专利名称:自移式顺槽超前支护支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下综合机械化装置，尤其涉及采煤工作面端头支护装置，特别是一种自移式顺槽超前支护支架。
背景技术：
我国煤矿多为井工综采工作面，由于地质条件复杂，井工采煤工作面两顺槽需要超前进行支护。现有的支护设备有金属梁单体支柱和滑移支架，这两种支护设备均有重量轻、拆装方便的特点，但金属梁单体支柱在支护时需人工操作，工人工作强度大，效率低，支护速度慢且不安全。而滑移支架是用滑块导向机构将主副梁连接在一起，比如中国发明专利申请“抬移式液压支架及其移架方式”(申请日为1997年3月10日，
公开日为1998年 9月16日，公开号为号CN1193070A)所申请的技术方案，在移架时，需要立柱收缩然后由移架油缸、限位块和滑道共同作用，每一个立柱都需要配置一个移架油缸。中国发明专利申请 “双梁双柱步进超前液压支架”(申请日为2008年7月9日，
公开日为2008年12月10日， 公开号为CN101319613A)公开的技术方案采用外架门和内架门的保护支撑，外架门和内架门交替前行，但是其采用专门的升梁液压缸和升梁连杆机构实现支护梁放置于巷道顶部， 采用专门的下梁液压缸和下梁连杆机构实现支护梁的下置，而在升梁和下梁过程中需要人工搬动支护梁，安全性差，劳动强度大，而且其升梁和下梁机构复杂；同时，但在移架时仍然需要人工扶正支柱，没有摆脱笨重的体力劳动，而且滑移支架本身不稳定，不能保证工作面的安全生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自移式顺槽超前支护支架，所述的这种自移式顺槽超前支护支架要解决现有技术中自移式顺槽超前支护支架操作不方便、在移架过程需要大量的人工劳动，同时其结构复杂的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的这种自移式顺槽超前支护支架，由呈 Π形的支架基本体构成，其中，该超前支护支架由至少两对支架基本体成对配置构成，该至少两对支架基本体分为两组支架，每一个支架基本体均由支撑顶梁和与支撑顶梁两端通过销轴铰接的两个液压立柱构成，每一对支架基本体的前一个支架基本体构成第一组支架， 后一个支架基本体构成第二组支架，每一个液压立柱中部套设有一个可上下滑动的套筒， 每一个套筒设有上下两个连接套，两组支架的液压立柱的上下两个连接套中各穿设置有一根水平的上轴和下轴，每一对支架中第一组支架的上下两个连接套与上、下轴的连接方式一个为滑动式连接，另一个为固定连接，相应的第二组支架的上下两个连接套与上、下轴的连接方式刚好与第一组支架与上、下轴的连接方式相反，两组支架的套筒上的两个连接套中有一个与套筒固定连接，另一个连接套可沿套筒轴向滑动，第一组支架的套筒上的两个连接套设置方式相同，第二组支架的液压立柱上的两个连接套设置方式相同，第一组支架和第二组支架的上下连接套设置方式刚好相反，液压立柱一端与相对套筒可滑动的连接套之间设有竖向可收缩的抬架液压缸，该抬架液压缸一端与立柱一端固定连接，另一端与该可滑动连接套固定连接，在第一组支架和第二组支架之间设有水平可收缩的迈步驱动器。 为了给长达20m的巷道提供足够的支撑，可以增加支架基本体的数量，比如采用十对支架基本体。当然，根据巷道的长度不同，支架基本体的数量可以随意增减。
第一组支架套筒的上连接套与上轴相固定连接，其下连接套与下轴滑动连接，第二组支架套筒的上连接套与上轴滑动连接，其下连接套与下轴固定连接。
第一组支架套筒的上连接套与上轴滑动连接，其下连接套与下轴固定连接，第二组支架套筒的上连接套与上轴固定连接，其下连接套与下轴滑动连接。
第一组支架套筒的上连接套与套筒固定连接，其下连接套与套筒滑动连接，第二组支架套筒的上连接套与套筒滑动连接，其下连接套与套筒固定连接，在第一组支架的下连接套与液压立柱之间设有抬架液压缸。
迈步驱动器是迈步液压缸，迈步液压缸的活塞杆端部和缸底通过转动销轴设置于第一组支架和第二组支架上。当然，迈步驱动器也可以采用电动机与必要的传动机构组成， 或者气缸驱动方式，不过，采用液压缸，其控制线路可以和液压立柱相一致。
在支撑顶梁两端开设有沿轴向的方孔，在该方孔中各设有一段销梁，液压立柱上端通过销轴与销梁相连接。
本发明的工作原理是首先，需要迈步时，第一组或者是第二组的液压立柱先收柱降架，然后抬架千斤顶伸缩使立柱组抬架，随后迈步千斤顶伸缩迈步，迈一个步距后抬架千斤顶伸缩放架，最后液压立柱伸柱升架支撑顶板。
本发明和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本发明在自移式顺槽超前支护支架的液压立柱上套设可以上下滑动的套筒，通过在套筒上设置的上下两个连接套，通过每一立柱的上下连接套分别设置有上轴和下轴，这样将支架分为两组来控制，设有抬架液压缸将需要迈步的一组支架立柱抬起(如果第二组支架需要移动，则将先将第二组支架立柱收柱降架，然后由抬架液压缸将第二组支架抬起)然后由迈步驱动器伸缩驱动，将抬起的一组支架前移或后移；这样，两组支架可以交替迈步移动，整个过程由电磁阀控制液压系统油路实现，不需要人工的参与，降低劳动强度，提高工作效率。迈步驱动器也采用液压缸， 便于和支架的液压系统统一控制，不需要额外增加控制线路。如果在支持顶梁两端设置销孔，其中设有一段销梁，两个立柱通过销轴设于销梁的端部，这样当移动支架时，立柱可以沿支护顶梁的长度方向作适应性调整，以适应巷道地形及宽度的变化，在支架移动过程两立柱具有自适应性，保证支架的稳定性。
图1是本发明的自移式顺槽超前支护支架第一实施例的三维结构示意图。
图2是图1中的侧视图。
图3是图1中的端部意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2和图3所示，本发明的这种自移式顺槽超前支护支架，在本实施例中，由呈Π形的支架基本体构成，其中，该超前支护支架由十对支架基本体成对配置构成，采用十对支架基本体是为了对长达20m的巷道提供足够的支撑，该十对支架基本体分为两组支架，每一个支架基本体均由支撑顶梁1和与支撑顶梁两端通过销轴铰接的两个液压立柱2 构成，每一对支架基本体的前一个支架基本体构成第一组支架，后一个支架基本体构成第二组支架，如图1中标号为I，III，V, VII，IX…的为每一对支架基本体的前一个支架基本体，构成第一组支架，标号为II，IV，VI，VIII，X…的为每一对支架基本体的前一个支架基本体，构成第二组支架，剩下的十个支架基本体以此类推。每一个液压立柱中部套设有一个可上下滑动的套筒3，第一组支架基本体的每一个套筒3设有上下两个连接套41、42，第二组支架基本体的每一个套筒3设有上下两个连接套43、44，两组支架的液压立柱的上连接套 41和43中穿设置有一根水平的上轴5，两组支架的液压立柱的下连接套42和44中穿设置有一根水平的下轴6，其中第一组支架的上连接套41与上轴5固定连接，第一组支架的下连接套42与下轴6为滑动式连接，即该连接套42可沿下轴6相对滑动，第二组支架的上连接套43与上轴5滑动连接，即该连接套43可沿上轴5相对滑动，第二组支架的下连接套44 与下轴6为固定式连接，同时，第一组支架的下连接套42通过一个套环7设于套筒3上，也就是，连接套42可沿套筒3上下滑动，相应的，第二组支架的上连接套43通过套环7设于连接套3上，连接套43可沿套筒3上下滑动，液压立柱2与第一组支架的下连接套42之间设有抬架液压缸8，具体设置时可通过一个固定套81与套环7固定连接成一体，然后在该固定套81上通过销轴与抬架液压缸81的活塞杆相连接，抬架液压缸8的缸底通过一个销轴与液压立柱2上的一个固定杆82相连接，由于第一组支架和第二组支架的上连接套41、43 均穿设有上轴5，而其下连接套42、44均穿设有下轴，因此抬架液压缸8并不需要在第一组支架的每一个立柱上都设置，可以间隔几对支架设置一个抬架液压缸8，本实施例中的十对支架基本体采用了三个抬架液压缸(当然在同一个支架基本体的两个液压立柱上均应设置抬架液压缸)。在第一组支架和第二组支架之间设有水平可收缩的迈步液压缸9，迈步液压缸9的活塞杆通过销轴与第二组支架套筒3相连接，活塞杆连接销轴的销座与第二组支架套筒3的上连接套43组成一个整体，通过套环7与套筒3相连接，迈步液压缸9的缸底与第一组支架的套筒3通过销轴相连接。同样的，由于第一组支架的上连接套41与上轴5 固定连接，第二组支架的下连接套44与下轴6固定连接，因此，迈步液压缸8也可以间隔一对或多对支架基本体设置，图1中是间隔了一对支架基本体设置一个迈步液压缸8。在支撑顶梁1两端开设有沿轴向的方孔，在该方孔中各设有一段销梁10，液压立柱2上端通过销轴与销梁10相连接。当移动支架时，立柱可以沿支护顶梁的长度方向作适应性调整，以适应巷道地形及宽度的变化，在支架移动过程两立柱具有自适应性，保证支架的稳定性。 本发明的过程如下需要迈步时，首先，第一组或者是第二组的液压立柱先收柱降架(哪一组支架需呀移动则收该组支架的立柱)，然后抬架液压缸伸缩使立柱组抬架，比如需要移动第二组支架，此时需要将第二组支架的所有液压立柱收柱，而第一组支架不动，起到支撑作用，抬架液压缸活塞杆伸出，通过下轴将第二组支架的立柱抬起离开地面，由于第一组支架的下连接套可以沿着其套筒上下滑动，可以将第二组的立柱抬起到需要的高度， 随后迈步液压缸的活塞杆伸出，由于该迈步液压缸一端与第一组支架相连而另一端与第二组支架相连，因此该迈步液压缸的活塞杆伸出便可将第二组支架整体迈步，当然该迈步液压缸的活塞杆收缩则可将第二组支架向相反的方向迈步，迈一个步距后抬架千斤顶活塞杆收缩放架，最后第二组支架的液压立柱伸柱升架支撑顶板，这样完成第二组支架的迈步动作。同样地，如果第一组支架需要迈步，则第一组支架的液压立柱收柱，第二组支架的液压立柱起到支撑作用，此时需要操作抬架液压缸使其活塞杆收缩，由于第二组支架的下连接套与其套筒为固定式连接，在下轴的作用下抬架液压缸收缩时第一组支架的下连接套并不会向下移动，这样将第一组支架的液压立柱抬起离开地面，由迈步液压缸伸缩，实现第一组支架向前或向后的迈步动作。
当然，套筒上的上、下两个连接套也可以采用另一种设置方式，即第一组支架套筒的上连接套与上轴滑动连接，其下连接套与下轴固定连接，第二组支架套筒的上连接套与上轴固定连接，其下连接套与下轴滑动连接。此时，第一组支架套筒的上连接套与套筒滑动连接，其下连接套与套筒固定连接，第二组支架套筒的上连接套与套筒固定连接，其下连接套与套筒滑动连接，在第一组支架的上连接套与液压立柱之间设有抬架液压缸。
迈步驱动器与两组支架的连接位置也可以根据需要调整，比如可以将本实施例的活塞杆和缸底反过来连接，或者迈步驱动器两端都通过可上下滑动的连接套与套筒相连接，或者迈步驱动器两端与两组支架的液压立柱相连接也可以，只要在执行迈步动作时保持迈步驱动器呈水平状态即可。
迈步驱动器也可以采用电动机与必要的传动机构组成，或者气缸驱动方式，不过， 采用液压缸，其控制线路可以和液压立柱相一致。
同时，本实施例中是采用间隔三对和两对支架基本体来设置抬架液压缸，抬架液压缸需要设置的数量也可以根据实际支架的长短和支撑负载来调整。同样，迈步液压缸的之间间隔的支架数量也可以根据需要调整，本实施例是间隔一对支架设置一个迈步液压缸，也可每相邻两对支架就设置一个迈步液压缸，这样的步距较大，当然如果需要步距小， 也可中间间隔两对或更多对的支架。
权利要求
1.一种自移式顺槽超前支护支架，由呈π形的支架基本体构成，其特征在于该超前支护支架由至少两对支架基本体成对配置构成，该至少两对支架基本体分为两组支架，每一个支架基本体均由支撑顶梁和与支撑顶梁两端通过销轴铰接的两个液压立柱构成，每一对支架基本体的前一个支架基本体构成第一组支架，后一个支架基本体构成第二组支架， 每一个液压立柱中部套设有一个可上下滑动的套筒，每一个套筒设有上下两个连接套，两组支架的液压立柱的上下两个连接套中各穿设置有一根水平的上轴和下轴，每一对支架中第一组支架的上下两个连接套与上、下轴的连接方式一个为滑动式连接，另一个为固定连接，相应的第二组支架的上下两个连接套与上、下轴的连接方式刚好与第一组支架与上、下轴的连接方式相反，两组支架的套筒上的两个连接套中有一个与套筒固定连接，另一个连接套可沿套筒轴向滑动，第一组支架的套筒上的两个连接套设置方式相同，第二组支架的液压立柱上的两个连接套设置方式相同，第一组支架和第二组支架的上下连接套设置方式刚好相反，液压立柱一端与相对套筒可滑动的连接套之间设有竖向可收缩的抬架液压缸， 该抬架液压缸一端与立柱一端固定连接，另一端与该可滑动连接套固定连接，在第一组支架和第二组支架之间设有水平可收缩的迈步驱动器。
2.如权利要求
1所述的自移式顺槽超前支护支架，其特征在于第一组支架套筒的上连接套与上轴相固定连接，其下连接套与下轴滑动连接，第二组支架套筒的上连接套与上轴滑动连接，其下连接套与下轴固定连接。
3.如权利要求
1所述的自移式顺槽超前支护支架，其特征在于第一组支架套筒的上连接套与上轴滑动连接，其下连接套与下轴固定连接，第二组支架套筒的上连接套与上轴固定连接，其下连接套与下轴滑动连接。
4.如权利要求
1或2或3所述的自移式顺槽超前支护支架，其特征在于第一组支架套筒的上连接套与套筒固定连接，其下连接套与套筒滑动连接，第二组支架套筒的上连接套与套筒滑动连接，其下连接套与套筒固定连接，在第一组支架的下连接套与液压立柱之间设有抬架液压缸。
5.如权利要求
1或2或3所述的自移式顺槽超前支护支架，其特征在于迈步驱动器是迈步液压缸，迈步液压缸的活塞杆端部和缸底通过转动销轴设置于第一组支架和第二组支架上。
6.如权利要求
1或2或3所述的自移式顺槽超前支护支架，其特征在于在支撑顶梁两端开设有沿轴向的方孔，在该方孔中各设有一段销梁，液压立柱上端通过销轴与销梁相连接。
专利摘要
一种自移式顺槽超前支护支架，由至少两对支架基本体分为两组支架构成，支架基本体均由支撑顶梁和与支撑顶梁两端通过销轴铰接的两个液压立柱构成，每一对支架基本体的前一个支架基本体构成第一组，后一个支架基本体构成第二组，液压立柱中部设有可上下滑动的套筒，套筒设有上下两个连接套，两组支架的液压立柱的上下两个连接套中各穿设上轴和下轴，液压立柱与相对套筒可滑动的连接套之间设有抬架液压缸，第一组支架和第二组支架之间设有迈步驱动器。本发明采用交替迈步方式移动两组支架，整个过程由控制液压系统油路实现，不需要人工的参与，降低劳动强度，提高工作效率，在支架移动过程两立柱具有自适应性，保证支架的稳定性。
文档编号E21D23/08GKCN101956562 B发布类型授权 专利申请号CN 200910065422
公开日2012年3月14日 申请日期2009年7月13日
发明者史浩, 宋新扩, 张冬梅, 张学东, 胡玉珊, 郭振宇, 魏连河 申请人:郑州四维机电设备制造有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan专利引用 (7),