專利名稱：伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤礦液壓支架上使用的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
目前世界上液壓支架用穩(wěn)定機(jī)構(gòu)主要有以下三種(1)四連桿機(jī)構(gòu)，采用此機(jī)構(gòu)的支架在升降時頂梁呈近似垂線(雙紐線)的軌跡升降，梁端距變化很小，有利于對頂板的支護(hù)；而且可使支架調(diào)高范圍很大，因此廣泛使用于各種類型的支架上。其缺點(diǎn)是受力(載荷、彎矩、扭矩)桿件多，傳遞力的過程長、受力大，使得用于維持支架穩(wěn)定所占支架重量的比例很大，不經(jīng)濟(jì)。因此許多年前就有學(xué)者提出取代四連桿機(jī)構(gòu)或采取減輕四連桿機(jī)構(gòu)受力的措施。(2)單鉸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。支撐頂梁的掩護(hù)梁下端與底座單餃連接，支柱通過掩護(hù)梁間接支撐頂梁，結(jié)構(gòu)簡單受力桿件少，缺點(diǎn)是支架升降時頂梁也隨掩護(hù)梁端部作園弧線軌跡運(yùn)動，使梁端距變化較大。由于變化量隨支架調(diào)高范圍的加大急速增加，因此限定了支架的調(diào)度范圍比較小。主要用于早期的掩護(hù)式支架上，也曾用于高位放頂煤支架。(3)單擺桿機(jī)構(gòu)。在四柱支架的頂梁與底座之間用一連桿(也稱擺桿)連接起來。支架升降時頂梁和擺桿上端圍繞擺桿在底座上的餃點(diǎn)作園弧線軌跡運(yùn)動，也會使頂梁前后擺動。與單餃點(diǎn)機(jī)構(gòu)不同之處是擺桿只控制頂梁的運(yùn)動而不直接承受支架的載荷，簡化了擺桿的受力狀況。擺桿機(jī)構(gòu)在位置設(shè)置方面比較靈活，但擺桿長度往往要受空間位置的限制，因此在達(dá)到一定的支架調(diào)高比的情況下，支架升降時梁端距也會發(fā)生較大變化，對頂板支護(hù)不利。此外擺桿運(yùn)動要占用一定的工作空間，不利于支架的空間布置。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種能使支架頂梁垂直升降、梁端距恒定、結(jié)構(gòu)簡單、受力桿件少、減輕支架重量、占用空間小的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到在支架的底座與頂梁之間，在支架底座的適當(dāng)位置上，按伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的軸線垂直于頂梁的上板面和底座底板的要求，設(shè)置一組或一組以上伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)由同軸同橫斷面形狀參數(shù)大小相配可互相套接在一起的一組管狀材料組成。由它來承受頂梁相對于底座的各種彎矩和扭矩；并根據(jù)支架調(diào)高范圍的大小來決定是采用單級伸縮桿(由上、下兩級套管組成)，還是雙級伸縮桿(由上、中、下三級套管組成)，各級套管的直徑(或邊長)、壁厚，根據(jù)綜合強(qiáng)度計算確定；伸縮桿從下至上逐級變?。桓骷壧坠苤g利用間隙導(dǎo)向，并留有合理的最小重合段；上套管與頂梁餃接(單向餃接或萬向餃接)，下套管焊接在支架底座上。伸縮桿套管的橫斷面有園形、矩形(包括方形)、長園形、三角形或其它組合幾何圖形。園形套管最為簡單，可選現(xiàn)成的熱軋或冷拔無縫鋼管制成。但單組園斷面伸縮桿不能承受頂梁相對底座的水平扭矩。為此可采用設(shè)兩組以上伸縮桿(要保證同時受力)的方法或在頂梁與低座之間增設(shè)一個可折曲二連桿組，讓其承受水平扭矩。
伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是行程較小，而且在支架底座上設(shè)置伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的位置其下部往往是不能躲避的支架推移機(jī)構(gòu)。為此可采用梁內(nèi)連接法，即將上套管與頂梁的連接部位設(shè)在頂梁內(nèi)部。若支架要求較大的調(diào)高范圍可采用雙級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，中級套管的提升可用鋼絲繩提拉法在中級套管的內(nèi)底部設(shè)一托盤(最好用止口將托盤限位并焊在套管底部)，托盤中部固定一根一定長度的鋼絲繩，鋼絲繩上端連接在伸縮桿頂部的連接銷軸上，也可和上套管內(nèi)部固定的托盤連接。待上套管提升到位后鋼絲繩帶動中級套管提升。
H11伸縮套管之間的配合間隙可參考a11的配合公差。上、中級套管的外表面可實(shí)行鍍鋅鈍化或發(fā)黑等處理方法。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的支架，頂梁相對于底座可垂直升降，梁端距基本保持不變，對頂板支護(hù)十分有利；2、頂梁相對于底座的各種彎矩和扭矩全部由伸縮桿機(jī)構(gòu)承受，并通過伸縮桿直接傳遞給底座，受力桿件大大減少，有利于減輕支架的重量和造價；3、伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)占用位置較小，而且運(yùn)動過程中位置形狀不變，有利于支架空間位置的布置和利用；4、由于結(jié)構(gòu)十分簡單，便于根據(jù)支架工作阻力和支架高度系列設(shè)計制造(熱軋或冷拔)定型的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)系列型鋼，以備支架設(shè)計和制造時的選用。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1使用伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)支架外形圖2(a、b)支架上單級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)和雙級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的縱向剖視圖；圖3(a)、(b)、(c)、(d)支架上伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的平面布置圖(支架俯視圖)；圖4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)伸縮桿機(jī)構(gòu)的各種橫斷面圖形；
圖1中1是設(shè)于支架后柱之間矩形斷面的單級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。伸縮桿機(jī)構(gòu)的上部為上套管，上套管上端與頂梁梁下的耳座用銷軸采用梁外連接法連接；伸縮桿機(jī)構(gòu)的下部是下套管，其上端套接在上套管的下端，下套管的下部與支架底座焊接。
圖2是伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)由同軸同橫斷面形狀，參數(shù)大小相配可互相套接在一起的一組管狀材料組成。
圖2(a)是單級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的上部是上套管2，其上端用銷軸7與頂梁用梁內(nèi)連接法連接；4是伸縮桿機(jī)構(gòu)的下套管，其上部與上套管2的下端套接，其下部與支架底座箱焊接。
圖2(b)是雙級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。上部是上套管2，中部是中套管3，下部是下套管4，上套管2上部用銷軸7與頂梁采用梁內(nèi)連接法連接，其下端與中套管3上端套接，中套管3的下端與下套管4的上端套接，下套管4的下部與支架底座箱焊接。在中套管3的底部固定有托盤5，在托盤5中部固定有鋼絲繩6，鋼絲繩的上端與銷軸7連接，由于鋼絲繩為固定長度，在上套管伸出并到位以后，即可帶動中套管3伸出。
上述伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可采用不同的橫斷面形狀如園形、矩形(包括方形)、長園形、三角形或其它組合幾何圖形，見圖4。
圖3中(a)圖表示將矩形斷面伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)布置于支架兩后柱之間；(b)圖表示將“T”形斷面伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)布置在支架兩后柱之間稍前的位置；(c)圖表示將“T”形斷面的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)布置在支架前柱之間偏后的位置；(d)圖表示將“工”字形大斷面伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)布置在支架兩后柱之間。
圖4(a)、(b)、(c)為適用于輕型或工作阻力不大的支架的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的橫斷面圖形。(a)園形，雖簡單但不能承受支架的水平扭矩；(b)矩形和(c)長園形，既簡單，又可承受支架的水平扭矩，且占用空間小。(d)三角形、(e)“T”形、(f)“工”字形，可用作工作阻力較大的支架穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，特別是“T”形和“工”字形。
權(quán)利要求1.伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，由在支架的頂梁和底座之間，在支架底座的適當(dāng)位置上，按伸縮桿軸線垂直于頂梁上板面和底座底板而設(shè)置的一組或一組以上的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)而組成；其特征是伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)的伸縮桿由同軸同橫斷面形狀參數(shù)大小相配可互相套接在一起的一組管狀材料組成；伸縮桿從下至上逐級變??；支架調(diào)高范圍小的采用由上下兩級套管組成的單級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)；支架調(diào)高范圍大的采用由上、中、下三級套管組成的雙級伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)；上套管與支架頂梁單向或萬向鉸接，實(shí)行梁內(nèi)或梁外連接；下套管焊接在支架底座上。
2.如權(quán)利要求1中所述的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于伸縮桿套管的橫斷面形狀有圓形、方形、矩形、長圓形、三角形、“T”型、“工”字形或其它組合幾何圖形。
3.如權(quán)利要求1或2所述的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于，在支架頂梁與底座之間設(shè)二連桿組與設(shè)一組圓斷頂伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)相結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，其特征在于一般的伸縮桿穩(wěn)定機(jī)構(gòu)其軸線垂直支架面梁上板面和底座底板設(shè)置，如特殊需要也可不垂直設(shè)置。
專利摘要一種用于煤礦液壓支架的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。由垂直設(shè)置于頂梁和底座之間的大斷面伸縮桿組成,用它來承受全部頂梁相對于底座的各種彎矩和扭矩。根據(jù)支架調(diào)高范圍來確定采用單級(由上、下套管組成)還是雙級伸縮桿(由上、中、下套管組成)。套管的外徑(或邊長)從下至上逐級變小。套管之間利用間隙導(dǎo)向,并留必要重合段。上套管上端與頂梁鉸接,下套管與底座焊接,伸縮桿套管橫斷面有圓形、矩形、三角形或其它組合幾何圖形。
文檔編號E21D15/00GK2466349SQ0024394
公開日2001年12月19日 申請日期2000年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者黃尚智 申請人:黃尚智