一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及采礦相似材料模擬試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于實驗室相似材料模擬試驗的簡易液壓支架。
【背景技術(shù)】
[0002]礦山現(xiàn)場煤層開采工作面控頂范圍通常用液壓支架支護頂?shù)装澹蕴峁┌踩幕夭煽臻g，而工作面礦壓規(guī)律顯現(xiàn)的主要研宄手段之一是對工作面支架受力的特點進行觀測、研宄和分析，因此，支架在煤層回采過程中起著不可或缺的作用。然而，實驗室內(nèi)的地下采礦相似材料模擬試驗中，尤其是在模擬礦山現(xiàn)場煤層回采的過程中，往往忽略了支架的作用，由于沒有模擬現(xiàn)場支架對頂板的支撐，這從一定程度上削弱了相似材料模擬試驗的準(zhǔn)確性，同時也失去了一個較好的研宄工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律的手段和工具。為了采用相似原理模擬實際支架的受載情況，已有學(xué)者研宄設(shè)計了相應(yīng)的實驗室相似材料模擬試驗支架。已有專利CN 102866032 A公開了一種相似材料模擬試驗系統(tǒng)，包括模型支架、量筒、軟管和射頻電容式液位變送器，雖能對現(xiàn)場液壓支架進行模擬，并記錄支架受載情況及位移變化，但該系統(tǒng)工藝較復(fù)雜，若煤層厚度較小，支架尺寸易受到限制，且該專利并未從三維空間給出支架的具體設(shè)計；已有專利CN 202832571 U公開了一種用于相似材料模擬試驗的采煤工作面支架，包括頂、底梁和支撐機構(gòu)，通過支撐機構(gòu)中的螺旋壓縮彈簧實現(xiàn)支架的支撐作用，該裝置制作工藝雖簡單，但該支架只能起到一定支撐作用，無法觀測支架-圍巖相互作用的壓力數(shù)據(jù)，且長時間使用，彈簧易出現(xiàn)彈性疲勞。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述實驗室相似材料模擬試驗中不采用支架的情況和已有支架存在的技術(shù)不足，本實用新型提供一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，適用于實驗室相似材料模擬試驗，在模擬中厚煤層回采過程中起到支撐作用，并通過外接于支架的液壓表對支架-圍巖相互作用的壓力數(shù)據(jù)進行量測，為工作面礦壓規(guī)律的模擬研宄提供了方便。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案。
[0005]一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，包括油缸、推進體、支撐體和液壓表。
[0006]所述的油缸主體為長方體，內(nèi)有升降活塞，升降活塞與2個連接柱和支撐體焊接為一體，隨液壓油上下運動，油缸副體為圓柱體，內(nèi)有推進活塞，端頭以卡蓋旋封，卡蓋中央開設(shè)螺紋圓孔。
[0007]所述的推進體由推進柱、推進活塞和旋轉(zhuǎn)把手焊接而成，推進體依靠推進柱和卡蓋圓孔上的螺紋嚙合推進。
[0008]所述的一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，其特征在于:所述的油缸主體端頭頂部開設(shè)有進油孔，液壓表通過輸油管與進油孔連接。
[0009]本實用新型的有益技術(shù)效果是:
[0010]本實用新型實現(xiàn)了相似材料模擬試驗中液壓支架從原型到模型的轉(zhuǎn)化，基本實現(xiàn)了原型液壓支架的工程特點，制造工藝簡單，可適用于相似材料模擬試驗中不同厚度煤層回采工作面；通過外接于支架的液壓表對支架-圍巖相互作用的壓力數(shù)據(jù)進行量測，從而對礦壓規(guī)律進行模擬研宄；解決了原型液壓支架在相似材料模擬過程中的支架模型制作工藝復(fù)雜、應(yīng)用不廣泛的問題。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的正視圖；
[0012]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0013]圖3為本實用新型的左視圖；
[0014]圖4為本實用新型的使用狀態(tài)圖；
[0015]其中，I一油缸主體，2—液壓油，3—連接柱，4一升降活塞，5—推進活塞，6—油缸副體，7—推進柱，8—旋轉(zhuǎn)把手，9—卡蓋，10—支撐體，11—進油孔，12—輸油管，13—液壓表。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型提供了一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點更清楚、明確，以下將結(jié)合附圖與具體實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0017]如圖1、圖2和圖3所示，一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，包括油缸1，6、推進體、支撐體10和液壓表13 ;油缸主體I為長方體，內(nèi)有升降活塞4，升降活塞4與2個連接柱3和支撐體10焊接為一體，隨液壓油2上下運動，油缸副體6為圓柱體，內(nèi)有推進活塞5，端頭以卡蓋9旋封，卡蓋9中央開設(shè)螺紋圓孔；推進體由推進柱7、推進活塞5和旋轉(zhuǎn)把手8焊接而成，推進體依靠推進柱7和卡蓋9圓孔上的螺紋嚙合推進；油缸主體I端頭頂部開設(shè)有進油孔11，液壓表13通過輸油管12與進油孔11連接。
[0018]液壓支架的尺寸需保證支護住工作空間的頂板，對于長X寬X高=200cmX20cmX 180cm的相似模擬試驗臺，可設(shè)計液壓支架支撐體無撐起時尺寸為長X寬X高=20CmX3CmX3Cm，材料為鋼，液壓支架支撐體撐起時最大高度為5cm。
[0019]本實用新型的工作方式及機理是:針對長X寬X高=200cmX20cmX180cm的相似模擬試驗臺，取相似材料模擬試驗幾何相似比為1:100，現(xiàn)場Im相當(dāng)于試驗中1cm，在煤層開采時，先開設(shè)切眼，切眼尺寸為長X寬X高=20CmX6CmX3Cm，將兩個尺寸為長X寬X高=20cmX3cmX 3cm的液壓支架放置在切眼中，見圖4，轉(zhuǎn)動液壓支架油缸副體6—端的旋轉(zhuǎn)把手8，推進活塞5推動液壓油2進入油缸主體I容腔，進而均勻托起升降活塞4及支撐體10，當(dāng)支撐體10頂蓋充分接觸煤層頂板且達到一定初撐力后，停止旋進旋轉(zhuǎn)把手8，支架開始工作；外接與支架進油孔的壓力表會實時顯示支架與頂板的接觸壓力，觀測壓力數(shù)據(jù)并記錄保存；新的煤體采出后，轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)把手8，降低支架與頂板之間的壓力至一定數(shù)值，帶壓擦頂移動液壓支架，從而使支架循環(huán)作業(yè)；工作過程中通過讀取液壓表顯示的支架與頂板之間的接觸壓力，記錄保存并對數(shù)據(jù)進行分析，進而對采煤工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律進行研宄。
[0020]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對具體試驗步驟的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本實用新型專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)，本實用新型的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，其特征在于:包括油缸主體(1)、油缸副體(6)、推進體、支撐體(10)和液壓表(13);油缸主體(I)為長方體，油缸副體(6)為圓柱體，二者均內(nèi)有空腔且相互連通，可儲存液壓油(2)，油缸主體(I)頂部外接液壓表(13)測量油壓；推進體為組合體，由推進柱(7)、推進活塞(5)和旋轉(zhuǎn)把手(8)焊接而成；支撐體(10)與連接柱(3)和升降活塞(4)焊接為一體，內(nèi)嵌于油缸主體(I)內(nèi)，可隨液壓油(2)油位升降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，其特征在于:所述的油缸副體(6)內(nèi)有推進活塞(5)，端頭以卡蓋(9)旋封，卡蓋(9)中央開設(shè)螺紋圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，其特征在于:所述的推進活塞(5)依靠推進柱(7)和卡蓋(9)圓孔上的螺紋嚙合推進。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，其特征在于:所述的油缸主體(I)端頭頂部開設(shè)有進油孔(11)，液壓表(13)通過輸油管(12)與進油孔(11)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于相似材料模擬試驗的簡易液壓支架，特征是包括油缸、推進體、支撐體和液壓表；油缸主體為長方體，內(nèi)有升降活塞，升降活塞與2個連接柱和支撐體焊接為一體，隨液壓油上下運動；油缸副體為圓柱體，內(nèi)有推進活塞，端頭以卡蓋旋封，卡蓋中央開設(shè)螺紋圓孔；推進體由推進柱、推進活塞和旋轉(zhuǎn)把手焊接而成，推進體依靠推進柱和卡蓋圓孔上的螺紋嚙合推進；油缸主體端頭頂部開設(shè)有進油孔，液壓表通過輸油管與進油孔連接，量測油壓；本實用新型實現(xiàn)了相似材料模擬試驗中液壓支架從原型到模型的轉(zhuǎn)化，制作工藝簡單，適用性強。
【IPC分類】E21D15-46
【公開號】CN204572020
【申請?zhí)枴緾N201520194008
【發(fā)明人】王同旭, 馬文強, 江姣姣, 李嘯嘯, 曲孔典
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月2日