申请/专利权人：中国矿业大学(北京)

申请日：2018-11-23

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN109268052B

主分类号：E21D23/04

分类号：E21D23/04;E21D23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2019.02.26#实质审查的生效;2019.01.25#公开

摘要：本发明涉及一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，包括剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构，剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构构成一个区字形结构件，顶梁设置在底座正上方，抽屉式机构的上下两端部固定设置在顶梁和底座的同一端部方向，剪刀叉机构的上端通过销轴固定设置在顶梁的中部，剪刀叉机构的下端通过销轴固定设置在底座的后部。本发明保证支架前端梁端距保持不变，实现液压支架大伸缩比的需求，通过调节千斤顶调节顶梁倾角，可适应煤层条件，满足仰、俯采的要求，支护效果理想，安全可靠，解决现有液压支架存在的无法实现液压支架大伸缩比的需求，支护效果不理想等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

主权项：1.一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：包括剪刀叉机构（1）、顶梁（2）、底座（3）和抽屉式机构（4），剪刀叉机构（1）、顶梁（2）、底座（3）和抽屉式机构（4）构成一个区字形结构件，顶梁（2）设置在底座（3）正上方，抽屉式机构（4）的上下两端部固定设置在顶梁（2）和底座（3）的同一端部方向，剪刀叉机构（1）的上端通过销轴固定设置在顶梁（2）的中部，剪刀叉机构（1）的下端通过销轴固定设置在底座（3）的后部；所述的剪刀叉机构（1）包括上级剪刀叉机构（12）和下级剪刀叉机构（11）两部分，上级剪刀叉机构（12）和下级剪刀叉机构（11）之间通过销轴连接；所述下级剪刀叉机构（11）包括固定铰接剪叉臂（101）和滑动铰接剪叉臂（102），固定铰接剪叉臂（101）下端通过销轴与底座（3）铰接，底座（3）上设置有滑槽，滑动铰接剪叉臂（102）下端通过一设置在滑槽内的销轴与底座（3）滑动连接；所述下级剪刀叉机构（11）与底座（3）之间设有支撑千斤顶（103），支撑千斤顶（103）的上端通过销轴与滑动铰接剪叉臂（102）上端的固定座连接，支撑千斤顶（103）的下端通过销轴与底座（3）的固定座固定连接，支撑千斤顶（103）的伸缩带动剪刀叉机构（1）的升降，实现液压支架整体的升降；所述的上级剪刀叉机构（12）包括长剪叉臂（104）和短剪叉臂（105），所述短剪叉臂（105）上端铰接在长剪叉臂（104）中间，短剪叉臂（105）下端通过销轴与所述滑动铰接剪叉臂（102）上端连接；所述长剪叉臂（104）上端通过销轴与顶梁（2）连接，长剪叉臂（104）下端与固定铰接剪叉臂（101）上端通过销轴连接；所述长剪叉臂（104）上设置有与顶梁（2）固定连接的调节千斤顶（106）；所述调节千斤顶（106）上端与顶梁（2）通过销轴连接，调节千斤顶（106）下端通过销轴铰接在长剪叉臂（104）的下端；通过调节千斤顶（106）的伸缩动作，实现顶梁（2）的倾斜动作；所述的抽屉式机构（4）包括伸缩箱体（41）和抽屉梁（42）两部分，伸缩箱体（41）设置在抽屉梁（42）内以伸缩滑动，所述伸缩箱体（41）的上端铰接在顶梁（2）上，伸缩箱体（41）的下部在抽屉梁（42）内滑动；所述抽屉梁（42）下部与底座（3）铰接。

全文数据：一种剪刀叉机构抽屉式液压支架技术领域本发明涉及矿用支架技术领域，尤其涉及一种剪刀叉机构抽屉式液压支架。背景技术我国是煤矿资源大国，井下设备需求量非常大，作为井下支撑采掘面的重要设备，液压支架的使用率大大高于其他设备。高产高效综采技术的核心是工作面综采设备，液压支架是工作面三大配套设备（采煤机、刮板运输机和液压支架）之一，它是综采工作面实现高产高效的关键设备。目前液压支架的结构形式为四连杆机构掩护式或支撑式液压支架，包括支撑油缸、及其两端的顶梁、底座，以及掩护梁、前后连杆组成。为保证支架与煤壁间的梁端距，设计支架时需优化四连杆机构。且由于支撑油缸及相应结构无法克服的条件限制，无法做出大伸缩比液压支架。如何设计一种结构合理，设计巧妙，保证支架前端梁端距保持不变，又可实现液压支架大伸缩比的需求，同时通过调节千斤顶调节顶梁倾角，可适应煤层条件，满足仰、俯采的要求，支护效果理想，安全可靠的剪刀叉机构抽屉式液压支架是目前需要解决的问题。发明内容为了解决现有液压支架存在的无法实现液压支架大伸缩比的需求，无法调节顶梁顶角，无法适应煤层条件，不满足仰、俯采的要求，支护效果不理想等技术问题，本发明提供一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，来实现结构合理，设计巧妙，保证支架前端梁端距保持不变，又可实现液压支架大伸缩比的需求，同时通过调节千斤顶调节顶梁倾角，可适应煤层条件，满足仰、俯采的要求，支护效果理想，安全可靠的目的。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，包括剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构，剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构构成一个区字形结构件，顶梁设置在底座正上方，抽屉式机构的上下两端部固定设置在顶梁和底座的同一端部方向，剪刀叉机构的上端通过销轴固定设置在顶梁的中部，剪刀叉机构的下端通过销轴固定设置在底座的后部。所述的剪刀叉机构包括上级剪刀叉机构和下级剪刀叉机构两部分，上级剪刀叉机构和下级剪刀叉机构之间通过销轴连接；所述下级剪刀叉机构包括固定铰接剪叉臂和滑动铰接剪叉臂，固定铰接剪叉臂下端通过销轴与底座铰接，底座上设置有滑槽，滑动铰接剪叉臂下端通过一设置在滑槽内的销轴与底座滑动连接；所述下级剪刀叉机构与底座之间设有支撑千斤顶，支撑千斤顶的上端通过销轴与滑动铰接剪叉臂上端的固定座连接，支撑千斤顶的下端通过销轴与底座的固定座固定连接，支撑千斤顶的伸缩带动剪叉机构的升降，实现液压支架整体的升降。所述的上级剪刀叉机构包括长剪叉臂和短剪叉臂，所述短剪叉臂上端铰接在长剪叉臂中间，短剪叉臂下端通过销轴与所述滑动铰接剪叉臂上端连接；所述长剪叉臂上端通过销轴与顶梁连接，长剪叉臂下端与固定铰接剪叉臂上端通过销轴连接；所述长剪叉臂上设置有与顶梁固定连接的调节千斤顶；所述调节千斤顶上端与顶梁通过销轴连接，调节千斤顶下端通过销轴铰接在长剪叉臂的下端；通过调节千斤顶的伸缩动作，实现顶梁的倾斜动作。所述的固定铰接剪叉臂和滑动铰接剪叉臂的长度相等。所述的抽屉式结构包括伸缩箱体和抽屉梁两部分，伸缩箱体设置在抽屉梁内以伸缩滑动，所述伸缩箱体的上端铰接在顶梁上，伸缩箱体的下部在抽屉梁内滑动；所述抽屉梁下部与底座铰接。所述的剪刀叉机构的数量为两个，且以液压支架中心对称设置在液压支架两侧。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明包括剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构，剪刀叉机构、顶梁、底座和抽屉式机构构成一个区字形结构件，顶梁设置在底座正上方，抽屉式机构的上下两端部固定设置在顶梁和底座的同一端部方向，剪刀叉机构的上端通过销轴固定设置在顶梁的中部，剪刀叉机构的下端通过销轴固定设置在底座的后部；2）所述的剪刀叉机构包括上级剪刀叉机构和下级剪刀叉机构两部分，上级剪刀叉机构和下级剪刀叉机构之间通过销轴连接；所述下级剪刀叉机构包括固定铰接剪叉臂和滑动铰接剪叉臂，固定铰接剪叉臂下端通过销轴与底座铰接，底座上设置有滑槽，滑动铰接剪叉臂下端通过一设置在滑槽内的销轴与底座滑动连接；所述下级剪刀叉机构与底座之间设有支撑千斤顶，支撑千斤顶的上端通过销轴与滑动铰接剪叉臂上端的固定座连接，支撑千斤顶的下端通过销轴与底座的固定座固定连接，支撑千斤顶的伸缩带动剪叉机构的升降，实现液压支架整体的升降；3）所述的上级剪刀叉机构包括长剪叉臂和短剪叉臂，所述短剪叉臂上端铰接在长剪叉臂中间，短剪叉臂下端通过销轴与所述滑动铰接剪叉臂上端连接；所述长剪叉臂上端通过销轴与顶梁连接，长剪叉臂下端与固定铰接剪叉臂上端通过销轴连接；所述长剪叉臂上设置有与顶梁固定连接的调节千斤顶；所述调节千斤顶上端与顶梁通过销轴连接，调节千斤顶下端通过销轴铰接在长剪叉臂的下端；通过调节千斤顶的伸缩动作，实现顶梁的倾斜动作；4）所述的抽屉式结构包括伸缩箱体和抽屉梁两部分，伸缩箱体设置在抽屉梁内以伸缩滑动，所述伸缩箱体的上端铰接在顶梁上，伸缩箱体的下部在抽屉梁内滑动；所述抽屉梁下部与底座铰接；5）所述的剪刀叉机构的数量为两个，且以液压支架中心对称设置在液压支架两侧。附图说明图1是本发明侧视结构示意图；图2是本发明俯视结构示意图；图中标记：1、剪刀叉机构，11、下级剪刀叉机构,101、固定铰接剪叉臂,102、滑动铰接剪叉臂,103、支撑千斤顶，104、长剪叉臂，105、短剪叉臂，106、调节千斤顶，12、上级剪刀叉机构，顶梁，3、底座，4、抽屉式机构，41、伸缩箱体，42、抽屉梁。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。如图所示，一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，包括剪刀叉机构1、顶梁2、底座3和抽屉式机构4，剪刀叉机构1、顶梁2、底座3和抽屉式机构4构成一个区字形结构件，顶梁2设置在底座3正上方，抽屉式机构4的上下两端部固定设置在顶梁2和底座3的同一端部方向，剪刀叉机构1的上端通过销轴固定设置在顶梁2的中部，剪刀叉机构1的下端通过销轴固定设置在底座3的后部。以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的剪刀叉机构1包括上级剪刀叉机构12和下级剪刀叉机构11两部分，上级剪刀叉机构12和下级剪刀叉机构11之间通过销轴连接；所述下级剪刀叉机构11包括固定铰接剪叉臂101和滑动铰接剪叉臂102，固定铰接剪叉臂101下端通过销轴与底座3铰接，底座3上设置有滑槽，滑动铰接剪叉臂102下端通过一设置在滑槽内的销轴与底座3滑动连接；所述下级剪刀叉机构11与底座3之间设有支撑千斤顶103，支撑千斤顶103的上端通过销轴与滑动铰接剪叉臂102上端的固定座连接，支撑千斤顶103的下端通过销轴与底座3的固定座固定连接，支撑千斤顶103的伸缩带动剪叉机构1的升降，实现液压支架整体的升降。以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的上级剪刀叉机构12包括长剪叉臂104和短剪叉臂105，所述短剪叉臂105上端铰接在长剪叉臂104中间，短剪叉臂105下端通过销轴与所述滑动铰接剪叉臂102上端连接；所述长剪叉臂104上端通过销轴与顶梁2连接，长剪叉臂104下端与固定铰接剪叉臂101上端通过销轴连接；所述长剪叉臂104上设置有与顶梁2固定连接的调节千斤顶106；所述调节千斤顶106上端与顶梁2通过销轴连接，调节千斤顶106下端通过销轴铰接在长剪叉臂104的下端；通过调节千斤顶106的伸缩动作，实现顶梁2的倾斜动作。以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的固定铰接剪叉臂101和滑动铰接剪叉臂102的长度相等。以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的抽屉式结构4包括伸缩箱体41和抽屉梁42两部分，伸缩箱体41设置在抽屉梁42内以伸缩滑动，所述伸缩箱体41的上端铰接在顶梁2上，伸缩箱体41的下部在抽屉梁42内滑动；所述抽屉梁42下部与底座3铰接。以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述的剪刀叉机构1的数量为两个，且以液压支架中心对称设置在液压支架两侧。实际应用中，当液压支架需要升高时，高压液体注入到支撑千斤顶103活塞腔使其伸长，支撑千斤顶103的伸长带动下级剪刀叉机构11围绕各自的铰接点转动并伸长，所述下级剪刀叉机构11的伸长带动上级剪刀叉机构12围绕各自的铰接点转动并伸长，所述上级剪刀叉机构12和下级剪刀叉机构11的伸长带动顶梁2的升高，所述顶梁2的升高带动伸缩梁41围绕与顶梁2的铰接点转动，并在抽屉梁42中间滑动，所述伸缩梁41和抽屉梁42始终重合阻挡采空区后部的矸石进入支架内。停止向支撑千斤顶103活塞腔供液，所述支撑千斤顶103停止伸长，支架升高动作完成。当液压支架需要降低时，高压液体注入到支撑千斤顶103活塞杆腔使其收缩，所述支撑千斤顶103的收缩带动下级剪刀叉机构11围绕各自的铰接点转动并收缩，所述下级剪刀叉机构11的收缩带动上级剪刀叉机构12围绕各自的铰接点转动并收缩，所述上级剪刀叉机构12和下级剪刀叉机构11的收缩带动顶梁2的降低，所述顶梁2的降低带动伸缩梁41围绕与顶梁2的铰接点转动，并在抽屉梁42中间滑动，所述伸缩梁41和抽屉梁42始终重合阻挡采空区后部的矸石进入支架内。停止向支撑千斤顶103活塞杆腔供液，所述支撑千斤顶103停止收缩，支架降低动作完成。本发明结构合理，设计巧妙，保证支架前端梁端距保持不变，又可实现液压支架大伸缩比的需求，同时通过调节千斤顶调节顶梁倾角，可适应煤层条件，满足仰、俯采的要求，支护效果理想，安全可靠，解决现有液压支架存在的无法实现液压支架大伸缩比的需求，无法调节顶梁顶角，无法适应煤层条件，不满足仰、俯采的要求，支护效果不理想等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

权利要求：1.一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：包括剪刀叉机构（1）、顶梁（2）、底座（3）和抽屉式机构（4），剪刀叉机构（1）、顶梁（2）、底座（3）和抽屉式机构（4）构成一个区字形结构件，顶梁（2）设置在底座（3）正上方，抽屉式机构（4）的上下两端部固定设置在顶梁（2）和底座（3）的同一端部方向，剪刀叉机构（1）的上端通过销轴固定设置在顶梁（2）的中部，剪刀叉机构（1）的下端通过销轴固定设置在底座（3）的后部。2.如权利要求1所述的一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：所述的剪刀叉机构（1）包括上级剪刀叉机构（12）和下级剪刀叉机构（11）两部分，上级剪刀叉机构（12）和下级剪刀叉机构（11）之间通过销轴连接；所述下级剪刀叉机构（11）包括固定铰接剪叉臂（101）和滑动铰接剪叉臂（102），固定铰接剪叉臂（101）下端通过销轴与底座（3）铰接，底座（3）上设置有滑槽，滑动铰接剪叉臂（102）下端通过一设置在滑槽内的销轴与底座（3）滑动连接；所述下级剪刀叉机构（11）与底座（3）之间设有支撑千斤顶（103），支撑千斤顶（103）的上端通过销轴与滑动铰接剪叉臂（102）上端的固定座连接，支撑千斤顶（103）的下端通过销轴与底座（3）的固定座固定连接，支撑千斤顶（103）的伸缩带动剪叉机构（1）的升降，实现液压支架整体的升降。3.如权利要求2所述的一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：所述的上级剪刀叉机构（12）包括长剪叉臂（104）和短剪叉臂（105），所述短剪叉臂（105）上端铰接在长剪叉臂（104）中间，短剪叉臂（105）下端通过销轴与所述滑动铰接剪叉臂（102）上端连接；所述长剪叉臂（104）上端通过销轴与顶梁（2）连接，长剪叉臂（104）下端与固定铰接剪叉臂（101）上端通过销轴连接；所述长剪叉臂（104）上设置有与顶梁（2）固定连接的调节千斤顶（106）；所述调节千斤顶（106）上端与顶梁（2）通过销轴连接，调节千斤顶（106）下端通过销轴铰接在长剪叉臂（104）的下端；通过调节千斤顶（106）的伸缩动作，实现顶梁（2）的倾斜动作。4.如权利要求2所述的一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：所述的固定铰接剪叉臂（101）和滑动铰接剪叉臂（102）的长度相等。5.如权利要求1所述的一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：所述的抽屉式结构（4）包括伸缩箱体（41）和抽屉梁（42）两部分，伸缩箱体（41）设置在抽屉梁（42）内以伸缩滑动，所述伸缩箱体（41）的上端铰接在顶梁（2）上，伸缩箱体（41）的下部在抽屉梁（42）内滑动；所述抽屉梁（42）下部与底座（3）铰接。6.如权利要求1所述的一种剪刀叉机构抽屉式液压支架，其特征在于：所述的剪刀叉机构（1）的数量为两个，且以液压支架中心对称设置在液压支架两侧。

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