專利名稱：一種兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦地下開采工作面用支護(hù)設(shè)備，特別是一種適用于3.8～5m煤層一次采全高(機(jī)采)和放頂煤兩用途的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架。
背景技術(shù)：
我國是世界上厚煤層儲(chǔ)量最大的國家之一，煤層厚度在3.5m以上的煤層約占我國煤炭儲(chǔ)量的43％，這是我國的儲(chǔ)量優(yōu)勢。但目前國內(nèi)、外對厚煤層的開采，主要是使用大采高液壓支架一次采全高，或者是放頂煤液壓支架進(jìn)行放頂煤開采，其放頂煤支架最大高度一般在3.5m以下，機(jī)采高度3.2m一下，隨著國內(nèi)煤礦機(jī)械化開采步伐的加快以及地質(zhì)條件的變化，這些支架的性能已經(jīng)不能完全滿足大采高工作面機(jī)械化開采的要求，因此，既能滿足3.8～5m厚煤層一次采全高(機(jī)采)、又能實(shí)現(xiàn)5m以上煤層放頂煤開采功能的液壓支架，成為不穩(wěn)定厚及特厚煤層開采急需的新型支護(hù)設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種煤礦用可實(shí)現(xiàn)大采高工作面的一次采全高(機(jī)采)和放頂煤兩用途的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，該支架即可適應(yīng)于3.8～5m煤層的一次采全高，實(shí)現(xiàn)大采高工作面的綜采，在該支架掩護(hù)梁后部鉸接放煤機(jī)構(gòu)，也可進(jìn)行放頂煤作業(yè)，適應(yīng)高產(chǎn)高效放頂煤開采。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下設(shè)計(jì)方案一種兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，它主要包括有伸縮梁、兩級護(hù)幫裝置、頂梁、頂梁側(cè)護(hù)板、掩護(hù)梁、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板、前連桿、后連桿、尾梁、插板、底座、推移機(jī)構(gòu)、抬底系統(tǒng)以及伸縮梁千斤頂、立柱、平衡千斤頂、尾梁千斤頂、插板千斤頂；其特征在于在底座與頂梁之間分別鉸接有能夠滿足3.8～5m煤層一次采全高的兩根雙伸縮立柱，在掩護(hù)梁5的下端連接有放煤機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型為一種新型兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，針對厚煤層賦存條件優(yōu)選參數(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，其突出特點(diǎn)有該支架為兩柱式大采高支架與放頂煤液壓支架的放煤機(jī)構(gòu)相結(jié)合，使其即可適應(yīng)3.8～5m煤層一次采全高，也可進(jìn)行放頂煤作業(yè)。其結(jié)構(gòu)主要由頂梁、掩護(hù)梁、前后連桿、尾梁、底座、推移桿、立柱等部件組成。其頂梁為整體式頂梁帶單側(cè)或雙側(cè)可調(diào)活動(dòng)側(cè)護(hù)板和內(nèi)伸式伸縮梁和二級護(hù)幫板；頂梁與掩護(hù)梁間采用一個(gè)平衡千斤頂連接，掩護(hù)梁與底座間采用前后連桿連接，構(gòu)成四連桿機(jī)構(gòu)，其中靠近老塘的連桿為單體后連桿，靠近行人側(cè)的連桿為雙體前連桿；底座為中檔底分式的剛性底座，底座前端(立柱前)采用復(fù)合板式過橋焊接，過橋前固定抬底座千斤頂裝置，底座后端局部采用箱形焊接；頂梁和底座間采用兩根雙伸縮立柱連接；掩護(hù)梁尾部鉸接放煤尾梁機(jī)構(gòu)，兩尾梁千斤頂控制尾梁擺動(dòng)放煤，尾梁擺動(dòng)角度與水平夾角45°左右，尾梁設(shè)置內(nèi)伸縮式放煤插板；支架推移采用倒拉式長推桿機(jī)構(gòu)；支架采用電液控制，在掩護(hù)梁內(nèi)設(shè)置向老塘噴霧降塵裝置，在尾梁下和頂梁前端設(shè)置噴霧降塵裝置。
根據(jù)MT550-1996《大采高液壓支架技術(shù)條件》規(guī)定，最大高度大于或等于3.8m的工作面支架為大采高液壓支架。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)3.8～5m煤層的一次采全高(機(jī)采)，再將放頂煤液壓支架的放煤機(jī)構(gòu)改進(jìn)并鉸接于掩護(hù)梁與后連桿的后部，實(shí)現(xiàn)放頂煤功能，因此本支架為兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架。本實(shí)用新型采用1.75m中心距，增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是它能夠滿足3.8～5m煤層一次采全高，又能實(shí)現(xiàn)5m以上煤層放頂煤開采的功能。


圖1是本實(shí)用新型大采高兩柱掩護(hù)式放頂煤液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架的伸縮梁、兩級護(hù)幫板部分示意圖圖3是圖1兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架的底座部分示意圖圖4是圖1兩柱掩護(hù)大采高式放頂煤液壓支架的底座部分及推移裝置、抬底系統(tǒng)示意圖圖5是圖1兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架的長推桿部分示意圖圖6是圖1兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架的雙伸縮立柱部分示意圖具體實(shí)施方式
參見圖1所示一種兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，主要由伸縮梁1、二級護(hù)幫裝置2、頂梁3、頂梁側(cè)護(hù)板4、掩護(hù)梁5、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板6、前連桿7、后連桿8、尾梁9、插板10、底座11、推移機(jī)構(gòu)12、抬底系統(tǒng)13以及伸縮梁千斤頂14、立柱15、平衡千斤頂16、尾梁千斤頂17、插板千斤頂18部件組成。
本實(shí)用新型兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架結(jié)構(gòu)組成型式如下由立柱15鉸接其兩端的頂梁3和底座11；頂梁3后端與掩護(hù)梁5鉸接；放煤機(jī)構(gòu)包括尾梁9、插板10、尾梁千斤頂17、插板千斤頂18，鉸接于掩護(hù)梁的后部實(shí)現(xiàn)放煤功能；底座與掩護(hù)梁之間鉸接前連桿7和后連桿8組成四連桿機(jī)構(gòu)；推移機(jī)構(gòu)12布置底座11的中檔；頂梁前部設(shè)置內(nèi)伸式伸縮梁1；兩級護(hù)幫裝置2利用四連桿機(jī)構(gòu)鉸接與伸縮梁上；頂梁與掩護(hù)梁之間用一根平衡千斤頂16鉸接。
簡而言之，本實(shí)用新型是兩柱支撐掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架。
圖2為本實(shí)用新型的伸縮梁、兩級折疊式護(hù)幫板部分結(jié)構(gòu)示意圖，兩級折疊式護(hù)幫板均采用四連桿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)護(hù)幫和挑起支護(hù)頂板，并保證收回到預(yù)定的角度，而且護(hù)幫高度可達(dá)2.4m，能夠有效的防止煤壁片幫。所述的兩級護(hù)幫裝置2包括一級折疊式護(hù)幫板和二級折疊式護(hù)幫板，兩級折疊式護(hù)幫板均采用四連桿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)護(hù)幫和挑起支護(hù)頂板，收回時(shí)二級護(hù)幫板可折180°與一級護(hù)幫板重疊；一級折疊式護(hù)幫板21通過長桿19、短桿20與伸縮梁1鉸接在一起組成四連桿機(jī)構(gòu)，長桿19與短桿20的鉸接銷軸與護(hù)幫千斤頂26連接，實(shí)現(xiàn)一級折疊式護(hù)幫板21的翻轉(zhuǎn)和收平。二級折疊式護(hù)幫板24同樣利用四連桿機(jī)構(gòu)，通過長桿22、短桿23與一級護(hù)幫板21鉸接在一起，并有二級護(hù)幫千斤頂25控制其動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)二級護(hù)幫板的翻轉(zhuǎn)和收平。
本實(shí)用新型的頂梁3采用整體頂梁，或稱整體剛性頂梁。頂梁1上帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板，供架間密封和防倒之用。活動(dòng)側(cè)護(hù)板4通過導(dǎo)向桿與頂梁內(nèi)的側(cè)推千斤頂相鉸接，借助于側(cè)推千斤頂?shù)耐埔茖?shí)現(xiàn)伸縮。頂梁上的柱窩位于頂梁的中后部，至頂梁前端與后端的比例為1∶2.3～1∶2.5。
所述的伸縮梁1為內(nèi)伸式，其插裝于頂梁3前端部所設(shè)置的箱腔中，該伸縮梁1后端鉸接有作前后位移動(dòng)作的雙伸縮梁千斤頂14。
整體頂梁帶內(nèi)伸式伸縮梁，伸縮梁1插裝于頂梁3前端部所設(shè)置的箱腔中；用于推動(dòng)伸縮梁作前后位移的雙伸縮梁千斤頂14的一端鉸接在頂梁上，另一端鉸接在伸縮梁的前端。采煤機(jī)過后，伸縮千斤頂14動(dòng)作，將伸縮梁1伸出，形成對頂板的支護(hù)。
掩護(hù)梁5也帶有活動(dòng)側(cè)護(hù)板。掩護(hù)梁5的活動(dòng)側(cè)護(hù)板6，結(jié)構(gòu)與頂梁的活動(dòng)側(cè)護(hù)板基本結(jié)構(gòu)相同。
放煤機(jī)構(gòu)由鉸接在掩護(hù)梁5后部的帶插板10的尾梁9來實(shí)現(xiàn)的。尾梁9鉸接在掩護(hù)梁5上，其動(dòng)作是由鉸接在掩護(hù)梁5和尾梁9上的尾梁千斤頂17來實(shí)現(xiàn)的，它可以上下擺動(dòng)，擺動(dòng)幅度能達(dá)到45°左右(與水平夾角)，用以松動(dòng)頂煤，并維持一個(gè)落煤空間。尾梁中間由一個(gè)插板千斤頂18控制的插板10，用以放煤和破碎大塊煤，保證具有連續(xù)的放煤口。
圖3、圖4為本實(shí)用新型支架下部的底座、抬底系統(tǒng)與推移系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。底座11為底分體式剛性底座，推移系統(tǒng)直接落在煤層底板上，推移裝置處的浮煤、碎矸可隨支架移架從后端排到采空區(qū)，不要人工清理，適應(yīng)高產(chǎn)高效要求。底座后端局部采用箱形焊接；底座前端(立柱前)采用復(fù)合板式過橋焊接。
在剛性過橋的后部固定抬底座系統(tǒng)13，抬底千斤頂29在工作期間一直通過推桿壓住推移桿將底座前端抬起，可將底座前端抬起200mm以上，使支架在底板局部有泥巖和起伏不平的情況下，能防止底座前端扎底，實(shí)現(xiàn)順利移架。
推移千斤頂27為固定活塞式千斤頂，其耳軸固定在缸底上，與底座相連。在其內(nèi)部設(shè)置位移傳感器，固定在液壓缸端部，隨著活塞桿的移動(dòng)，傳感器的輸出值的變化反映了推移行程的變化。
圖5為本實(shí)用新型長推桿結(jié)構(gòu)示意圖。推移系統(tǒng)12由推移千斤頂27和倒拉式長推桿28組成，推移千斤頂后端鉸接與底座前部，后端與長推桿27鉸接，長推桿是整體箱式結(jié)構(gòu)，前部有約4°斜面結(jié)構(gòu)，既增大了抬底的有效行程，又加強(qiáng)了強(qiáng)度。這種結(jié)構(gòu)可靠性好、防止支架和輸送機(jī)下滑的性能好。其兩端分別與推移千斤頂和輸送機(jī)相連，是支架與輸送機(jī)移動(dòng)的主要部件。這種結(jié)構(gòu)具有千斤頂大腔力拉架、小腔力推溜及拉架力大的特點(diǎn)，且拉架時(shí)，推移千斤頂作用力對底座前端產(chǎn)生垂直向上的分力，可將底座前端向上抬，有助于順利移架。
圖6為本實(shí)用新型雙伸縮立柱結(jié)構(gòu)示意圖，立柱15采用雙伸縮立柱，布置在頂梁3、底座11的靠近縱向中線的部位，與頂梁和底座鉸接，給頂板以初撐力，同時(shí)承受頂板載荷和動(dòng)壓，是支架的主要液壓支撐部件。雙伸縮立柱由一級缸34和二級缸35和小柱36組成，在一級缸34的底部裝有一個(gè)不銹鋼制的底閥31(單向閥)，一級缸口和二級缸口采用卡鍵聯(lián)接或螺紋37聯(lián)接和單向聚氨酯復(fù)合密封圈密封33，在活塞上直接開出密封溝槽和導(dǎo)向環(huán)、溝槽，密封圈采用雙向聚氨酯復(fù)合密封圈，一級缸缸底30部為球形，兩側(cè)帶條狀耳板32，通過壓板限位，柱柱頭為帶有盲孔38的球形，用銷塊連接。
權(quán)利要求1.一種兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，它主要包括有伸縮梁(1)、兩級護(hù)幫裝置(2)、頂梁(3)、頂梁側(cè)護(hù)板(4)、掩護(hù)梁(5)、掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板(6)、前連桿(7)、后連桿(8)、尾梁(9)、插板(10)、底座(11)、推移機(jī)構(gòu)(12)、抬底系統(tǒng)(13)以及伸縮梁千斤頂(14)、立柱(15)、平衡千斤頂(16)、尾梁千斤頂(17)、插板千斤頂(18)；其特征在于在底座與頂梁之間分別鉸接有能夠滿足3.8～5m煤層一次采全高的兩根雙伸縮立柱，在掩護(hù)梁(5)的下端連接有放煤機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的頂梁(3)為整體頂梁，頂梁上的柱窩位于頂梁的中后部，至頂梁前端與后端的比例為1∶2.3～1∶2.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的兩級護(hù)幫裝置(2)包括一級折疊式護(hù)幫板和二級折疊式護(hù)幫板，兩級折疊式護(hù)幫板均采用四連桿結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)護(hù)幫和挑起支護(hù)頂板，收回時(shí)二級護(hù)幫板可折180°與一級護(hù)幫板重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于 所述的伸縮梁(1)為內(nèi)伸式，其插裝于頂梁(3)前端部所設(shè)置的箱腔中，該伸縮梁(1)后端連接有作前后位移的雙伸縮梁千斤頂(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的放煤機(jī)構(gòu)為鉸接在掩護(hù)梁(5)后部的帶插板(10)的尾梁(9)、尾梁千斤頂(17)和插板千斤頂(18)，該尾梁的擺動(dòng)幅度能達(dá)到45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的推移機(jī)構(gòu)(12)中帶有推移千斤頂(27)和倒拉式長推桿(28)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的立柱(15)采用雙伸縮立柱，由一級缸(34)和二級缸(35)和小柱(36)組成，在一級缸(34)的底部裝有一個(gè)不銹鋼制的底閥(31)，一級缸口和二級缸口采用卡鍵聯(lián)接或螺紋(37)聯(lián)接和單向聚氨酯復(fù)合密封圈密封(33)，一級缸缸底(30)為球形，兩側(cè)帶條狀耳板(32)，通過壓板限位，小柱柱頭為帶有盲孔(38)的球形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的推移千斤頂(27)為固定活塞式千斤頂，推移千斤頂?shù)寡b，其耳軸固定在缸底上，與底座相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，其特征在于所述的倒拉式長推桿(28)為整體箱形結(jié)構(gòu)，前部有約4°斜面。
專利摘要一種兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架，包括由兩根雙伸縮立柱兩端分別鉸接的底座和帶有伸縮梁和二級護(hù)幫板的頂梁，在頂梁后端依次鉸接有掩護(hù)梁及通過尾梁千斤頂控制的安裝有伸縮式插板的尾梁，鉸接于底座與掩護(hù)梁之間的前連桿和后連桿，底座中檔的推移機(jī)構(gòu)，底座前部的抬底系統(tǒng)，頂梁和掩護(hù)梁上的側(cè)護(hù)板以及鉸接于頂梁與掩護(hù)梁間的平衡千斤頂?shù)葮?gòu)成。它是綜合了兩柱大采高掩護(hù)式液壓支架與放頂煤液壓支架的特點(diǎn)開發(fā)的兩柱掩護(hù)式大采高放頂煤液壓支架。保留了大采高支架與放頂煤支架的諸多優(yōu)點(diǎn)。它能夠滿足3.8～5m煤層一次采全高，又能實(shí)現(xiàn)5m以上煤層放頂煤開采功能的液壓支架。
文檔編號E21D23/00GK2844442SQ20052013054
公開日2006年12月6日 申請日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月4日
發(fā)明者曾明勝, 胡萬昌, 張銀亮, 馮立友, 孟二存, 王彪謀, 李明忠, 孟凡龍, 杜忠孝, 趙志禮 申請人:天地科技股份有限公司