本申请提出一种液压支架减重方法，包括如下过程：在第一减重钢板的内表面复合第一内层碳纤维板得到内层复合钢板，将多个内层复合钢板连接后得到拼接复合钢板，在拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板，得到内外表面分别复合第一内层碳纤维板和外层碳纤维板的双层碳纤维复合钢板；在第二减重钢板的内表面复合第二内层碳纤维板得到单层碳纤维复合钢板；将双层碳纤维复合钢板作为液压支架的顶梁腹板、掩护梁腹板、前连杆盖板、后连杆盖板以及底座盖板，并且将单层碳纤维复合钢板作为液压支架的顶梁顶板、掩护梁顶板和底座底板。该方法在保证液压支架强度的前提条件下，有效减轻液压支架重量。架重量。架重量。
【技术实现步骤摘要】
一种液压支架减重方法
[0001]本申请涉及煤矿安全支护
，尤其涉及一种液压支架减重方法。
技术介绍
[0002]煤矿综采工作面采用液压支架进行支护，液压支架为工作面安全开采创造了良好的作业环境。近年大采高综采和大采高综放开采技术日益成熟，液压支架的支护阻力不断提升，从早期的3000～4000kN，增加到目前的12000～20000kN，最高已达26000kN。随着液压支架工作阻力的增加，液压支架所需支护强度越来越高。为了满足液压支架强度和减重要求，液压支架所用的钢材强度等级不断攀升，从早期的16Mn，提高到目前的Q690、Q890，部分支架开始采用Q960。随着钢材强度等级的提高，材料的屈强比越来越高，钢材的脆性增加，焊接性能减弱，实际表明，采用提高钢材强度级别的方法效果也越来越不明显。
[0003]专利技术专利201210492185.3公开了一种预应力碳纤维布加固设备，利用依次排列的千斤顶、碳纤维布转动锁定装置、碳纤维布调节装置和碳纤维布锚固板，千斤顶、碳纤维布转动锁定装置固定在固定支架上，固定支架与碳纤维布构件通过螺栓固定。该方法存在两个问题：一是螺栓紧固方法不能保证碳纤维布与加固设备密切接触，二者动作协调性难以得到有效保证；二是结构复杂，实际操作难度大。
[0004]专利技术专利201510297543.9公开了一种快速吸能防冲抗底臌的巷道液压支架底梁，该装置由液压支架底梁反拱变截面箱型梁、冲压吸能组件及碳纤维布组成，碳纤维布位于吸能组件的下侧，利用碳纤维布良好的抗拉性能来保证液压支架底梁的强度。该方法存在三个问题：一是没有涉及碳纤维布与吸能组件具体固结方法，二是没有给出碳纤维布具体的强度数值，三是没有碳纤维布具体厚度确定方法。
[0005]专利技术专利201510187556.0公开了一种碳纤维增加箍钢板套箍防屈曲耗能支撑，利用三层碳纤维包裹在约束螺旋箍筋表面，并用碳纤维布局部增强，再在外部采用三无层碳纤维布进行第二次整体约束增强，整个支撑端部采用碳纤维增加箍筋防屈曲耗能。该方法的主要问题是工艺复杂、成本高。
[0006]为克服上述技术的不足，亟需一种在保证液压支架强度和刚度的前提条件下，能够有效减轻液压支重量的方法。
技术实现思路
[0007]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0008]为此，本申请的目的在于提出一种液压支架减重方法，该方法在保证液压支架强度的前提条件下，充分利碳纤维板良好的抗拉性能和钢材优良的刚度条件，在保证液压支架强度和刚度的前提条件下，有效减轻液压支架重量。
[0009]为达到上述目的，本申请提出的一种液压支架减重方法，包括如下过程：
[0010]在第一减重钢板的内表面复合第一内层碳纤维板得到内层复合钢板，将多个内层复合钢板连接后得到拼接复合钢板，在所述拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板，得
到内外表面分别复合第一内层碳纤维板和外层碳纤维板的双层碳纤维复合钢板；
[0011]在第二减重钢板的内表面复合第二内层碳纤维板得到单层碳纤维复合钢板；
[0012]将所述双层碳纤维复合钢板作为液压支架的顶梁腹板、掩护梁腹板、前连杆盖板、后连杆盖板以及底座盖板，并且将所述单层碳纤维复合钢板作为所述液压支架的顶梁顶板、掩护梁顶板和底座底板，得到减重的液压支架。
[0013]进一步地，所述第一减重钢板的内表面涂布有第一内层耐高温强力胶，以通过所述内层耐高温强力胶将所述第一内层碳纤维板粘贴在所述第一减重钢板的内表面。
[0014]进一步地，多个所述内层复合钢板之间通过焊接的方式连接得到所述拼接复合钢板。
[0015]进一步地，多个所述内层复合钢板之间的具体焊接方式如下：
[0016]在所述内层复合钢板的外表面的周边打坡口，采用多个主筋板沿纵向在所述坡口处与内层复合钢板焊接实现相邻两个内层复合钢板在横向之间的连接，同时采用过个横筋板沿横向在所述坡口处与内层复合钢板焊接实现相邻两个内层复合钢板在纵向之间的连接，得到拼接复合钢板。
[0017]进一步地，在所述拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板前，在相邻的所述主筋板和所述横筋板围成的腔体上焊接垫板，所述垫板外表面与所述主筋板和所述横筋板的外表面在同一平面内。
[0018]进一步地，所述在所述拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板的具体方法如下：
[0019]在所述垫板、所述主筋板和所述横筋板外表面围成的平面上涂布外层耐高温强力胶，以通过所述外层耐高温强力胶粘贴所述外层碳纤维板。
[0020]进一步地，所述在第二减重钢板的内表面复合第二内层碳纤维板的具体复合方法如下：
[0021]在所述第二减重钢板的内表面涂布第二内层耐高温强力胶，所述第二内层碳纤维板通过所述内层耐高温强力胶粘贴在所述第二减重钢板内表面。
[0022]进一步地，所述第二减重钢板的内表面涂布第二内层耐高温强力胶前，先用激光除去所述第二减重钢板内表面的表层锈斑。
[0023]进一步地，所述第一减重钢板的内表面涂布第一内层耐高温强力胶前，先用激光除去所述第一减重钢板内表面的表层锈斑。
[0024]进一步地，所述双层碳纤维复合钢板中的第一内层碳纤维板和外层碳纤维板的总厚度d
c
应满足下述关系：
[0025][0026]其中δ
di
＝d
i1
‑
d
i2
，d
i1
为替换为双层碳纤维复合钢板前的顶梁腹板、掩护梁腹板、前连杆盖板、后连杆盖板、底座盖板使用的钢板的厚度，d
i2
为第一减重钢板的厚度，σ
i
为第一减重钢板的抗拉强度，σ
c
为双层碳纤维复合钢板中的第一内层碳纤维板和外层碳纤维板的抗拉强度。
[0027]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。
附图说明
[0028]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0029]图1是本申请一实施例提出的双层碳纤维复合钢板的结构示意图。
[0030]图2是本申请另一实施例提出的单层碳纤维复合钢板的结构示意图。
[0031]图3是本申请液压支架的结构示意图；
[0032]图4是本申请液压支架的结构示意图；
[0033]图5是本申请液压支架中顶梁腹板使用双层碳纤维复合钢板时的局部结构爆炸图；
[0034]图6是本申请液压支架局部放大图；
[0035]图7是本申请双层碳纤维复合钢板剖视图；
[0036]图中，1、顶梁腹板；2、掩护梁腹板；3、前连杆盖板；4、后连杆盖板；5、底座盖板；6、顶梁顶板；7、掩护梁顶板；8、底座底板；9、第一减重钢板；10、第一内层碳纤维板；11、外层碳纤维板；12、双层碳纤维复合钢板；13、垫板；14、第二内层耐高温强力胶；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液压支架减重方法，其特征在于，包括如下过程：在第一减重钢板的内表面复合第一内层碳纤维板得到内层复合钢板，将多个内层复合钢板连接后得到拼接复合钢板，在所述拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板，得到内外表面分别复合第一内层碳纤维板和外层碳纤维板的双层碳纤维复合钢板；在第二减重钢板的内表面复合第二内层碳纤维板得到单层碳纤维复合钢板；将所述双层碳纤维复合钢板作为液压支架的顶梁腹板、掩护梁腹板、前连杆盖板、后连杆盖板以及底座盖板，并且将所述单层碳纤维复合钢板作为所述液压支架的顶梁顶板、掩护梁顶板和底座底板，得到减重的液压支架。2.如权利要求1所述的一种液压支架减重方法，其特征在于，所述第一减重钢板的内表面涂布有第一内层耐高温强力胶，以通过所述第一内层耐高温强力胶将所述第一内层碳纤维板粘贴在所述第一减重钢板的内表面。3.如权利要求2所述的一种液压支架减重方法，其特征在于，多个所述内层复合钢板之间通过焊接的方式连接得到所述拼接复合钢板。4.如权利要求3所述的一种液压支架减重方法，其特征在于，多个所述内层复合钢板之间的具体焊接方式如下：在所述内层复合钢板的外表面的周边打坡口，采用多个主筋板沿纵向在所述坡口处与内层复合钢板焊接实现相邻两个内层复合钢板在横向之间的连接，同时采用过个横筋板沿横向在所述坡口处与内层复合钢板焊接实现相邻两个内层复合钢板在纵向之间的连接，得到拼接复合钢板。5.如权利要求4所述的一种液压支架减重方法，其特征在于，在所述拼接复合钢板的外表面复合外层碳纤维板前，在相邻的所述主筋板和所述横筋板围成的腔体上焊接垫板，所述垫板外表面与所述主筋板和所述横筋板的外表面在同一平面内。6.如权利要求5所述的一种液压支...
【专利技术属性】
技术研发人员：李宣东，徐亚军，邵常雄，时洪宇，郭洁，袁朝宇，雷小兵，王耀辉，张倍宁，胡兵，保旭勇，于忠升，李高正，李义朝，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司华能煤炭技术研究有限公司华亭煤业集团有限责任公司扎赉诺尔煤业有限责任公司华能煤业有限公司陕西矿业分公司华能云南滇东能源有限责任公司华能煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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