置有托板和托 板千斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，托板千斤顶的前、 后两端分别与尾梁和托板相连接。
所述立柱为前后各两根，分别对称位于底座和顶梁的两侧，四连杆机构位于前、后立柱之间；所述四连杆机构包括上连杆、前连杆和后连杆，上连杆的 上端与顶梁相连接，上连杆的下部分别与前连杆和后连杆的顶端相连接，前、 后连杆的下端分别与底座相铰接。
所述上连杆为上部开叉的箱体结构，其两个上端分别铰接在顶梁上；前连 杆和后连杆分别为独立的箱体结构，前、后连杆的上端分别与上连杆的下部相 铰接，前、后连杆的下端分别与底座相铰接。
在顶梁前端还设置有护帮和护帮千斤顶，护帮后端与顶梁前端相铰接，护 帮千斤顶的前、后两端分别与护帮和顶梁相铰接。
在底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，推移框架的前端设置有连接 耳，推移框架的后端通过推移千斤顶与底座相连接。
所述顶梁、尾梁、摆梁和夯矸梁分别为箱体结构；在顶梁及底座与立柱两 端的连接处分别设置有柱窝。
为能实现填充与支护的双功能，本实用新型除了设置有底座、立柱、顶梁 和四连杆机构等支护装置外，还在顶梁的后端设置了尾梁和托板，在底座的后 端设置了挡矸座、摆梁和夯矸梁。在支架对采空区进行支护的同时，托板可通 过悬吊的运输机运送填充物进行填充，并通过托板在尾梁上的滑动来改变运输 机的填充位置。套装在摆梁内的夯矸梁可用来夯实己填充在采空区的填充物， 挡矸座可用来遮挡落在支架上的填充物，通过上部为Y型开叉式结构的上连杆 能更好地观察作业面上填充与夯实填充物的情况，所有上述结构使本液压支架 实现了支护与填充作业的一体化。
图1为填充支护液压支架的整体结构示意图2为图1中取消顶梁、立柱、连杆机构后底座的俯视图3为尾梁的仰视图4为托板的主视图5为挡矸座的俯视图6为摆梁与夯矸梁的装配图7为上连杆的仰视图8为前连杆的主视图9为后连杆的主视图。
具体实施方式
本填充支护液压支架包括顶梁3、底座16、立柱19和四连杆机构，顶梁3 采用整体式高强度箱体焊接结构并设有侧护板，立柱19及四连杆机构的上端 和下端分别与顶梁3以及底座16相铰接，在顶梁3的后端还设置有尾梁4和 尾梁千斤顶5，所述尾梁4采用带滑槽的高强度箱体焊接结构，尾梁4和尾梁 千斤顶5的前端与顶梁3相铰接，尾梁千斤顶5的后端与尾梁4相铰接，尾梁 4的作用是在尾梁千斤顶5的作用下支撑液压支架后部的采空区。为了搬移填 充物，在尾梁4的后部设置有托板6和托板千斤顶7，托板6的作用是吊挂填 充运输机。所述托板6采用板筋焊接结构，托板6通过设置在尾梁4底面上的 滑槽与尾梁4活动连接，托板千斤顶7的前端与尾梁4相连接，托板千斤顶7 的后端与托板6相连接，当一处的填充作业完成后，托板6可在托板千斤顶7 的推移作用下在尾梁4的滑槽中滑动到新的作业点，每个托板6的移动由人工 通过控制开关进行控制。在底座16的后端还设置有挡护装置和夯实机构，夯 实机构与挡护装置相连接。在本实施例中，所述挡护装置为挡矸座ll，挡奸座 11采用高强度箱体焊接结构，直接立于底座16的底板上，在挡矸座11的前端 与底座16尾端的连接处设有两个铰接点，以限制挡奸座11在左右方向上的摆 动。挡矸座ll的作用有两个， 一是用来遮挡从填充运输机上落下来的填充物， 如矸石类；二是连接夯实机构。所述夯实机构包括摆梁12、摆梁千斤顶13、 夯矸梁14和夯矸梁千斤顶15，摆梁12和夯矸梁14分别采用高强度箱体焊接 结构。在本实施例中，所述摆梁12为平行设置的两条箱体分别由垂直于两箱 体的加强筋连接在一起而成，在摆梁12的两条平行箱体上分别都设置有摆梁 千斤顶13。所述夯矸梁14为平行设置的两条箱体分别由垂直于两箱体的夯石干 板在后端连接而成，夯矸梁14的两个前端分别从摆梁12的后端套装在摆梁两 平行箱体的内腔；在夯矸梁14的两侧箱体上分别都设置有夯矸梁千斤顶15。 摆梁12的两个前端分别与挡矸座11相铰接，每个摆梁千斤顶13的两端分别 与摆梁12和挡矸座11相连接；摆梁千斤顶13起着绕铰接点调节摆梁仰角的 作用。每个夯矸梁千斤顶15的前后两端分别与摆梁12和夯矸梁14相连接； 夯矸梁14通过夯矸梁千斤顶15的作用实现前后伸縮，用来夯实已填充在采空 区的填充物。
在本实施例中，所述立柱19为前后各两根，分别对称位于底座16和顶梁 3的两侧，四连杆机构位于前、后立柱之间；所述四连杆机构包括上连杆8、 前连杆9和后连杆10，所述上连杆8为Y型上部开叉的开天窗式高强度箱体焊 接结构，上连杆8的两个上端分别铰接在顶梁中部；前连杆9和后连杆10分别为独立的高强度箱体焊接结构，前、后连杆的上端分别与上连杆8的下部相铰接，前、后连杆的下端分别与底座16相铰接。上连杆8、前连杆9以及后连杆10与底座16所形成的四连杆结构处在左右立柱19之间，通过上连杆8上部的Y形开叉天窗能更好地观察采空区填充夯实填充物的情况以及填充运输机的运行状况。
在顶梁3的前端还设置有护帮1和护帮千斤顶2，护帮1的后端与顶梁3的前端相铰接，护帮千斤顶2的前、后两端分别与护帮1和顶梁3相铰接，通过护帮千斤顶2支撑护帮1。护帮1的作用是在顶梁3前端起支护作用并防止煤壁片帮。所述底座16采用带过桥开裆式高强度箱体焊接结构，其直接作用于工作面底板上，在底座16的开裆处设置有推移框架17和推移千斤顶18，推移框架17的前端设置有连接耳，推移框架17的后端通过推移千斤顶18与底座16相连接，推移框架17通过前端的连接耳与主采面的运输机相连接，在推移千斤顶18的作用下起着推溜移架的作用。底座16与前后连杆9和10的铰接形式均为单轴孔铰接。另外，在顶梁3以及底座16与四个立柱19上、下两端的连接位置上，都分别设置有柱窝，以使铰链活动方便。
除了上述方案之外，也可以不设置挡护装置；或将挡护装置中的挡矸座仅设置成一个挡护立板，夯实机构可铰接在立板上、或直接铰接在底座上。还可不设置夯实机构；或将夯实机构中的摆梁和夯矸梁设置成固定一体的、或设置为多根分别带液压千斤顶的独立结构。另外，还可以将上连杆设置为H型结构、或位于左右两侧的I型独立结构，这时前、后连杆可设置为左右对称的两组，每组的上端分别与上连杆一侧的下部相铰接，每组的下端分别与立柱之间的底座两侧相铰接，同样可实现方便观察采空区填充夯实情况的目的。此外，在保证四连杆机构具有足够支撑力的情况下，也可将立柱只设置为左右对称的两根。还可以将托板设置为直接固定在尾梁上。
权利要求1、一种带夯实机构的填充支护液压支架，包括顶梁、底座、立柱和四连杆机构，立柱与四连杆机构的上端和下端分别与顶梁和底座相连接，其特征在于在底座的后端设置有夯实机构，夯实机构的前端与底座的后端相连接。
2、 根据权利要求l所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于 在夯实机构与底座之间还设置有挡矸座，挡矸座的前端与底座的后端相连接， 所述夯实机构包括摆梁、摆梁千斤顶、夯矸梁和夯矸梁千斤顶，摆梁的前端与 挡矸座相铰接，夯矸梁从摆梁的后端套装在摆梁内腔；摆梁千斤顶的前后两端 分别与摆梁和挡矸座相连接；夯矸梁千斤顶的前后两端分别与摆梁和夯矸梁相 连接；在顶梁的后端还设置有移动输送装置。
3、 根据权利要求2所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于 所述移动输送装置包括尾梁和尾梁千斤顶，尾梁和尾梁千斤的前端分别与顶梁 相连接，尾梁千斤顶的后端与尾梁相连接；在尾梁的后部设置有托板和托板千 斤顶，托板通过设置在尾梁上的滑槽与尾梁活动连接，托板千斤顶的前、后两 端分别与尾梁和托板相连接。
4、 根据权利要求3所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于 所述立柱为前后各两根，分别对称位于底座和顶梁的两侧，四连杆机构位于前、 后立柱之间；所述四连杆机构包括上连杆、前连杆和后连杆，上连杆的上端与 顶梁相连接，上连杆的下部分别与前连杆和后连杆的顶端相连接，前、后连杆 的下端分别与底座相铰接。
5、 根据权利要求4所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于 所述上连杆为上部开叉的箱体结构，其两个上端分别铰接在顶梁上；前连杆和 后连杆分别为独立的箱体结构，前、后连杆的上端分别与上连杆的下部相铰接， 前、后连杆的下端分别与底座相铰接。
6、 根据权利要求5所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于在顶梁前端还设置有护帮和护帮千斤顶，护帮后端与顶梁前端相铰接，护帮千 斤顶的前、后两端分别与护帮和顶梁相铰接。
7、 根据权利要求6所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于在底座上还设置有推移框架和推移千斤顶，推移框架的前端设置有连接耳，推 移框架的后端通过推移千斤顶与底座相连接。
8、 根据权利要求7所述的带夯实机构的填充支护液压支架，其特征在于 所述顶梁、尾梁、摆梁和夯矸梁分别为箱体结构；在顶梁及底座与立柱两端的连接处分别设置有柱窝。
专利摘要本填充支护液压支架属于矿井采煤工作面的支护设备，包括起支护作用的顶梁、底座、立柱和四连杆机构。在顶梁的后端设置有尾梁以及沿尾梁滑动的、可通过运输机将填充物运送到采空区进行填充的托板；在底座的后端设置有起挡护作用的挡矸座以及对充填在采空区的填充物起夯实作用的摆梁与夯矸梁。其中四连杆机构中的上连杆为上部开叉结构，通过上连杆上部的开叉天窗能更好地观察采空区填充、夯实填充物的情况。本实用新型集填充、支护于一身，实现了单机的填充支护一体化，简化了整体设备的结构，节约了投资成本，从而进一步提高了矿井采空区充填技术的工艺水平。
文档编号E21D23/00GK201306176SQ200820230678
公开日2009年9月9日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者亮 夏, 张冬梅, 勇 梁, 王利锋, 邵天旗, 郑永强, 陈素芳, 韩山岭, 魏连河 申请人:郑州四维机电设备制造有限公司