一种轻型柔性简易综采液压支架的制作方法
【专利摘要】一种轻型柔性简易综采液压支架，包括刚性分体式底座部分、整体式顶梁主体部分，整体式顶梁主体部分包括整体顶梁、前伸缩梁、伸缩梁千斤顶；刚性分体式底座部分包括：左右刚性箱型体、前后刚性过桥、推移机构，以及设置在底座后过桥上的保证支架稳定性的横向调节限位机构；后挡矸装置包括：上挡矸机构和下挡矸机构；四根液压立柱前后各布置两根，立柱与液控单向阀一体式设计，其中在后立柱下部设计安装有固定套筒，固定套筒可与支架纵向稳定性机构连接；支架辅助装置由：纵向稳定调节机构和横向稳定调节机构及连架辅助调节机构组成；支架主体为顶梁和底座以及连接顶梁底座的四根液压立柱，通过设置辅助装置保证支架的稳定性。
【专利说明】一种轻型柔性简易综采液压支架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及中厚煤层和薄煤层及储量较小煤层以及边角煤等需用综合机械化开采的煤矿的适应于井下采煤工作面进行开采支护作业的液压支护设备，具体是一种适用于煤矿井下中厚煤层、薄煤层、储量较小煤层及采区边角煤的综合机械化开采的轻型“柔性”简易综采液压支架。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化进程的不断推进，对能源需求也在逐年增加，特别是对煤炭的需求，在很长一段时期内煤炭仍将是我国能源需求的主体。我国煤炭开采步伐的日益加快，越来越多的矿井面临着资源枯竭问题，厚煤层以及易开采资源日益减少，因此中厚煤层、薄煤层、储量较小煤层及采区边角煤等特殊煤炭资源的开采已经成为迫在眉睫的问题。特别时我国近年来对煤矿开采新规的出台:对小型煤矿进行整合，出于对煤矿安全生产的考虑，对小型煤矿必需使用综采设备的要求，为解决此类特殊煤炭资源安全开采设备投入资金大以及必需使用综采设备的问题，采用传统采煤支护设备，已经不适用于此类特殊条件的煤矿对设备资金投入小的需要。因此适用于小型煤矿井下中厚煤层、薄煤层及其它煤矿采区边角煤的综合机械化开采的轻型“柔性”简易综采液压支架的发明的出现，在一定程度上解决了此类煤炭资源开采对设备资金投入大的难题。本液压支架结构简单，设计紧凑，体积小相对重量轻，井下运输拆装方便，适合于中厚煤层、薄煤层、储量较小煤层及采区边角煤等特殊煤炭资源的开采使用，操作简单方便，设备资金投入成本少，维护管理成本低廉。采用本设备采煤投资少见效快，又能对特殊煤层资源进就行回收开采，整体提高了国家煤炭资源开采的回收率，增大了煤炭资源的开采范围，提高了矿井服务年限。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的正是为了提供一种用于中厚煤层和薄煤层及储量较小煤层以及边角煤等需用综合机械化开采的煤矿的适应于井下采煤工作面进行开采支护作业的液压支架。
[0004]本实用新型的目的可通过下述技术措施来实现:
[0005]本实用新型的轻型柔性简易综采液压支架包括一个刚性分体式底座，通过前后各两根液压立柱安装在刚性分体式底座上方的一个整体式顶梁，以及设置在液压支架后部的后挡矸装置，用于保证支架纵向稳定性的纵向稳定调节机构；所述的后挡矸装置包括上挡矸机构和下挡矸机构；所述上挡矸机构是由吊挂在顶梁后部的由链条与横置设置的挡板焊接而成的柔性软帘构成；所述下挡矸机构为U结构(水平截面)，通过连接件安装在底座后部过桥上；上、下挡矸机构互为搭接，随支架高度变化相对移动实现对后部矸石的全封闭；在左右两根后液压立柱之间的底座后过桥上固定设置分别与相应侧的后液压立柱内侧相配的用于保证支架横向稳定性的左右横向稳定调节机构，所述横向稳定调节机构是由固定框架、通过上下压紧限位钢板安装在固定框架内的弹性材料块、以及旋装在固定框架用于调节弹性材料块与相应侧后液压立柱之间间隙的压紧螺栓；所述纵向稳定调节机构是由套装在后立柱上的连接套筒和调节千斤顶组成，所述连接套筒的底部通过弹性销轴与后立柱底部相结合；所述调节千斤顶一端通过十字连接头与刚性分体式底座相铰接，另一端与连接套筒的上部相铰接；所述的纵向稳定调节机构能保证支架前后调节角度达到15°。
[0006]本实用新型所述液压立柱的下端通过弹性销轴与焊接在底座的内、外主筋之间的柱窝与刚性分体式底座相结合；所述弹性销轴能够保证液压立柱左右最大摆动角度达到V ;用于固定挡板的耳板以对称设置的方式分别焊接在位于柱窝上方的内、外主筋上；用于固定弹性销轴的挡板采用插装式结构，插装槽设置在柱窝两侧，由耳板及扁挡销对挡板进行固定；所述液压立柱与液控单向阀为一体式设计。
[0007]本实用新型支架的顶梁主体部分内置有前伸缩梁，顶梁和前伸缩梁都是由钢板焊接而成的箱形结构，前顶梁内设有滑道，前伸缩梁安装在滑道内，操纵伸缩梁千斤顶可使前伸缩梁在滑道上滑动，实行伸缩。
[0008]本实用新型支架的刚性分体式底座部分分为左右刚性箱型体、前刚性立式过桥、后箱式立式复合过桥组成；推移机构设置底座中部，由正装推移千斤顶和整体推杆组成。底座和推杆都是钢板焊接而成的箱形结构。推杆前端通过十字连接头与运输机耳子连接实现综采推溜和移架。
[0009]本实用新型的支架采用三架一组进行设计，连接机构包括连接千斤顶、十字连接头、转轴及连接头，安装在在综采工作面机头和机尾部液压支架上，保证整个工作面支架的整体稳定性。
[0010]本实用新型的有益效果如下:
[0011]本实用新型通过纵向稳定调节机构和横向稳定调节机构及工作面头尾连架辅助调节机构来保证支架的稳定性，使特殊煤矿资源使用“简易综采”成为了可能。在设计上突破了现有常规液压支架设计对“四连杆设计”的限制，使综采液压支架从根本上进行了 “瘦身”做到简易简化，真正的实现了综采液压支架的轻型化，又跳出了炮采及高档普采使用的悬移支架设计的模式，使简易综采成为了可能。将综采液压支架与高档普采和悬移支架的设计思想相结合融入到了对“特殊煤炭资源”的开采技术中，创造性的发明了介于综采支架和悬移支架之间的一种“简易综采液压支架”，即:轻型“柔性”简易综采液压支架。解决了特殊煤层资源及小型煤矿整合必需使用综采设备的问题，降低了小型煤矿井下中厚煤层、薄煤层及其它煤矿采区边角煤的综合机械化开采设备资金的的投入。使当前我国对特殊煤矿煤炭资源的开采在架型有了新的突破，在特殊煤矿煤炭资源的开采工作面控制管理顶板及采煤工艺上又开辟一条新路，创造发展了液压支护设备设计的新种类。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的主视图(用虚线表示了顶梁前端前伸缩梁伸出状态和三机配套的关系)。
[0013]图2是本实用新型综采液压支架底座的俯视图。
[0014]图3是本实用新型综采液压支架的连架辅助调节机构示意图。
[0015]图4是本实用新型的挡矸装置示意图。
[0016]图5的图4的右视图。[0017]图6是图4中底座部分包括下挡矸机构的俯视图。
[0018]图7是本实用新型的横向稳定调节机构主视图。
[0019]图8是图7的俯视图。
[0020]图9是图7的右视图(图示中添加了后液压立柱)。
[0021]图10是本实用新型的纵向稳定调节机构示意图。
[0022]图11是本实用新型综采液压支架的立柱与底座连接装置示意图(主剖图)。
[0023]图12是图11的俯视图。
[0024]图13是图11的侧视图。
【具体实施方式】
[0025]本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步详细说明:
[0026]如图1、图2所示，本实用新型的柔性综采液压支架主要包括五部分组成:一个整体式顶梁主体部分，一个刚性分体式底座，一个后挡矸装置，外加四根液压立柱及辅助装置组成。其具体组成为:整体式顶梁主体部分包括:整体顶梁1、前伸缩梁2、伸缩梁千斤顶9 ;刚性分体式底座3部分包括:左刚性箱型体13、右刚性箱型体14、前刚性立式过桥15、后箱式立式复合过桥16、整体推杆17、推移千斤顶18，以及十字连接头19 ;后挡矸装置包括:上挡石干机构6和下挡砰机构7 ;液压立柱包括:前液压立柱4、后液压立柱5、液控单向阀21、连接套筒12 ;辅助装置包括；纵向稳定调节机构和横向稳定调节机构及连架辅助调节机构组成。纵向稳定调节机构包括:调节千斤顶10、十字连接头11 ;横向稳定调节机构包括:固定框架20、压紧螺栓22、上下压紧限位钢板23、23-1弹性弹性橡胶块24，及顶梁调架千斤顶8。
[0027]如图3所示，连架辅助调节机构包括:十字连接头27、连接头29、转轴28，及连接千斤顶26。
[0028]具体说，本实用新型的轻型柔性简易综采液压支架中所述的后挡矸装置包括上挡矸机构6和下挡矸机构7 ;所述上挡矸机构是由通过销轴6-2以及设置在顶梁上的耳板6-3吊挂在顶梁后部的由链条与横置设置的挡板焊接而成的柔性软帘构成；所述下挡矸机构为U结构，通过插轴7-5以及设置在底座后端的插接管7-4安装在底座后部过桥上，并通过分别焊接在底座和下挡矸机构上的耳板7-3、7-1以及销轴7-2固定；上、下挡矸机构互为搭接，随支架高度变化相对移动实现对后部矸石的全封闭(参见图4、5、6)。
[0029]在左右两根后液压立柱之间的底座后过桥上固定设置分别与相应侧的后液压立柱内侧相配的用于保证支架横向稳定性的左右横向稳定调节机构，所述横向稳定调节机构是由固定框架20、通过上下压紧限位钢板23、23-1安装在固定框架内的弹性复合橡胶块24、以及旋装在固定框架用于调节弹性材料块与相应侧后液压立柱之间间隙的压紧螺栓22(参见图7、8、9)。
[0030]所述纵向稳定调节机构是由套装在后立柱上的连接套筒12和调节千斤顶10组成，所述连接套筒的底部通过弹性销轴12-1与后立柱底部相结合；所述调节千斤顶一端通过十字连接头10-1、销轴10-2与刚性分体式底座相铰接，另一端通过销轴10-3与连接套筒的上部设置的连接耳相铰接；所述的纵向稳定调节机构能保证支架前后调节角度达到15° (参见图10)。[0031]如图11、12、13所示，本实用新型所述液压立柱的下端通过弹性销轴32与焊接在底座的内、外主筋31、30之间的柱窝33与刚性分体式底座3相结合；所述弹性销轴能够保证液压立柱左右最大摆动角度达到7° ;用于固定挡板36的耳板35以对称设置的方式分别焊接在位于柱窝上方的内、外主筋31、30上；用于固定弹性销轴32的挡板36采用插装式结构，插装槽设置在柱窝两侧，由耳板35及扁挡销34对挡板进行固定；所述液压立柱与液控单向阀21为一体式设计。
[0032]本实用新型支架的顶梁主体部分内置有前伸缩梁2，顶梁和前伸缩梁都是由钢板焊接而成的箱形结构，前顶梁内设有滑道，前伸缩梁安装在滑道内，操纵伸缩梁千斤顶9可使前伸缩梁在滑道上滑动，实行伸缩。
[0033]本实用新型支架的刚性分体式底座部分分为左右刚性箱型体13、14、前刚性立式过桥15、后箱式立式复合过桥16组成；推移机构设置底座中部，由推移千斤顶18和整体推杆17组成。底座和推杆都是钢板焊接而成的箱形结构。推杆前端通过十字连接头19与运输机耳子连接实现综采推溜和移架。
[0034]如图3所示，本实用新型的支架采用三架一组进行设计，连接机构包括连接千斤顶26、十字连接头27、转轴28及连接头29，安装在在综采工作面机头和机尾部液压支架上，保证整个工作面支架的整体稳定性。
[0035]本实用新型的工作原理如下:
[0036]本实用新型为综采采煤机和刮板运输机提供支护掩护空间，并靠自身的推移机构(推移机构包括整体推杆17、推移千斤顶18，以及十字连接头19组成)中的推移千斤顶18的伸缩和整体推杆17进行推溜和移架完成割煤、推溜、移架的工作循环；整体顶梁I内置由前伸缩梁2，操作伸缩梁千斤顶9可使前伸缩梁2及时伸出对顶板进行临时支护，从而保障液压支架安全、稳定、可靠的工作。
[0037]本实用新型的轻型“柔性”简易综采液压支架发明的创新点是取消了传统液压支架的四连杆设计，将悬移支架的支护设计方式相结合创造了一种全新的架型。其工作原理为:依靠四根液压立柱:前液压立柱4和后液压立柱5下部与柱窝连接支撑在刚性分体式底座3上，上部与顶梁柱窝连接支撑整体顶梁I来承担对顶板的支护，并为综采设备作业提供安全的操作空间，并通过设置在刚性分体式底座3内的推移机构中的推移千斤顶18和整体推杆17及与运输机相连的十字连接头19来实现推溜和拉架自移。其特点在于:本支架采用的是滞后支护方式，即:先采煤后推溜再进行移架的方式，支架整体顶梁I内置有前伸缩梁2可以及时伸出对顶板临时支护。
[0038]在液压支架的后部还设计有挡矸机构，分为上挡矸机构6和下挡矸机构7。上挡矸机构与整体顶梁I通过销轴连接，吊在整体顶梁I后部可以前后左右“柔性”摆动；下挡矸机构与刚性分体式底座3通过插轴固定在底座后部后箱式立式复合过桥16上。上、下挡矸机构可以互为导向，随支架高度变化相对移动实现对后部矸石的全封闭。
[0039]本实用新型的轻型“柔性”简易综采液压支架跳出“四连杆机构设计思维”而通过设置辅助机构来保证支架的稳定性。纵向稳定调节机构设置在刚性分体式底座3上，通过调节千斤顶10十字连接头11和连接套筒12与后液压立柱5连接，通过控制后液压立柱5的纵向摆动来保证支架的纵向稳定性；横向稳定调节机构设置在刚性分体式底座3后箱式立式复合过桥16上，通过调节压紧螺栓22和上下压紧限位钢板23、23-1合理控制弹性复合橡胶块24与后液压立柱5的间隙达到控制支架横向稳定性的需求；为保证液压支架在整个综采工作面的正常稳定工作，在工作面机头、尾部还设计有“三架一组”连架辅助调节机构25，通过连接千斤顶26的伸缩和十字连接头27及转轴28来固定机头、尾部支架，来保证整个工作面支架的安全、稳定、可靠使用。
【权利要求】
1.一种轻型柔性简易综采液压支架，它包括一个刚性分体式底座，通过前后各两根液压立柱安装在刚性分体式底座上方的一个整体式顶梁，以及设置在液压支架后部的后挡矸装置，用于保证支架纵向稳定性的纵向稳定调节机构，其特征在于:所述的后挡矸装置包括上挡矸机构和下挡矸机构；所述上挡矸机构是由吊挂在顶梁后部的由链条与横置设置的挡板焊接而成的柔性软帘构成；所述下挡矸机构为U结构，通过连接件安装在底座后部过桥上；上、下挡矸机构互为搭接，随支架高度变化相对移动实现对后部矸石的全封闭；在左右两根后液压立柱之间的底座后过桥上固定设置分别与相应侧的后液压立柱内侧相配的用于保证支架横向稳定性的左右横向稳定调节机构，所述横向稳定调节机构是由固定框架、通过上下压紧限位钢板安装在固定框架内的弹性材料块、以及旋装在固定框架用于调节弹性材料块与相应侧后液压立柱之间间隙的压紧螺栓构成；所述纵向稳定调节机构是由套装在后立柱上的连接套筒和调节千斤顶组成，所述连接套筒的底部通过弹性销轴与后立柱底部相结合；所述调节千斤顶一端通过十字连接头与刚性分体式底座相铰接，另一端与连接套筒的上部相铰接。
2.根据权利要求1所述的轻型柔性简易综采液压支架，其特征在于:所述液压立柱的下端通过弹性销轴与焊接在底座的内、外主筋之间的柱窝与刚性分体式底座相结合；所述弹性销轴能够保证液压立柱左右最大摆动角度达到7° ;用于固定挡板的耳板以对称设置的方式分别焊接在位于柱窝上方的内、外主筋上；用于固定弹性销轴的挡板采用插装式结构，插装槽设置在柱窝两侧，由耳板及扁挡销对挡板进行固定。
3.根据权利要求1所述的轻型柔性简易综采液压支架，其特征在于:所述液压立柱与液控单向阀为一体式设计。
【文档编号】E21D15/44GK203796290SQ201420210654
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】范东升, 董江林, 杨丙果, 未永, 康沿海, 穆建涛, 董金龙, 刘玉龙 申请人:范东升, 董江林