一种主支撑杆结构煤矿支架及设计方法技术

技术编号:45540266 阅读:8 留言:0更新日期:2025-06-13 17:43
本发明专利技术提供一种主支撑杆结构煤矿支架及设计方法,主支撑杆包括上撑杆与下撑杆,在底座与主支撑杆之间增加电动增力缸,当电动增力缸提供较小的增力时,上撑杆提供较大的初撑力。上撑杆,下撑杆,顶板与底座之间的铰接部分增加凹凸面接触,提高结构强度。设计方法流程包括,选择支架参数来计算上撑杆长度,下撑杆长度,电动增力缸最大长度,电动增力缸最小长度,电动增力缸所需提供的增力,以及结合建立的煤矿支架的结构与力量控制相关性函数,以电动增力缸的长度控制作为目标,进行PID闭环控制。本发明专利技术提升煤矿支架的稳定性,保证主支撑杆结构煤矿支架电动增力缸技术性能、质量和结构的一致性和稳定性,提升了电动缸控制精度和控制稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿支架,具体为一种主支撑杆结构煤矿支架及设计方法


技术介绍

1、煤矿支架是地下采矿工作中用于顶板支撑的主要机械设备,煤矿支架的可靠性和稳定性直接关系到整个采煤工作面的安全性,是井下采煤工作面最重要的设备之一。现有的煤矿支架广泛采用液压支架的形式,然而液压油泄露恶化工作环境,污染地下水,给地下操作员带来了严重的安全隐患和工作不便。

2、液压支架依靠液压油作为传递动力的介质,由液压泵将液压油加压后输送到相应的液压回路中,驱动电动缸内部的活塞等部件运动,从而带动负载进行动作。液压支架液压油泄露部位主要集中在支撑立柱,在拆除和检查有液体泄漏的立柱时,泄漏的原因主要都是由于密封故障而出现的问题,现有技术无法解决液压支架密封失效导致泄露问题。其次,液压系统存在着液压油的流动、元件动作等过程,整体响应速度相对较慢,控制精度也不够高。

3、将煤矿支架电动化,可以从根本上解决泄露问题。若是简单的将液压驱动立柱换成电驱动立柱,就会出现初撑力不足的问题。因此,亟待设计一种主支撑杆结构煤矿支架,改变主支撑结构加入电动增力缸,解决电动支架初本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种主支撑杆结构煤矿支架,包括主支撑杆,电动增力缸(5),顶板(1),底座(4),掩护梁(7)和连杆(6),其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种主支撑杆结构煤矿支架,其特征在于,所述煤矿支架主支撑结构在非运行状态,电动增力缸(5)上端缩回缸内,上撑杆(2)与下撑杆(3)夹角较小,顶板(1)与底座(4)距离较小,煤矿支架主支撑结构运行时,电动增力缸(5)上端向外伸出,带动上撑杆(2)下端与下撑杆(3)上端运动,使上撑杆(2)与下撑杆(3)之间的夹角增大,带动顶板(1)上升。

3.根据权利要求1所述的一种主支撑杆结构煤矿支架,其特征在于,所述顶板(1)在上升...

【技术特征摘要】

1.一种主支撑杆结构煤矿支架,包括主支撑杆,电动增力缸(5),顶板(1),底座(4),掩护梁(7)和连杆(6),其特征在于,

2.根据权利要求1所述的一种主支撑杆结构煤矿支架,其特征在于,所述煤矿支架主支撑结构在非运行状态,电动增力缸(5)上端缩回缸内,上撑杆(2)与下撑杆(3)夹角较小,顶板(1)与底座(4)距离较小,煤矿支架主支撑结构运行时,电动增力缸(5)上端向外伸出,带动上撑杆(2)下端与下撑杆(3)上端运动,使上撑杆(2)与下撑杆(3)之间的夹角增大,带动顶板(1)上升。

3.根据权利要求1所述的一种主支撑杆结构煤矿支架,其特征在于,所述顶板(1)在上升过程中接触到煤层,此时上撑杆(2)与下撑杆(3)夹角较大,电动增力缸(5)与下撑杆(3)的夹角在特定范围内可以用较小的力,继续推动上撑杆(2)下端和下撑杆(3)上端运动,使顶板(1)继续上升,提供较大的初撑力,上撑杆(2)与下撑杆(3)夹角达到最大180度时,顶板(1)上升高度达到最大。

4.一种根据权利要求1所述的主支撑杆结构煤矿支架设计方法包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的主支撑杆结构煤矿支架设计...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强孙守吉张定堂董祥伟苏金鹏田莹冯龙张继业郭星言安冠桦
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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