适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压支架，具体涉及一种适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，属于煤矿支护领域。
【背景技术】
[0002]大倾角煤层是倾斜和急斜煤层的一部分，具体来说就是倾角为35°-55°的煤层，属难采煤层。采用沿煤层倾斜布置、走向推进的传统的“走向长壁”方法开采时，在工作面顶板和支架与设备自身重力的倾斜分力作用下，使用的工作面支架和布置的设备在工作面推进过程中必然会出现下滑和倾倒，工作面顶板垮落后矸石的非均衡移动与充填以及底座破坏滑移更加剧了工作面液压支架和设备下滑和倾倒的程度(可能性)，从而可能会导致大量的安全生产事故，造成大量的人员伤亡和经济损失。
[0003]要从根本上解决大倾角煤层长壁伪俯斜工作面开采过程中“支架一围岩”系统的非稳定状态，必须从工作面布置方式和工作面液压支架工作方式入手进行研究。
[0004]工程实践应用表明，采用伪俯斜开采方法可以有效解决上述难题，但必须设计一种可以与之相适应的液压支架，来解决液压支架、采煤机和刮板输送机与工作面相互的配合问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，该平行四边形液压支架不仅结构简单、操作简便，而且能有效解决现有大倾角煤层长壁伪俯斜工作面开采过程中出现的装备下滑及工作面飞矸等实际问题。
[0006]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
[0007]—种适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，包括:底座(4)、尾梁(3)、掩护梁(2)、顶梁(1)、掩护梁支撑臂(6)和顶梁支撑机构(5)，其中，尾梁(3)的底端和顶端分别与底座(4)的后端和掩护梁(2)的后端铰接，掩护梁(2)的前端与顶梁(I)的后端铰接，顶梁(I)的前端为自由端，掩护梁支撑臂(6)的底端和顶端分别与底座(4)的尾部和掩护梁(2)的尾部铰接，底座(4)、掩护梁支撑臂(6)、掩护梁(2)和尾梁(3)共同构成四连杆机构，顶梁支撑机构(5)由顶梁驱动油缸和支撑柱构成，顶梁驱动油缸安装在底座(4)上，支撑柱的底端安装在顶梁驱动油缸的输出端、顶端与顶梁(I)焊接，其特征在于，
[0008]前述顶梁(I)、掩护梁(2)和底座(4)的形状均为平行四边形，前述三个平行四边形的宽度相等、顶角相同，平行四边形的四个顶角的角度分别为λ、180°-λ、λ和180°-λ，前述λ与走向夹角Y保持一致；
[0009]前述顶梁支撑机构(5)至少有两组，这些顶梁支撑机构(5)在同一条直线上，并且该直线与底座(4)的前端平行，同时，前述顶梁支撑机构(5)朝向底座(4)的前端倾斜；
[0010]在顶梁支撑机构(5)的支撑下，前述顶梁(I)与实际开采工作面的顶板直接接触。
[0011]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，还包括:顶梁前护边(12)和顶梁前护边伸缩液压缸(9)，前述顶梁前护边(12)安装在顶梁(I)的前端，前述顶梁前护边伸缩液压缸(9)用于支起或收回顶梁前护边(12)，其安装在顶梁(I)的下方，输出端与顶梁前护边(12)连接。
[0012]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，还包括:顶梁侧护边(13)和顶梁侧护边伸缩液压缸(7)，前述顶梁侧护边(13)安装在顶梁(I)的侧边，前述顶梁侧护边伸缩液压缸(7)用于支起或收回顶梁侧护边(13)，其安装在顶梁(I)的下方，输出端与顶梁侧护边(13)连接。
[0013]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，还包括:掩护梁侧护边(14)和掩护梁侧护边伸缩液压缸(8)，前述掩护梁侧护边(14)安装在掩护梁(2)的侧边，前述掩护梁侧护边伸缩液压缸(8)用于支起或收回掩护梁侧护边
[14]，其安装在掩护梁(2)的下方，输出端与掩护梁侧护边(14)连接。
[0014]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，还包括:底座侧护边(11)和底座侧护边伸缩液压缸(10)，前述底座侧护边(11)安装在底座(4)的侧边，前述底座侧护边伸缩液压缸(10)用于支起或收回底座侧护边(11 )，其安装在底座(4)的上面，输出端与底座侧护边(11)连接。
[0015]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，前述y大于40°。
[0016]前述的适用于大倾角煤层长壁伪俯斜工作面的平行四边形液压支架，其特征在于，前述顶梁(I)与掩护梁(2)二者之间的夹角在120°-165°范围内。
[0017]本发明的有益之处在于:
[0018](I)设计合理、结构简单；
[0019](2)操作简便，进行支护时，从伪斜工作面的下端向上端依次安装，通过控制顶梁支撑机构的伸缩量来控制顶梁的高度，确保顶梁触碰到实际开采工作面的顶板，支护工序完成;
[0020](3)由于顶梁、掩护梁和底座均采取了平行四边形结构，所以整个液压支架受力整体性好，不易出现倒架、咬架等事故；
[0021](4)顶梁采取的平行四边形结构能够对伪俯斜工作面进行契合支护，防止架前漏矸及煤壁片帮等发生，从源头上杜绝飞矸的物质来源。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的平行四边形液压支架的立体结构示意图；
[0023]图2是图1中的平行四边形液压支架的主视图；
[0024]图3是图2中的平行四边形液压支架的A-A剖面图；
[0025]图4是图2中的平行四边形液压支架的B-B剖面图；
[0026]图5是本发明的平行四边形液压支架的使用状态参考图。
[0027]图中附图标记的含义:1-顶梁、2-掩护梁、3-尾梁、4-底座、5-顶梁支撑机构、6_掩护梁支撑臂、7-顶梁侧护边伸缩液压缸、8-掩护梁侧护边伸缩液压缸、9-顶梁前护边伸缩液压缸、10-底座侧护边伸缩液压缸、11-底座侧护边、12-顶梁前护边、13-顶梁侧护边、14-掩护梁侧护边。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
[0029]参照图1和图2，本发明的液压支架包括:底座4、尾梁3、掩护梁2、顶梁1、掩护梁支撑臂6和顶梁支撑机构5。
[0030]底座4为液压支架的其它结构和工作机构提供安设平台。
[0031]尾梁3的底端与底座4的后端铰接，尾梁3的顶端与掩护梁2的后端铰接。
[0032]掩护梁2的前端与顶梁I的后端铰接，顶梁I与掩护梁2二者之间的夹角在120°-165°范围内，顶梁I的前端为自由端。
[0033]掩护梁支撑臂6的底端与底座4的尾部铰接，顶端与掩护梁2的尾部铰接，底座4、掩护梁支撑臂6、掩护梁2和尾梁3共同构成四连杆机构。
[0034]参照图1，顶梁支撑机构5由顶梁驱动油缸和支撑柱构成，其中，顶梁驱动油缸固定安装在底座4上，支撑柱的底端安装在顶梁驱动油缸的输出端，支撑柱的顶端与顶梁I焊接。
[0035]以上介绍的是本发明的液压支架的组成和连接方式，下面详细介绍其顶梁1、掩护梁2和底座4的形状。
[0036]参照图3和图4，顶梁1、掩护梁2和底座4的形状均为平行四边形，所述三个平行四边形的宽度相等、顶角相同，平行四边形的四个顶角的角度分别为入、180°-入、\和180°-入，\与走向夹角γ保持一致，γ大于40°。
[0037]顶梁支撑机构5至少有两组，这些顶梁支撑机构5在同一条直线上，并且该直线与底座4的前端平行。此外，这些顶梁支撑机构5均朝向底座4的前端倾斜一定角度，倾斜后，顶梁支撑机构5与竖直方向的夹角控制在5°-15°范围内，顶梁支撑机构5与掩护梁2之间构成一条通道，该通道可供操作人员行走移动。顶梁支撑机构5的这种布设方式使支架尾部不易发生翘起，顶梁受到载荷均匀分布，从而影响液压支架的整体受力