CN103527190A - 一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置 - Google Patents

Abstract

一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，是由两套乳化液破碎锤和其依附的尾梁和插板组成。乳化液破碎锤包括油缸式破碎锤本体、大流量集成阀块、蓄能器、控制阀和管路，破碎锤本体对称安装在箱框式插板内。连接破碎锤本体的两根管路从插板和尾梁上开设的窗口中穿过。钎杆露出插板外，与插板上齿尖方向一致，且低于齿尖一定距离。破碎锤活塞和钎杆由套环连接，两者可同步运动。遇到插板无法破碎的坚硬大块煤时，操纵插板伸缩和尾梁摆动锁定大块目标，操作控制阀推出钎杆，高速冲击破碎或弱化大块，利用重载冲击实现辅助破煤。正常钎杆处与收回状态，不影响插板正常工作。本发明对于解决较硬煤层放顶煤生产中大块煤压溜问题有显著效果。

Description

一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置

技术领域

本发明涉及一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，用于放顶煤工作面后部大块煤岩的辅助破碎作业。

背景技术

随着放顶煤技术的发展，采煤机割煤厚度和放煤高度都在不断增加，尤其对于硬煤层而言，产生大块的几率越来越大，很多大块超过1m见方。坚硬大块不易破碎，卡在后部造成放顶煤支架尾梁上管路和油缸等设备的刮卡，严重时会压死输送机，造成系统停机。目前处理措施是依靠放顶煤支架尾梁的摆动及插板的伸缩来破碎大块，插板的顶部有一排带有若干尖齿的齿条，插板在普通液压缸的带动下往复运动，伸缩速度较低，因此这种破碎属于准静态的挤压劈裂破碎。上述方法对于较软的煤块破碎效果较好，而破碎坚硬大块煤和岩石时效率较低甚至无法破碎，需要人工进入后部狭小空间进行处理大块，影响生产效率并严重威胁人身安全。

为解决上述问题，迫切需要一种高效的装置，进行大块的辅助破碎，保证放顶煤后部工作面的安全、稳定运行。

发明内容

技术问题：本发明克服现有放顶煤液压支架尾梁中插板伸缩速度慢，破碎效果差的不足，在插板中安设一对乳化液作为动力介质的破碎锤，依靠破碎锤钎杆的高速运动辅助进行后部工作面大块煤的破碎。

技术方案：一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，包括两套乳化液破碎锤以及破碎锤所依附的尾梁、尾梁千斤顶、设在尾梁内的插板、连接插板和尾梁的插板千斤顶组成。所述尾梁为箱框式结构，下部开有窗口，框架内部两侧设滑道。所述插板滑道槽型与尾梁滑道吻合，两个插板千斤顶一端连接在插板中部耳座上，另一端连接在尾梁上，插板下部开有局部封盖式窗口。所述乳化液破碎锤包括油缸式破碎锤本体、蓄能器、大流量集成阀块、控制阀和连接管路，两个破碎锤本体对称置于插板内，钎杆露出插板箱框外，与插板齿尖方向一致；蓄能器为破碎锤的冲击动力源；大流量集成阀块上设有蓄能器进液口、破碎锤上腔接口、破碎锤下腔接口、控制阀接口和排液口，通过管路分别与蓄能器、破碎锤上下腔、控制阀和工作面回液管路相连，其中连接破碎锤上下腔的管路从插板和尾梁窗口中穿过；控制阀和支架换向阀型通用，与液压支架控制阀组并联在一起。

所述破碎锤本体为油缸式，由活塞、钎杆、上缸体和下缸体组成，钎杆和活塞由套环连接以保证两者同步运动，每操作一次控制阀相应完成一次冲击过程；钎杆头低于插板齿尖，以留有加速距离；活塞具有大冲击行程、高冲击速度的特点，单次冲击破坏范围大。

尾梁千斤顶带动尾梁旋转，插板千斤顶实现插板伸缩，两者的复合作用可实现后部空间目标的大范围锁定。正常工作状态破碎锤钎杆处于收回状态，插板独自完成其放煤、挡杆和大块破碎功能；遇到坚硬大块煤岩插板无法单独完成破碎时，操纵尾梁和插板千斤顶将插板顶端齿条压紧大块，操作破碎锤控制阀让钎杆快速击出，利用动能和压力的综合作用对大块目标进行局部破碎，减小插板工作阻力，然后操作插板进行挤压破煤，两者交替进行，完成对大块的有效破碎，解除其对后部运输的阻碍。

本发明具有下述优点：（1）在原有插板的准静态挤压破碎基础上，增加破碎锤的冲击破碎，提高了破碎效率；（2）采用乳化液破碎锤，可直接利用供给工作面液压支架的乳化液，无需增设动力源；（3）活塞和钎杆的同步运动，增加了质量，提高了单次打击的能量，且便于实现复位操作；（4）对于普通易碎大块，冲击破碎锤可不参与工作，系统适应性好。

附图说明

图1是本发明的整体布局图。

图2是图1中I处局部放大图。

图3是本发明的插板与破碎锤本体、插板千斤顶的连接图。

图4 是图3的A-A剖视。

图5是本发明的尾梁结构图。

图6是图5的B-B剖视。

图7是本发明破碎锤本体的结构图。

图中，1：液压支架掩护梁；2：尾梁；3：插板；4：破碎锤本体；5：尾梁千斤顶；6：蓄能器；7：托架；8：大流量集成阀块；9：控制阀；10：液压支架底座；11：上腔管路；12：下腔管路；13：连接管；14：排液管；15：控制管；16：插板千斤顶；2-1，2-2：连接耳座；2-3：导轨；3-1：盖板；3-2：齿条；3-3：托板；4-1：上缸体；4-2：活塞；4-3：套环；4-4：钎杆；4-5：下缸体；C：破碎锤上腔入口；D-破碎锤下腔入口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，在原有低位放顶煤支架系统改进基础上，增设了乳化液破碎锤，具体包括与液压支架掩护梁铰接的尾梁2、连接尾梁2与掩护梁的尾梁千斤顶5、设在尾梁内的插板3、连接插板3与尾梁2的插板千斤顶16以及两套乳化液破碎锤组成，插板3内两侧设有凹槽，槽型与尾梁2内的凸起导轨2-3一致。所述乳化液破碎锤包括设在箱框结构插板3内的油缸式破碎锤本体4、设在液压支架底座10后部空间的蓄能器6和大流量集成阀块8、控制阀9以及连接胶管组成，蓄能器6通过托架7安置在液压支架底座10上，托架7可防止煤岩对蓄能器的碰撞。大流量集成阀块8主要控制活塞的冲击、复位以及蓄能器的充液，阀块8上设蓄能器接口、破碎锤上腔接口、破碎锤下腔接口、控制口和排液口五个接口，分别通过连接管13、上腔管路11、下腔管路12、控制管15和排液管14与蓄能器6、破碎锤上腔入口C、破碎锤下腔入口D、控制阀9和排液管路相连。控制阀9型式和支架操纵阀一致，与支架操作阀叠加一起安装，便于集中控制。除控制管外，两套乳化液破碎系统呈对称布置。

如图3、图4、图5和图6所示，插板3箱框中部留有连接耳座，通过插板千斤顶与尾梁中部连接耳座2-1连接，实现伸缩运动；破碎锤本体4对称置于插板两侧，顶端通过销轴耳座与插板连接，在可伸出尾梁范围设有盖板3-1可防止煤岩碎块的进入，盖板上设托架与托板3-3配合实现对破碎锤本体形成径向支承。

尾梁2与液压支架掩护梁1铰接，尾梁2上的连接耳座2-2与尾梁千斤顶5一端连接，尾梁千斤另一端与掩护梁底部铰接，因此尾梁千斤顶的伸缩可带动尾梁实现旋转运动。尾梁2下部破碎锤对应位置处开窗口，插板由千斤顶16推出或收回过程中，上腔管路11和下腔管路12不会与尾梁发生干涉。

破碎锤本体与插板平行布置，钎杆4-4与齿条3-2的齿尖方向一致，且钎杆头部低于齿条上齿尖端一定距离。

如图7所示，破碎锤本体4由上缸体4-1，活塞4-2，套环4-3，钎杆4-4和破碎锤下缸体4-5组成。活塞4-2和钎杆4-4由套环4-3连接在一起，保证两者的同步运动，同时便于钎杆的更换。

正常工作过程中，钎杆4-4处于收回状态，仅靠插板上的齿条来对大块煤挤压破碎。当遇到坚硬大块煤无法破碎时，操作尾梁千斤顶5和插板千斤顶16锁定大块冲击位置，然后操作控制阀9，两个破碎锤同时或单独冲击大块，破碎或弱化大块煤，收回活塞4-2（钎杆跟着同步收回）；操作插板千斤顶，跟进挤压，并再次操作控制阀9冲击大块煤。插板的扰动和破碎锤的挤压交替进行，直至完成大块煤的有效破碎。

上述实施例是对本发明的有效实施方式进行描述，并非对本方面的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神前提下，普通工程技术人员对本发明做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，包括两套乳化液破碎锤及其依附的插板、尾梁、尾梁千斤顶和插板千斤顶，其特征在于：所述的乳化液破碎锤包括油缸式破碎锤本体、蓄能器、大流量集成阀块、控制阀和管路，两个破碎锤本体对称安装在插板内，破碎锤冲击方向与插板伸缩方向一致。

2.根据权利要求1所述的一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，其特征在于：插板和尾梁在破碎锤本体对应处的下方分别开有窗口，作为上腔管路和下腔管路通道。

3.根据权利要求1所述的一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，其特征在于：破碎锤本体的活塞和钎杆由套环连接，活塞和钎杆同步运动。

4.根据权利要求1、3所述的一种放顶煤液压支架尾梁中的冲击破碎装置，其特征在于：钎杆与插板齿条上的齿尖方向一致，且在活塞完全收回状态时钎杆头部低于齿尖一定距离。

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