專利名稱：一種液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械采煤用液壓支架上的主要受力結(jié)構(gòu)部件，特別涉及一種液壓 支架上用柱帽處結(jié)構(gòu)。
技術背景 液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)一般包括柱帽、十字筋、加強筋、包板等，或者只有柱帽結(jié)構(gòu) 而無十字筋。位于液壓支架兩根內(nèi)外主筋之間的空擋處，整體位于底板之上，柱帽通過銷軸 與壓塊與液壓支架立柱連接，底部與十字筋焊接成型，十字筋位于柱帽正下方，位于底板之 上。液壓支架不但承受來自液壓支架上方巖層壓力，還承受來自水平方向上的摩擦力，受力 變化復雜多變。而柱帽處結(jié)構(gòu)是液壓支架中最重要的受力部件。一般帶有十字筋的柱帽處 結(jié)構(gòu)，往往十字筋為三塊高強鋼板焊接而成，造成中間焊接應力集中，易出現(xiàn)損壞問題；或 者柱帽將十字筋代替的結(jié)構(gòu)，往往增大了整個鑄造的體積，增加了成本，也增加鑄造缺陷的 幾率。由于以上結(jié)構(gòu)形式局限，常常出現(xiàn)由于受力不均經(jīng)常造成局部應力過大的問題，出現(xiàn) 焊道開裂，柱帽出現(xiàn)裂紋等情況，更為嚴重的時出現(xiàn)整個支護工作面出現(xiàn)不可預見的事故， 從而嚴重影響生產(chǎn)的安全性、高效性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種強度高、可靠性好、壽命長、結(jié)構(gòu)好、結(jié)構(gòu)簡單的 新型液壓支架用柱帽處結(jié)構(gòu)，目的在于解決目前液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)存在的結(jié)構(gòu)性差、易 損壞、可靠性低、應力大的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括加強筋I、柱帽、十字筋、加強筋II和包板， 在十字筋與柱帽之間連有包板，在包板與十字筋之間設有加強筋I和加強筋II ；十字筋為 一體式、整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，包括兩長筋與兩短筋，十字筋中部為中心圓盤，中心圓盤與長 筋、短筋光滑過渡，形成十字形結(jié)構(gòu)。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，包板為板材折彎而成的凹形結(jié)構(gòu)，柱帽位于包板中 心，柱帽與包板焊接，柱帽與包板焊道位置在包板折彎圓角以外，使包板彎角處與柱帽保持 一倍以上焊角，在包板與柱帽焊接的兩側(cè)開等強度坡口。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，包板為對稱或非對稱結(jié)構(gòu)。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，十字筋為對稱或非對稱結(jié)構(gòu)。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，包板中心位置設有中心孔I，十字筋中心位置設有中 心孔II，十字筋的中心孔II孔徑比包板中心孔I小。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，十字筋與包板之間的連接為通過包板中心孔與十字 筋進行焊接后連接。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，加強筋I和加強筋II為三角形板狀結(jié)構(gòu)，位于十字 筋上、包板的外側(cè)，在加強筋I和加強筋II與十字筋接觸面進行焊接連接，并且加強筋I和加強筋II與包板形成間隙，各處間隙均勻。 所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，加強筋I和加強筋II與十字筋的兩長筋接觸面進行 焊接連接，兩長筋與包板、加強筋I和加強筋II組成穩(wěn)定的三角力學結(jié)構(gòu)。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，中心圓盤上開有沉頭圓環(huán)。所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，柱帽采取大耳板結(jié)構(gòu)，側(cè)板呈等腰梯形結(jié)構(gòu)、并與主 筋最大程度上貼合，柱帽中心加強邊呈非對稱結(jié)構(gòu)。本實用新型的有益效果是1、本實用新型包板與加強筋為上下搭接結(jié)構(gòu)，左右呈三角力學結(jié)構(gòu)，十字筋、加強 筋之間能夠形成兩個穩(wěn)定的三角力學結(jié)構(gòu)，并以柱帽為中心，之間由包板進行貼合，防止了 因不平而造成的三邊進行線接觸，產(chǎn)生應力集中。2、本實用新型包板與加強筋之間存在一定均勻的間隙，保證包板與柱帽的貼合。3、本實用新型將折彎區(qū)域排除在與柱帽焊道之外，最大限度的提高整個柱帽處結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性與緊湊性。4、本實用新型底部由自身呈對稱結(jié)構(gòu)的十字筋組成，十字筋底部中心為圓環(huán)形， 充分將外力分散到周邊主筋及底板上。5、本實用新型由于十字筋的整體鑄造結(jié)構(gòu)決定，防止因焊道集中而產(chǎn)生的應力集 中，同時解決了不穩(wěn)定問題，大大提高了穩(wěn)定性與安全性。6、本實用新型包括柱帽、十字筋與加強板，其中柱帽處結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)在承受較大 外力作用時，柱帽處結(jié)構(gòu)較好的適應來壓，并能適應處于不同角度和位置時的外來壓力與 沖擊力。7、本實用新型可以較好的傳遞外來的壓力。使整個液壓支架更穩(wěn)定、更安全。
圖1為本實用新型主視圖。圖2為圖1的俯視圖。圖3為圖1的左視圖。圖4為圖1的仰視圖。圖中，1加強筋I ;2柱帽；3十字筋；4加強筋II ；5包板；6中心孔I ;7中心孔II ； 8長筋；9短筋；10中心圓盤；11沉頭圓環(huán)。
具體實施方式
如圖1-5所示，本實用新型液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)包括加強筋I 1、柱帽2、十字筋3、 加強筋II 4和包板5等，在十字筋3與柱帽2之間連有包板5，在包板5與十字筋3之間設 有加強筋I 1和加強筋Π4 ；具體結(jié)構(gòu)如下包板5為板材折彎而成的凹形結(jié)構(gòu)，柱帽2位于包板5中心，柱帽2與包板5焊 接，包板5與柱帽2、十字筋3相接處面為加工表面，經(jīng)過機械加工處理，柱帽2與包板5焊 道位置在包板5折彎圓角以外，超過折彎變形區(qū)。使包板5彎角處與柱帽2保持一倍以上 焊角，并在包板5與柱帽2焊接的兩側(cè)開等強度坡口，以便除去因折彎而影響柱帽2與包板 5之間的貼合度。[0030]本實用新型中，包板可以為對稱或非對稱結(jié)構(gòu)。加強筋I 1和加強筋II 4為三角形板狀結(jié)構(gòu)，位于十字筋3上、包板5的外側(cè)，在加強筋(加強筋I 1和加強筋II 4)與十字筋3接觸面進行焊接連接，包板5與加強筋(加 強筋Il和加強筋II 4)搭接，并且加強筋(加強筋I 1和加強筋II 4)與包板5形成一定 間隙，保證各處間隙均勻，以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性于緊湊性。十字筋3位于包板5、加強筋I 1和加強筋II 4的下方，十字筋3與包板5之間的 連接為通過包板5中心孔與十字筋3進行焊接后連接，以便進行應力的釋放，提高整體結(jié)構(gòu) 的剛性。本實用新型中，十字筋3為一體式、整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，包括兩長筋8與兩短筋9， 十字筋3的上下表面及長、短筋端頭為加工表面。十字筋3中部為一中心圓盤10，可最大限 度的與底板貼合，并可作為觀察孔。中心圓盤10與長筋8、短筋9光滑過渡，形成十字形結(jié) 構(gòu)，長筋8、短筋9與中心圓盤10的結(jié)合，一方面減輕十字筋自身的重量，另一方面最大程度 的分散了外力、優(yōu)化了結(jié)構(gòu)，即提高了強度與穩(wěn)定性又降低了自身的重量，減少了制造缺陷 產(chǎn)生的幾率。本實用新型中，在加強筋(加強筋I 1和加強筋II 4)與十字筋3的兩長筋8接 觸面進行焊接連接。本實用新型中，兩長筋8與包板5、兩加強筋(加強筋I 1和加強筋II 4)組成穩(wěn) 定的三角力學結(jié)構(gòu)。兩加強筋中三面為加工表面，使加強筋與十字筋3緊密貼合，保證各處 與包板5之間距離均勻一定。本實用新型中，十字筋可以為對稱或非對稱結(jié)構(gòu)。本實用新型中，十字筋的屈服點位于800MPa 830MPa。本實用新型中，包板5中心位置設有中心孔I 6，起到觀察孔兼應力釋放孔的作用。本實用新型中，十字筋3中心位置(中心圓盤10的中心)設有中心孔II 7，起到 觀察孔兼應力釋放孔的作用，十字筋3的中心孔II 7孔徑比包板中心孔I 6要小；另外，中 心圓盤10上開有一沉頭圓環(huán)11。本實用新型中，加強筋I 1與加強筋II 4為高強度的板材(合金鋼)，包板5為高 強度的板材(合金鋼)折彎而成，柱帽2為整體鑄造件。本實用新型中，柱帽也可以采取大耳板結(jié)構(gòu)，側(cè)板呈等腰梯形結(jié)構(gòu)、并與主筋最大 程度上貼合，柱帽中心加強邊呈非對稱結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，本實用新型應用于液壓支架上最大的特點是能夠?qū)崿F(xiàn)承受高強度、高 壓力而不會出現(xiàn)局部應力過大問題。受力經(jīng)柱帽與包板傳遞給十字筋結(jié)構(gòu)，使外來壓力分 散到整個十字筋結(jié)構(gòu)上，并迅速傳遞給與之相連的周圍部件直至整個結(jié)構(gòu)中去。對液壓支 架整體結(jié)構(gòu)有著保護的作用，保證了整個液壓支架的穩(wěn)定性與安全性，對整個支護設備有 著歷史性的意義。
權(quán)利要求一種液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于該結(jié)構(gòu)包括加強筋I、柱帽、十字筋、加強筋II和包板，在十字筋與柱帽之間連有包板，在包板與十字筋之間設有加強筋I和加強筋II；十字筋為一體式、整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，包括兩長筋與兩短筋，十字筋中部為中心圓盤，中心圓盤與長筋、短筋光滑過渡，形成十字形結(jié)構(gòu)。
2.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于包板為板材折彎而成的 凹形結(jié)構(gòu)，柱帽位于包板中心，柱帽與包板焊接，柱帽與包板焊道位置在包板折彎圓角以 外，使包板彎角處與柱帽保持一倍以上焊角，在包板與柱帽焊接的兩側(cè)開等強度坡口。
3.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于包板為對稱或非對稱結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于十字筋為對稱或非對稱 結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于包板中心位置設有中心 孔I，十字筋中心位置設有中心孔II，十字筋的中心孔II孔徑比包板中心孔I小。
6.按照權(quán)利要求5所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于十字筋與包板之間的連 接為通過包板中心孔與十字筋進行焊接后連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于加強筋I和加強筋II為 三角形板狀結(jié)構(gòu)，位于十字筋上、包板的外側(cè)，在加強筋I和加強筋II與十字筋接觸面進行 焊接連接，并且加強筋I和加強筋II與包板形成間隙，各處間隙均勻。
8.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于加強筋I和加強筋II與 十字筋的兩長筋接觸面進行焊接連接，兩長筋與包板、加強筋I和加強筋II組成穩(wěn)定的三 角力學結(jié)構(gòu)。
9.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于中心圓盤上開有沉頭圓環(huán)。
10.按照權(quán)利要求1所述的液壓支架柱帽處結(jié)構(gòu)，其特征在于柱帽采取大耳板結(jié)構(gòu)， 側(cè)板呈等腰梯形結(jié)構(gòu)、并與主筋最大程度上貼合，柱帽中心加強邊呈非對稱結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型屬于機械采煤用液壓支架上的主要受力結(jié)構(gòu)部件，特別涉及一種液壓支架上用柱帽處結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)很好的將外力來壓傳遞給整個結(jié)構(gòu)的功能，與此同時，其自身中柱帽與包板緊密貼合，柱帽、十字筋充分與其貼合并將外來受力很好的傳遞出去。該結(jié)構(gòu)包括加強筋I、柱帽、十字筋、加強筋II和包板，在十字筋與柱帽之間連有包板，在包板與十字筋之間設有加強筋I和加強筋II；十字筋為一體式、整體鑄造成型結(jié)構(gòu)，包括兩長筋與兩短筋，十字筋中部為中心圓盤，中心圓盤與長筋、短筋光滑過渡，形成十字形結(jié)構(gòu)。本實用新型可以解決傳統(tǒng)的柱帽、包板、十字筋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部應力大，焊接后變形較大，易出現(xiàn)焊縫開裂，以及整體受理不均勻等問題。
文檔編號E21D15/44GK201635748SQ20102010708
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者吳剛, 姜立新, 宋東生, 張少秋, 李景輝, 柳佳岐, 王悅勇, 王燚, 薛仁龍, 魏棟梁 申請人:三一重型裝備有限公司