[发明专利]一种防冲击超前液压支架的顶梁

说明书

本发明提供了一种防冲击超前液压支架的顶梁，包括前支架，后支架，前顶梁箱体，后顶梁箱体，金属球，聚氨酯球，吸能柱；所述吸能柱由橡胶顶、骨架、固定圈、弹簧、橡胶基体、安装板等组成；骨架由多根弧形钢丝骨架和圆圈钢丝骨架组成，封装在橡胶顶中。顶梁能够快速适应各种情况凹凸不平的顶板，橡胶顶先产生形变，实现一级吸载；然后弹簧和橡胶基体将同时产生弹性变形，实现二级吸载；安装板推移顶梁箱体内金属球和聚氨酯球产生摩擦，实现三级吸载。本发明的一种防冲击超前液压支架的顶梁能够快速自适应全面接顶，承压均匀，适应不同级别的冲击载荷，逐级吸载，有效的吸收顶板的冲击能量，有效提高了巷道超前液压支架的支护效果。

技术领域

本发明涉及煤矿回采巷道超前支护领域，特别涉及一种具有防冲击功能的超前液压支架的顶梁。

背景技术

超前液压支架主要用于煤矿回采巷道的超前临时支护，以保障煤矿开采过程中，巷道顶板的稳定性，但由于煤矿巷道地质条件、工况环境复杂，冲击地压、采动应力等因素的影响，常产生瞬时重载的冲击载荷，这种载荷会直接作用在超前液压支架的顶梁上，引起超前支架失效，失去巷道支撑的作用，导致巷道顶板冒落、坍塌等施工危险，严重影响煤矿开采安全。

发明专利201811143634.7公开了一种超前液压支架自适应顶梁，该方法是通过顶梁与立柱的限位装置，让超前支架顶梁在纵向和横向两个方向都具有一定摆动能力，该方法存在的问题是只能通过改变顶梁横向和纵向的倾斜角来适应具有一定倾斜角度的巷道顶板，而对于凹凸不平的顶板不能密切接触，并且不具有较好的吸能防冲能力，抗冲击性能较差，达不到理想的支护状态。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种防冲击超前液压支架的顶梁，该顶梁能够快速适应凹凸不平的顶板形状，实现与顶板的密切接触，具有瞬时吸载能力，支护强度高，具备全面防护防冲的作用，能有效保证井下开采安全。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种防冲击超前液压支架的顶梁，包括前支架，后支架，前顶梁箱体，后顶梁箱体，金属球，聚氨酯球，吸能柱。

进一步的，前支架、后支架为超前支架的主体部分，前支架上端连接有前顶梁箱体，后支架上端连接有后顶梁箱体，两个箱体中分别装有金属球和聚氨酯球。

更进一步的，前顶梁箱体与后顶梁箱体内均布满金属球与聚氨酯球，且在各个箱体内金属球与聚氨酯球的体积分数比为1:1，其中金属球的直径大小有四种类型，分别为12mm、16mm、18mm、20mm，在各个箱体内的个数比例为1:1:1:1，其中聚氨酯球的直径大小有四种类型，分别为18mm、20mm、24mm、30mm，各个箱体内的个数比例分别为1:1:1:1。

更进一步的，所述吸能柱由橡胶顶、骨架、固定圈、弹簧、橡胶基体、安装板、接头和连接管组成。

更进一步的，骨架由多根弧形钢丝骨架和圆圈钢丝骨架组成。

更进一步的，骨架封装在橡胶顶中，橡胶顶安装在固定圈上，弹簧封装在橡胶基体内，橡胶基体固定在安装板上，固定圈的下端安装有接头，接头的下端固定在连接管上。

更进一步的，顶梁上端并列安装有多根吸能柱，吸能柱可在箱体中上下滑动。

再进一步的，超前液压支架工作前，先将吸能柱的连接管与气源连接，橡胶顶内被充气而膨胀，橡胶顶内气体达到额定压力时，充气过程结束。

本发明的工作原理如下：