四柱直导杆挡墙式充填液压支架.pdf

本实用新型公开了一种四柱直导杆挡墙式充填液压支架，它由支护机构、充填机构和液压系统组成，其支护机构与充填机构铰接左右连接，支护机构在左边，充填机构在右边，液压系统通过各个千斤顶分别与支护机构和充填机构连接。所述的支护机构是由伸缩梁和低调千斤顶等组成，其四个立柱上部连接顶梁，顶梁中部设置有侧护千斤顶和弹簧套筒，侧护千斤顶在中间，弹簧套筒在两边，顶梁左端设置有伸缩梁，伸缩梁右边设置有伸缩梁千斤顶，伸缩梁右下边设置有托梁，伸缩梁左边设置有护帮板，护帮板和托梁通过护帮千斤顶相连接。四柱直导杆挡墙式充填液压支架可方便地将煤炭开采的大量堆积在地面的矸石回填矿井，解决了矸石既占用良田，又造成环境污染的问题。

1.  四柱直导杆挡墙式充填液压支架，主要由支护机构(1)、充填机构(2)和液压系统(24)组成，其特征是：支护机构(1)与充填机构(2)铰接左右连接，支护机构(1)在左边，充填机构(2)在右边，液压系统(24)通过各个千斤顶分别与支护机构(1)和充填机构(2)连接。

2.  根据权利要求1所述的四柱直导杆挡墙式充填液压支架，其特征是：所述的支护机构(1)是由护帮板(3)、伸缩梁(4)、护帮千斤顶(5)、托梁(6)、伸缩梁千斤顶(7)、顶梁(8)、导杆(9)、底座(10)、推杆(11)、立柱(12)、推移千斤顶(13)、底调千斤顶(14)、侧护千斤顶(15)、弹簧套筒(16)、顶梁活动侧护板(17)和抬底千斤顶(25)组成，四个立柱(12)上部连接顶梁(8)，顶梁(8)中部设置有侧护千斤顶(15)和弹簧套筒(16)，两个侧护千斤顶(15)在中间，两个弹簧套筒(16)在两个侧护千斤顶(15)两边，顶梁(8)左端设置有伸缩梁(4)，伸缩梁(4)内部设置有伸缩梁千斤顶(7)，伸缩梁(4)下边设置有托梁(6)，伸缩梁(4)左边设置有护帮板(3)，护帮板(3)和托梁(6)通过护帮千斤顶(5)相连接，四个立柱(12)下部与底座(10)连接，底座(10)中部依次设置有推移千斤顶(13)、推杆(11)和抬底千斤顶(25)，侧面设置底调千斤顶(14)，底座(10)上部连接导杆(9)下部，导杆(9)的上部连接顶梁(8)，顶梁(8)前面设置有顶梁活动侧护板(17)。

3.  根据权利要求1所述的四柱直导杆挡墙式充填液压支架，其特征是：所述的充填机构(2)主要由尾梁(18)、尾梁千斤顶(19)、挡板千斤顶(20)、插板千斤顶(21)、挡板(22)和插板(23)组成，尾梁(18)左下部依次连接尾梁千斤顶(19)，挡板千斤顶(20)，尾梁千斤顶(19)在中间，挡板千斤顶(20)在尾梁千斤顶(19)两边，挡板千斤顶(20)上部连接尾梁(18)，下部连接挡板(22)的中部，挡板(22)上部连接尾梁(18)，内部设置插板(23)，插板(23)内部设置有插板千斤顶(21)。

四柱直导杆挡墙式充填液压支架 
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿支护设备，尤其涉及一种采煤用充填式液压支架。 
背景技术
长期以来，煤炭资源的开采普遍采用顶板全部垮落法处理采空区，其结果是造成开采范围内岩层的移动、冒落，直至波及地表。随着煤炭资源的不断开采，传统的开采方法所造成的生态与环境破坏问题越来越突出。 
目前，煤矸石膏体充填开采项目在国内还是起步阶段，膏体充填技术是七十年代末在德国金属矿山发展起来的，九十年代初应用在煤矿进行工作面采空区的充填，由于德国矿井相继关闭等原因，该项技术并没有得到深入研究和应用。但该项技术所具有的技术优势和良好效果在加拿大、美国、澳大利亚、南非等国家的金属矿山得到推广应用，现已成为21世纪金属矿山充填技术的重要发展方向，应用于煤矿采空区的充填仍是世界各采煤国家研究的重点。 
发明内容
本实用新型的目的在于克服普通液压支架开采煤层时存在的不足，解决采空区顶板岩层移动下沉引起的岩层中水和瓦斯的流动，导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故，地表下沉导致农田、建筑物的损坏等系例问题，设计了四柱直导杆挡墙式充填液压支架。 
本实用新型解决其技术问题的技术方案可以是： 
四柱直导杆挡墙式充填液压支架，主要由支护机构、充填机构和液压系统组成，其支护机构与充填机构铰接左右连接，支护机构在左边，充填机构在右边，液压系统通过各个千斤顶分别与支护机构和充填机构连接。 
本实用新型解决其技术问题的技术方案也可以是： 
所述的支护机构是由护帮板、伸缩梁、护帮千斤顶、托梁、伸缩梁千斤顶、顶梁、导杆、底座、推杆、立柱、推移千斤顶、底调千斤顶、侧护千斤顶和弹簧套筒组成，其四个立柱上部连接顶梁，顶梁中部设置有侧护千斤顶和弹簧套筒，侧护千斤顶在中间，弹簧套筒在两侧，顶梁左端设置有伸缩梁，伸缩梁内部设置有伸缩梁千斤顶，伸缩梁下边设置有托梁，伸缩梁左边设置有护帮板，护帮板和托梁通过护帮千斤顶相连接，四个立柱下部与底座连接，底座中部依次设置有推移千斤顶、推杆和抬底千斤顶，侧面设置底调千斤顶，底座上部连接导杆下部，导杆的上部连接顶梁，顶梁的前面设置有顶梁活动侧护板。 
本实用新型解决其技术问题的技术方案还可以是： 
所述的充填机构主要由尾梁、尾梁千斤顶、挡板千斤顶、插板千斤顶、挡板和插板组成，其尾梁左下部依次连接尾梁千斤顶和挡板千斤顶，尾梁千斤顶在中间，挡板千斤顶在尾梁千斤顶两边，挡板千斤顶上部连接尾梁，下部连接挡板的中部，挡板上部连接尾梁，内部设置插板和插板千斤顶。 
本实用新型的有益效果是： 
1.四柱直导杆挡墙式充填液压支架可以方便的将煤炭开采形成的大量堆积在地面的矸石回填矿井，解决了矸石既占用良田，又造成环境污染的问题。 
2、矸石回填矿井缓解了随着矿井开采深度的不断增加，矿山压力显现及冲击地压等动力灾害发生的频次，对矿井的安全生产十分有利。 
3.四柱直导杆挡墙式充填液压支架把直导杆机构和挡墙式充填机构有机地结合在一起，解决了传统四连杆机构和挡墙式充填机构位置重叠的技术问题。 
图1为四柱直导杆挡墙式充填液压支架总图。 
图2为四柱直导杆挡墙式充填液压支架总图A-A剖视图。 
图3为四柱直导杆挡墙式充填液压支架总图B-B剖视图。 
图4为四柱直导杆挡墙式充填液压支架总图左视图。 
图5为支护机构图。 
图6为充填机构图。 
图7为四柱直导杆挡墙式充填液压支架顶梁主视图。 
图8为四柱直导杆挡墙式充填液压支架顶梁C-C剖视图。 
图9为四柱直导杆挡墙式充填液压支架尾梁主视图。 
图10为四柱直导杆挡墙式充填液压支架尾梁D-D剖视图。 
图11为四柱直导杆挡墙式充填液压支架底座主视图。 
图12为四柱直导杆挡墙式充填液压支架底座E-E剖视图。 
图13为四柱直导杆挡墙式充填液压支架推杆主视图。 
图14为四柱直导杆挡墙式充填液压支架推杆F-F剖视图。 
图15为四柱直导杆挡墙式充填液压支架挡板主视图。 
图16为四柱直导杆挡墙式充填液压支架挡板G-G剖视图。 
图17为四柱直导杆挡墙式充填液压支架液压系统图。 
图中：1.支护机构、2.充填机构、3.护帮板、4.伸缩梁、5.护帮千斤顶、6.托梁、7.伸缩梁千斤顶、8.顶梁、9.导杆、10.底座、11.推杆、12.立柱、13.推移千斤顶、14.底调千斤顶、15.侧护千斤顶、16.弹簧套筒、17.顶梁活动侧护板、18.尾梁、19.尾梁千斤顶、20.挡板千斤顶、21.插板千斤顶、22、挡板、 23.插板、24.液压系统，25抬底千斤顶。 
具体实施方式
在图1，图17中，由支护机构1、充填机构2和液压系统24组成，其支护机构1与充填机构2铰接左右连接，支护机构1在左边，充填机构2在右边，液压系统24通过各个千斤顶分别与支护机构1和充填机构2连接。 
在图5中，支护机构1是由护帮板3、伸缩梁4、护帮千斤顶5、托梁6、伸缩梁千斤顶7、顶梁8、导杆9、底座10、推杆11、立柱12、推移千斤顶13、底调千斤顶14、侧护千斤顶15、弹簧套筒16和顶梁活动侧护板17组成，其四个立柱12上部连接顶梁8，顶梁8中部设置有侧护千斤顶15和弹簧套筒16，两个侧护千斤顶15在中间，两个弹簧套筒16在两个侧护千斤顶15两侧，顶梁8左端设置有伸缩梁4，伸缩梁4内部设置有伸缩梁千斤顶7，伸缩梁4下边设置有托梁6，伸缩梁4左边设置有护帮板3，护帮板3和托梁6通过护帮千斤顶5相连接，四个立柱12下部与底座10连接，底座10中部设置有抬底千斤顶25、推移千斤顶13和推杆11，底座10的侧面设置有底调千斤顶14，底座10上部连接导杆9下部，导杆9的上部连接顶梁8，顶梁8的前面设置有顶梁活动侧护板17。在顶梁8左部有伸缩梁4、伸缩梁千斤顶7和托梁6，靠伸缩梁千斤顶7伸缩控制伸缩梁4的伸出和收回，在伸缩梁4和托梁6上用销轴及护帮千斤顶5铰接护帮板3，靠护帮千斤顶5的伸缩控制护帮板3的闭合，抬底千斤顶25伸出压住推杆11，可防止底座10扎底。 
在图6中，充填机构2主要由尾梁18、尾梁千斤顶19、挡板千斤顶20、插板千斤顶21、挡板22和插板23组成，其尾梁18左下部连接尾梁千斤顶19，尾梁千斤顶19在中间，挡板千斤顶20在尾梁千斤顶19两边，挡板千斤顶20上部连接尾梁18，下部连接挡板22的中部，挡板22上部连接尾梁18，内部连接插板23，插板23内部设置有插板千斤顶21。在顶梁8的右部铰接尾梁18，以此实现采空区顶板的临时支护，防止顶板过早离层垮落，为充填作业提供安全空间。 
垂直导杆9把底座10和顶梁8连接起来构成导杆机构，支架和梁端距变化趋近于零。顶梁8前面设置有顶梁活动侧护板17，其中顶梁活动侧护板17起到密封架间间隙、防止矸石泄露伤人、移架导向、调架和防倒等作用。 
充填机构2由尾梁18、挡板22、插板23和尾梁千斤顶19与挡板千斤顶20组成。尾梁18为箱形断面结构，为充填提供充填空间，用尾梁千斤顶19与挡板千斤顶20控制其摆动角度，保证足够的充填空间。尾梁千斤顶19与挡板千斤顶20设置有安全阀，当顶板压力过大时，千斤顶卸荷，防止尾梁18被压弯。 挡板22铰接在尾梁18上，挡板22内部有伸缩插板23，随采高变化来调节充填高度，尾梁18和挡板22形成一个充填空间。充填管在挡板22上方，用法兰与输送管相连，充填泵通过输送管将充填膏体压进支架右部的充填区域。 
底座10在支架的最底端，是支架的基础，其上连接有立柱12、导杆9，全部为过桥连接，增强了其抗扭强度。在底座10的中间下部有推移千斤顶13及受其控制的推杆11，推杆11前部连接刮板输送机。推移千斤顶13的伸出运动通过推杆11传力实现了刮板输送机的前移，推移千斤顶13的收缩运动实现了拉架动作。 
四柱直导杆挡墙式充填液压支架的最大高度和最小高度是由立柱12的伸缩来调节。工作高度1920-2900mm，中心距1500mm，工作阻力4000kN，支护强度0.36MPa。 
图2为四柱直导杆挡墙式充填液压支架A-A剖视图，显示侧护千斤顶15的位置。 
图3为四柱直导杆挡墙式充填液压支架B-B剖视图，显示弹簧套筒16的位置。 
图17为四柱直导杆挡墙式充填液压支架液压系统图，液压系统共有10种千斤顶分别是：护帮千斤顶5、伸缩梁千斤顶7、推移千斤顶13、底调千斤顶14、侧护千斤顶15、立柱12、尾梁千斤顶19、挡板千斤顶20、插板千斤顶21和抬底千斤顶25。 
护帮千斤顶5活塞杆连接护帮板3，护帮千斤顶5缸底连接托梁6，护帮千斤顶5伸缩控制护帮板3的旋转角度。 
伸缩梁千斤顶7活塞杆连接伸缩梁4，伸缩梁千斤顶7缸底连接顶梁8，伸缩梁千斤顶7伸缩控制伸缩梁4的位置。 
推移千斤顶13活塞杆连接推杆11，耳轴连接底座10，推移千斤顶13的伸缩控制推杆11的位置。 
底调千斤顶14活塞杆连接底座10，底调千斤顶14活塞杆的伸缩控制支架的位置。 
侧护千斤顶15活塞杆连接侧护板，缸底连接顶梁，侧护千斤顶15的伸缩控制侧护板的位置。 
立柱12活塞杆连接顶梁8柱帽，立柱12缸底连接底座柱窝，立柱12的伸缩控制顶梁的高度。 
尾梁千斤顶19活塞杆连接顶梁8，尾梁千斤顶19缸底连接尾梁18，尾梁千斤顶19的伸缩控制尾梁18的旋转角度。 
挡板千斤顶20活塞杆连接挡板22，挡板千斤顶20缸底连接尾梁18，挡板千斤顶20的伸缩控制挡板22的旋转角度。 
插板千斤顶21活塞杆连接插板23，插板千斤顶21缸底连接挡板22，插板千斤顶21的伸缩控制插板23的位置。 
抬底千斤顶25活塞杆连接底座10，抬底千斤顶25缸底的伸出压住推杆11抬高底座10，达到防止支架扎底的目的。