一種新型并聯(lián)式液壓支架的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型并聯(lián)式液壓支架，包括頂板、底板和多個驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿設(shè)置在頂板和底板之間，多個驅(qū)動桿通過與虎克鉸、球鉸或轉(zhuǎn)動副的不同組合與頂板和底板固定相連，驅(qū)動桿與頂板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形，驅(qū)動桿與底板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形。本實用新型通過不同的結(jié)構(gòu)形式使得頂板具有三到四個自由度，頂板能夠?qū)崿F(xiàn)不同位置的移動，保證頂板可以實現(xiàn)不同角度和位置的變化，能夠適應(yīng)頂板巖層的復(fù)雜運動，為井下作業(yè)等多種場合下提供了應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，使用操作方便，效果顯著，具有良好的經(jīng)濟(jì)價值和市場效益。
【專利說明】一種新型并聯(lián)式液壓支架

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型并聯(lián)式液壓支架，屬于礦山機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源工業(yè)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)成為了煤炭資源利用和開采的大國，煤炭開采需要井下作業(yè)，近年來，在煤炭開采過程中發(fā)生了不少礦難事故，究其原因，大多是由于在開采過程中地下煤層發(fā)生坍塌導(dǎo)致的事故，為解決礦難事故的發(fā)生，保障礦工井下作業(yè)的安全，有必要對地下煤層進(jìn)行加固，防止煤層在發(fā)生坍塌時造成人員的傷亡。
[0003]液壓支架是實現(xiàn)采煤作業(yè)綜合化、機(jī)械化和自動化的重要設(shè)備。液壓支架的使用可以增加煤產(chǎn)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低開采成本、保障工人的生產(chǎn)安全。然而，傳統(tǒng)液壓支架存在原理上的缺陷，導(dǎo)致液壓支架承受較大的內(nèi)力，液壓支架的支撐穩(wěn)定性差，與頂板的耦合性差，不能滿足井下生產(chǎn)安全的需要，也不利于綜合開采的順利進(jìn)行。因此研究一種支撐穩(wěn)定性好、對頂板適應(yīng)性強(qiáng)的新型液壓支架意義重大。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種新型并聯(lián)式液壓支架。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種新型并聯(lián)式液壓支架，包括頂板、底板和六個驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿設(shè)置在頂板和底板之間，所述六個驅(qū)動桿成兩排三列設(shè)置，所述驅(qū)動桿的一端通過虎克鉸與頂板固定連接，所述驅(qū)動桿的另一端通過虎克鉸與底板固定連接，所述六個驅(qū)動桿與頂板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形，所述六個驅(qū)動桿與底板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形。
[0007]在實際作業(yè)過程中，頂板為動平臺，底板為定平臺，驅(qū)動桿通過活動連接件虎克鉸與頂板和底板固定相連，虎克鉸可以實現(xiàn)兩個軸方向的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動桿本身能夠?qū)崿F(xiàn)長度的伸縮變化，當(dāng)頂板受到外力時，驅(qū)動桿通過自身的伸縮以及虎克鉸的角度變化能夠?qū)崿F(xiàn)頂板的上下位移和左右位移，獲得預(yù)期的位置和姿態(tài)。
[0008]根據(jù)本實用新型，優(yōu)選的，所述新型并聯(lián)式液壓支架還包括第七驅(qū)動桿，所述第七驅(qū)動桿的一端通過轉(zhuǎn)動副與頂板固定連接，另一端通過球鉸與底板固定連接；所述轉(zhuǎn)動副位于頂板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，所述球鉸位于底板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0009]根據(jù)本實用新型，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第七驅(qū)動桿的一端通過球鉸與頂板固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副與底板固定連接；所述球鉸位于頂板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，所述轉(zhuǎn)動副位于底板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0010]根據(jù)本實用新型，優(yōu)選的，所述驅(qū)動桿為液壓桿。
[0011]根據(jù)本實用新型，優(yōu)選的，所述頂板和底板均設(shè)置為長方形，所述底板的面積小于頂板的面積。此設(shè)計的目的在于，頂板的面積大于底板的面積，頂板可以用來承受更大的荷載，底板可以方便放置以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。
[0012]根據(jù)本實用新型，優(yōu)選的，所述頂板和底板上的四邊形均為矩形。
[0013]本實用新型的有益效果在于:
[0014]1.本實用新型從液壓支架的核心機(jī)構(gòu)出發(fā)，將并聯(lián)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于液壓支架中。與傳統(tǒng)液壓支架所不同的是，并聯(lián)式液壓支架是以具有多個自由度的支鏈為核心組件，替代傳統(tǒng)的四連桿機(jī)構(gòu)，并聯(lián)式液壓支架是支架在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的創(chuàng)新性改進(jìn)。
[0015]2.本實用新型并聯(lián)式液壓支架的結(jié)構(gòu)具有桁架的結(jié)構(gòu)形式，且支架的頂板同時有六到七根液壓桿支撐，每根液壓桿的受力變形小，整體剛度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有較高的承載能力，適宜大采高支架的設(shè)計。
[0016]3.本實用新型并聯(lián)式液壓支架的頂板(動平臺)具有三到四個自由度，可以實現(xiàn)多個位置的移動，能夠適應(yīng)頂板巖層的復(fù)雜運動。
[0017]4.本實用新型并聯(lián)式液壓支架的液壓桿長度不變時，支架為一個穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，且支架的結(jié)構(gòu)為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，運動可靠性高，能夠為煤礦的開采提供安全保障。
[0018]5.本實用新型并聯(lián)式液壓支架動力學(xué)特性好，運動靈活，可以在短時間內(nèi)到達(dá)指定位置。
[0019]6.本實用新型并聯(lián)式液壓支架的液壓桿為二力桿，不管頂板承受什么方向的力，都不會對支架的其他部件產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力，長期使用，能夠保持支架不發(fā)生形變。
[0020]7.本實用新型并聯(lián)式液壓支架不存在誤差累積，無中間環(huán)節(jié)誤差累積與放大，所以定位精度較高，能夠應(yīng)用到比較苛刻的環(huán)境下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為實施例1中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為實施例1中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為實施例1中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0024]圖4為實施例2中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為實施例2中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0026]圖6為實施例3中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為實施例3中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0028]圖8為實施例4中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖9為實施例4中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0030]圖10為實施例5中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖11為實施例5中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖12為實施例5中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0033]圖13為實施例6中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖14為實施例6中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖15為實施例6中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0036]圖16為實施例7中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖17為實施例7中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖18為實施例7中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0039]圖19為實施例8中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖20為實施例8中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖21為實施例8中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0042]圖22為實施例9中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖23為實施例9中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖24為實施例9中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0045]圖25為實施例10中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖26為實施例10中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖27為實施例10中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0048]圖28為實施例11中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖29為實施例11中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖30為實施例11中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0051]圖31為實施例12中頂板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖32為實施例12中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖33為實施例12中新型并聯(lián)式液壓支架的立體圖；
[0054]其中:I為頂板,2為虎克鉸,3為底板,4為虎克鉸,5為液壓桿,6為球鉸,7為第七液壓桿，8為球鉸,9為轉(zhuǎn)動副，10為轉(zhuǎn)動副。

【具體實施方式】
[0055]下面通過實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明，但不限于此。
[0056]實施例1:
[0057]如圖1至圖3所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，包括頂板1、底板3和六個液壓桿5，所述液壓桿5設(shè)置在頂板I和底板3之間，所述六個液壓桿5成兩排三列設(shè)置，所述液壓桿5的一端通過虎克鉸4與頂板I固定相連，所述液壓桿5的另一端通過虎克鉸4與底板3固定相連，所述六個液壓桿5與頂板I的連接點之間的連線構(gòu)成矩形，所述六個液壓桿5與底板3的連接點之間的連線構(gòu)成矩形。
[0058]其中，所述頂板和底板均設(shè)置為長方形，所述底板的面積小于頂板的面積。
[0059]本新型并聯(lián)式液壓支架的工作原理為:六個液壓桿通過6U (虎克鉸)P (移動副)U(虎克鉸)連接頂板和底板，由于并聯(lián)液壓支架的頂板具有四個自由度，可以實現(xiàn)三個方向的移動和一個方向的轉(zhuǎn)動，能夠適應(yīng)頂板巖層的復(fù)雜運動；同時，液壓桿為二力桿，不管頂板承受什么方向的力，都不會對支架的其他部件產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力。
[0060]實施例2:
[0061]如圖4和圖5所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于，所述六個液壓桿5與底板3的連接點之間的連線構(gòu)成六邊形。
[0062]實施例3:
[0063]如圖6和圖7所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于，所述六個液壓桿5與頂板I的連接點之間的連線構(gòu)成六邊形。
[0064]實施例4:
[0065]如圖8和圖9所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例3所述，其不同之處在于，所述六個液壓桿5與底板3的連接點之間的連線構(gòu)成六邊形。
[0066]實施例5:
[0067]如圖10至圖12所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過轉(zhuǎn)動副9與頂板I固定連接，另一端通過球鉸6與底板3固定連接；轉(zhuǎn)動副9位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，球鉸6位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0068]液壓支架增加的第七液壓桿，通過轉(zhuǎn)動副和球鉸分別與頂板和底板相連，構(gòu)造了液壓支架新的結(jié)構(gòu)形式，限制液壓支架為3個自由度；同時相應(yīng)地增加了整個頂板的支撐載重，能夠適應(yīng)不同程度的載荷要求。
[0069]實施例6:
[0070]如圖13至圖15所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例2所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過轉(zhuǎn)動副9與頂板I固定連接，另一端通過球鉸6與底板3固定連接；轉(zhuǎn)動副9位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，球鉸6位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0071]實施例7:
[0072]如圖16至圖18所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例3所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過轉(zhuǎn)動副9與頂板I固定連接，另一端通過球鉸6與底板3固定連接；轉(zhuǎn)動副9位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，球鉸6位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0073]實施例8:
[0074]如圖19至圖21所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例4所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過轉(zhuǎn)動副9與頂板I固定連接，另一端通過球鉸6與底板3固定連接；轉(zhuǎn)動副9位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，球鉸6位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0075]實施例9:
[0076]如圖22至圖24所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例1所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過球鉸8與頂板I固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副10與底板3固定連接；球鉸8位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，轉(zhuǎn)動副10位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0077]實施例10:
[0078]如圖25至圖27所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例2所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過球鉸8與頂板I固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副10與底板3固定連接；球鉸8位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，轉(zhuǎn)動副10位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0079]實施例11:
[0080]如圖28至圖30所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例3所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過球鉸8與頂板I固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副10與底板3固定連接；球鉸8位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，轉(zhuǎn)動副10位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0081]實施例12:
[0082]如圖31至圖33所示，一種新型并聯(lián)式液壓支架，結(jié)構(gòu)如實施例4所述，其不同之處在于，該液壓支架還包括第七液壓桿7，第七液壓桿7的一端通過球鉸8與頂板I固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副10與底板3固定連接；球鉸8位于頂板I左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，轉(zhuǎn)動副10位于底板3左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
[0083]實際使用過程中，利用該新型并聯(lián)式液壓支架的進(jìn)行操作的使用方法，包括如下步驟，
[0084]升柱初撐階段:將并聯(lián)液壓支架安放在所需的應(yīng)用場景下，液壓油缸控制液壓桿的伸出，當(dāng)頂梁的一點接觸到液壓支架頂板時，此時液壓桿的壓力信號有突變，則停止向壓力變化最大的液壓桿供油；而液壓油缸以另一較小的速度向其它液壓桿供油，直至頂梁的另一點接觸到液壓支架頂板時，另一液壓桿的壓力信號再次突變；以此循環(huán)，直到頂梁的第三點接觸到液壓支架頂板時，根據(jù)三點確定一個平面的法則，此時頂梁與頂板接觸完成；
[0085]增阻承載階段:隨著頂梁不斷地向下施加壓力，頂板逐漸下沉，此時液壓油缸向液壓桿供油，通過不同液壓桿的伸縮和移動，并聯(lián)液壓支架對頂板產(chǎn)生更大的支撐力，阻止或減緩頂板下沉；
[0086]溢流承載階段:在頂板不斷下沉或發(fā)生頂板來壓時，支架對頂板的支撐壓力會急劇上升，并超過安全閥的調(diào)定壓力，此時，安全閥開始溢流，使液壓桿活塞腔里的壓力基本上恒定于安全閥的調(diào)定壓力；在卸載降柱時，驅(qū)動電液控制閥，使支架離開頂板，至此完成并聯(lián)支架液壓桿的一個工作循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型并聯(lián)式液壓支架，包括頂板、底板和六個驅(qū)動桿，其特征在于，所述驅(qū)動桿設(shè)置在頂板和底板之間，所述六個驅(qū)動桿成兩排三列設(shè)置，所述驅(qū)動桿的一端通過虎克鉸與頂板固定連接，所述驅(qū)動桿的另一端通過虎克鉸與底板固定連接，所述六個驅(qū)動桿與頂板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形，所述六個驅(qū)動桿與底板的連接點之間的連線構(gòu)成四邊形或六邊形。
2.如權(quán)利要求1所述的新型并聯(lián)式液壓支架，其特征在于，所述新型并聯(lián)式液壓支架還包括第七驅(qū)動桿，所述第七驅(qū)動桿的一端通過轉(zhuǎn)動副與頂板固定連接，另一端通過球鉸與底板固定連接；所述轉(zhuǎn)動副位于頂板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，所述球鉸位于底板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
3.如權(quán)利要求2所述的新型并聯(lián)式液壓支架，其特征在于，所述第七驅(qū)動桿的一端通過球鉸與頂板固定連接，另一端通過轉(zhuǎn)動副與底板固定連接；所述球鉸位于頂板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上，所述轉(zhuǎn)動副位于底板左列連接點與中間列連接點對角線的交點上。
4.如權(quán)利要求1所述的新型并聯(lián)式液壓支架，其特征在于，所述驅(qū)動桿為液壓桿。
5.如權(quán)利要求1所述的新型并聯(lián)式液壓支架，其特征在于，所述頂板和底板均設(shè)置為長方形，所述底板的面積小于頂板的面積。
6.如權(quán)利要求1或2所述的新型并聯(lián)式液壓支架，其特征在于，所述頂板和底板上的四邊形均為矩形。
【文檔編號】E21D23/04GK204041088SQ201420519317
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】陳修龍, 梁小夏, 陳林林 申請人:山東科技大學(xué)