液压支架顶梁结构及液压支架的制作方法

本实用新型涉及煤矿综采设备技术领域，尤其涉及一种液压支架顶梁结构及液压支架。

背景技术：

回撤式采煤工艺中通常需要使用液压支架设备进行支护作业，液压支架的使用安全性直接决定着煤炭生产的安全性，顶梁是液压支架的主要支护受力结构件，其柱帽处是立柱载荷集中的位置，所受到的弯矩和扭转力矩较大，对于大阻力、大采高支架的该处易出现开裂故障。

目前，对于大采高、大阻力支架的顶梁上柱帽所在的位置通常设置有向内凹陷的凹陷盖板，用于分散柱帽处所受到的弯矩和扭转力，同时，顶梁的前后横筋分别布置在该凹陷盖板的前后侧，顶梁的内外主筋分别布置在凹陷盖板的左右分侧，以提高顶梁的强度，而且，前后横筋分别与凹陷盖板的两端连接，内外主筋分别与凹陷盖板的两侧连接。

然而，凹陷盖板、横筋和主筋之间在凹陷盖板的四角处形成有连接交点，且该连接交点处往往应力较集中，易发生开裂，使得顶梁的柱帽位置处的承载能力较差，从而导致顶梁的整体抗弯及抗扭能力较差。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种液压支架顶梁结构及液压支架，主要目的是提高顶梁的柱帽位置处的承载能力，从而提高顶梁的整体抗弯及抗扭能力。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种液压支架顶梁结构，包括：

第一箱体、第二箱体、凹陷的第一盖板、及相互连接的顶梁本体、内主筋、外主筋、前横筋和后横筋；

所述第一盖板的外周分别与所述内主筋、所述外主筋、所述前横筋和所述后横筋连接，并在所述第一盖板的端部拐角处分别形成连接交点；

所述第一箱体包覆于所述第一盖板一端的所述连接交点，所述第一箱体分别与所述第一盖板、所述内主筋、所述外主筋和所述顶梁本体连接；

所述第二箱体包覆于所述第一盖板另一端的所述连接交点，所述第二箱体分别与所述第一盖板、所述内主筋、所述外主筋和所述顶梁本体连接。

进一步地，所述第一箱体包括第一板体、第二板体、第一横筋和第二横筋；

所述第一板体基于所述外主筋向所述内主筋的方向延伸设置，所述第二板体基于所述内主筋向所述外主筋的方向延伸设置；

所述第一板体和所述第二板体相对且相互连接，并覆盖所述第一盖板一端的所述连接交点；

所述第一横筋位于所述第一板体和所述第二板体的一侧，且分别与所述第一板体、所述第二板体和所述顶梁本体连接；

所述第二横筋位于所述第一板体和所述第二板体的另一侧，且分别与所述第一板体、所述第二板体和所述第一盖板的连接。

进一步地，所述第一板体与所述外主筋一体连接，所述第一板体沿弧形轨迹延伸；

所述第一板体的端面与所述外主筋的端面圆滑过渡连接；

所述第二板体与所述内主筋一体连接，所述第二板体沿弧形轨迹延伸；

所述第二板体的端面与所述内主筋的端面圆滑过渡连接。

进一步地，所述第一箱体还包括第二盖板；

所述第一板体和所述第二板体之间具有第一空隙，所述第一板体和所述第二板体通过所述第二盖板相互连接；

所述第二盖板的一端与所述第一板体重叠设置且相互连接，所述第二盖板的另一端与所述第二板体重叠设置且相互连接。

进一步地，所述第二箱体包括第三板体、第四板体、第三横筋和第四横筋；

所述第三板体基于所述外主筋向所述内主筋的方向延伸设置，所述第四板体基于所述内主筋向所述外主筋的方向延伸设置；

所述第三板体和所述第四板体相对且相互连接，并覆盖所述第一盖板另一端的所述连接交点；

所述第三横筋位于所述第三板体和所述第四板体的一侧，且分别与所述第三板体、所述第四板体和所述顶梁本体连接；

所述第四横筋位于所述第三板体和所述第四板体的另一侧，且分别与所述第三板体和所述第四板体和所述第一盖板连接。

进一步地，所述第三板体与所述外主筋一体连接，所述第三板体沿弧形轨迹延伸；

所述第三板体的端面与所述外主筋的端面圆滑过渡连接；

所述第四板体与所述内主筋一体连接，所述第四板体沿弧形轨迹延伸；

所述第四板体的端面与所述内主筋的端面圆滑过渡连接。

进一步地，所述第二箱体还包括第三盖板；

所述第三板体和所述第四板体之间具有第二空隙，所述第三板体和所述第四板体通过所述第三盖板相互连接；

所述第三盖板的一端与所述第三板体重叠设置且相互连接，所述第三盖板的另一端与所述第四板体重叠设置且相互连接。

进一步地，所述第一横筋呈凸字形，所述第一横筋的小端插入所述第一空隙，且分别与所述第一板体和所述第二板体连接，所述第一横筋的大端分别与所述第一板体、所述第二板体和所述顶梁本体连接；

所述第二横筋呈凸字形，所述第二横筋的小端插入所述第一空隙，且分别与所述第一板体和所述第二板体连接，所述第二横筋的大端分别与所述第一板体、所述第二板体和所述第一盖板连接。

进一步地，所述第三横筋呈凸字形，所述第三横筋的小端插入所述第二空隙，且分别与所述第三板体和所述第四板体连接，所述第三横筋的大端分别与所述第三板体、所述第四板体和所述顶梁本体连接；

所述第四横筋呈凸字形，所述第四横筋的小端插入所述第二空隙，且分别与所述第三板体和所述第四板体连接，所述第四横筋的大端分别与所述第三板体、所述第四板体和所述第一盖板连接。

另一方面，本实用新型实施例提供了一种液压支架，包括前述的液压支架顶梁结构。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的技术方案中，第一箱体包覆于第一盖板一端与前横筋、内主筋和外主筋之间连接形成的连接交点，第二箱体包覆于第一盖板另一端与后横筋、内主筋和外主筋之间连接形成的连接交点，且第一箱体和第二箱体均分别与第一盖板、内主筋、外主筋和顶梁本体连接，也就是说，第一箱体和第二箱体可以将应力集中的连接交点包裹在内，由于位于外部的箱体所受到的力矩较大，会先受到较大的作用力，而位于箱体内部的连接交点处所受到的力矩较小，会后受到较小的作用力，使得各个箱体分担了连接交点处受到的作用力，改善了连接交点处的应力集中情况，从而避免了连接交点处发生开裂事故，提高了顶梁的柱帽位置处的承载能力，进而提高了顶梁的整体抗弯及抗扭能力。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的一种液压支架顶梁结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种液压支架顶梁结构的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种液压支架顶梁结构的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种液压支架顶梁结构中外主筋和内主筋相对应的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供了一种液压支架顶梁结构，包括第一箱体1、第二箱体2、凹陷的第一盖板3、及相互连接的顶梁本体4、内主筋5、外主筋6、前横筋7和后横筋8；第一盖板3的外周分别与内主筋5、外主筋6、前横筋7和后横筋8连接，并在第一盖板3的端部拐角处分别形成连接交点9；第一箱体1包覆于第一盖板3一端的连接交点9，第一箱体1分别与第一盖板3、内主筋5、外主筋6和顶梁本体4连接；第二箱体2包覆于第一盖板3另一端的连接交点9，第二箱体2分别与第一盖板3、内主筋5、外主筋6和顶梁本体4连接。

其中，前横筋7、后横筋8、内主筋5和外主筋6可以横纵交错地与顶梁本体4连接，凹陷的第一盖板3可以为梯形板，该第一盖板3可以连接在前横筋7、后横筋8、内主筋5和外主筋6围成的空间内。柱帽可以设置在第一盖板3的底板上，而第一箱体1可以与第一盖板3的一个斜面板连接，第二箱体2可以与第一盖板3的另一个斜面板连接。具体地，第一盖板3与前横筋7、后横筋8、内主筋5和外主筋6之间的连接交点9可以为位于其四角处的四个，而第一箱体1可以包覆在位于第一盖板3一端的两个连接交点9外部，第二箱体2可以包覆在位于第一盖板3另一端的两个连接交点9的外部。

本实用新型实施例提供的液压支架顶梁结构中，第一箱体1包覆于第一盖板3一端与前横筋7、内主筋5和外主筋6之间连接形成的连接交点9，第二箱体2包覆于第一盖板3另一端与后横筋8、内主筋5和外主筋6之间连接形成的连接交点9，且第一箱体1和第二箱体2均分别与第一盖板3、内主筋5、外主筋6和顶梁本体4连接，也就是说，第一箱体1和第二箱体2可以将应力集中的连接交点9包裹在内，由于位于外部的箱体所受到的力矩较大，会先受到较大的作用力，而位于箱体内部的连接交点9处所受到的力矩较小，会后受到较小的作用力，使得各个箱体分担了连接交点9处受到的作用力，改善了连接交点9处的应力集中情况，从而避免了连接交点9处发生开裂事故，提高了顶梁的柱帽位置处的承载能力，进而提高了顶梁的整体抗弯及抗扭能力。

在一可选的实施例中，参见图1、图2和图3，第一箱体1可以包括第一板体11、第二板体12、第一横筋13和第二横筋14；第一板体11可以基于外主筋6向内主筋5的方向延伸设置，第二板体12基于内主筋5向外主筋6的方向延伸设置；第一板体11和第二板体12相对且相互连接，并覆盖第一盖板3一端的连接交点9；第一横筋13位于第一板体11和第二板体12的一侧，且分别与第一板体11、第二板体12和顶梁本体4连接；第二横筋14位于第一板体11和第二板体12的另一侧，且分别与第一板体11、第二板体12和第一盖板3的连接。

上述实施例中，第一板体11、第二板体12、第一横筋13和第二横筋14围成第一箱体1，而且，第一横筋13与顶梁本体4连接，第二横筋14与第一盖板3的连接，相当于将连接交点9包裹在一个封闭的空间内，提高了第一箱体1的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。

在一可选的实施例中，参见图3和图4，第一板体11与外主筋6一体连接，且第一板体11沿弧形轨迹延伸；第一板体11的端面与外主筋6的端面圆滑过渡连接，形成第一圆弧结构111；第二板体12与内主筋5一体连接，第二板体12沿弧形轨迹延伸；第二板体12的端面与内主筋5的端面圆滑过渡连接，形成第二圆弧结构112。

根据上述实施例，通过将第一板体11和第二板体12设置为沿弧形轨迹延伸，且在二者的根部设置圆弧结构，使得第一板体11和第二板体12与外主筋6和内主筋5之间不存在任何的尖角，有效避免了第一箱体1出现应力集中点，从而进一步提高了第一箱体1的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。

在一可选的实施例中，参见图1、图3和图4，第一箱体1还可以包括第二盖板15；第一板体11和第二板体12之间可具有第一空隙，第一板体11和第二板体12通过第二盖板15相互连接；具体地，第二盖板15的一端可与第一板体11重叠设置且相互连接，第二盖板15的另一端可与第二板体12重叠设置且相互连接。

上述实施例中，第一板体11和第二板体12通过第二盖板15连接，且第二盖板15与第一板体11和第二板体12之间均具有重叠连接部分，提高了第一箱体1的连接强度，从而更进一步地提高了第一箱体1的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。具体地，第二盖板15可以在第一板体11和第二板体12的外表面重叠。

在一可替代的实施例中，上述的第一板体11和第二板体12可以在相互对接后，再在二者的外表面连接第二盖板15，从而进一步提高第一箱体1的连接强度，从而更进一步地提高第一箱体1的抗弯和抗扭能力。

在另一可替代的实施例中，第一板体11和第二板体12亦可以一体连接，并在二者的外表面连接第二盖板15，或者将第二盖板15取消，同样可以提高第一箱体1的连接强度，从而更进一步地提高第一箱体1的抗弯和抗扭能力。

在一可选的实施例中，参见图1、图2和图3，第二箱体2可以包括第三板体21、第四板体22、第三横筋23和第四横筋24；第三板体21可以基于外主筋6向内主筋5的方向延伸设置，第四板体22基于内主筋5向外主筋6的方向延伸设置；第三板体21和第四板体22相对且相互连接，并覆盖第一盖板3另一端的连接交点9；第三横筋23位于第三板体21和第四板体22的一侧，且分别与第三板体21、第四板体22和顶梁本体4连接；第四横筋24位于第三板体21和第四板体22的另一侧，且分别与第三板体21、第四板体22和第一盖板3的连接。

上述实施例中，第三板体21、第四板体22、第三横筋23和第四横筋24围成第二箱体2，而且，第三横筋23与顶梁本体4连接，第四横筋24与第一盖板3的连接，相当于将连接交点9包裹在一个封闭的空间内，提高了第二箱体2的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。

在一可选的实施例中，参见图3和图4，第三板体21与外主筋6一体连接，且第三板体21沿弧形轨迹延伸；第三板体21的端面与外主筋6的端面圆滑过渡连接，形成第三圆弧结构211；第四板体22与内主筋5一体连接，第四板体22沿弧形轨迹延伸；第四板体22的端面与内主筋5的端面圆滑过渡连接，形成第四圆弧结构212。

根据上述实施例，通过将第三板体21和第四板体22设置为沿弧形轨迹延伸，且在二者的根部设置圆弧结构，使得第三板体21和第四板体22与外主筋6和内主筋5之间不存在任何的尖角，有效避免了第二箱体2出现应力集中点，从而进一步提高了第二箱体2的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。

在一可选的实施例中，参见图1、图3和图4，第二箱体2还可以包括第三盖板25；第三板体21和第四板体22之间可具有第二空隙，第三板体21和第四板体22通过第三盖板25相互连接；具体地，第三盖板25的一端可与第三板体21重叠设置且相互连接，第三盖板25的另一端可与第四板体22重叠设置且相互连接。

上述实施例中，第三板体21和第四板体22通过第三盖板25连接，且第三盖板25与第三板体21和第四板体22之间均具有重叠连接部分，提高了第二箱体2的连接强度，从而更进一步地提高了第二箱体2的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。具体地，第三盖板25可以在第三板体21和第四板体22的外表面重叠。

在一可替代的实施例中，上述的第三板体21和第四板体22可以在相互对接后，再在二者的外表面连接第三盖板25，从而进一步提高第二箱体2的连接强度，从而更进一步地提高第二箱体2的抗弯和抗扭能力。

在另一可替代的实施例中，第三板体21和第四板体22亦可以一体连接，并在二者的外表面连接第三盖板25，或者将第三盖板25取消，同样可以提高第二箱体2的连接强度，从而更进一步地提高第二箱体2的抗弯和抗扭能力。

在一可选的实施例中，参见图3，第一横筋13可以呈凸字形，第一横筋13的小端131可以插入第一空隙，且分别与第一板体11和第二板体12连接，所第一横筋13的大端132可以分别与第一板体11、第二板体12和顶梁本体4连接；第二横筋14可以呈凸字形，第二横筋14的小端可以插入第一空隙，且分别与第一板体11和第二板体12连接，第二横筋14的大端可以分别与第一板体11、第二板体12和第一盖板3连接。

上述实施例中，通过将第一横筋13和第二横筋14设置为凸字形结构，在与第一板体11和第二板体12连接时，其小端可以封堵第一板体11和第二板体12之间的第一空隙，从而提高第一箱体1的封闭性，进而更进一步地提高第一箱体1的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。其中，由于第一板体11和第二板体12均沿弧形轨迹延伸，本实施例中，为了使得第一横筋13和第二横筋14可以与第一板体11和第二板体12相适配的连接，可以将第一横筋13和第二横筋14的大端两侧设置为与第一板体11和第二板体12相适配的弧形，从而更好地提高第一箱体1的封闭性，进而更进一步地提高第一箱体1的抗弯和抗扭能力。

在一可选的实施例中，参见图3，第三横筋23可以呈凸字形，第三横筋23的小端可以插入第二空隙，且分别与第三板体21和第四板体22连接，第三横筋23的大端可以分别与第三板体21、第四板体22和顶梁本体4连接；第四横筋24可以呈凸字形，第四横筋24的小端241可以插入第二空隙，且分别与第三板体21和第四板体22连接，第四横筋24的大端242可以分别与第三板体21、第四板体22和第一盖板3连接。

上述实施例中，通过将第三横筋23和第四横筋24设置为凸字形结构，在与第三板体21和第四板体22连接时，其小端可以封堵第三板体21和第四板体22之间的第二空隙，从而提高第二箱体2的封闭性，进而更进一步地提高第二箱体2的抗弯和抗扭能力，从而更好地改善连接交点9处的应力集中情况，从而更好地避免连接交点9处发生开裂事故。其中，由于第三板体21和第四板体22均沿弧形轨迹延伸，本实施例中，为了使得第三横筋23和第四横筋24可以与第三板体21和第四板体22相适配的连接，可以将第三横筋23和第四横筋24的大端两侧设置为与第三板体21和第四板体22相适配的弧形，从而更好地提高第二箱体2的封闭性，进而更进一步地提高第二箱体2的抗弯和抗扭能力。

本实用新型实施例还提供了一种液压支架，包括前述的液压支架顶梁结构。

本实用新型实施例提供的液压支架，包括液压支架顶梁结构，该顶梁结构中，第一箱体1包覆于第一盖板3一端与前横筋7、内主筋5和外主筋6之间连接形成的连接交点9，第二箱体2包覆于第一盖板3另一端与后横筋8、内主筋5和外主筋6之间连接形成的连接交点9，且第一箱体1和第二箱体2均分别与第一盖板3、内主筋5、外主筋6和顶梁本体4连接，也就是说，第一箱体1和第二箱体2可以将应力集中的连接交点9包裹在内，由于位于外部的箱体所受到的力矩较大，会先受到较大的作用力，而位于箱体内部的连接交点9处所受到的力矩较小，会后受到较小的作用力，使得各个箱体分担了连接交点9处受到的作用力，改善了连接交点9处的应力集中情况，从而避免了连接交点9处发生开裂事故，提高了顶梁的柱帽位置处的承载能力，进而提高了顶梁的整体抗弯及抗扭能力。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。