專利名稱：帶夯實機構的充填支護液壓支架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于煤礦井下采煤工作面的支護設備，特別涉及在采煤工作面的采空區(qū)進行充填、支護作業(yè)的液壓支架，具體說是一種帶夯實機構的充填支護液壓支架。
背景技術：
我國煤炭資源豐富，綜采設備成熟，采煤工藝日趨完善，隨著能源的緊缺，我國煤 炭開采步伐的日益加快，很多礦井面臨著資源枯竭問題，而一些蘊藏在建筑物、道路以及水 體下面被認為不宜于開采的煤層，也越來越受到更多的關注。國內一般通過采用條帶開采、 搬遷村莊、充填開采等多種技術措施來解決“三下”的壓煤問題，提高煤炭采出率。但是隨著 村莊搬遷成本的不斷提高以及煤層開采深度的增加，充填開采技術的優(yōu)勢明顯體現(xiàn)出來， 并已逐漸形成蓬勃發(fā)展之勢?，F(xiàn)有的充填技術大多采用注水、注泥漿及填充矸石等方法來 充填采空區(qū)。注水和注泥漿都要受到當?shù)鼐唧w地質條件的限制，在中原地區(qū)，填石法的采用 比較普遍，其缺點是在進行填充時除了需要支護設備外，還需提供專門的運輸設備以及夯 實機械，因此投資很大、作業(yè)程序比較復雜。中國發(fā)明專利申請“充填矸石液壓支架”(申 請日2005年5月30日，申請?zhí)?00510043629. 5，公開號CN 1873188A,
公開日2006年12 月6日)公開了一種用于煤礦綜采工作面的充填研石液壓支架，在尾梁下方懸掛矸石輸送 機，用于輸送充填的矸石，但該技術方案中沒有夯實機械，當矸石由運輸機充填后還需要夯 實機械對矸石夯實。中國發(fā)明專利“充填開采液壓支架”(申請日2007年2月6日，申請 號200720034249. X，授權公告號CN201007216Y)公開了一種充填開采一體化液壓支架，該 支架在矸石輸送機下方設有傾斜鉸接在底座上的可伸縮的夯實千斤頂，千斤頂頭部設有鏟 板，中部設有鉸接在底座上的調節(jié)千斤頂，不僅可以對綜采工作面進行支護，還可以實現(xiàn)對 采空區(qū)的充填。但是該液壓支架中的夯實千斤頂只能在鏟板作用下做單一的推壓動作，對 矸石夯實作用不夠好，而且靠近支架底座的矸石不能被夯實，只有移動支架后才能對近處 的矸石夯實；同時，該技術方案中，矸石輸送機直接與懸掛在頂梁上，不便于調節(jié)矸石輸送 機位置和輸送路徑，充填過程中會頻繁地移動支架，工作效率低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶夯實機構的充填支護液壓支架，所述的這種帶夯實 機構的充填支護液壓支架要解決現(xiàn)有技術中的充填夯實液壓支架需要頻繁移動支架才能 有效地底座尾部的矸石進行夯實、工作效率低的技術問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的充填支護液壓支架包括底 座，頂梁，支撐頂梁的立柱，設在頂梁尾部的尾梁，鉸接于尾梁和頂梁之間的尾梁千斤頂，托 板，四連桿機構，托板溜槽懸掛在尾梁之下，溜槽槽板上開有卸料充填的落料孔，位于底座 后端、托板下方設有夯實機構，立柱與四連桿機構的上端和下端分別與頂梁和底座相連接， 其中，該夯實機構由可以上下轉動做夯實運動的擺動夯實機構和可以順著底座長度方向前 后伸縮做橫向夯實運動的橫向夯實機構構成。
在夯實機構與底座之間還設置有擋矸座，擋矸座的前端與底座的后端相連接，所述擺動夯實機構包括擺梁、擺梁千斤頂、夯矸梁和夯矸梁千斤頂，擺梁的前端與擋矸座相鉸 接，夯矸梁從擺梁的后端套裝在擺梁內腔；擺梁千斤頂?shù)那昂髢啥朔謩e與擺梁和擋矸座相 連接；夯矸梁千斤頂?shù)那昂髢啥朔謩e與擺梁和夯矸梁相連接，橫向夯實機構由橫向夯矸梁 和橫向夯矸梁千斤頂構成，橫向夯矸梁以抽屜式內嵌設于擋矸座內，橫向夯矸梁千斤頂一 端鉸接于擋矸座上，另一端與橫向夯矸梁相連接。所述立柱為前面兩根、后面一根呈倒三角形式設置，前面兩根立柱以底座軸線對 稱地設于底座和頂梁的兩側，前面兩根立柱的上端鉸接于頂梁中前部，后面一根立柱下端 鉸接于底座軸線上，其上端與頂梁后端鉸接，四連桿機構位于前、后立柱之間，四連桿機構 包括上連桿、前連桿和后連桿，上連桿的上端與頂梁相連接，上連桿的下部分別與前連桿和 后連桿的頂端相連接，前、后連桿的下端分別與底座相鉸接。所述上連桿為下部開叉的箱體結構，上連桿整體呈倒U形，其上端鉸接在頂梁上， 前連桿和后連桿分別為獨立的箱體結構，上連桿的兩個分支的下端分別于前連桿和后連桿 的上端鉸接，前、后連桿的下端分別與底座相鉸接，后面一根立柱從上連桿兩個分支之間穿 過。U形上連桿上開設有天窗。在頂梁前端還設置有護幫和護幫千斤頂，護幫后端與頂梁前端相鉸接，護幫千斤 頂?shù)那啊⒑髢啥朔謩e與護幫和頂梁相鉸接。在底座上還設置有推移框架和推移千斤頂，推移框架的前端設置有連接耳，推移 框架的后端通過推移千斤頂與底座相連接。在尾梁和托板之間設有托板千斤頂，托板通過設置在尾梁上的滑槽與尾梁活動連 接，托板千斤頂?shù)那啊⒑髢啥朔謩e與尾梁和托板相連接。所述頂梁、尾梁、擺梁、夯矸梁和橫向夯矸梁分別為箱體結構；在頂梁及底座與立 柱兩端的連接處分別設置有柱窩。本發(fā)明的工作原理是支架的支護部分與傳統(tǒng)液壓支架支護作用一樣，在填充部 分實現(xiàn)過程如下吊掛著充填運輸機的托板在托板千斤頂?shù)淖饔孟略谖擦旱幕壑谢瑒拥?需要填充的采空區(qū)，填充運輸機運輸填充物填充采空區(qū)；鉸接在擋矸座上的擺梁在擺梁千 斤頂?shù)淖饔孟抡{節(jié)到一定的仰角，套在擺梁內部的夯矸梁在夯矸梁千斤頂作用下夯實充填 在采空區(qū)的填充物；鉸接在擋矸座上的抽屜式橫向夯矸梁，在橫向夯矸梁千斤頂?shù)淖饔孟?在橫向上夯實充填在采空區(qū)的充填物。本發(fā)明和已有技術相比，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在帶夯實機構的充填支 護液壓支架中增設可以順著底座長度方向前后伸縮做橫向夯實運動的橫向夯實機構，這 樣，當擺動夯實機構將從矸石輸送機落下的矸石夯實后，還可以在橫向夯實機構的作用下 進一步夯實，特別是靠近地面和支架底座尾端附近的充填區(qū)域得到有效的夯實，單純由擺 動夯實機構不能有效地將該區(qū)域的矸石夯實，在增設橫向夯實機構后，徹底避免了該死角 區(qū)域，而且充填效果更好，不要頻繁移動支架，提高了工作效率。如果在夯實機構和底座支 架設置擋矸座，一方面可以阻擋充填區(qū)從充填運輸機落下來的充填物，其對底座的擋護作 用由于現(xiàn)有技術的擋板，另一方面可以安置擺梁。擺梁千斤頂和橫向夯矸梁，通過擺梁千斤 頂調節(jié)擺梁的仰角。采用三立柱倒三角布置結構，前立柱位于底座前端兩側，后立柱單柱從U形上連桿中間U形口處穿過，不僅比傳統(tǒng)四立柱式液壓支架穩(wěn)定性更好，而且節(jié)省了支架下工作面的空間。如果在U形上連桿上開設天窗，通過天窗能更好地觀察采空區(qū)填充夯實 填充物的情況。在頂梁前端設置有護幫和護幫千斤頂，在頂梁前端起支護作用并防止煤壁 片幫。底座上還設置有推移框架和推移千斤頂，可以在推移千斤頂?shù)淖饔孟缕鹬屏镆萍?的作用。在尾梁和托板之間設有托板千斤頂，托板通過設置在尾梁上的滑槽與尾梁活動連 接，可以通過托板千斤頂?shù)纳炜s來調整托板的位置，進而調整矸石輸送機的位置，當一處的 填充作業(yè)完成后，可以在不移動支架的情況下方便快速的將托板滑動到新的作業(yè)點。


圖1是本發(fā)明帶夯實機構的充填支護液壓支架第一實施例的整體結構圖。圖2是圖1中底座俯視圖。圖3是圖1中的上連桿結構示意圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1、圖2和圖3所示。本發(fā)明的這種帶夯實機構的充填支護液壓支架，圖1中 擺梁和夯矸梁的虛線為其工作中的幾個位置。在本實施例中，包括底座20，頂梁3，支撐頂 梁的立柱，設在頂梁尾部的尾梁5，鉸接于尾梁和頂梁之間的尾梁千斤頂4，托板7，四連桿 機構，托板溜槽懸掛在尾梁之下，溜槽槽板23上開有卸料充填的落料孔，位于底座后端、托 板下方設有夯實機構，立柱與四連桿機構的上端和下端分別與頂梁和底座相連接。尾梁5 的作用是在尾梁千斤頂4的作用下支撐液壓支架后部的采空區(qū)。為了搬移充填物，在尾梁 5的后部設置有托板7和托板千斤頂6，托板7的作用是吊掛充填物運輸機，托板7采用板 筋焊接結構，托板7通過設置在尾梁5底面上的滑槽與尾梁5活動連接，托板千斤頂6的前 端與尾梁5相連接，托板千斤頂6的后端與托板7相連接，當一處的填充作業(yè)完成后，托板7 可在托板千斤頂6的推移作用下在尾梁5的滑槽中滑動到新的作業(yè)點，每個托板7的移動 由人工通過控制開關進行控制。在夯實機構與底座之間還設置有擋矸座14，擋矸座14采用 高強度箱體焊接結構，擋矸座14的前端與底座20的后端通過兩個鉸鏈鉸接，以限制擋矸座 14在左右方向上的擺動，擋矸座14的作用有兩個，一是用來遮擋從充填運輸機上落下來的 填充物，如矸石類；二是連接夯實機構。該夯實機構由可以上下轉動做夯實運動的擺動夯實 機構和可以順著底座長度方向前后伸縮做橫向夯實運動的橫向夯實機構構成。所述擺動夯 實機構包括擺梁10、擺梁千斤頂11、夯矸梁8和夯矸梁千斤頂9，擺梁10和夯矸梁8分別采 用高強度箱體焊接結構。在本實施例中，擺梁10為平行設置的兩條箱體分別由垂直于兩箱 體的加強筋連接在一起而成，在擺梁10的兩條平行箱體上分別都設置有擺梁千斤頂11，夯 矸梁8為平行設置的兩條箱體分別由垂直于兩箱體的夯矸板在后端連接而成，夯矸梁8的 兩個前端分別從擺梁10的后端套裝在擺梁兩平行箱體的內腔，在夯矸梁8的兩側箱體上分 別都設置有夯矸梁千斤頂9。擺梁10的兩個前端分別與擋矸座14相鉸接，每個擺梁千斤 頂11的兩端分別與擺梁10和擋矸座14相連接；擺梁千斤頂11起著繞鉸接點調節(jié)擺梁仰 角、進而調節(jié)夯矸板高度的作用，每個夯矸梁千斤頂9的兩端分別與擺梁10和夯矸梁8相 鉸接；夯矸梁8通過夯矸梁千斤頂9的作用實現(xiàn)前后伸縮，用來夯實已充填在采空區(qū)的充填物。橫向夯實機構由橫向夯矸梁13和橫向夯矸梁千斤頂12構成，橫向夯矸梁13為高強度 箱體焊接結構，橫向夯矸梁13以抽屜式內嵌設于擋矸座14內，在本實例中采用兩個橫向夯 矸梁13呈上下結構設于擋矸座14內，相應地設于兩個橫向夯矸梁千斤頂12，橫向夯矸梁千 斤頂12—端鉸接于擋矸座14上，另一端與橫向夯矸梁13相連接，橫向夯矸梁13通過橫向 夯矸梁千斤頂12的伸縮作用在橫向上夯實采空區(qū)的充填物，進一步對充填物進行夯實，尤 其是對靠近地面和底座尾部的充填物的夯實作用明顯，避免擺動夯實機構的死角區(qū)域。立 柱為兩根前立柱18、一根后立柱19呈倒三角形式設置，前面兩根立柱18以底座20的軸線 為對稱軸對稱地設于底座和頂梁的兩側，前面兩根立柱18的上端鉸接于頂梁3中前部，后 面一根立柱19下端位于底座20軸線上，其上端與頂梁后端鉸接，采用三立柱結構，不僅比 傳統(tǒng)四立柱式液壓支架穩(wěn)定性更好，而且節(jié)省了支架下面工作面的空間。四連桿機構位于 前、后立柱之間，四連桿機構包括上連桿17、前連桿16和后連桿15，上連桿17的上端與頂 梁3相鉸接，本實施例中，上連桿17為下部開叉分為兩支的、開有天窗24的高強度箱體焊 接結構，上連桿17整體呈倒U形，其上端鉸接在頂梁3中部，前、后連桿16、15設置為左右 對稱的兩組，前連桿16和后連桿15分別為獨立的高強度箱體焊接結構，每組的上端分別與 上連桿17 —個分支的下部相鉸接，每組的下端分別與立柱之間的底座兩側相鉸接，這樣構 成一個四連桿機構，后面一根立柱19從上連桿17兩個分支之間穿過，在U形上連桿17上 開設天窗24，操作者25通過天窗24能更好地觀察采空區(qū)充填夯實填充物的情況。在頂梁 3的前端還設置有護幫1和護幫千斤頂2，護幫1的后端與頂梁3的前端相鉸接，護幫千斤 頂2的前、后兩端分別與護幫1和頂梁3相鉸接，通過護幫千斤頂2支撐護幫1。護幫1的 作用是在頂梁3前端起支護作用并防止煤壁片幫。底座20采用帶過橋開襠式高強度箱體 焊接結構，其直接作用于工作面底板上，在底座20的開襠處設置有推移框架21和推移千斤 頂22，推移框架21的前端設置有連接耳，推移框架21的后端通過推移千斤頂22與底座20 相連接，推移框架21通過前端的連接耳與主采面的運輸機相連接，在推移千斤頂22的作用 下起著推溜移架的作用。另外，在頂梁3以及底座20與三個立柱18、19上、下兩端的連接 位置上，都分別設置有柱窩，以使鉸鏈活動方便。 除了上述方案之外，，也可以不設置擋護裝置；或將擋護裝置中的擋矸座僅設置 成一個擋護立板，夯實機構可鉸接在立板上、或直接鉸接在底座上，這樣不便于擋護夯實機 構。還可將擺動夯實機構中的擺梁和夯矸梁設置成固定一體的、或設置為多根分別帶液壓 千斤頂?shù)莫毩⒔Y構。在橫向夯矸梁的末端也可固定一個夯矸板，橫向夯實機構也可以為多 個末端帶夯實板的液壓千斤頂。另外，還可以將上連桿設置為H型結構、或位于左右兩側的 I型獨立結構。還可以將托板設置為直接固定在尾梁上。
權利要求
一種帶夯實機構的充填支護液壓支架，包括底座，頂梁，支撐頂梁的立柱，設在頂梁尾部的尾梁，鉸接于尾梁和頂梁之間的尾梁千斤頂，托板，四連桿機構，托板溜槽懸掛在尾梁之下，溜槽槽板上開有卸料充填的落料孔，位于底座后端、托板下方設有夯實機構，立柱與四連桿機構的上端和下端分別與頂梁和底座相連接，其特征在于該夯實機構由可以上下轉動做夯實運動的擺動夯實機構和可以順著底座長度方向前后伸縮做橫向夯實運動的橫向夯實機構構成。
2.如權利要求1所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在于在夯實機構與 底座之間還設置有擋矸座，擋矸座的前端與底座的后端相連接，所述擺動夯實機構包括擺 梁、擺梁千斤頂、夯矸梁和夯矸梁千斤頂，擺梁的前端與擋矸座相鉸接，夯矸梁從擺梁的后 端套裝在擺梁內腔；擺梁千斤頂?shù)那昂髢啥朔謩e與擺梁和擋矸座相連接；夯矸梁千斤頂?shù)?前后兩端分別與擺梁和夯矸梁相連接，橫向夯實機構由橫向夯矸梁和橫向夯矸梁千斤頂構 成，橫向夯矸梁以抽屜式內嵌設于擋矸座內，橫向夯矸梁千斤頂一端鉸接于擋矸座上，另一 端與橫向夯矸梁相連接。
3.如權利要求1所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在于所述立柱為前 面兩根、后面一根呈倒三角形式設置，前面兩根立柱以底座軸線對稱地設于底座和頂梁的 兩側，前面兩根立柱的上端鉸接于頂梁中前部，后面一根立柱下端鉸接于底座軸線上，其上 端與頂梁后端鉸接，四連桿機構位于前、后立柱之間，四連桿機構包括上連桿、前連桿和后 連桿，上連桿的上端與頂梁相連接，上連桿的下部分別與前連桿和后連桿的頂端相連接， 前、后連桿的下端分別與底座相鉸接。
4.如權利要求3所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在于所述上連桿為 下部開叉的箱體結構，上連桿整體呈倒U形，其上端鉸接在頂梁上，前連桿和后連桿分別為 獨立的箱體結構，上連桿的兩個分支的下端分別于前連桿和后連桿的上端鉸接，前、后連桿 的下端分別與底座相鉸接，后面一根立柱從上連桿兩個分支之間穿過。
5.如權利要求4所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在于U形上連桿上開 設有天窗。
6.如權利要求1或2或3或4或5所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征 在于在頂梁前端還設置有護幫和護幫千斤頂，護幫后端與頂梁前端相鉸接，護幫千斤頂?shù)?前、后兩端分別與護幫和頂梁相鉸接。
7.如權利要求1或2或3或4或5所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在 于在底座上還設置有推移框架和推移千斤頂，推移框架的前端設置有連接耳，推移框架的 后端通過推移千斤頂與底座相連接。
8.如權利要求1或2或3或4或5所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在 于在尾梁和托板之間設有托板千斤頂，托板通過設置在尾梁上的滑槽與尾梁活動連接，托 板千斤頂?shù)那?、后兩端分別與尾梁和托板相連接。
9.如權利要求1或2或3或4或5所述的帶夯實機構的充填支護液壓支架，其特征在 于所述頂梁、尾梁、擺梁、夯矸梁和橫向夯矸梁分別為箱體結構；在頂梁及底座與立柱兩 端的連接處分別設置有柱窩。
全文摘要
一種帶夯實機構的充填支護液壓支架，包括底座，頂梁，立柱，尾梁，尾梁千斤頂，托板，四連桿機構，夯實機構，夯實機構由可上下轉動做夯實運動的擺動夯實機構和可順著底座長度方向前后伸縮做橫向夯實運動的橫向夯實機構構成，擺動夯實機構包括擺梁、擺梁千斤頂、夯矸梁和夯矸梁千斤頂，橫向夯實機構由橫向夯矸梁和橫向夯矸梁千斤頂構成。本發(fā)明在帶夯實機構的充填支護液壓支架中增設可以順著底座長度方向前后伸縮的橫向夯實機構，當擺動夯實機構將從矸石輸送機落下的矸石夯實后，橫向夯實機構進一步夯實，特別是靠近地面和支架底座尾端附近的充填區(qū)域得到有效的夯實，徹底避免了死角區(qū)域，充填效果更好，不要頻繁移動支架，提高工作效率。
文檔編號E21D23/04GK101988389SQ20091006561
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權日2009年7月31日
發(fā)明者劉偉, 夏亮, 梁鶴, 燕燕, 王利鋒, 程凱, 謝戰(zhàn)洪, 邵天旗, 郭振宇, 郭海偉 申請人:鄭州四維機電設備制造有限公司