專利名稱：液壓支架的頂梁的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于煤礦井下采煤工作面支護頂板的液壓支架的頂梁。
背景技術：
液壓支架分綜采支架和滑移支架兩大類，本實用新型的背景技術包括這兩類液壓 支架中的頂梁。本申請人為了克服上述兩大類支架的缺點曾設計了一種鏈懸式液壓支架 (中國專利申請?zhí)朲L200520019152. 2)，該支架屬于滑移支架中整體頂梁類，這類支架由于 頂梁是整體的，所以支護不平頂板時頂梁受到的彎矩較大，因此當支護阻力較大時頂梁較 重。此外接頂性能不好。綜采支架的頂梁有整體式，鉸接式和楔形結構三種。(見王國法等著、煤炭工業(yè)出 版社1999年8月出版ISBN7-5020-1706-2/TD355，書號為4477的《液壓支架技術》第37頁 第21行到第38頁第11行)。其中整體式頂梁也存在上述問題。楔形結構頂梁接頂性能有 所改善，但是楔形結構頂梁利用構件間摩擦自鎖原理，所以不能做到恒阻力支護。鉸接式頂 梁可以實現(xiàn)恒阻力支護，但是由于前梁千斤頂水平布置于鉸接點附件的頂梁下方，這樣就 又出現(xiàn)了兩個問題一個問題是鉸接點離前梁千斤頂中心線的垂線距離太近，所以前梁千 斤頂必須有足夠的支撐力和連接強度。也就是會增加頂梁和前梁千斤頂?shù)闹亓?。要解決這 個問題需要把前梁千斤頂往下移。第二個問題是前梁千斤頂水平布置在頂梁下邊，影響了 機組和行人的通行空間，為了解決這個問題需要把前梁千斤頂往上移。由于這兩個問題的 解決方法是矛盾的，所以幾十年來一直沒能得到較好的解決。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種接頂性能好、前梁支護阻力大、重量輕、機組和行人 通行方便的液壓支架的頂梁。為了解決上述問題，本實用新型液壓支架的頂梁，包括副頂梁 體2，主頂梁體3，鉸接在副頂梁體2和主頂梁體3之間的前梁千斤頂10，安裝液壓支柱的柱 窩21，安裝前伸梁1的連接裝置，安裝掩護梁或擋矸裝置4的鉸接孔15，其特征是在沒有柱 窩21的副頂梁體2和有柱窩的主頂梁體3中，其中一個頂梁體缺失一部分，另一個頂梁體 的一部分或全部填補在缺失的位置上，兩個頂梁體鑲嵌在一起形成一個頂梁；在互相鑲嵌 的部位設有限制副頂梁體2上下浮動幅度和限制副頂梁體2在水平方向離開主頂梁體3的 限位裝置；在副頂梁體2和主頂梁體3之間至少安裝一個給副頂梁體2提供支護阻力的前 梁千斤頂10。所述的液壓支架的頂梁，其特征是所述限位裝置是包括設在副頂梁體2上的限制 副頂梁體2上下浮動幅度的副限位面19和設在主頂梁體3上與副限位面19相對應位置上 的主限位面20在內的互相鑲嵌在一起的輪廓，導軌滑塊機構，連桿，鏈和鉸鏈這五種機構 中的一種或它們的組合。所述的液壓支架的頂梁，其特征是在副頂梁體2和主頂梁體3之間，在互相鑲嵌部 位的相鄰側面之間設有可供副頂梁體2相對于主頂梁體3進行浮動的夾角29。[0007]所述的液壓支架的頂梁，其特征是主頂梁體3的橫截面可以是中間高左右兩側低 的形狀。所述的液壓支架的頂梁，其特征是主頂梁體3或/和副頂梁體2可以是由更小的 頂梁體拼裝而成的。采用這樣的結構后就可以從下述兩條技術途徑做出接頂性能好，頂梁前端支護阻 力大，重量輕，機組和行人通行方便的液壓支架的頂梁。第一條技術途徑首先把近似矩形的頂梁分成相互鑲嵌的幾部分，并且通過連桿， 導軌滑塊機構，鏈連接起來，這樣就使副頂梁體可以相對于主頂梁體產生傾斜和上下浮動， 所以，既使頂板不平度較大，也可以充分接頂，從而與整體頂梁相比減小了頂梁承受的彎矩 和扭矩，重量也就相應減輕了。另外，前梁千斤頂由原來的水平布置變成了近似沿鉛垂方向 布置，所以大大節(jié)省了前梁千斤頂所占用的頂梁下方的縱向的空間，不僅如此，前梁千斤頂 在其直徑方向所占用的位置很小，所以設計時可以較容易地把它放在機組與前支柱之間的 縫隙中，所以對機組通行空間影響小。由于前梁千斤頂是近似垂直方向布置的，所以它的支 撐力幾乎全部變成了支護阻力，所以副頂梁體的支護阻力大大提高。上述這些優(yōu)點是已有 的鉸接式頂梁所沒有的。而它的恒阻性能又是已有的楔形結構頂梁所沒有的。另一條技術途徑是連接在相互鑲嵌在一起的主頂梁體和副頂梁體之間的是鉸鏈。 這條途徑雖然不如第一條途徑接頂性能好，但是它的接頂性能可以達到已有的鉸接式頂梁 的水平。由于它的鉸接點和前梁千斤頂可以分別布置在鑲嵌部分的最后端或最前端，鉸接 點距離前梁千斤頂中心線的垂直距離比已有的鉸接式頂梁大幾倍，所以前梁前端的支護阻 力也可以增大幾倍，此外它也能收到少占用通行空間和實現(xiàn)恒阻支護的有益效果。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型液壓支架的頂梁第一種實施方式在支撐掩護式支架中應用的 主視圖。圖2是
圖1的A-A剖視圖。圖3是本實用新型液壓支架的頂梁第二種實施方式以鉸鏈作為限位裝置在掩護 式支架中應用的主視圖。圖4是圖3的B-B剖視圖。圖5是本實用新型液壓支架的頂梁第三種實施方式在屬于滑移支架類的整體頂 梁式液壓支架中應用的主視圖。圖6是圖5的C-C剖視圖。圖7是圖6的D-D剖面放大圖。圖8是用鏈作限位裝置的頂梁部分的仰視圖。圖9是用更小的頂梁體拼裝成主頂梁體的頂梁的仰視圖。
具體實施方式
結合
圖1和圖2，本實用新型液壓支架的頂梁的第一種實施方式，是把本實用新型 應用于外購的另一項屬于支撐掩護式液壓支架的專利中。當然也可以應用在通常的四柱支撐掩護式液壓支架中。包括前端鉸接前伸梁的不帶柱窩21的凹形的副頂梁體2 ；帶有與副 頂梁體2的凹形部分相吻合并帶有柱窩21的凸形的主頂梁體3，副頂梁體2和主頂梁體3 鑲嵌在一起組成一個頂梁；通過銷9與副頂梁體2鉸接，通過銷11與主頂梁體3鉸接的前 梁千斤頂10 ；通過銷12與副頂梁體2鉸接并通過銷14與主頂梁體3鉸接的二個連桿13 ； 用于連接液壓支柱的柱窩21，通過銷孔15與主頂梁體3鉸接的掩護梁4 ；前連桿5 ；后連桿 6 ；在放頂煤支架中還包括放頂煤用的尾梁7 ；由與副頂梁體2連成一體的副限位面19和與 主頂梁體3連成一體并與副限位面19重疊的主限位面20組成的限制擺動幅度的限位裝 置。由于前梁千斤頂10和兩個連桿13不能確定副頂梁體2在上下方向的最終位置，即副 頂梁體2在一般情況下處于浮動狀態(tài)，所以可以由不在同一條直線上的三個接頂點來決定 副頂梁體2的位置。這樣副頂梁體2和主頂梁體3受到的彎矩和扭矩都小，所以可以減輕 重量，而且接頂好。在這個實施例中兩個連桿13是限制副頂梁體2在前后方向上離開主頂 梁體3的限位裝置，而凹形的兩個內側面和相鄰的凸形的左右兩個外側面是限制副頂梁體 2在左右方向離開主頂梁體3的限位裝置。結合圖3和圖4，在第二種實施方式中所采用的結構與第一種實施方式大同小異， 不同的只是把本實用新型應用到了掩護式支架中，所以兩個柱窩21變成了左右排列，增加 了平衡千斤頂17，并且把凹凸部位在副頂梁體2和主頂梁體3之間互換了位置，把連桿13 變成了鉸鏈22，以及前梁千斤頂10由一個變成了兩個。當然有益效果也大同小異，不同的 只是因為把副頂梁體2由相對于主頂梁體3上下浮動變成了以鉸鏈22為軸轉動，所以接頂 效果也會因此而略有降低。結合圖5、圖6和圖7，第三種實施方式是用導軌滑塊機構作為擺動限位和水平限 位的限位裝置。其中滑塊24可以與副頂梁體2連成一體，也可以和主頂梁體3連成一體。 作為導軌的溝槽26的側面23和28要設置在與滑塊24對應的位置上起到水平限位的作 用?；瑝K24可上下滑動，向上滑動到終點時溝槽26的上面25給滑塊24限位，向下滑動到 行程終點由銷27限位，起到擺動限位的作用。導軌機構一般成對使用。副頂梁體2在浮動 過程中需要有夾角29，當然通過增大凹凸部分的間隙33也能實現(xiàn)浮動，但支架性能會受到 影響。導軌滑塊機構和夾角29也可以應用到其它實施方式中。結合圖8，第四種實施方式是用通過銷30連接副頂梁體2和通過銷32連接主頂梁 體3的鏈31作為限位裝置。其余與其它實施方式相同。當然鏈31也可以應用于其它實施 方式中。結合圖9，第五種實施方式是主頂梁體3采用了拼裝結構，并且是掩護梁4與沒有 柱窩的副頂梁體2鉸接的液壓支架。這種實施方式的特點是主頂梁體3是由前小梁體34 和后小梁體35通過鉸鏈22拼裝而成的，并且被包圍在副頂梁體2中，其余與其它實施方式 大同小異。當然也可以是主頂梁體3的前、左、右三面被包圍在副頂梁體2中，后面與掩護 梁4相鄰，后面的前梁千斤頂10可以一端鉸接在主頂梁體3上，另一端鉸接在掩護梁4上。這些實施方式的總體結構和原理基本相同。在第四種實施方式中把副頂梁體2的 凹形的兩側的最后邊一直延伸到了主頂梁體3的最后端，為了安裝側護板也可以變成只把 一側延伸到最后端；也可以把凹凸部分的形狀做得復雜些或者在互相鑲嵌的部位做出限制 浮動幅度的臺階；也可以把鏈31、連桿13、鉸鏈22、副限位面19、主限位面20以及前梁千斤 頂10互換位置、改變數(shù)量、應用到其它實施方式中；還可以把副頂梁體2上設置一些虛擬的
5柱窩21 ；以及象單擺桿式液壓支架那樣把頂梁和掩護梁連成一體，從而不再稱其為副頂梁 體和主頂梁體；這只是一些簡單的變換，同樣落到本實用新型的保護范圍內。
權利要求用于煤礦井下采煤工作面的液壓支架的頂梁，包括副頂梁體(2)，主頂梁體(3)，鉸接在副頂梁體(2)和主頂梁體(3)之間的前梁千斤頂(10)，安裝液壓支柱的柱窩(21)，安裝前伸梁(1)的連接裝置，安裝掩護梁或擋矸裝置(4)的鉸接孔(15)，其特征是在沒有柱窩(21)的副頂梁體(2)和有柱窩的主頂梁體(3)中，其中一個頂梁體缺失一部分，另一個頂梁體的一部分或全部填補在缺失的位置上，兩個頂梁體鑲嵌在一起形成一個頂梁；在互相鑲嵌的部位設有限制副頂梁體(2)上下浮動幅度和限制副頂梁體(2)在水平方向離開主頂梁體(3)的限位裝置；在副頂梁體(2)和主頂梁體(3)之間至少安裝一個給副頂梁體(2)提供支護阻力的前梁千斤頂(10)。
2.如權利要求1所述的液壓支架的頂梁，其特征是所述限位裝置是包括設在副頂梁體 (2)上的限制副頂梁體(2)上下浮動幅度的副限位面(19)和設在主頂梁體(3)上與副限 位面(19)相對應位置上的主限位面(20)在內的互相鑲嵌在一起的輪廓，導軌滑塊機構，連 桿，鏈和鉸鏈這五種機構中的一種或它們的組合。
3.如權利要求1所述的液壓支架的頂梁，其特征是在副頂梁體(2)和主頂梁體(3)之 間，在互相鑲嵌部位的相鄰側面之間設有可供副頂梁體(2)相對于主頂梁體(3)進行浮動 的夾角(29)。
4.如權利要求1所述的液壓支架的頂梁，其特征是主頂梁體(3)的橫截面可以是中間 高左右兩側低的形狀。
5.如權利要求1所述的液壓支架的頂梁，其特征是主頂梁體(3)或/和副頂梁體(2) 可以是由更小的頂梁體拼裝而成的。
專利摘要本實用新型公開了用于煤礦井下采煤工作面的液壓支架的頂梁，包括副頂梁體2，主頂梁體3，鉸接在副頂梁體2和主頂梁體3之間的前梁千斤頂10，安裝液壓支柱的柱窩21，安裝前伸梁1的連接裝置，安裝掩護梁或擋矸裝置4的鉸接孔15。副頂梁體2可以相對主頂梁體3上下浮動，因此接頂好，因為前梁千斤頂是上下方向布置的，所以可少占通行空間，副頂梁體2和主頂梁體3采用鑲嵌的結構可以增大副頂梁體2的支護阻力。本實用新型特別適于不平頂板的工作面中使用。
文檔編號E21D17/00GK201620899SQ20102012756
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權日2010年3月10日
發(fā)明者李澤宇 申請人:李澤宇