專(zhuān)利名稱(chēng)：雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架，尤其適用于煤礦井下的固體充填采空區(qū)采煤作業(yè)。
背景技術(shù)：
充填采煤液壓支架是實(shí)現(xiàn)固體廢棄物密實(shí)充填采煤工作面高產(chǎn)高效的關(guān)鍵設(shè)備之一，隨著煤礦開(kāi)采條件不斷變化，充填采煤對(duì)液壓支架的性能要求越來(lái)越高，固體廢棄物充填采煤液壓支架經(jīng)歷了由頂梁、后尾梁和四柱支撐到前頂梁、后頂梁和四柱支撐，以及前頂梁、后頂梁和六柱支撐結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程，由于頂梁、后尾梁和四柱支撐結(jié)構(gòu)端載小，對(duì)頂板的控制作用差，而被逐漸淘汰；相比前頂梁、后頂梁和四柱支撐結(jié)構(gòu)，前頂梁、后頂梁和六柱支撐結(jié)構(gòu)雖然具有端載大，控制頂板能力強(qiáng)的特點(diǎn)，但由于控頂距離較長(zhǎng)，對(duì)頂板的適應(yīng)能力較弱，尤其在移架時(shí)較為突出。專(zhuān)利號(hào)為200720034249. X的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)一種充填開(kāi)采液壓支架，采用了頂梁、后尾梁和四柱支撐結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是頂梁采用四根立柱支撐，頂梁與后尾梁之間為水平千斤頂連接。該支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但端載小，控制頂板能力較差。專(zhuān)利號(hào)為 201020140042. 2的實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于充填工作面的固體充填采煤液壓支架，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是前頂梁和后頂梁分別采用兩根立柱支撐，前頂梁與后頂梁之間為水平短千斤頂連接，后部壓實(shí)為長(zhǎng)千斤頂和水平短千斤頂?shù)碾p壓實(shí)機(jī)構(gòu)。該支架雖然能夠?qū)崿F(xiàn)井下工作面的開(kāi)采與充填工作，但是隨著礦井開(kāi)采條件變化，在傾角較大或頂板破碎的工作面，一是連接前頂梁與后頂梁的水平短千斤頂不能適應(yīng)頂板壓力變化，二是水平短千斤頂容易受壓彎曲，從而帶來(lái)維修困難的問(wèn)題；另外，實(shí)踐表明，后部采用雙壓實(shí)機(jī)構(gòu)并不能起到較好的壓實(shí)效果，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于操作。因此，改變固體廢棄物密實(shí)充填采煤液壓支架的結(jié)構(gòu)，提高支架的支撐能力及適應(yīng)地質(zhì)條件的變化能力，并從根本上改善采空區(qū)充填體的壓實(shí)效果，是實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高急待解決的一個(gè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作，充填效率高，頂板控制能力強(qiáng)的采煤充填液壓支架。技術(shù)方案本發(fā)明雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架，包括雙頂梁、立柱、底座、四連桿機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)；雙頂梁包括伸縮梁、前頂梁和后頂梁；立柱包括前立柱和后立柱；輔助機(jī)構(gòu)包括擺角為α的壓實(shí)機(jī)構(gòu)、調(diào)高千斤頂、滑道、拉移千斤頂和充填開(kāi)采輸送機(jī)；所述的前頂梁下設(shè)有固定于底座上的前立柱，后頂梁下設(shè)有固定于底座上的后立柱；前立柱和后立柱之間設(shè)有四連桿機(jī)構(gòu)；后頂梁上吊掛有充填開(kāi)采輸送機(jī)，并設(shè)有可前后移動(dòng)充填開(kāi)采輸送機(jī)的拉移千斤頂和滑道；其特征在于所述的前頂梁、后頂梁和四連桿機(jī)構(gòu)經(jīng)同一軸鉸接在一起，四連桿機(jī)構(gòu)的上部鉸接有另一端與前頂梁相互鉸接的平衡千斤頂；所述的壓實(shí)機(jī)構(gòu)包括一級(jí)伸縮油缸和套合在一級(jí)伸縮油缸內(nèi)的頂部連有壓實(shí)板的二
3級(jí)伸縮油缸，壓實(shí)機(jī)構(gòu)直接鉸接在底座的后端部，壓實(shí)機(jī)構(gòu)的下部經(jīng)支撐耳鉸接有另一端鉸接在底座上的調(diào)高千斤頂，一級(jí)伸縮油缸的缸體上設(shè)有人字形蓋板；所述的壓實(shí)機(jī)構(gòu)的擺角α為-10°、0°。有益效果本發(fā)明不僅可以維護(hù)工作面正常采煤的工作空間，還可以實(shí)現(xiàn)采煤和充填平行作業(yè)，同時(shí)對(duì)充填體進(jìn)行全采高范圍內(nèi)的壓實(shí)，保證了充填效果。由于支架設(shè)置為雙頂梁的結(jié)構(gòu)形式，不僅提高了支架對(duì)井下地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性，而且改善了支架受力狀況，尤其是保證了后頂梁支護(hù)強(qiáng)度，減少頂板預(yù)下沉量。在四連桿機(jī)構(gòu)上部鉸接了另一端支點(diǎn)在前頂梁上的平衡千斤頂，大大提高了支架的抗扭擺能力，保證了設(shè)備穩(wěn)定性，尤其適應(yīng)于地質(zhì)條件變化多端的工作面。四連桿機(jī)構(gòu)采用Y形擺梁結(jié)構(gòu)，可很好的觀(guān)望采空區(qū)的充填狀況。后頂梁吊掛的充填開(kāi)采輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)在井下煤炭開(kāi)采的同時(shí)對(duì)采空區(qū)實(shí)施充填。充填開(kāi)采輸送機(jī)的下方設(shè)置了一個(gè)壓實(shí)機(jī)構(gòu)，該壓實(shí)機(jī)構(gòu)為兩級(jí)伸縮形式，在充填過(guò)程中，壓實(shí)機(jī)構(gòu)在調(diào)高千斤頂?shù)淖饔孟律舷聰[動(dòng)，其擺動(dòng)角度大，能夠?qū)崿F(xiàn)充填體全部采高范圍內(nèi)的壓實(shí)，有效控制了上覆巖層移動(dòng)以及地表沉陷，減少甚至消除了地表建筑物或上覆含水層的破壞。其結(jié)構(gòu)緊湊，支撐力大，操作方便，適應(yīng)性和可操作性強(qiáng)，對(duì)采空區(qū)的充填效果好，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中伸縮梁-1，前頂梁-2，后頂梁-3，前立柱-4，后立柱-5，四連桿機(jī)構(gòu)-6，拉移千斤頂-7，滑道_8，壓實(shí)機(jī)構(gòu)-9，調(diào)高千斤頂-10，平衡千斤頂-11，充填開(kāi)采輸送機(jī)-12，底座-13，一級(jí)伸縮油缸-14、二級(jí)伸縮油缸-15、壓實(shí)板-16、人字形蓋板-17、支撐耳-18。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖中的實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
如附圖所示，雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架主要由伸縮梁1、前頂梁2、 后頂梁3、前立柱4、后立柱5、四連桿機(jī)構(gòu)6、拉移千斤頂7、滑道8、壓實(shí)機(jī)構(gòu)9、調(diào)高千斤頂 10、平衡千斤頂11、充填開(kāi)采輸送機(jī)12和底座13構(gòu)成。伸縮梁1設(shè)在前頂梁2的前部，通過(guò)設(shè)在前頂梁2下的伸縮油缸完成伸縮動(dòng)作。前頂梁2的后部連接后頂梁3，后頂梁3上通過(guò)錨鏈吊掛有充填開(kāi)采輸送機(jī)12，吊掛在后頂梁3上的充填開(kāi)采輸送機(jī)14距離后頂梁 3的高度為100mnT200mm。經(jīng)充填開(kāi)采輸送機(jī)12將固體充填物下放到采空區(qū)實(shí)施充填，后頂梁3上設(shè)有可前后移動(dòng)充填開(kāi)采輸送機(jī)14的拉移千斤頂7和滑道8構(gòu)成，滑道8長(zhǎng)度為 600mnT800mm，能夠?qū)崿F(xiàn)充填開(kāi)采輸送機(jī)12在滑道8內(nèi)移動(dòng)一個(gè)采煤步距以滿(mǎn)足充填開(kāi)采工藝的要求。前頂梁2下對(duì)稱(chēng)設(shè)有固定于底座13上的兩個(gè)前立柱4，后頂梁3下對(duì)稱(chēng)設(shè)有固定于底座13上的兩個(gè)后立柱5，在兩個(gè)前立柱4和兩個(gè)后立柱5之間設(shè)有四連桿機(jī)構(gòu)6 ； 前頂梁2、后頂梁3與四連桿機(jī)構(gòu)6三者同軸鉸接。前頂梁2與四連桿機(jī)構(gòu)6之間設(shè)有平衡千斤頂11，四連桿機(jī)構(gòu)6與平衡千斤頂11共同保證支架受力均勻，升降平穩(wěn)。四連桿機(jī)構(gòu)6 為Y形擺梁結(jié)構(gòu)，操作者可在前頂梁2下方工作空間內(nèi)，實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè)充填物料的壓實(shí)情況。伸縮梁1、前頂梁2在前立柱4與四連桿機(jī)構(gòu)6的共同作用下為前部采煤工序提供工作空間。 后頂梁3由后立柱5支撐，承載頂板壓力，控制充填前的頂板下沉量，并懸吊充填開(kāi)采輸送機(jī)12，實(shí)現(xiàn)固體充填物的采空區(qū)充填。底座13后端設(shè)有壓實(shí)機(jī)構(gòu)9，壓實(shí)機(jī)構(gòu)9包括一級(jí)伸縮油缸14和套合在一級(jí)伸縮油缸14內(nèi)的頂部連有壓實(shí)板16的二級(jí)伸縮油缸15，壓實(shí)機(jī)構(gòu)9直接鉸接在底座13的后端部，壓實(shí)機(jī)構(gòu)9的下部經(jīng)支撐耳18鉸接有另一端鉸接在底座13上的調(diào)高千斤頂10，一級(jí)伸縮油缸14的缸體上設(shè)有人字形蓋板17 ；壓實(shí)機(jī)構(gòu)9的擺角α為-10°、0°。壓實(shí)機(jī)構(gòu)9在調(diào)高千斤頂10的作用下實(shí)現(xiàn)擺角α為-10°、0° 的擺動(dòng)，壓實(shí)機(jī)構(gòu)9通過(guò)擺動(dòng)和伸縮實(shí)現(xiàn)充填體全采高范圍內(nèi)的壓實(shí)。
權(quán)利要求
1.一種雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架，包括雙頂梁、立柱、底座(13)、四連桿機(jī)構(gòu)(6)和輔助機(jī)構(gòu)；雙頂梁包括伸縮梁(1)、前頂梁(2)和后頂梁(3)；立柱包括前立柱(4)和后立柱(5)；輔助機(jī)構(gòu)包括擺角為α的壓實(shí)機(jī)構(gòu)(9)、調(diào)高千斤頂(10)、滑道(8)、 拉移千斤頂(7)和充填開(kāi)采輸送機(jī)(12);所述的前頂梁(2)下設(shè)有固定于底座(13)上的前立柱(4)，后頂梁(3)下設(shè)有固定于底座(13)上的后立柱(5)；前立柱(4)和后立柱(5)之間設(shè)有四連桿機(jī)構(gòu)(6)；后頂梁(3)上吊掛有充填開(kāi)采輸送機(jī)(12)，并設(shè)有可前后移動(dòng)充填開(kāi)采輸送機(jī)(12)的拉移千斤頂(7)和滑道(8);其特征在于所述的前頂梁(2)、后頂梁(3) 和四連桿機(jī)構(gòu)(6)經(jīng)同一軸鉸接在一起，四連桿機(jī)構(gòu)(6)的上部鉸接有另一端與前頂梁(2) 相互鉸接的平衡千斤頂(11);所述的壓實(shí)機(jī)構(gòu)(9)包括一級(jí)伸縮油缸(14)和套合在一級(jí)伸縮油缸(14)內(nèi)的頂部連有壓實(shí)板(16)的二級(jí)伸縮油缸(15)，壓實(shí)機(jī)構(gòu)(9)直接鉸接在底座(13)的后端部，壓實(shí)機(jī)構(gòu)(9)的下部經(jīng)支撐耳(18)鉸接有另一端鉸接在底座(13)上的調(diào)高千斤頂(10)，一級(jí)伸縮油缸(14)的缸體上設(shè)有人字形蓋板(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架，其特征在于 所述的壓實(shí)機(jī)構(gòu)(9)的擺角α為-10°、0°。
全文摘要
一種雙頂梁同軸鉸接四連桿采充一體化液壓支架，包括雙頂梁、立柱、底座、平衡機(jī)構(gòu)和輔助機(jī)構(gòu)；其中雙頂梁包括由前頂梁和后頂梁組成；立柱包括前立柱和后立柱；平衡機(jī)構(gòu)包括四連桿機(jī)構(gòu)和平衡千斤頂；輔助機(jī)構(gòu)包括壓實(shí)機(jī)構(gòu)、調(diào)高千斤頂、滑道、拉移千斤頂和充填開(kāi)采輸送機(jī)。前頂梁、后頂梁和四連桿機(jī)構(gòu)同軸鉸接，四連桿機(jī)構(gòu)的上部鉸接有另一端與前頂梁相互鉸接的平衡千斤頂；壓實(shí)機(jī)構(gòu)包括二級(jí)伸縮油缸，壓實(shí)機(jī)構(gòu)的下部鉸接有另一端鉸接在底座上的調(diào)高千斤頂。該設(shè)備可以對(duì)充填體進(jìn)行全采高范圍內(nèi)壓實(shí)，不僅可以維護(hù)工作面正常采煤的工作空間，還實(shí)現(xiàn)采空區(qū)的完全充填，支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性、可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)E21D23/04GK102251790SQ201110223458
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者安百富, 巨峰, 張吉雄, 張強(qiáng), 繆協(xié)興, 譚輔清 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)