專利名稱：一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦巷道支護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于深部沖擊地壓的煤礦采礦區(qū)的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架。
背景技術(shù)：
隨著我國能源需求量的增加和開采強度的不斷加大，開挖深度日趨加深，數(shù)千米深的礦井屢見不鮮。在未來幾年內(nèi)，大部分礦井將進入深部開采階段。隨著深部礦井的開采，出現(xiàn)了深部圍巖獨特的力學特性以及對現(xiàn)有支護的嚴峻挑戰(zhàn)，沖擊地壓發(fā)生的頻率和強度也不斷增加，造成了大量巷道支護破壞、垮塌及人員傷亡，嚴重影響了煤礦安全生產(chǎn)。因此，深部工作面回采巷道支護預(yù)防沖擊地壓的問題成為我國深部礦井安全高效開采亟需解決的研究課題。液壓支架由于其縱橫向穩(wěn)定性好、防護性能強、移架速度快、對頂板適應(yīng)性強等特點，被廣泛應(yīng)用于回采巷道。深部開采易發(fā)生沖擊地壓區(qū)域地應(yīng)力大，巷道變形速度快，要求液壓支架既要滿足巷道準靜態(tài)變形時緩慢讓位，保證支架壓力在可承受范圍內(nèi)，又要滿足沖擊地壓發(fā)生造成巷道動態(tài)變形時支架快速讓位，降低沖擊載荷對支架的壓力，確保支架壓力在其可承受范圍之內(nèi)。目前液壓支架工作時一般都處于高工作阻力支撐狀態(tài)，有時已處于恒阻支撐階段，液壓支架的立柱油缸內(nèi)的壓力已經(jīng)接近或達到安全閥的設(shè)定壓力，液壓支架降架前，液壓支柱、支架的頂梁和底座都處于高度彈性壓縮狀態(tài)。深部開采過程中，沖擊地壓產(chǎn)生的強沖擊動載荷常常超出液壓支架的強度范圍，液壓支架安全閥的排液速度有限，液壓支架讓位不及時，造成短時間內(nèi)液壓支架壓力超出液壓支架可以承受的范圍，導致液壓支架破壞，巷道坍塌，嚴重威脅到人員的安全和減慢生產(chǎn)進度。沖擊地壓發(fā)生時，將會釋放大量沖擊能量，這些能量以沖擊波的形式通過介質(zhì)傳播到支架上，對其產(chǎn)生強烈的沖擊破壞。對于沖擊地壓產(chǎn)生的這種沖擊波，液壓支架只有通過快速讓位、快速消耗沖擊波能量，減小沖擊波的幅值，才能防止支架破壞，保證支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。目前的液壓支架大多采用安全閥卸壓，很難做到快速讓位卸壓，無法及時吸收沖擊地壓發(fā)生過程中釋放的能量。已有的吸能防沖讓位液壓支架，其防沖吸能材料在靜載和準靜載條件下，已經(jīng)承受很大的壓力，使其變形和吸收部分能量，極大的消弱了其在高速沖擊時的吸能能力，故現(xiàn)有的液壓支架均存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，該液壓支架在靜載條件下利用液壓安全閥讓位卸壓，動載條件下利用吸能頂梁快速讓位、減震。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，包括前、后頂梁、連接體及液壓支柱，前、后頂梁均分別由上、下箱型梁和上、下摩擦板組成:所述上、下箱型梁平行設(shè)置，在上箱型梁的下端垂直設(shè)置有若干個上摩擦板，在下箱型梁的上端垂直設(shè)置有若干個下摩擦板；所述上、下摩擦板間隔設(shè)置，且相鄰上、下摩擦板之間彼此接觸；在上摩擦板上設(shè)置有若干個通孔，在下摩擦板上設(shè)置有若干個第二通孔，在所述通孔和第二通孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓；在所述下箱型梁下部的兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽，在所述頂梁的下方設(shè)置有液壓支柱，液壓支柱的活塞端柱體設(shè)置在下箱型梁的凹槽內(nèi)，液壓支柱上具有液壓安全閥，在前、后頂梁上的同一側(cè)的液壓支柱的油缸之間設(shè)置有連接體。所述前、后頂梁為平行設(shè)置。所述上、下箱型梁及上、下摩擦板均采用鋼板。所述兩個連接體為平行設(shè)置。在所述上、下摩擦板間設(shè)置有具有第三通孔的減震墊，在所述通孔、第二通孔及第三通孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓。所述減震墊的材質(zhì)采用橡膠。所述連接體的兩端分別為第一、第二卡箍，在第一卡箍、第二卡箍上分別設(shè)置有第一連接板和第二連接板，第一、第二連接板分別與若干個第一、第二連接摩擦板相連接；所述第一連接摩擦板與第二連接摩擦板間隔設(shè)置，且相鄰第一、第二連接摩擦板之間彼此接觸；在第一、第二連接摩擦板上分別設(shè)置有第一、第二長孔，在第一長孔和第二長孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓；第一、第二卡箍分別設(shè)置在液壓支柱下部的油缸上。所述第一、第二卡箍均是由一個或一個以上的弧形板通過緊固螺栓連接形成的圓環(huán)。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的應(yīng)用與推廣對沖擊地壓防治機制研究具有重要科學意義。通過成果的應(yīng)用及推廣可以顯著提高我國煤礦安全的技術(shù)水平和防災(zāi)抗災(zāi)能力，有效控制重大事故的發(fā)生及減少人員傷亡，具有良好的社會效益。本發(fā)明的應(yīng)用與推廣可以有效控制災(zāi)害性沖擊地壓發(fā)生，減少事故損失，提高煤礦采掘速度和勞動生產(chǎn)率，大大減少防治工程費用，因此具有很大的經(jīng)濟效益。具體優(yōu)勢如下:1、采用可調(diào)摩擦吸能頂梁與可調(diào)液壓支柱，在巷道準靜態(tài)變形時本發(fā)明具有緩慢讓位功能，保證本發(fā)明壓力在可承受范圍之內(nèi)，又具有快速讓位吸能功能，在沖擊地壓發(fā)生瞬間，快速消耗沖擊波能量，保護本發(fā)明免遭沖擊破壞；2、采用防倒可縮連接體，提高連接強度，具有吸能功能，在沖擊地壓發(fā)生時，增加本發(fā)明支護體系的整體穩(wěn)定性和減輕沖擊地壓對本發(fā)明的破壞程度。


圖1是本發(fā)明的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的側(cè)視圖； 圖3是圖2的A-A剖視圖；圖4是圖2的B-B剖視圖；圖5是本發(fā)明的連接體的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I—頂梁，11—上箱型梁，12—上摩擦板，13—通孔，14—下箱型梁，15—下摩擦板，16—減震墊，17—第二通孔，18—凹槽，19—第三通孔，2—連接體，21—第一卡箍，22—第二卡箍，23—第一連接板，24—第二連接板，25—第一連接摩擦板，26—第二連接摩擦板，27-第一長孔，28-第二長孔，3-液壓支柱，31-液壓安全閥，32-活塞端柱體,33 —油缸，4 —緊固螺檢。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。如圖1 圖4所示，一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，包括前、后可調(diào)摩擦吸能頂梁1、防倒可縮連接體2及可調(diào)液壓支柱3，前、后可調(diào)摩擦吸能頂梁I分別由上、下箱型梁和上、下摩擦板組成；所述上、下箱型梁平行設(shè)置，在上箱型梁11的下端垂直設(shè)置有若干個上摩擦板12，在下箱型梁14的上端垂直設(shè)置有若干個下摩擦板15 ;所述上、下摩擦板間隔設(shè)置，且相鄰上、下摩擦板之間彼此接觸；在上摩擦板12上設(shè)置有若干個通孔13，在下摩擦板15上設(shè)置有若干個第二通孔17，在所述通孔13和第二通孔17內(nèi)設(shè)置有可調(diào)預(yù)緊力的緊固螺栓4 ;在所述下箱型梁14下部的兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽18，在所述頂梁I的下方設(shè)置有液壓支柱3，液壓支柱3的活塞端柱體32設(shè)置在下箱型梁14的凹槽18內(nèi)，液壓支柱3上具有液壓安全閥31，在前、后頂梁I上的同一側(cè)的液壓支柱3的油缸33之間設(shè)置有連接體2。所述前、后頂梁I為平行設(shè)置。所述上、下箱型梁及上、下摩擦板均采用鋼板。所述兩個連接體2為平行設(shè)置。在所述上、下摩擦板間設(shè)置有具有第三通孔19的減震墊，在所述通孔13、第二通孔17及第三通孔19內(nèi)設(shè)置有可調(diào)預(yù)緊力的緊固螺栓。所述減震墊16的材質(zhì)采用橡膠。所述連接體2的兩端分別為第一、第二卡箍，在第一卡箍21、第二卡箍22上分別設(shè)置有第一連接板23和第二連接板24，第一、第二連接板分別與若干個第一、第二連接摩擦板相連接；所述第一連接摩擦板25與第二連接摩擦板26間隔設(shè)置，且相鄰第一、第二連接摩擦板之間彼此接觸；在第一、第二連接摩擦板上分別設(shè)置有第一、第二長孔，在第一長孔27和第二長孔28內(nèi)設(shè)置有可調(diào)預(yù)緊力的緊固螺栓4 ;第一、第二卡箍分別設(shè)置在液壓支柱3下部的油缸33上。所述第一、第二卡箍均是由一個或一個以上的弧形板通過可調(diào)預(yù)緊力的緊固螺栓4連接形成的圓環(huán)。下面結(jié)合

本發(fā)明的一次使用過程:如圖1 圖4所示，本發(fā)明的頂梁I根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置調(diào)整緊固螺栓4的動力讓位值，在無沖擊地壓危險發(fā)生時，巷道發(fā)生變形，本發(fā)明受力較大時，頂梁I自身的讓位吸能功能不發(fā)揮作用，通過液壓支柱3的液壓安全閥31調(diào)節(jié)液壓支柱3活塞腔內(nèi)的壓力，當液壓支柱3活塞腔內(nèi)的壓力已經(jīng)接近或達到液壓安全閥31的設(shè)定壓力時，液壓安全閥31開啟，降低本發(fā)明承受的壓力，避免壓力超出液壓支柱3的強度極限，從而損壞液壓支柱3。沖擊地壓發(fā)生時，圍巖壓力超過頂梁I設(shè)定的動力讓位值時，頂梁I的上箱型梁11與下箱型梁14之間開始上、下滑動，通過上、下摩擦板之間的摩擦力迅速讓位吸能，降低沖擊力對本發(fā)明的壓力，避免壓力超出本發(fā)明的強度極限，從而導致本發(fā)明損壞和巷道破壞。防倒可縮連接體2可以通過調(diào)整緊固螺栓4設(shè)置沖擊防倒閥值，其連接相鄰的液壓支柱3，可大大增加本發(fā)明整體的穩(wěn)定性。在巷道發(fā)生變形，液壓支柱3發(fā)生較小位移時，防倒可縮連接體2自身可以伸縮不受損壞，沖擊地壓發(fā)生時，其可快速伸縮，在伸縮過程中頂梁I也可以吸收部分沖擊能，降低沖擊對本發(fā)明整體的破壞程度，并防止液壓支柱3產(chǎn)生大的位移而倒地。
權(quán)利要求
1.一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于包括前、后頂梁、連接體及液壓支柱，前、后頂梁均分別由上、下箱型梁和上、下摩擦板組成；所述上、下箱型梁平行設(shè)置，在上箱型梁的下端垂直設(shè)置有若干個上摩擦板，在下箱型梁的上端垂直設(shè)置有若干個下摩擦板；所述上、下摩擦板間隔設(shè)置，且相鄰上、下摩擦板之間彼此接觸；在上摩擦板上設(shè)置有若干個通孔，在下摩擦板上設(shè)置有若干個第二通孔，在所述通孔和第二通孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓；在所述下箱型梁下部的兩側(cè)分別設(shè)置有凹槽，在所述頂梁的下方設(shè)置有液壓支柱，液壓支柱的活塞端柱體設(shè)置在下箱型梁的凹槽內(nèi)，液壓支柱上具有液壓安全閥，在前、后頂梁上的同一側(cè)的液壓支柱的油缸之間設(shè)置有連接體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述前、后頂梁為平行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述上、下箱型梁及上、下摩擦板均采用鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述兩個連接體為平行設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于在所述上、下摩擦板間設(shè)置有具有第三通孔的減震墊，在所述通孔、第二通孔及第三通孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述減震墊的材質(zhì)米用橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述連接體的兩端分別為第一、第二卡箍，在第一卡箍、第二卡箍上分別設(shè)置有第一連接板和第二連接板，第一、第二連接板分別與若干個第一、第二連接摩擦板相連接；所述第一連接摩擦板與第二連接摩擦板間隔設(shè)置，且相鄰第一、第二連接摩擦板之間彼此接觸；在第一、第二連接摩擦板上分別設(shè)置有第一、第二長孔，在第一長孔和第二長孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓；第一、第二卡箍分別設(shè)置在液壓支柱下部的油缸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，其特征在于所述第一、第二卡箍均是由一個或一個以上的弧形板通過緊固螺栓連接形成的圓環(huán)。
全文摘要
一種可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架，屬于煤礦巷道支護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于深部沖擊地壓的煤礦采礦區(qū)的可調(diào)雙阻吸能防沖液壓支架。本發(fā)明在靜載條件下利用液壓安全閥讓位卸壓，動載條件下利用吸能頂梁快速讓位、減震。本發(fā)明包括前、后頂梁、連接體及液壓支柱，前、后頂梁均分別由上、下箱型梁和上、下摩擦板組成；在上箱型梁的下端垂直設(shè)置有若干個上摩擦板，在下箱型梁的上端垂直設(shè)置有若干個下摩擦板；在上摩擦板上設(shè)置有若干個通孔，在下摩擦板上設(shè)置有若干個第二通孔，在所述通孔和第二通孔內(nèi)設(shè)置有緊固螺栓；在所述頂梁的下方設(shè)置有液壓支柱，在前、后頂梁上的同一側(cè)的液壓支柱的油缸之間設(shè)置有連接體。
文檔編號E21D15/44GK103174441SQ20131008379
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者潘一山, 徐連滿, 閻海鵬, 李忠華, 李國臻, 唐巨鵬, 聶穎, 尹萬蕾, 賈寶新, 李祁 申請人:遼寧工程技術(shù)大學