一种循环滚动式超前液压支架及使用方法技术

一种循环滚动式超前液压支架及使用方法，包括液压支架和行走推拉油缸，相邻所述液压支架之间通过行走推拉油缸连接；所述液压支架包括滚动式支撑顶梁；两个所述滚动式支撑顶梁两端分别通过两个伸缩装置连接，伸缩装置两端分别与前支撑立柱和后支撑立柱一端连接，前支撑立柱和后支撑立柱另一端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接连接，相邻支撑立柱之间通过动力连杆机构连接。本发明专利技术将传统超前液压支架的纵向支撑改变为横向支撑，解决了现有支架对巷道顶板中心应力集中部分支护不足，对巷道顶板进行更加有效的支护，除此之外，在移架时可以实现支架顶梁适应巷道顶板条件滚动支撑，避免多次重复支顶，具有支护有效面积大，支护效率高等显著优点。

【技术实现步骤摘要】
一种循环滚动式超前液压支架及使用方法
本专利技术属于煤矿机械
，特别涉及一种循环滚动式超前液压支架及使用方法，常应用于煤炭巷道掘进时支撑巷道顶部。
技术介绍
目前，巷道超前支护区域主要采用三种类型的支护设备：单体液压支柱、迈步自移式超前液压支架、单元式超前液压支架。由于单体液压支柱存在支护强度低、工人劳动强度大、搬运困难、效率低等缺点，逐渐被煤矿弃用；迈步自移式超前液压支架虽然具有较高的支护强度，且具备自移动的功能，但存在体积庞大、推移过程中对巷道顶板反复支撑破坏等问题；单元式超前液压支架虽然解决了支护过程中对顶板岩层反复支撑破坏的问题，但该种类型的超前液压支架存在纵向支护、不能巷道中心应力集中部分进行有效支护、难以设计行走装置等缺点，需要借助特殊的搬运设备进行搬移(如叉车、单轨吊等)。此外，巷道超前支架通常作为巷道的第二级或第三级支护，理论上应该尽量保证前一级支护的完整性，特别是保护锚杆锚索的有效性，当支架与锚杆或锚索支撑重叠时，现有支架均没有考虑锚杆锚索的躲避问题，支撑时很容易将锚杆锚索破坏并造成支护失效，大大降低了巷道的支护性能。
技术实现思路
针对现有超前液压支架存在的技术问题，提供一种循环滚动式超前液压支架及使用方法，将传统超前液压支架的纵向支撑改变为横向支撑，解决了现有超前液压支架对巷道顶板中心应力集中部分支护不足，对巷道顶板进行更加有效的支护，除此之外，在移架时可以实现支架顶梁适应巷道顶板条件滚动支撑，避免多次重复支顶，移架需多次支顶从而破坏顶板稳定性的缺点，具有支护有效面积大，支护效率高等显著优点。为了实现上述目的，本专利技术提出了一种循环滚动式超前液压支架，包括液压支架和行走推拉油缸，相邻所述液压支架之间通过行走推拉油缸连接；所述液压支架包括底座、前支撑立柱、后支撑立柱、滚动式支撑顶梁、伸缩装置及动力连杆机构；两个所述滚动式支撑顶梁两端分别通过两个伸缩装置连接，滚动式支撑顶梁用于将前支撑立柱及后支撑立柱的支护作用力横向施加于巷道顶部，增加对巷道顶板中心应力集中部分支护面积，同时，移架时对巷道顶板滚动支撑，避免多次支顶；伸缩装置两端分别与前支撑立柱和后支撑立柱一端连接，前支撑立柱和后支撑立柱另一端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接连接，底座是整个支架的重要承载部件，它的主要作用是将支架承受的顶板压力传递到底板，既要有足够的刚度和强度，又要满足对底板比压的要求，支撑立柱用于向巷道顶板施加支护力；相邻支撑立柱之间通过动力连杆机构连接。所述前支撑立柱和后支撑立柱均设置为双伸缩油缸，前支撑立柱一端的活塞杆末端与伸缩装置一端连接，后支撑立柱一端的活塞杆末端与伸缩装置另一端连接，前支撑立柱及后支撑立柱另一端的活塞杆末端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接，前支撑立柱的缸体外圆面底端及顶端分别设置有第一连接耳板和第二连接耳板，后支撑立柱的缸体外圆面底端设置有第三连接耳板，位于前端的循环滚动式超前液压支架通过其上的第三连接耳板与行走推拉油缸的活塞杆末端铰接连接，与前端的循环滚动式超前液压支架相临的下一个循环滚动式超前液压支架通过其上的第一连接耳板与行走推拉油缸的缸体端铰接连接，所述行走推拉油缸用于提供移架式主要动力。所述动力连杆机构包括伸缩液压缸、前连杆和后连杆，伸缩液压缸的活塞杆末端、前连杆一端及后连杆一端铰接于一点，伸缩液压缸的缸体端与位于前端的支撑立柱缸体外圆面设置的第二连接耳板，前连杆另一端及后连杆的另一端分别与位于前端的底座上的底座耳板及位于后端的底座上的底座耳板铰接连接，所述伸缩装置及动力连杆机构用于辅助超前液压支架移动。所述滚动式支撑顶梁包括轮式梁体、支撑滚轴、自锁马达；多个所述轮式梁体同轴套装固定在支撑滚轴外圆面上，支撑滚轴端部与伸缩装置端部的耳座套装连接，支撑滚轴两端均安装有自锁马达，且自锁马达固定在伸缩装置的耳座端面处，自锁马达控制支撑滚轴以自身轴线为中心的旋转自由度，所述轮式梁体数量可根据巷道顶板具体情况调节。所述轮式梁体包括环状体、支臂及弧形板，所述环状体的外圆面沿周向均布有支臂，支臂末端焊接有弧形板。所述伸缩装置包括固定套管、伸缩杆、伸缩油缸、耳座及固定耳板，所述固定套管一端与伸缩杆一端连接，伸缩杆在固定套上完成伸缩动作，固定套管及伸缩杆另一端均焊接有耳座，耳座用于连接滚动式支撑顶梁的支撑滚轴，伸缩杆外圆面和固定套管外圆面均焊接有固定耳板，两个固定耳板之间铰接有伸缩油缸。一种循环滚动式超前液压支架对巷道顶部进行支护的使用方法，包括如下步骤：步骤1：将循环滚动式超前液压支架移至巷道待支护位置；通过自锁马达锁紧滚动式支撑顶梁上的支撑滚轴的旋转自由度；根据巷道顶板实际情况调节滚动式支撑顶梁的支撑滚轴上的轮式梁体数量；步骤2：利用前支撑立柱和后支撑立柱将滚动式支撑顶梁及伸缩装置升起，使滚动式支撑顶梁与巷道顶板充分接触，对巷道顶板进行支护；步骤3：循环滚动式超前液压支架完成支护后，当需要移动循环滚动式超前液压支架时，先打开自锁马达，使支撑滚轴可以旋转；启动位于前端的循环滚动式超前液压支架的伸缩装置的伸缩油缸及动力连杆机构中的伸缩液压缸，伸缩油缸和伸缩液压缸两者的活塞杆伸出，推动位于前端的循环滚动式超前液压支架上位于前端的滚动式支撑顶梁、位于前端的底座及前支撑立柱向前移动，位于前端的滚动式支撑顶梁沿顶板向前滚动，当伸缩油缸和伸缩液压缸的活塞杆移动至极限时，伸缩油缸和伸缩液压油缸停止工作；启动与位于前端的循环滚动式超前液压支架上的后支撑立柱连接的行走推拉油缸，行走推拉油缸的活塞杆伸出，推动位于前端的循环滚动式超前液压支架上位于后端的滚动式支撑顶梁、位于后端的底座及位于后支撑立柱向前移动，同时伸缩油缸及伸缩液压缸的缸体向前移动进行收缩，辅助后半部分平稳向前移动，位于后端的滚动式支撑顶梁沿顶板向前滚动，此时位于前端的滚动式超前液压支架完成移架；相邻两个循环滚动式超前液压支架互为支点实现移架；步骤4：移架完成后，关闭自锁马达，使滚动式支撑顶梁上的轮式梁体不能自由旋转。循环滚动式超前液压支架每次移动的距离在600～800mm。本专利技术的有益效果为：采用所述循环滚动式超前液压支架将传统超前液压支架的纵向支撑改变为横向支撑，解决了现有超前液压支架对巷道顶板中心应力集中部分支护不足，对巷道顶板进行更加有效的支护，除此之外，在移架时可以实现支架顶梁适应巷道顶板条件滚动支撑，避免多次重复支顶，移架需多次支顶从而破坏顶板稳定性的缺点，具有支护有效面积大，支护效率高等显著优点。附图说明图1为本专利技术的一种循环滚动式超前液压支架的结构示意图；图2为本专利技术的一种循环滚动式超前液压支架的正视图；图3为本专利技术的滚动式支撑顶梁的结构示意图；图4为本专利技术的滚动式支撑顶梁与伸缩装置连接结构示意图；图5为本专利技术的动力连杆机构结构示意图；图6为本专利技术的动力连杆机构与底座、支撑立柱铰接结构示意图；1-底座，2-前支撑立柱，201-第一连接耳板，202-第二连接耳板，3-后支撑立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环滚动式超前液压支架，其特征在于，包括液压支架和行走推拉油缸，相邻所述液压支架之间通过行走推拉油缸连接；/n所述液压支架包括底座、前支撑立柱、后支撑立柱、滚动式支撑顶梁、伸缩装置及动力连杆机构；两个所述滚动式支撑顶梁两端分别通过两个伸缩装置连接，滚动式支撑顶梁用于将前支撑立柱及后支撑立柱的支护作用力横向施加于巷道顶部；伸缩装置两端分别与前支撑立柱和后支撑立柱一端连接，前支撑立柱和后支撑立柱另一端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接连接，底座是整个支架的重要承载部件，支撑立柱用于向巷道顶板施加支护力；相邻支撑立柱之间通过动力连杆机构连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环滚动式超前液压支架，其特征在于，包括液压支架和行走推拉油缸，相邻所述液压支架之间通过行走推拉油缸连接；
所述液压支架包括底座、前支撑立柱、后支撑立柱、滚动式支撑顶梁、伸缩装置及动力连杆机构；两个所述滚动式支撑顶梁两端分别通过两个伸缩装置连接，滚动式支撑顶梁用于将前支撑立柱及后支撑立柱的支护作用力横向施加于巷道顶部；伸缩装置两端分别与前支撑立柱和后支撑立柱一端连接，前支撑立柱和后支撑立柱另一端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接连接，底座是整个支架的重要承载部件，支撑立柱用于向巷道顶板施加支护力；相邻支撑立柱之间通过动力连杆机构连接。


2.根据权利要求1所述的一种循环滚动式超前液压支架，其特征在于：所述前支撑立柱和后支撑立柱均设置为双伸缩油缸，前支撑立柱一端的活塞杆末端与伸缩装置一端连接，后支撑立柱一端的活塞杆末端与伸缩装置另一端连接，前支撑立柱及后支撑立柱另一端的活塞杆末端分别与对应底座上表面的底座耳板铰接，前支撑立柱的缸体外圆面底端及顶端分别设置有第一连接耳板和第二连接耳板，后支撑立柱的缸体外圆面底端设置有第三连接耳板，位于前端的循环滚动式超前液压支架通过其上的第三连接耳板与行走推拉油缸的活塞杆末端铰接连接，与前端的循环滚动式超前液压支架相临的下一个循环滚动式超前液压支架通过其上的第一连接耳板与行走推拉油缸的缸体端铰接连接，所述行走推拉油缸用于提供移架式主要动力。


3.根据权利要求1所述的一种循环滚动式超前液压支架，其特征在于：所述动力连杆机构包括伸缩液压缸、前连杆和后连杆，伸缩液压缸的活塞杆末端、前连杆一端及后连杆一端铰接于一点，伸缩液压缸的缸体端与位于前端的支撑立柱缸体外圆面设置的第二连接耳板，前连杆另一端及后连杆的另一端分别与位于前端的底座上的底座耳板及位于后端的底座上的底座耳板铰接连接，所述伸缩装置及动力连杆机构用于辅助超前液压支架移动。


4.根据权利要求1所述的一种循环滚动式超前液压支架，其特征在于：所述滚动式支撑顶梁包括轮式梁体、支撑滚轴、自锁马达；多个所述轮式梁体同轴套装固定在支撑滚轴外圆面上，支撑滚轴端部与伸缩装置端部的耳座套装连接，支撑滚轴两端均安装有自锁马达，且自锁马达固定在伸缩装置的耳座端面处，自锁马达控制支撑滚轴以自身轴线为中心的旋转自由度。


5.根据权利要求4所述的一种循环滚动式超...

【专利技术属性】
技术研发人员：李前，魏东，傅继龙，
申请(专利权)人：陕西竹园嘉原矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61