專利名稱:用于煤礦綜采設(shè)備搬遷的液壓式巷道支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型為一種用于煤礦綜采設(shè)備搬遷的液壓式巷道支架,屬煤礦井下支護設(shè)備的設(shè)計與制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
井下采煤是在極其惡劣的環(huán)境中進行的,由于煤層貯存地質(zhì)條件的不同,圍巖及礦山壓力的差異,故井下采煤作業(yè)的安全支護是必不可少的,是十分重要的。
煤礦井下綜合機械化開采設(shè)備大都是重型設(shè)備,當一個采煤工作面完成后向另一個工作面搬遷時,由于井下地質(zhì)條件的限制,采煤設(shè)備的安全搬遷就成了一個大難題。
采煤設(shè)備的搬遷方法有兩種,一種是予開輔助巷道,另一種是用采煤機采出搬遷通道,設(shè)備搬遷的順序是采煤機、輸送機、順槽運輸設(shè)備、液壓支架,液壓支架的拆除搬遷是難度很大的,因為液壓支架是工作面的支護設(shè)備,直接支護工作面的上覆巖層,液壓支架的卸載會導致上覆巖石的冒落,極易造成設(shè)備及人身損傷事故,故必須在液壓支架拆除前進行臨時替代支護,才可保證所有設(shè)備的安全搬遷。
在過去和現(xiàn)在使用的臨時替代支護方式存在很多不足,不能滿足采煤設(shè)備快速搬遷的需要;例如在一些煤礦中常采用后托棚、壘木垛的支護方法,以掩護液壓支架逐漸拆除搬遷,這種方法費時費力,勞動強度大,效率低。
例如有的采用單體液壓支柱加鋼樑的支護形式,工字鋼樑的一端置于單體支柱上,另一端置于液壓支架上,由于液壓支架處于支撐狀態(tài),降架時才可把鋼樑放到液壓支架的頂樑上,降架時會導致頂板離層,升架時又會反向沖擊頂板,形成線、點支撐,操作難度大,安全系數(shù)低。
例如有的采用雙排或多排單體支柱加鋼樑的支護形式,形成線支撐,雖然增強了支護的穩(wěn)定性,但不能形成大面積的支護,仍然存在不足,支護效果仍不理想。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本實用新型的發(fā)明目的就是針對背景技術(shù)的不足,設(shè)計一種新型的用于綜采設(shè)備搬遷的、能夠大面積支撐上覆巖層的液壓式巷道支架,采用四立柱、四連桿直線平行升降結(jié)構(gòu),加長加寬頂樑設(shè)計,大功率液壓升降動力,以提高巷道支架的支撐能力、支撐面積和支護效果,增強設(shè)備快速搬遷的安全系數(shù)。
技術(shù)方案本實用新型主要結(jié)構(gòu)包括底座、立柱、頂樑、前連桿、后連桿、掩護樑、液壓操縱閥;在底座1的中部對稱設(shè)有呈向上傾斜的立柱2、3、4、5,立柱2、3、4、5的下部由螺銷軸28、29固定在底座1上,立柱2、3、4、5的上部柱頭47與頂樑6聯(lián)接,并由軸19、20、21、22固定;在底座1的右部、立柱3、5之間設(shè)有前連桿7,前連桿7下部通過軸11與底座1鉸接,前連桿7上部通過軸12與掩護樑9鉸接,在底座1的后部設(shè)有后連桿8,后連桿8下部通過軸13與底座1鉸接,后連桿8上部通過軸15與掩護樑9、10鉸接,掩護樑9、10通過軸17與頂樑6鉸接,前連桿7、后連桿8、掩護樑9、10組成四連桿結(jié)構(gòu);在底座1的中上部、立柱2、3、4、5之間裝有液壓操縱閥23,液壓操縱閥23通過進出液口24、25、14、16聯(lián)接外部的液壓機構(gòu),同時聯(lián)接立柱2、3、4、5上的油缸進出液口49、50,液壓操縱閥23的油液管路均裝在底座1內(nèi);底座1的左前部設(shè)有拉環(huán)18,立柱2、3、4、5的中部設(shè)有吊耳26,頂樑6的前、后部設(shè)有吊裝孔27。
所述的底座1的中部對稱設(shè)有立柱窩31、32、33、34,底座1的后部設(shè)有后連桿軸孔35,并與軸13、后連桿8聯(lián)接,底座1的上部設(shè)有前連桿連接耳38,連接耳38上有軸孔37,并與軸11聯(lián)接,底座1后中部為安裝槽36,安裝槽36內(nèi)安裝前連桿7并聯(lián)接。
所述的立柱2、3、4、5為液壓油缸式柱狀,結(jié)構(gòu)一樣,外部為缸體40,缸體40左端為缸底45,缸體40右端為導向套46,缸體40內(nèi)為缸腔44,缸腔44內(nèi)為活塞桿41,活塞桿41左部聯(lián)接活塞42,右部聯(lián)接柱頭47,活塞桿41內(nèi)部為活塞腔43,缸體40側(cè)部設(shè)有進出液口49并聯(lián)通油液管30、51、活塞腔43,缸體40的另一側(cè)部設(shè)有進出液口50,并聯(lián)接油液管52、缸腔44,缸腔44內(nèi)左部設(shè)有卡環(huán)53、密封圈56,導向套46內(nèi)設(shè)有卡環(huán)54、55,密封圈57,58,導向套46外部為固定套88,柱頭聯(lián)接部47內(nèi)為軸孔48。
所述的前連桿7呈矩形,中間為中間板61,左部中間為安裝槽62,右部中間為安裝槽63,左部有通孔59并與軸11聯(lián)接,右部有通孔60并與軸12聯(lián)接。
所述的后連桿8為寬體矩形,中間為中間板66,左部中間為安裝槽67,右部中間為安裝槽68,左部有通孔64并與軸13聯(lián)接,右部有通孔65并與軸15聯(lián)接。
所述的掩護樑9、10結(jié)構(gòu)一樣,為寬體矩形,對稱安裝,右部中間有中間板72、73,中間板72的兩則為安裝槽75、76,中間板72上有通孔71,中間板73的兩則為安裝槽77、78,中間板73上有通孔70,并與軸15聯(lián)接,左部中間為安裝槽74,左部有通孔69并與軸17、頂樑6聯(lián)接。
所述的頂樑6呈矩形框式板狀,中間對稱設(shè)有立柱窩79、80、81、82,并聯(lián)通軸孔83、84、85、86,同時聯(lián)接軸19、20、21、22,頂樑6的右底部有軸孔87并聯(lián)接軸17、掩護樑9、10。
效果本實用新型與背景技術(shù)相比具有明顯的先進性,采用了四立柱、四連桿、寬體、加長設(shè)計結(jié)構(gòu),四立柱呈上寬下窄的八字型布置,頂樑為加長加寬型,前后連桿、掩護樑與底座、頂樑之間形成四連桿直線、平行上下移動結(jié)構(gòu),四立柱采用液壓式大流量,大功率油缸升降,使支架頂樑能夠快速、直線、平行上升和下降,支撐力大、承載力大,安全系數(shù)高,支護效果好,結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,是理想的井下煤礦綜采設(shè)備搬遷的液壓式巷道支架,此支架也可用于其他礦種的巷道支護。
圖1為整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為底座結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖2的A-A剖面圖。
圖4為圖2的B-B剖面圖。
圖5為立柱液壓油缸結(jié)構(gòu)圖。
圖6為圖5的C-C剖面圖。
圖7為前連桿結(jié)構(gòu)圖。
圖8為圖7的D-D剖面圖。
圖9為前連桿側(cè)視圖。
圖10為后連桿結(jié)構(gòu)圖。
圖11為圖10的E-E剖面圖。
圖12為圖10的F-F剖面圖。
圖13為掩護樑結(jié)構(gòu)圖。
圖14為圖I3的G-G剖面圖。
圖15為圖13的M-M剖面圖。
圖16為圖13的N-N剖面圖。
圖17為頂樑結(jié)構(gòu)圖。
圖18為圖17的S-S剖面圖。
圖19為圖17的K-K剖面圖。
圖20為液壓操縱閥結(jié)構(gòu)圖。
圖中所示,各件號清單如下1、底座,2、立柱,3、立柱,4、立柱,5、立柱,6、頂樑,7、前連桿,8、后連桿,9、掩護樑,10、掩護樑,11、軸,12、軸,13、軸,14、進出液口,15、軸,16、進出液口,17、軸,18、拉環(huán),19、軸,20、軸,21、軸,22、軸,23、液壓操縱閥,24、進出液口,25、進出液口,26、吊耳,27、吊裝孔,28、螺銷軸,29、螺銷軸,30、油液管,31、立柱窩,32、立柱窩,33、立柱窩,34、立柱窩,35、后連桿軸孔,36、安裝槽,37、前連桿軸孔,38、連接耳,39、后連桿軸,40、缸體,41、活塞桿,42、活塞,43、活塞腔,44、缸腔,45、缸底,46、導向套,47、柱頭,48、軸孔,49、進出液口,50、進出液口,51、油液管,52、油液管,53、卡環(huán),54、卡環(huán),55、卡環(huán),56、密封圈,57、密封圈,58、密封圈,59、軸孔,60、軸孔,61、中間板,62、安裝槽,63、安裝槽,64、軸孔,65、軸孔,66、中間板,67、安裝槽,68、安裝槽,69、軸孔,70、軸孔,71、軸孔,72、中間板, 73、中間板,74、安裝槽,75、安裝槽,76、安裝槽,77、安裝槽,78、安裝槽79、立柱窩,80、立柱窩,81、立柱窩,82、立柱窩,83、軸孔,84、軸孔,85、軸孔,86、軸孔,87、軸孔,88、固定套,89、控制閥,90、控制閥,91、回液管,92、過濾器。
實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用計型做進一步說明圖1所示,整個支架是一個強度高,支撐力大、頂樑寬、長的四立柱、四連桿、液壓式結(jié)構(gòu),四根立柱2、3、4、5垂直安裝在底座1上,以中心線0-0為基準向兩側(cè)對稱傾斜,其傾斜半角以8°為宜,也可為3-10°,也可為不對稱形,可視需要而變化,以增強立柱2、3、4、5對頂樑6的支、頂力量,在底座1后部安裝的前連桿7、后連桿8、掩護樑9、10、頂樑6通過軸11、12、13、15、17連為一體,形成四連桿結(jié)構(gòu),形成杠桿式上、下平行運動,拉動頂樑6直線升降,完成巷道的大面積支護。
圖2、3、4所示,底座1為強度好,承載力大的底盤式封底底座,要用合金結(jié)構(gòu)鋼焊接成型,立柱窩31、32、33、34是安裝立柱2、3、4、5的,是支撐力的重心,前連桿7、后連桿8通過軸11、13直接安裝在底座1上,底座1的內(nèi)部安裝液壓機構(gòu)的進出油液管,與外接的共用液壓機構(gòu)聯(lián)通。
圖5、6、所示,立柱2、3、4、5即是支架的支撐立柱,又是頂樑6的升、降動力,是結(jié)構(gòu)相同的液壓油缸式結(jié)構(gòu),為單伸縮雙作用油缸,缸體40在下部,直接安裝在底座1上,活塞桿41在上部,其柱頭47通過軸19、20、21、22與頂樑6聯(lián)接,當進出液口49、油液管30、51進入液壓油液至活塞腔43內(nèi)時,活塞42、活塞桿41上升,同時推動頂樑6升起,同時缸腔44內(nèi)的油液會從進出液口50進入液壓機構(gòu),當液壓油液進入進出液口50,油液管52進入液壓油液至缸腔44內(nèi)時,會推動活塞42、活塞桿41下降,同時拉動頂樑6降下,活塞腔43內(nèi)的油液通過油液管51、30、進出液口49排出至液壓機構(gòu),從而形成了立柱2、3、4、5、頂樑6的升、降,卡環(huán)53、54、55要安裝牢固,密封圈56、57、58要嚴格密封,不得漏油液。
圖7、8、9、10、11、12、所示,前連桿7、后連桿8是以底座1為基準,拉動掩護樑9、10做前、后、上、下移動的,起承前啟后的作用,拉動力大,要用強度好的合金結(jié)構(gòu)鋼制作,各軸孔要安裝牢固。
圖13、14、15、16所示,掩護樑9、10為左右對稱設(shè)置,結(jié)構(gòu)一樣,是拉動支撐頂樑6的部件,與立柱2、3、4、5共同支撐拉動頂樑6升降,要強度好,用合結(jié)構(gòu)鋼制作,各部軸孔要安裝牢固。
圖17、18、19所示,頂樑6是支架的頂撐部件,是直接接觸巷道頂部的,支撐力、撞擊力、承載力均很大,頂樑6采用了加長、加寬設(shè)計,增加了頂樑的頂撐面積,頂撐效果好,安全系數(shù)高,要用高強度耐撞擊的合金結(jié)構(gòu)鋼制作,各部要安裝牢固。
圖20所示,液壓操作閥23是立柱2、3、4、5的液壓油缸的操縱機構(gòu),它是使用外部共用的液壓機構(gòu)供給液壓油液的,操縱閥23左側(cè)為進出液口24、25,右側(cè)為進出液口14、16,下部為控制閥89、90,上部為回液管91,過濾器92,它是支架的動力來源及操縱部位,各液壓管路、進出液口要清潔、暢通。
權(quán)利要求1.用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于;本實用新型主要結(jié)構(gòu)包括底座、立柱、頂樑、前連桿、后連桿、掩護樑、液壓操縱閥;在底座(1)的中部對稱設(shè)有呈向上傾斜的立柱(2)、(3)、(4)、(5),立柱(2)、(3)、(4)、(5)的下部由螺銷軸(28)、(29)固定在底座(1)上,立柱(2)、(3)、(4)、(5)的上部柱頭(47)與頂樑(6)聯(lián)接,并由軸(19)、(20)、(21)、(22)固定;在底座1的右部、立柱(3)、(5)之間設(shè)有前連桿(7),前連桿(7)下部通過軸(11)與底座(1)鉸接,前連桿(7)上部通過軸(12)與掩護樑(9)鉸接,在底座(1)的后部設(shè)有后連桿(8),后連桿(8)下部通過軸(13)與底座(1)鉸接,后連桿(8)上部通過軸(15)與掩護樑(9)、(10)鉸接,掩護樑(9)、(10)通過軸(17)與頂樑(6)鉸接,前連桿(7)、后連桿(8)、掩護樑(9)、(10)組成四連桿結(jié)構(gòu);在底座(1)的中上部、立柱(2)、(3)、(4)、(5)之間裝有液壓操縱閥(23),液壓操縱閥(23)通過進出液口(24)、(25)、(14)、(16)聯(lián)接外部的液壓機構(gòu),同時聯(lián)接立柱(2)、(3)、(4)、(5)上的油缸進出液口(49)、(50),液壓操縱閥(23)的油液管路均裝在底座(1)內(nèi);底座(1)的左前部設(shè)有拉環(huán)(18),立柱(2)、(3)、(4)、(5)的中部設(shè)有吊耳(26),頂樑(6)的前、后部設(shè)有吊裝孔(27)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的底座(1)的中部對稱設(shè)有立柱窩(31)、(32)、(33)、(34),底座1的后部設(shè)有后連桿軸孔(35),并與軸(13)、后連桿(8)聯(lián)接,底座(1)的上部設(shè)有前連桿連接耳(38),連接耳(38)上有軸孔(37),并與軸(11)聯(lián)接,底座(1)后中部為安裝槽(36),安裝槽(36)內(nèi)安裝前連桿(7)并聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的立柱(2)、(3)、(4)、(5)為液壓油缸式柱狀,結(jié)構(gòu)一樣,外部為缸體(40),缸體(40)左端為缸底(45),缸體(40)右端為導向套(46),缸體(40)內(nèi)為缸腔(44),缸腔(44)內(nèi)為活塞桿(41),活塞桿(41)左部聯(lián)接活塞(42),右部聯(lián)接柱頭(47),活塞桿(41)內(nèi)部為活塞腔(43),缸體(40)側(cè)部設(shè)有進出液口(49)并聯(lián)通油液管(30)、(51)、活塞腔(43),缸體(40)的另一側(cè)部設(shè)有進出液口(50),并聯(lián)接油液管(52)、缸腔(44)、缸腔(44)內(nèi)左部設(shè)有卡環(huán)(53)、密封圈(56)、導向套(46)內(nèi)設(shè)有卡環(huán)(54)、(55)、密封圈(57)、(58)、導向套(46)外部為固定套(88),柱頭聯(lián)接部(47)內(nèi)為軸孔(48)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的前連桿(7)呈矩形,中間為中間板(61),左部中間為安裝槽(62),右部中間為安裝槽(63),左部有通孔(59)并與軸(11)聯(lián)接,右部有通孔(60)并與軸(12)聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的后連桿(8)為寬體矩形,中間為中間板(66),左部中間為安裝槽(67),右部中間為安裝槽(68),左部有通孔(64)并與軸(13)聯(lián)接,右部有通孔(65)并與軸(15)聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的掩護樑(9)、(10)結(jié)構(gòu)一樣,為寬體矩形,對稱安裝,右部中間有中間板(72)、(73),中間板(72)的兩則為安裝槽(75)、(76),中間板(72)上有通孔(71),中間板(73)的兩則為安裝槽(77)、(78),中間板(73)上有通孔(70),并與軸(15)聯(lián)接,左部中間為安裝槽(74),左部有通孔(69)并與軸(17)、頂樑(6)聯(lián)接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煤礦綜采設(shè)備搬迂的液壓式巷道支架,其特征在于所述的頂樑(6)呈矩形框式板狀,中間對稱設(shè)有立柱窩(79)、(80)、(81)、(82),并聯(lián)通軸孔(83)、(84)、(85)、(86),同時聯(lián)接軸(19)、(20)、(21)、(22),頂樑(6)的右底部有軸孔(87)并聯(lián)接軸(17)、掩護樑(9)、(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于煤礦綜采設(shè)備搬遷的液壓式巷道支架,主要結(jié)構(gòu)包括底痤、立柱、頂樑、前連桿、后連桿、掩護樑、液壓操縱閥,它采用四立柱、四連桿、寬體、加長設(shè)計,四立柱呈上寬下窄的八字型布置、頂樑為加長加寬型,前后連桿、掩護樑、底座、頂樑之向形成四連桿直線、平行、上下移動結(jié)構(gòu),四立柱采用液壓式大流量、大功率油缸升降,使支架頂樑快速直線平行升降,支撐力大,承載力大,安全系數(shù)高,支撐效果好,結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,是理想的煤礦井下采煤設(shè)備搬遷的液壓式巷道支架,此支架也可用于其它礦種的巷道支護。
文檔編號E21D23/16GK2735001SQ20042009196
公開日2005年10月19日 申請日期2004年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月17日
發(fā)明者宋德軍, 翟桂武, 劉金生, 楊成龍, 張鎖江, 胡劍, 葉竹剛, 馬端志, 王紀申, 蘇建效 申請人:煤炭科學研究總院太原分院