双拱型便卸式铰接顶梁制造技术

本实用新型专利技术是一种双拱型便卸式铰接顶梁，由梁体与铰接机构组成。梁体的顶、底面都是圆弧拱形，两侧是垂直管壁，形成双拱形结构。铰接机构在放顶时可以自动脱落。本实用新型专利技术的特点是断面结构合理，无焊缝，力学性能好，强度高、支护稳定，操作安全，回柱放顶时，人身安全和顶梁回收率均有保证，适于在煤矿普采工作面及其它类似的场合用作支护设备。（*该技术在1997年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本技术涉及一种煤矿普采工作面的改进型支护用铰接顶梁，根据其技术性能，还可在其它非金属矿、金属矿、隧道、涵洞、建筑工地或其它场所用作支护设备或起重支架。采用金属支架的煤矿普采工作面，用现有的铰接顶梁与金属摩擦支柱或单体液压支柱配套来支撑顶板，以利于煤炭生产的顺利进行。根据煤炭工业出版社1981年出版的《摩擦支柱和铰接顶梁》一书和公开发表的资料，现有的铰接顶梁的梁体是用4块扁钢或两块∏型钢焊接而成的方形构件，两头焊上接头和耳子。由于梁体的顶、底面均为平面，承受偏心载荷时，必将对梁体和支柱造成扭矩，降低承载能力；如遇顶底板错动，还可能发生顶梁翻滚和支柱倾倒等事故。由于梁体的焊口纵长而且正处于承受剪切力的部位，使用中容易开焊。梁体两端焊接的铰接机构，由于结构上的欠缺，使用中容易损坏，特别容易开焊。顶梁铰接机构的调角楔，在顶板的压力下有时被挤出来，造成飞楔伤人事故；现有的解决办法只是用一根链子将调角楔挂在梁体上，这不但麻烦，而且也不能杜绝飞楔事故。为安装铰接顶梁圆销，须在铰接机构的耳子上安设弹性垫圈，以防脱销。但这种结构不坚牢，容易出故障，遇到卡销时，只能用大鎚猛击，销子飞出容易丢失或伤人。现有铰接顶梁最大的缺欠，是放顶回收时工人须贴近空顶区操作，不能保证人身安全和顶梁的回收率。本技术的目的在于提供一种抗弯力矩大、强度高、支护稳定、回收率高而且操作安全的无焊缝金属铰接顶梁。本技术以硅锰钢无缝管压制的双拱结构作梁体，顶、底面均为圆弧形拱面，两侧管壁垂直于顶、底面圆弧的弦(参见附图)。附图1本技术的三耳子式铰接机构示意图附图2梁 体附图3调角楔附图4销 子附图5本技术的罩斗式铰接机构示意图梁体(1)的前后两端均安装铰接机构。铰接机构是用硅锰钢铸造的整体，有三耳子式和罩斗式两种。三耳子式铰接机构由前铰接座(6)、后铰接座(2)、销子(12)和调角楔(9)组成。前、后铰接座的止口插入梁体前后两个端口，把止口和梁体的螺栓孔对正，用螺栓固定在一起。前铰接座(6)的两侧有双耳子(5)，后铰接座(2)上有居中的单耳子(3)。耳子(3)和(5)上都有圆锥形销孔(4)，供打入销子(12)用(见附图1和4)；耳子下部均有虎口槽(8)，以备打入调角楔(9)(见附图1和3)。销子(12)用硅锰钢锻造，呈圆锥形，便于放顶时退销；销体有120～80的锥度，横向受力时能自锁而不致飞出，所以销孔(4)不再装弹簧垫圈，结构简化、牢固。销子大头上有环(13)，回收时如果卡销，可在此环中插入短撬棍拧转松动后，再将销子敲出。穿上销子后，3个耳子之间留有足够的间隙。回柱前将销子统一取下，当支柱被拉倒时，梁体随之自由落下，它们一起被拖出采空区，回收率高。调角楔(9)也用硅锰钢锻造，其顶面和底面中央均隆起呈菱形，在楔体受压时能防止楔面拱起形成飞楔的弹力。楔体两侧的锥度为120～80，当调角楔横向受力时可以自锁。将调角楔打入虎口槽(8)中以后，转动楔子上的保险板(11)使之横过来，因保险板的长度大于虎口槽(8)的宽度，可杜绝飞楔伤人事故。罩斗式铰接机构由前座盘(14)、后座盘(19)和调角楔(17)组成(见附图5)。固定螺栓(15)通过座盘上的止口将前、后座盘与梁体(1)连接起来。前座盘(14)上有插钩(16)，钩头是向上直立的圆柱体；后座盘(19)上有罩斗(20)，斗身是向下直伸的半圆形或圆形斗，其内表面与插钩(16)的圆柱体钩头的外表面套合。前、后座盘下部均有虎口槽(18)，调角楔(17)打入虎口槽，即可使两根铰接起来的顶梁实现悬臂支护。与现用的铰接顶梁相比，本技术有如下优点本技术梁体顶、底面均为圆弧拱面，可与弹簧背板的圆弧形卡口及折叠式微增阻摩擦支柱的圆弧面托板作自适应配合，承受轴向载荷时，稳定性与一般工字梁相同但抗弯力矩增大，遇到偏心载荷时可自动找心，不致产生扭矩；遇到顶底板错动时也不会像方形顶梁那样推着支柱朝相反的方向倾倒。梁体的直管壁保持长方形抗弯力矩大的特点。由于抗弯力矩与梁体高度的立方成正比，与梁体宽度的平方成正比，与梁体厚度仅为一般材料强度的关系，故这种顶梁的高度与宽度之比为1.2～1.81，即梁体长800～1000mm，高100～120mm，宽70～75mm，抗弯力矩和强度都有提高。这种高度与宽度之比，势必会使梁体重心抬高，顶梁容易失稳；但顶梁的背板与支柱作前述自适应配合，加之支柱下端插入围领式柱鞋，使支撑面积加大，都可提高支护稳定性，从而解决了顶梁失稳问题。梁体用硅锰钢异形无缝管压制而成，没有焊缝而且强度高，坚固耐用，使用寿命大大延长，支护稳定。铰接机构同样消灭了焊缝。由于铰接件间保留了一定的间隙，回收时梁体可自由落下，不致卡阻。三耳子式铰接机构的重量较轻，装上圆锥销实现铰接后，力的方向是将铰接座上部往外拔，下部虎口中打入调角销实现梁体悬臂后，力的方向是将铰接座下部往里推。两种力相累加，促使铰接座的止口在梁体端口中以螺栓为轴心来翻转，但止口与端口壁都有足够的强度，足以保证铰接机构的强度和功能。罩斗式铰接机构虽然重量稍大，由于没有销子连接前后梁，互相牵拉作用较差，但操作比较简便。铰接机构的销子和调角楔均采用合理的断面结构并保持一定的斜度，在横向受力时能够自锁，消灭产生弹力的原因。在销子上加了端头环(13)，在调角楔上加了保险板(11)，杜绝了飞销和飞楔事故。梁体(1)上装有保险索(10)。支设后将保险索套在支柱上拴好。回柱放顶时，工人可以站在安全地段操作，对人身安全和顶梁的回收率都有保证。现将两种铰接机构的实施情况简述如下三耳子式铰接顶梁如果架设第一排棚子，应将折叠式增阻摩擦支柱用同步升柱器升到一定高度，把顶梁安放在支柱的圆弧面托板上并在梁体上套好背板，然后继续升柱，使初撑力达到8t的煤炭部部颁标准，支设工作即告完成。如果在已有的铰接顶梁上再铰接另一根悬臂顶梁，应将新添梁前端的双耳子(5)套在已架好的顶梁后端的单耳子(3)外面，穿好销子(12)，打好调角楔(9)，并将保险板(11)横过来。然后将梁体上的保险索(10)套在支柱上拴好，支设工作即告完成。刮板输送机移过之后，再在悬臂梁下支设另一根支柱。这时应随手将调角楔取下，但销子仍应留在销孔中。放顶前应将销子统一取下。支柱被拉翻折时，回柱工站在安全地带猛拉手中的钢丝绳，即可将支柱和通过保险索(10)与之相连的铰接顶梁一起拖出采空区。罩斗式铰接顶梁架设第一架棚子的方法与上述实施例相同。铰接另一根悬臂顶梁时，须将后座盘(19)上的罩斗(20)罩在原有梁前座盘(14)的插钩(16)上，然后将调角楔(17)打入虎口槽(18)中，新添梁即成悬臂状态。回柱放顶方法与上述实施例相同，因这种铰接机构无销子，事前统一拨销工序就不需要了。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便卸式金属铰接顶梁，其特征是梁体为双拱形结构，顶、底面均为圆弧形，两侧为垂直于圆弧弦的直管壁，梁体的高度与宽度之比为１．２～１．８∶１；梁体两端的铰接机构均以铰接座的止口插入梁体端口内两者用螺栓固定；铰接座上都有销孔，下部有虎口；梁体一端装有保险索。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种便卸式金属铰接顶梁，其特征是梁体为双拱形结构，顶、底面均为圆弧形，两侧为垂直于圆弧弦的直管壁，梁体的高度与宽度之比为1.2～1.8∶1；梁体两端的铰接机构均以铰接座的止口插入梁体端口内两者用螺栓固定；铰接座上都有销孔，下部有虎口；梁体一端装有保险索。2.一种如权利要求1所述的金属铰接顶梁，其特征是铰接机构的两个铰接座上共有3个耳子，每个耳子上均有圆锥形销孔。3.一种如权利要求1所述的金属铰接顶梁，其特征是铰接机构的前座盘上有向上直立...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光淦，
申请(专利权)人：周光淦，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]