一种一体型液压支护系统的制作方法

1.本发明涉及井下采煤配套，特别涉及一种一体型液压支护系统。


背景技术：

2.在急倾斜特厚煤层的综合机械化开采技术中，专利cn201835831u公开了一种刨运机组，刨运机组主体由刨运机、液压支架和推移机构构成，刨运机与液压支架分别与推移机构连接，刨运机组前移和刨运机上下移动都由推移机构实现。该刨运机的牵引刨链在同一竖直面内单向循环移动，在开切眼过程中，需要往复俯仰偏摆才能实现，因此，该刨运机用于支撑刨运机主机的液压液压支架必须设置摇摆千斤顶用于改变主机姿态。由于刨运机整体重量很大，除需要相应千斤顶需要较大承载力外，还由于倾斜设置导致油缸承载力相对于竖直设置而需要更大的负载能力，存在无功损耗。为减少无功损耗，需要一种重量轻，且仅可升降和水平推进即可完成工作面整个煤壁高度采煤方式的设备，以避免设置倾斜的承载油缸，降低油缸的无功损耗，使负载能力得到充分发挥，从而减小油缸尺寸规格，降低采煤动力消耗。中国专利公开号cn204098910u，公开日期2015年01月14日，发明创造名称：新型采运煤一体机。该机通过水平面内单向循环的截煤齿实现侧切式采煤，并通过水平推进实现极薄煤层。由于该设备仅考虑适用于极薄煤层，因此，不具有举升采煤主机的支撑装置。为使侧切式采煤主机能够适用于综采工作面的采运煤，并降低综采能耗，为此，需要一种仅设置竖直升降和水平推进油缸的支撑装置，以避免设置斜向油缸，减少无功损耗隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是针对现有技术中缺少能够与侧切式采运煤机配套的低能耗支撑装置的不足，提供一种一体型液压支护系统，该支护系统有支撑装置和液压支架形成一体型设备，其中，支撑装置仅设置竖直升降油缸和水平推进油缸分别用于刨运煤主机升降和水平推进，避免了设置斜撑油缸，消除了油缸的无功损耗，从而使油缸的负载能力得到充分发挥，减小油缸尺寸规格，降低采煤动力消耗。
4.为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。
5.一种一体型液压支护系统，包括组合成一体的主机支撑装置和液压支架；所述主机支撑装置呈双层四柱液压升降平台结构，包括上层平台和下层平台，下层平台上设有水平推进油缸，上层平台通过四个第一竖直油缸设在下层平台上，下层平台通过四个第二竖直油缸支撑在液压支架的底座上。
6.采用前述技术方案的本支护系统，应用时，采运煤主机由多个主机支撑装置的支撑平台共同抬起，并通过水平推进油缸推进，利用水平循环的侧切式刨煤工具实现采运煤，并通过随支撑平台升降同步升降实现采煤高度调整，推进过程中主机支撑装置基于液压支护固定。采煤过程中刨煤工具在水平面内作单向移动的循环运动，首先在煤壁上刨出一个基于刨运煤主机高度的凹槽，并在完成一个步距的推进后，主机支撑装置的推进油缸将刨运煤主机拽回，之后，借助相邻液压支架互为支撑，利用推进油缸完成移架后，通过竖直油
缸调整支撑平台高度，在改变采煤高度后，再次向前推进刨运煤主机执行下一个基于刨运煤主机高度范围的采煤，直至工作面煤壁整个上的媒体回采完毕。在整个采煤和移架过程中，采运煤主机仅需主机支撑装置借助相应方向设置的油缸提供升降和水平运动的动力即可，无需设置与运动方向呈一定夹角的斜撑油缸，从而使油缸的负载能力得到充分发挥，减小油缸尺寸规格，降低采煤动力消耗。另外，通过将主机支撑装置的支撑平台设置成双层结构，可形成稳固的支撑平台结构，并利用上下层平台对应设置的沿高度方向分布的两个油缸，以使升降高度分摊在两个油缸上，从而降低单个油缸的活塞杆伸出，利于提高稳定性外和降低油缸直径规格要求。
7.优选的，所述上层平台和下层平台之间，以及所述下层平台和所述底座之间均形成有竖向导轨副，竖向导轨副按对应平台的两侧各两个的方式设置。利用导轨副限定运动方向，并提高抗弯能力。
8.进一步优选的，所述竖向导轨副呈双导轨的矩形导轨结构。利用简单的导轨结构提高抗弯能力，且加工方便，制造成本低。
9.进一步优选的，所述竖向导轨副由滚动导轨副和滑动导轨副组合形成。既利于降低升降阻力，又确保其具有良好的抗弯能力，从而发挥二者各自特点获得优异的综合效果。
10.更进一步优选的，所述滚动导轨副结构包括滚轮和导槽，滚轮设在升降运动的固定构件上，导槽形成在升降运动的活动构件上；其中，导槽由两根导轨之间的空间构成，两根导轨滑动配合在导向槽内形成滑动导轨副，导向槽呈矩形凹槽结构，该矩形凹槽形成在升降运动的固定构件上。以形成结构简单、布局紧凑的综合导轨副结构，减少材料消耗，节省资源。
11.进一步优选的，所述上层平台和下层平台均呈三边矩形框的框架结构，包括底板和固定在底板上，并由底板两侧向上延伸的侧板，上层平台和下层平台之间的所述竖向导轨副形成在对应侧板之间。以形成紧凑的结构，节省空间，提高稳定性。
12.进一步优选的，所述主机支撑装置还包括支撑底板，主机支撑装置通过所述支撑底板与所述底座连接；所述第二竖直油缸设在支撑底板和所述下层平台之间，支撑底板上还向上延伸的导向座，所述下层平台与所述底座之间的竖向导轨副形成在下层平台与所述导向座之间。以使主机支撑装置与液压支架共用一个底座，确保二者连接牢固可靠。
13.优选的，所述上层平台上通过哈弗型夹紧座固定连接所述推进油缸，哈弗型夹紧座的固定座部分通过鞍座与所述上层平台固定，推进油缸的活塞杆远端铰接有支撑臂；所述上层平台具有朝向支撑臂延伸的支撑平台，该支撑平台上设有供支撑臂伸缩移动的滑槽，滑槽的槽底形成对所述支撑臂的支撑。通过哈弗型夹紧座确保水平推进油缸连接牢固，利用鞍座具有与哈弗型夹紧座贴合的弧面提高哈弗型夹紧座的连接牢固性，通过支撑平台将支撑臂的支撑荷载卸载到主机支撑装置的基础构件上，提升主机支撑装置的承载能力。
14.进一步优选的，所述哈弗型夹紧座与之间形成纵向定位的第一卡合结构。提高哈弗型夹紧座与所述上层平台之间连接的位置准确性和牢固性。
15.进一步优选的，所述鞍座与所述上层平台之间形成纵向定位的第二卡合结构。提高鞍座与上层平台之间连接的位置准确性和牢固性，从而整体提高推进油缸与上层平台之间的连接牢固性。
16.本发明的有益效果是，支撑装置无需仅设有升降油缸和水平推进油缸，消除了斜
撑油缸导致无功损耗，可有效减小油缸直径规格，整体降低采运煤能耗。且结构稳定性好，强度高，布局紧凑。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意轴测图。
18.图2是本发明的结构示意主视图。
19.图3是本发明实施例1中主机支撑装置的结构示意轴测图。
20.图4是本发明实施例1中主机支撑装置的结构示意主视图。
21.图5是本发明实施例1主机支撑装置中上层平台的结构示意轴测图。
22.图6是本发明实施例1主机支撑装置中下层平台的结构示意轴测图。
23.图7是本发明实施例2中主机支撑装置的结构示意轴测图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
25.实施例1，参见图1、图2、图3、图4、图5和图6，一种一体型液压支护系统，包括组合成一体的主机支撑装置和液压支架1；所述主机支撑装置呈双层四柱液压升降平台结构，包括上层平台2和下层平台3，下层平台3上设有水平推进油缸9，上层平台2通过四个第一竖直油缸4设在下层平台3上，下层平台3通过四个第二竖直油缸5支撑在液压支架4的底座上。
26.其中，所述上层平台2和下层平台3之间，以及所述下层平台3和所述底座之间均形成有竖向导轨副，竖向导轨副按对应平台的两侧各两个的方式设置。竖向导轨副具体由滚动导轨副和滑动导轨副组合形成。滚动导轨副结构包括滚轮6和导槽，滚轮6设在升降运动的固定构件上，导槽形成在升降运动的活动构件上；导槽由两根导轨7之间的空间构成，两根导轨7滑动配合在导向槽内形成滑动导轨副，导向槽呈矩形凹槽结构，该矩形凹槽形成在升降运动的固定构件上。所述上层平台2和下层平台3均呈三边矩形框的框架结构，包括底板和固定在底板上，并由底板两侧向上延伸的侧板，上层平台2和下层平台3之间的所述竖向导轨副形成在对应侧板之间。侧板上端垂直向外延伸有连接耳，使上层平台2和下层平台3均呈大致的“几”字形，连接耳用于与对应的竖直油缸连接。其中，上层平台2的连接耳与第一竖直油缸4的活塞杆远端连接，下层平台3上的连接耳与第二竖直油缸5的活塞杆远端连接，主机支撑装置还包括支撑底板，主机支撑装置通过所述支撑底板12与所述底座1a连接；所述第二竖直油缸5设在支撑底板和所述下层平台3之间，支撑底板12上还向上延伸的导向座13，所述下层平台3与所述底座1a之间的竖向导轨副形成在下层平台3的侧板与所述导向座13之间。具体地，对于上层平台2和下层平台3之间的竖向导轨副来说，滚轮6设在下层平台3上，形成导槽的两根导轨7位于上层平台2上，与两根导轨7滑动配合的导向槽形成在下层平台3平台上。对于下层平台3和底座之间的竖向导轨副来说，滚轮6设在导向座上，形成导槽的两根导轨7位于下层平台3上，与两根导轨7滑动配合的导向槽形成在导向座上。
27.所述上层平台2上通过哈弗型夹紧座8固定连接所述推进油缸9，哈弗型夹紧座8的固定座部分通过鞍座10与所述上层平台2固定，推进油缸9的活塞杆远端铰接有支撑臂11；所述上层平台2具有朝向支撑臂11延伸的支撑平台21，该支撑平台21由鞍座10一侧向外延
伸向外，支撑平台21上设有供支撑臂11伸缩移动的滑槽，滑槽的槽底形成对所述支撑臂11的支撑，支撑平台21还对所述哈弗型夹紧座8的前段形成支撑；鞍座10的另一侧向外延伸有斜撑10a，斜撑10对所述哈弗型夹紧座8的后段形成支撑。所述哈弗型夹紧座8与所述上层平台2之间形成纵向定位的第一卡合结构。所述鞍座10与所述上层平台2之间形成纵向定位的第二卡合结构。具体是，哈弗型夹紧座8侧面延伸的连接支耳8a上形成有第一卡槽，上层平台2的侧板前后两端卡合在第一卡槽内；上层平台2的侧板内壁上形成有第二卡槽2a，鞍座10卡合在该第二卡槽2a内。
28.实施例2，参见图7，所述竖向导轨副呈双导轨的矩形导轨结构。
29.本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。
30.前述实施例1和实施例2中，液压支架1采用两个并排的双排液压支架结构，两个液压支架共用一个底座1a，每个液压支架的顶梁前端各自呈等腰三角形，或者，两个液压支架的前端形成一个完整的直角三角形，该直角三角形的斜边构成由两个顶梁前端边缘拼接形成。以使顶梁前端更接近煤壁，从而减少工作面顶板的空顶距，降低顶板垮塌隐患，提升安全性。
31.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。