跨界液压支架及其四连杆无缝对接结构的制作方法

本发明涉及一种煤矿用液压支架，尤其涉及一种跨界液压支架及其四连杆无缝对接结构。

背景技术：

跨界支架是指支架的支护范围跨越了煤层的厚度分类，比如：支架的应用支护范围包括了薄煤层和中厚煤层，或者涵盖了中厚煤层和厚煤层等等，相当于两种不同架型的支护范围，满足两种支架的特点。

跨界支架的应用，可以实现工作面超长距离推进，提高煤炭资源的回收率，提高矿业集团支护设备的利用率，推动支护设备技术的发展与进步，有利于支护设备标准化、系列化发展。

随着现代开采技术的发展，工作面超长推进距离和煤炭资源高回收率要求的提高，跨界支架越来越成为煤炭开采的迫切需求。

如图1a、图1b所示，为使液压支架满足两种厚度范围煤层的开采支护，现在采用的办法是：更换掩护梁和前后连杆，或者仅更换前后连杆。采用在两个煤层范围支护时，应用两套不同的掩护梁和前后连杆，或者两套不同的前后连杆，以满足低位和高位采煤对支架的不同要求。

上述现有技术至少存在以下缺点：

1、需要预备两种不同的四连杆机构部件，开采支护不同的煤层范围，应用不同的四连杆机构；

2、更换四连杆机构需要在专门的场地，应用大型起重设备等；

3、不能够实现在开采工作面随时变换，因此不能实现跨界开采超长距离推进，不能够满足生产实际的迫切需要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种跨界液压支架及其四连杆无缝对接结构。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的跨界液压支架的四连杆无缝对接结构，包括前连杆和后连杆，所述前连杆和后连杆至少一个连杆的长度或铰接点为可调节结构，或至少一个连杆的长度和铰接点均为可调节结构。

本发明的跨界液压支架，该支架设有上述的跨界液压支架的四连杆无缝对接结构。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的跨界液压支架的四连杆无缝对接结构，由于连杆采用可调节结构，采用微调的方式，实现满足跨界开采支护对液压支架的要求；可在工作面开采过程中进行四连杆机构的变换，操作简便，安全可靠；实现跨界开采超长距离推进，提高煤炭资源的回收率。

附图说明

图1a、图1b分别为现有技术中的跨界液压支架在低位采煤和高位采煤的状态示意图。

图2为本发明实施例中底座上的长孔铰接点的结构示意图。

图3a、图3b分别为本发明实施例中的跨界液压支架在低位采煤时前连杆的下铰接点在前位和后位的状态示意图。

图4a、图4b分别为本发明实施例中的跨界液压支架在高位采煤时前连杆的下铰接点在前位和后位的状态示意图。

图5为本发明实施例中的跨界液压支架的前连杆与底座的合装结构示意图。

图6为本发明实施例中的跨界液压支架的结构示意图。

图中：

1—固定于底座上的千斤顶耳座及销轴；2—前连杆下铰点调位千斤顶；3—固定于前连杆上的千斤顶耳座及销轴；4—固定块及限位装置；5—前连杆下铰点销轴；6—滑块及固定装置。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的跨界液压支架的四连杆无缝对接结构，其较佳的具体实施方式是：

包括前连杆和后连杆，所述前连杆和后连杆至少一个连杆的长度或铰接点为可调节结构，或至少一个连杆的长度和铰接点均为可调节结构

所述前连杆的下铰接点为可调节结构，液压支架底座上设有长孔，高位采煤时前连杆的下铰接点设于所述长孔的前端，低位采煤时前连杆的下铰接点设于所述长孔的后端。

所述前连杆和液压支架底座上分别设有千斤顶耳座，两个千斤顶耳座之间连接有千斤顶。

所述长孔中设有滑块，所述前连杆的下铰接点通过销轴与所述滑块连接。

所述长孔的前端设有固定块和限位装置。

本发明的跨界液压支架，其较佳的具体实施方式是：

该支架设有上述的跨界液压支架的四连杆无缝对接结构。

该跨界液压支架的支护高度为1.9～5米，其中，3米以下为中厚煤层，3米以上为厚煤层。

本发明利用一套四连杆机构部件，采用微调的方式，实现满足跨界开采支护对液压支架的要求；可在工作面开采过程中进行四连杆机构的变换，操作简便，安全可靠；实现跨界开采超长距离推进，提高煤炭资源的回收率。

具体实施例：

跨界支架(1.9～5米)为涵盖中厚煤层和厚煤层开采范围。

跨界支架需设计两套高相关度四连杆机构，分别满足低位采煤和高位采煤对支架的要求。高相关度是指两套四连杆机构相近度高，部件或铰接点等，只有一处或两处不同，其余完全相同。

1、本发明中两种四连杆机构的结构：

如图2、图5所示，本发明中两种四连杆机构中，只有前连杆的下铰点位置不同，实质上是一套四连杆机构，相关度很高。

1)如图3a、图3b所示，在低位采煤时(3米以下)，前连杆下铰点在后位。此状态时，支架性能与前连杆下铰点在前位相比，①立柱水平倾角加大，支护效率提高；②支架切顶力加大；③掩护梁水平夹角加大，支架背矸力减小；④支架底座对底尖端比压减小；⑤支架整体受力状态改善。

2)如图4a、图4b所示，在高位采煤时(3米以上)，前连杆下铰点在前位。此状态时，支架性能与前连杆下铰点在后位相比，①缩小梁端距，使梁端距在合适的范围；②支架重心前移，使支架处于更稳定状态；③改善支架在高位采煤时的整体受力状态。

2、本发明中，两种高相关度四连杆机构的对接方式：

原理：如图5、图6所示，通过千斤顶调节前连杆下铰点的前后两个位置，千斤顶一端固定在底座上，一段固定在前连杆上，调节位置后将下铰点位置固定，变换为另一种四连杆机构。

3、结构：

1)调位千斤顶与连接耳座采用销轴连接；

2)底座的前连杆下铰点设置为长孔，包括两个位置铰接点；

3)将滑块置于长孔内，安装连杆及销轴，将销轴与滑块用挡销固定在一起；

4)固定块置于长孔的一端，对滑块进行定位和固定，固定块用挡销和挡轴板固定。

4、控制方式：

通过操作滑块调位千斤顶，推千斤顶固定滑块后移，拉千斤顶固定滑块前移，以此来实现两种高相关度四连杆的无缝对接。

本发明技术方案带来的有益效果：

1、通过本发明两个高相关度四连杆机构的无缝对接结构，实现了一个支架既可以支护开采中厚煤层，又可以支护开采厚煤层；

2、对于煤层厚度变化较大的工作面，可以提高煤层的回采率；

3、两种四连杆机构的变换，安全方便，无需专门的场地与设备，在工作面即可更换，因此可以满足在超长推进工作面应用，减少设备的搬家倒面，提高生产效率；

4、跨界支架适应开采煤层高度范围大，有利于支护设备生产及应用单位的标准化生产与管理，降低成本。

本发明的核心为：

两种高相关度四连杆机构，通过简单的调节一个部件或者微调，实现两种四连杆机构的无缝对接，可满足中厚煤层和厚煤层对支架的要求。因此，可能的替代方案有：

1、变换前连杆的上铰点；

2、变换后连杆的上或下铰点；

3、采用伸缩连杆的形式；

4、采用伸缩掩护梁的形式；

5、采用变换掩护梁铰点的形式。

本发明用一套四连杆机构的部件，采用调节的方式，满足跨界采煤(如中厚煤层与厚煤层)低位与高位采煤时对四连杆机构的要求；调节四连杆机构的方式简单、安全、可靠，可在工作面进行，无需专门的场地与设备。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。