专利名称：液压支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种煤层开采支护设备，尤其是一种用于急倾斜薄及中厚煤层走 向长壁工作面的液压支架。
背景技术：
目前，我国在急倾斜特厚煤层中采用的分段综采放顶煤采煤法，经过多年的实践， 已经成为一种具有“三高”优越性的开采方法。在急倾斜薄及中厚煤层走向长壁工作面上 实现综合机械化开采还没有成功。其中最为关键的原因之一就是还没有成功研发出可以与 开采设备配套使用，且能在倾角超过50°的急倾斜煤层中安全支护的液压支架。
发明内容本实用新型提供了一种可以应用于倾角超过50°的急倾斜薄及中厚煤层进行支 护的液压支架，这种液压支架更为重要的是可以与一种刨运机开采设备配套使用，从而为 实现急倾斜薄及中厚煤层综合机械化开采提供了条件。本实用新型为一种两柱掩护式急倾 斜液压支架，按支护位置的不同，分为基本支架和过渡支架。其中基本支架包括两根立柱、 推移机构、四连杆机构、顶梁、底座、掩护梁、侧护板、底调梁和挡矸板等。
本实用新型的技术参数可以选用如下一组 支架结构高度 700-1700_ 支架宽度 1370-1620mm支架中心距 1500mm初撑力支架工作阻力支护强度
底板比压 移架步距 泵站压力 操作方式
重量
1978kN(P = 31. 5MPa)
2400kN(P = 36. 2MPa)
0. 36-0. 50MPa
3. 5MPa
600mm
31. 5MPa
邻架操作
？P 8t
液压支架与刨运机配合使用，推移机构是其关键的组成部分。推移机构前端与刨 运机梁连接，后端安装在液压支架的底座上。推移机构由一根推移千斤顶和两根摇摆千斤 顶组成。 推移千斤顶采用倒装结构，整根千斤顶外加一个壁厚15mm的缸套，千斤顶活塞杆 抵在缸套底端，在缸套中伸出，避免活塞杆承受径向力，产生弯曲变形，并且由于伸出部位 改变，能够保护密封件不被损坏，从而提高千斤顶的抗弯能力。千斤顶缸从缸套中伸出。在 千斤顶缸与缸套之间一端装有一个宽60mm的钢套，另一端，装有宽70mm的铜套，当千斤顶 缸前段受到径向力时，承受作用力的钢套和铜套，不会变形，损坏。另外，千斤顶缸与缸套之间重叠长度达400mm，增加了该千斤顶的抗弯能力。在工作中，当活塞杆伸出时，将刨运机推 向煤壁，切割煤体；当活塞杆收回时，前移液压支架。推移千斤顶技术参数可以选用以下一
组千斤顶缸内径IlOmm活塞杆径70mm泵站压力31. 5MPa推移千斤顶推移力284kN推移千斤顶移架力169kN缸套壁厚15mm千斤顶钢套宽度60mm千斤顶铜套宽度70mm两根摇摆千斤顶与推移千斤顶非平行连接，而分别以5° 10°锐角与推移千斤 顶连接，形成一个八字型结构，以控制机梁的下滑。液压回路增设双向锁结构，无论是处于 静态还是动态，摇摆千斤顶始终对推移千斤顶保持夹持力，控制其方向，阻止它向下偏移。为与刨运机更好的配合使用，使刨运机达到较高的工作效率，本实用新型采用了 电液控制技术。每个液压支架的推移千斤顶都装备了行程传感器、摇摆千斤顶都装备了倾 角传感器，达到实时控制每个液压支架推移机构的推进量和摆动量，从而控制刨运机梁的 运动状态。保障安全生产，提高刨运机的效率，该液压支架部分动作采用电液控制。在每一个 液压支架的推移千斤顶都装备了行程传感器，摇摆千斤顶都装备了倾角传感器。为避免下落煤块或矸石砸坏，在千斤顶外套增加了一个可伸缩的橡胶套筒，可以 避免推移千斤顶被损坏。摇摆千斤顶的作用是将刨运机抬起和放下。其行程和推力分别由采煤高度和刨运 机机梁的重量决定。液压支架顶梁安装有一块挡矸板，由千斤顶控制，可以根据顶梁和底座之间的距 离调节挡矸板的翻转角度。底座和推移千斤顶之间还安装有一块可抽拉的挡矸板。在液压 支架支撑高度较低时，仅将底座上的挡矸板翻起，防止坠落物进入支架内；在支架支撑高度 较高时，将顶梁上的挡矸板翻下，形成一道密闭墙，将落煤通道与液压支架空间隔开。挡矸 板朝煤壁倾斜，将下落物挡向煤壁，形成阶梯状下落，因此可以减弱下落物的冲击力。在挡矸板后边行人空间前，在液压支架顶梁上布置一排半圆形挂钩，悬挂钢链网。 当支架升高时，它随之变长，将液压支架内部挡严。同时，钢链网的下方与液压支架底座固 定，以保证能有效遮挡住坠落物进入液压支架内部。液压支架最低高度一般不小于700mm，立柱的倾斜角不小于45°，立柱倾斜角取 为45°，可以保证液压支架的支护效率。液压支架采用双伸缩双立柱基本结构形式，最大高 度一般不超过1700mm，在最大高度取为1700mm时，在活柱无伸缩状态下，立柱长度取664mm 最为合适，其中，一级缸死柱段长度取197mm，活柱段长度取468mm，二级缸死柱段长度取 319mm,活柱段长度取345mm。在急倾斜煤层中，在确保液压支架稳定性的前提下，应尽量缩短顶梁和底座的长 度，降低支架的重量，但同时还应保证足够的行人空间。在本实用新型中，液压支架采取了
4以下措施将推移千斤顶安装在底座前端。该措施将推移千斤顶和摇摆千斤顶直接装在底 座内部，行人空间放在推移千斤顶之上。底座长度可以取为1772mm，顶梁长度可以取为 1781mm，顶梁和底座长度较短，所受扭矩较小，能够保证液压支架足够的整体强度；行人空 间为梯形，最小处可以过人。除上述方案外，还可以采用以下方案将推移千斤顶安装在底座前端上部。在该方案中，行人空间放在推移千斤顶之后， 底座长度可以取为观57讓，顶梁长度可以取为2788mm。采用此方案，行人空间更大，液压支 架整体强度下降，但依然在安全范围内。当急倾斜煤层采用长壁开采时，由于重力的法向及切向分量随倾角增加而变化， 使得切向分力增大而法向分力减小，工作面支护系统所承受的顶、底板载荷变小，而引起支 护系统失稳的外载加大，工作面液压支架滑、倒及架间挤、咬现象加剧。所以，在急倾斜走 向长壁工作面，岩层控制的重点不仅仅是支护住顶、底板，更重要的是加强支护系统的稳定 性。因此本实用新型特别在液压支架底座上增加了底调梁、滑轨装置。底调梁位于底座的下 侧中后部，采用长方体结构，由两根千斤顶与底调梁铰接。千斤顶可以同时伸出平行移动， 也可以单独推移发挥调架作用。滑轨位于底座的上侧。通常情况下，底调梁蹬作在下一个 液压支架的滑轨上，阻止其下滑，以保证液压支架的稳定性。当移架时，底调梁在下一个支 架的滑轨上滑动，与顶梁侧护板和推移千斤顶构成一个立体的防滑结构，可以阻止液压支 架在移动时发生倾倒、下滑现象。移架后，通过底调梁上千斤顶的伸缩，与液压支架顶梁和 掩护梁的侧护板相配合，使整个液压支架能够沿工作面倾向方向转动，保证了液压支架在 垂直走向方向发挥支撑作用。在液压支架最大宽度取为1620mm、底座宽度取为1370mm的情况下，底调梁和滑轨 各参数可以取为以下一组底调梁千斤顶的缸径100mm，千斤顶的行程250mm底调梁厚度85mm滑轨厚度85mm在急倾斜走向长壁综采工作面中，支架一架靠一架，重叠布置，相邻液压支架的侧 护板相互靠紧，以阻止液压支架倾倒、歪斜，保持液压支架的稳定性，以及调整液压支架相 互间的位置及间隙。移架时，侧护板的千斤顶略微松开，上边液压支架的侧护板以下边液压 支架的侧护板为滑道前移，从而防止液压支架移动时产生倾倒现象。为具备这一功能，在支 架下侧安装5个侧推千斤顶，顶梁3个，掩护梁2个。侧推千斤顶的缸径可以取为63mm，活 塞杆径可以取为45mm，推力可以取为98kN，收力可以取为48kN。本实用新型是与刨运机相配合使用，用于实现急倾斜煤层综合机械化开采。在刨 运机上、下端各有一台电机、变速箱及驱动链轮，装配在刨运机机梁采空区一侧，使此处的 刨运机加宽，同时这部分装置加上机梁、刨头及刨链重量明显增大。因此，还设计了专门的 过渡支架与刨运机相配合使用。工作面下排头移架工序要求先移过渡支架上边的第二个支架，则最下边的过渡 支架相对第二个支架暴露于采空区的长度近半个支架，其上堆满矸石，液压支架将无法承受而失稳。因此将过渡支架立柱前移，布置在推移千斤顶支座两侧，将支架宽度增大到 1640mm，将行人空间布置在立柱与掩护梁之间。这样将支架整体长度缩短，使其暴露在采空 区长度缩短近一半。另外，为能抬起包括电机、减速箱和驱动头在内端头梁，推移机构采用 双推移千斤顶，单个摇摆千斤顶布置在两根推移千斤顶之间的结构型式。
图1是本实用新型的主视图；图2是本实用新型的左视图；图3是本实用新型除去顶梁部分的俯视图；图4是推移千斤顶的剖视图；图5是图4A向视图；图6是图4B向视图；图7是图4C向视图；图8是摇摆千斤顶的剖视图；图9是图8A向视图。其中，1挡矸板，2伸缩梁，3钢链网，4双伸缩支柱，5掩护梁，6挡矸千斤顶，7推移 机构，8底座，9液压控制阀组，10四连杆机构，11顶梁，12侧护板，13底调梁千斤顶，14滑 轨，15钢套，16活塞杆，17缸套，18铜套
具体实施方式
如附图1和附图2所示，本实用新型主体结构由两根双伸缩支柱4、四连杆机构 10、顶梁11、底座8、掩护梁5、伸缩梁2和电液控制系统构成。本实用新型顶梁11还安装有挡矸板1，在底座8和推移机构7之间安装挡矸千斤 顶6。液压控制阀组9安装在双伸缩支柱4上，通过操作液压控制阀组9，可以实现本实用新 型自动化控制。为有效防止坠落物进入本实用新型内部，在挡矸板1后边和行人空间前的 顶梁11部位上布置了一排半圆形挂钩，悬挂一张钢链网3，钢链网3下方固定在底座8上。 侧护板12安装在顶梁11上。如附图3所示，底座8下侧中后部还安装有低调梁千斤顶13，底座8上侧安装有滑 轨14。通过低调梁千斤顶13和滑轨14可以加强本实用新型的稳定性。为与刨运机组合使用，液压支架底座前端安装了推移机构7。推移机构7由一根推 移千斤顶和两根摇摆千斤顶组成，推移千斤顶由两根摇摆千斤顶夹持。附图4是推移千斤 顶的剖视图。推移千斤顶采用倒装结构，整根千斤顶外加一个壁厚15mm的缸套17，千斤顶 活塞杆16抵在缸套17底端，在缸套17中伸出，避免活塞杆16承受径向力，产生弯曲变形， 并且由于伸出部位改变，能够保护密封件不被损坏，从而提高千斤顶的抗弯能力。在千斤顶 缸与缸套17之间一端装有一个宽60mm的钢套15，另一端，装有宽70mm的铜套18，当千斤 顶缸前段受到径向力时，承受作用力的钢套15和铜套16，不会变形，损坏。
权利要求1.一种液压支架，包括两根立柱、推移机构、四连杆机构、顶梁、底座、掩护梁、侧护板， 其特征在于，推移机构包括一个推移千斤顶和两个摇摆千斤顶。
2.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，推移千斤顶采用倒装结构。
3.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，推移千斤顶外层加了一个缸套，千斤 顶活塞杆抵在缸套底端，在缸套中伸出。
4.根据权利要求1所述的液压支架，其特征在于，千斤顶缸从缸套中伸出，在千斤顶缸 与缸套之间一端装有一个钢套，另一端装有一个铜套。
5.根据权利要求1、2、3或4任一权利要求所述的液压支架，其特征在于，在顶梁前端安 装有一个挡矸板，由千斤顶控制，可以根据顶梁和底座之间的距离调节挡矸板的翻转角度。
6.根据权利要求1、2、3或4任一权利要求所述的液压支架，其特征在于，在底座和推移 千斤顶之间安装有一块可抽拉的挡矸板。
7.根据权利要求1、2、3或4任一权利要求所述的液压支架，其特征在于，立柱为双伸缩 结构。
8.根据权利要求1、2、3或4任一权利要求所述的液压支架，其特征在于，底座上安装有 底调梁和滑轨装置。
9.根据权利要求8所述的液压支架，其特征在于，底调梁位于底座的下侧中后部，由两 根千斤顶与底调梁铰接。
10.根据权利要求9所述的液压支架，其特征在于，滑轨位于底座的上侧，使用时底调 梁蹬在下一个液压支架的滑轨上。
11.根据权利要求1、2、3或4任一权利要求所述的液压支架，其特征在于推移千斤顶 装备了位移传感器，摇摆千斤顶装备了倾角传感器。
专利摘要一种用于急倾斜薄及中厚煤层走向长壁工作面的液压支架，涉及煤矿支护设备。本实用新型包括两根立柱、推移机构、四连杆机构、顶梁、底座、掩护梁、底调梁、滑轨、侧护板、电液控制系统等，特别是为了与刨运机配合使用，推移机构包括一个推移千斤顶和两个摇摆千斤顶。本实用新型与刨运机配合使用能够使急倾斜薄及中厚煤层走向长壁工作面实现综合机械化开采，提高劳动生产效率，降低劳动强度，并有利于煤矿安全生产。本实用新型用于缓倾斜煤层效果更佳。
文档编号E21D23/22GK201915983SQ20102029827
公开日2011年8月3日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者李纪青, 杨锡岭, 王耀辉, 范映冲 申请人:天地科技股份有限公司