一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置

专利摘要:
本实用新型属于井下液压支架技术领域，具体涉及一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置；为了解决液压支架在支护状态下的下滑、倾倒、挤架、咬架等问题；具体包括液压支架的顶梁和底座，防倒防滑装置依次连接相邻液压支架的顶梁和底座，以及将液压支架的底座前端连接刮板前溜、尾部连接刮板后溜。本实用新型采取由上到下，由前到后的设计思路，分别从顶梁和底座着手，通过增加配套三机之间的相互作用力，来抵消部分作用于支架的切向分力，进而解决支架在支护状态下的下滑、倾倒、挤架、咬架等问题。
公开号:CN214330662U
申请号:CN202022871667.2U
申请日:2020-12-04
公开日:2021-10-01
发明作者:崔贝贝；赵光明；樊华；丁雁；赵永吉；成玲珑
申请人:Shanxi Jincheng Anthracite Mining Group Co Ltd；
IPC主号:E21D23-04

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于井下液压支架技术领域，具体涉及一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置。
[n0002] 按倾角的大小，煤层可分为：缓倾斜煤层（<25°）、倾斜煤层（25°～45°）和急倾斜煤层（>45°）。随着煤矿技术的发展，大倾角煤层的开采变的越来越多，急倾斜煤层的高产高效机械化开采也成为采煤行业面临的技术难题之一。由于煤层赋存条件的特殊性,给安全、高效、机械化开采带来了诸多困难。液压支架作为采煤设备的重要组成部分，是综合机械化采煤不可缺少的配套设备，也是井下采煤唯一的支护设备，对于大倾角工作面存在的诸多安全隐患，液压支架的合理选型与设计成为制约大倾角煤层开采机械化的重要因素。为了从根本上解决大倾角综合机械化采煤过程中的支护难题，为该类煤层的顺利开采提供技术保障，经过不断地调研、模拟、计算和仿真，最终发明了本套完整的液压支架防倒防滑系统，进而从根本上解决了支架在支护状态下的下滑、倾倒、挤架、咬架等问题。
[n0003] 本实用新型旨在解决大倾角煤层特殊地质条件下，综合机械化采煤过程中的支护难题，解决液压支架在支护状态下的下滑、倾倒、挤架、咬架等问题。
[n0004] 本实用新型采用如下技术方案：一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置；包括液压支架的顶梁和底座，防倒防滑装置依次连接相邻液压支架的顶梁和底座，以及将液压支架的底座前端连接刮板前溜、尾部连接刮板后溜。
[n0005] 进一步地，所述防倒防滑装置包括连接销、链条、连接头，连接销有两个，竖向设置，分别位于底座前端的左、右侧，连接头可转动地套在连接销上，连接销上具有吊孔，吊孔连接链条与刮板前溜连接；
[n0006] 防倒防滑装置还包括连接板，连接板设置在底座尾部，连接板上位于底座的左、右侧各设置拉孔，拉孔连接链条与刮板后溜连接。
[n0007] 进一步地，所述防倒防滑装置包括底调千斤，在底座一侧设置底调千斤，底调千斤伸出，与相邻液压支架的底座相抵。
[n0008] 进一步地，所述底调千斤包括前底调千斤和后底调千斤，前底调千斤位于前脚踏板下，后底调千斤位于后脚踏板下靠近底座尾部一侧。
[n0009] 进一步地，所述前底调千斤和后底调千斤均置于支撑套筒内。
[n0010] 进一步地，所述防倒防滑装置包括销轴、套筒和连接千斤顶，顶梁的梁底伸出销轴，销轴上套有可转动地套筒，套筒上在其径向前、后各设有耳板，耳板通过连接千斤顶与前、后液压支架的顶梁连接。
[n0011] 进一步地，所述销轴位于顶梁的前、后柱窝之间。
[n0012] 进一步地，连接所述底座前端和尾部的链条呈外张状。
[n0013] 进一步地，所述底座前端与刮板前溜连接的链条之间还设置有张拉装置。
[n0014] 与现有技术相比，本实用新型的优势在于：
[n0015] 本实用新型提供的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，由顶梁防倒装置、底座前端防滑机构、底座中部双底调装置、底座尾部防滑机构组成。利用三机配套中的相互关系，通过增加相互作用力，来抵消掉部分作用于支架的切向分力，进而保证了支架的正常支护；采取由上到下，由前到后的设计思路，有针对性的对支架承受载荷和摩擦力的顶梁、底座进行了防倒防滑设计；所有设计均采取条件分离原则，即在即将超出极限倾角时使用本系统，当恢复正常地质条件时，取下防倒防滑装置，即可正常工作。
[n0016] 图1为本实用新型的结构示意图。
[n0017] 图2为防滑防倒装置底座部分示意图。
[n0018] 图3为防滑防倒装置顶梁部分示意图。
[n0019] 图4为底座的立体示意图。
[n0020] 图5为连接头、连接销的连接示意图。
[n0021] 图6为大倾角工作面支架工作状态及受力分析示意简图。
[n0022] 图中：1-顶梁；2-底座；2-1-后脚踏板；2-2-前脚踏板；2-3-连接筒；3-底调千斤；3-1-后脚踏板；3-2-前脚踏板；4-支撑套筒；5-链条；6-张拉装置；7-连接头；8-连接销；9-连接板；9-1-拉孔；10-销轴；11-套筒。
[n0023] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0024] 支架受力分析
[n0025] 对于大倾角煤层特殊的地质条件，支架在工作面受到的重力可分解为垂直于支架顶梁的法向分力和平行于工作面的切向分力。其中法向分力有利于支架的稳定，切向分力推动支架沿煤层向下滑动和翻倒，不利于支架稳定。随着工作面倾角的增大，法向力减小，切向力增大，导致工作面支架下滑、倾倒及架间挤、咬现象加剧。同时煤层倾角的增大，工作面矿压显现变化也变大，随着倾角的增大，煤层顶、底板移近量逐渐减小，上覆岩石重力沿层面法向减小，切向下滑力增大，从而加大了支架的侧向载荷，倾角越大，支架侧向挤压、倒滑问题就越突出。大倾角工作面支架工作状态及受力分析示意图如图6所示。
[n0026] 根据大倾角地质条件下液压支架的受力分析，要解决支架在支护状态下的下滑，必须减少作用于支架的平行于工作面的切向分力，即增加支架切向分力的反向作用力。同时由于急倾斜煤层的特殊地质条件为不可控因素，所以，考虑增加三机之间的联系，即增加配套三机之间的相互作用力，来抵消部分作用于支架的切向分力，进而解决支架在支护状态下的下滑、倾倒、挤架、咬架等现象。
[n0027] 一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，包括液压支架的顶梁1和底座2，防倒防滑装置依次连接相邻液压支架的顶梁1和底座2，以及将液压支架的底座2前端连接刮板前溜、尾部连接刮板后溜。
[n0028] 如图2所示；防倒防滑装置作用在顶梁1的部分包括销轴10、套筒11和连接千斤顶，顶梁1的梁底伸出销轴10，销轴10上套有可转动地套筒11，套筒11上在其径向前、后各设有耳板，耳板通过连接千斤顶与前、后液压支架的顶梁连接 。
[n0029] 顶梁1与顶板直接接触，承受顶板岩石载荷和动压，考虑受力情况，将销轴10设置在前后柱窝中间位置。使用时，我们利用连接千斤顶将相邻支架连接，通过增加支架的接触面积和相互作用力，来防止支架倾倒。
[n0030] 底座2为支架受力主要接触点，也是增加支架切向力反向作用力的主要部件，所以设计考虑由前到后的思路，依次设计防倒防滑装置。
[n0031] 如图1、图3、图4、图5所示；防倒防滑装置作用在底座2前端的部分包括连接销8、链条5、连接头7；底座2前端位于底座2左、右侧焊接有两个连接筒2-3，连接销8有两个，分别竖向插入连接筒2-3内，连接筒2-3与连接销8之间通过插销固定，连接头7可转动地套在连接销8上，连接销8上具有吊孔，吊孔连接链条5与刮板前溜连接。
[n0032] 底座2前端紧邻刮板前溜，传统支架底座前端均无可连接部分，考虑在底座前端部分预留双防滑连接筒2-3。使用时，利用连接筒2-3、连接头7、连接销8和链条5等，将支架底座与刮板前溜连接在一起，进而增加了相互作用力，防止支架下滑。
[n0033] 底座2前端与刮板前溜连接的链条5之间还设置有张拉装置6，张拉装置6可采用辅助调节千斤。
[n0034] 防倒防滑装置作用在底座2尾部的部分包括连接板9，连接板9设置在底座2尾部，连接板9上位于底座2的左、右侧各设置拉孔9-1，拉孔9-1连接链条5与刮板后溜连接。
[n0035] 底座尾部紧邻刮板后溜，传统底座后部无可连接部分，考虑与后溜的连接，同时考虑刮板后溜的高度、连接耳机构的强度，将连接耳设计为整体连接板结构。
[n0036] 连接底座2前端和尾部的链条5呈外张状。
[n0037] 防倒防滑装置作用在底座2中部的部分包括底调千斤3，在底座2一侧设置底调千斤3，底调千斤3伸出，与相邻液压支架的底座相抵。底调千斤3包括前底调千斤3-2和后底调千斤3-1。底座中部设置单侧双底调千斤，使用时，通过打出底调千斤3，作用于相邻支架底座部分，进而防止支架挤压。设计考虑受力情况，将底调装置平均分布于支架重心两侧。同时考虑千斤一侧固定和胶管布置问题，前底调千斤3-2位于前脚踏板2-2下，后底调考虑空间位置，后底调千斤3-1位于后脚踏板2-1下靠近底座尾部一侧，将前底调千斤3-2和后底调千斤3-1的固定部分均置于支撑套筒4内均置于支撑套筒4内均置于支撑套筒4内均置于支撑套筒4内。
[n0038] 底座部分通过由前到后的整体防滑设计，抵消了部分支架承受的切向分力，进而保证了支架的正常支护。
[n0039] 通过由上到下，由前到后的设计思路，分别对顶梁1和底座2进行结构设计，配合刮板机前后溜，最终形成一套完整的适应大倾角工作面支护的防倒防滑系统。
[n0040] 大倾角地质条件时，启用支架防倒防滑系统，具体方式如下：
[n0041] （1）先将底座2中部双底调千斤打出，以增强支架间的相互作用力；
[n0042] （2）安装顶梁防倒装置，通过连接千斤顶，将相邻支架连接起来，使得工作面支架形成一个有机整体；
[n0043] （3）安装底座前端防滑装置，通过链条5、连接销8、连接头7和辅助调节千斤等机构，将支架与前溜连接起来；
[n0044] （4）安装底座尾部防滑装置，通过链条5与连接板9等机构，将支架与后溜连接起来；
[n0045] （5）安装完成后，整个工作面的三机设备形成了一个有机整体，通过相互作用力，有效提升了设备在大倾角地质条件下的稳定性，当工作面倾角恢复到正常角度时，将支架防倒防滑装置取下，正常工作即可。
[n0046] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

权利要求:
Claims (9)
[0001] 1.一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，包括液压支架的顶梁（1）和底座（2），其特征在于：防倒防滑装置依次连接相邻液压支架的顶梁（1）和底座（2），以及将液压支架的底座（2）前端连接刮板前溜、尾部连接刮板后溜。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述防倒防滑装置包括连接销（8）、链条（5）、连接头（7），连接销（8）有两个，竖向设置，分别位于底座（2）前端的左、右侧，连接头（7）可转动地套在连接销（8）上，连接销（8）上具有吊孔，吊孔连接链条（5）与刮板前溜连接；
防倒防滑装置还包括连接板（9），连接板（9）设置在底座（2）尾部，连接板（9）上位于底座（2）的左、右侧各设置拉孔（9-1），拉孔（9-1）连接链条（5）与刮板后溜连接。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述防倒防滑装置包括底调千斤（3），在底座（2）一侧设置底调千斤（3），底调千斤（3）伸出，与相邻液压支架的底座相抵。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述底调千斤（3）包括前底调千斤（3-2）和后底调千斤（3-1），前底调千斤（3-2）位于前脚踏板（2-2）下，后底调千斤（3-1）位于后脚踏板（2-1）下靠近底座尾部一侧。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述前底调千斤（3-2）和后底调千斤（3-1）均置于支撑套筒（4）内。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述防倒防滑装置包括销轴（10）、套筒（11）和连接千斤顶，顶梁（1）的梁底伸出销轴（10），销轴（10）上套有可转动地套筒（11），套筒（11）上在其径向前、后各设有耳板，耳板通过连接千斤顶与前、后液压支架的顶梁连接。
[0007] 7.根据权利要求6所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述销轴（10）位于顶梁（1）的前、后柱窝之间。
[0008] 8.根据权利要求2所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：连接所述底座（2）前端和尾部的链条（5）呈外张状。
[0009] 9.根据权利要求2所述的一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置，其特征在于：所述底座（2）前端与刮板前溜连接的链条（5）之间还设置有张拉装置（6）。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022871667.2U|CN214330662U|2020-12-04|2020-12-04|一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置|CN202022871667.2U| CN214330662U|2020-12-04|2020-12-04|一种大倾角工作面液压支架防倒防滑装置|