一种斜梁机构、连杆机构和液压支架

技术领域

本发明涉及煤炭资源采集领域，尤其涉及一种斜梁机构、连杆机构和液压支架。

背景技术

液压支架是井下煤炭综采工作面的主要支护设备，而作为过渡支架的液压支架属于液压支架的重要部件，液压支架连接在顶梁与底座之间。液压支架在工作过程中要承受较大的外力作用，对强度、刚度和抗冲击性能要求很高。

现有的液压支架设计多采用上、下单连杆的结构，通过上下单连杆连接斜梁和底座，由于单根连杆的强度、刚度都较低。当设计档距较大或强度要求较高时，这种结构很容易发生破坏，不仅容易导致连杆和斜梁的开裂，而且在连杆和斜梁的铰接处易发生别卡现象，导致结构的失效。

发明内容

本发明实施例提供一种斜梁机构、连杆机构和液压支架，用以解决现有液压支架在档距较大或强度要求较高时，连杆和斜梁易开裂，连杆和斜梁铰接处易发生别卡失效的问题。

本发明实施例提供一种斜梁机构，包括：

主筋板、第一加强杆和至少两个斜梁单元；

相邻所述斜梁单元通过一所述主筋板依次层叠连接，所述第一加强杆沿所述斜梁单元的层叠方向设置，所述第一加强杆插接在所述至少两个斜梁单元和所述主筋板中。

根据本发明一个实施例提供的斜梁机构，所述斜梁单元包括：

两个间隔设置的腹板；以及

多个支撑板，间隔设置于两个所述腹板间；

相邻所述斜梁单元上相对的所述腹板通过一所述主筋板连接；所述第一加强杆插接在所述主筋板和各所述斜梁单元的所述腹板中。

根据本发明一个实施例提供的斜梁机构，所述斜梁机构还包括：

底板，所述底板位于所述腹板的底部，所述底板与全部所述斜梁单元的所述腹板连接；

顶板，所述顶板位于所述腹板的顶部，所述顶板与全部所述斜梁单元的所述腹板连接。

根据本发明一个实施例提供的斜梁机构，所述斜梁机构还包括：

两个侧筋板，两个所述侧筋板分别连接在两侧的所述斜梁单元外侧的所述腹板上。

根据本发明一个实施例提供的斜梁机构，所述斜梁机构还包括：上包板，所述上包板连接在所述顶板的顶部，所述上包板的两侧与两个所述侧筋板连接；和/或，

下包板，所述下包板连接在所述底板的底部，所述下包板的两侧与所述侧筋板连接。

根据本发明一个实施例提供的连杆机构，包括：焊板、第二加强杆和至少两个连杆单元；

相邻所述连杆单元通过一所述焊板依次层叠连接，所述第二加强杆沿所述连杆单元的层叠方向设置，所述第二加强杆插接在所述至少两个连杆单元和所述焊板中。

根据本发明一个实施例提供的连杆机构，所述连杆单元为箱体结构，所述箱体结构包括：箱体骨架、设于所述箱体骨架外层的保护面板以及设于所述箱体骨架内部用于支撑所述箱体骨架的支撑面板；

相邻所述箱体结构上相对的所述保护面板通过一所述焊板连接；所述第二加强杆插接在所述焊板和各所述箱体结构沿层叠方向布置的保护面板中。

根据本发明一个实施例提供的连杆机构，相邻所述连杆单元之间设有用于嵌入主筋板的嵌入间隙，所述焊板包括用于避让主筋板的避让区域。

本发明还提供一种液压支架，包括：斜梁机构和/或连杆机构；所述连杆机构通过销轴与所述斜梁机构铰接，所述销轴插接在层叠连接的多个所述斜梁单元和层叠连接的多个所述连杆单元中。

根据本发明一个实施例提供的液压支架，所述连杆机构设有多个，每个所述连杆机构均通过一所述销轴与所述斜梁机构铰接。

本发明实施例提供的斜梁机构、连杆机构和液压支架，斜梁机构设有主筋板、第一加强杆和多个斜梁单元，通过将相邻的斜梁单元通过主筋板连接，并在层叠连接的斜梁单元和主筋板上插接第一加强杆，有效提升斜梁机构的强度和刚度，使该斜梁机构能够适应高强度以及大档距的设计要求，同轴度高，整体结构合理可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的斜梁机构的俯视图；

图2是图1中斜梁机构A-A截面的剖视图；

图3是本发明实施例提供的斜梁机构的侧视图；

图4是本发明实施例提供的主筋的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第一加强杆的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的底板的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的连杆机构的俯视图；

图8是图7中连杆机构B-B截面的剖视图；

图9是本发明实施例提供的连杆单元的侧视图；

图10是本发明实施例提供的连杆单元的俯视图；

图11是本发明实施例提供的焊板的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的液压支架的立体结构示意图；

图13是本发明实施例提供的液压支架的侧视图；

图14是本发明实施例提供的液压支架的截面示意图；

图15是本发明另一实施例提供的液压支架的立体结构示意图；

附图标记：

1：斜梁机构； 101：主筋板； 102：底板；

103：下包板； 104：上包板； 105：第一加强杆；

106：斜梁单元； 107：顶板； 108：侧筋板；

109：腹板 110：支撑板 2：销轴；

3：上连杆机构； 301：连杆单元； 302：焊板；

305：第二加强杆； 306：保护面板； 307：箱体骨架；

308：支撑面板； 4：下连杆机构； 5：第一上连杆机构；

6：第二上连杆机构； 7：第一下连杆机构； 8：第二下连杆机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图3描述本发明实施例的斜梁机构，该斜梁机构 1包括：第一加强杆105、至少两个斜梁单元106和若干主筋板101。斜梁单元106的数量可依据实际档距进行调整。相邻斜梁单元106通过主筋板101依次层叠连接，主筋板101如图4所示，销轴2插接在对应的连杆机构的多个连杆单元301和多个斜梁单元106中。由于单个斜梁机构1中设有多个斜梁单元106，并通过主筋板101连接，使得斜梁机构1的强度和刚度得到大幅提升。

一般情况下，在发现设计档距较大时，可在斜梁机构1中设置两个斜梁单元106和安装在两个斜梁单元106之间的主筋板101，两个斜梁单元106通过主筋板101进行焊接，通过主筋板101连接两个斜梁单元106能够有效提升斜梁机构1的强度。

若档距在此基础上进一步增大，还可继续增加斜梁机构1中斜梁单元106的数量，通过主筋板101将更多斜梁单元106的层叠连接，以满足不同工况下的工作需求。

其中，如图5所示，第一加强杆105可采用加强圆钢，第一加强杆105沿斜梁单元106的层叠方向设置，各斜梁单元106之间的主筋板101上的对应位置设有与第一加强杆105适配的孔道，第一加强杆 105通过各孔道穿插并焊接在至少两个斜梁单元106和主筋板101中，第一加强杆105连接各斜梁单元106和主筋板101，使得整体结构在横向强度大幅度增加。

依据不同工况，第一加强杆105的数量可设置多个，各第一加强杆105可相互平行插接在斜梁单元106和主筋板101中，或相互交错插接在斜梁单元106和主筋板101中。

如图1、图2和图3所示，斜梁单元106包括：两个间隔设置的腹板109以及多个支撑板110。支撑板110间隔设置于两个腹板109 间。相互拼接的腹板109和支撑板110构成斜梁单元106的框架，相邻斜梁单元106上相对的腹板109通过一主筋板101连接；第一加强杆105插接在主筋板101和各斜梁单元106的腹板109中。

斜梁机构1还包括：底板102和顶板107。其中，如图6所示，底板102作为全部斜梁单元106的防护板和焊接板，位于腹板109的底部，底板102同时与全部斜梁单元106的腹板109焊接，底板102 随斜梁单元106的形状折弯，相应的底板102上设有与主筋板101和斜梁单元106适配的安装槽，通过底板102的焊接，增加斜梁机构1 的纵向的整体强度。

进一步地，底板102可设置为多层，通过多层底板进一步增加斜梁机构1的纵向的整体强度。

顶板107作为全部斜梁单元106的防护板和焊接板，位于腹板 109的顶部，顶板107同时与全部斜梁单元106的腹板109连接，增加斜梁机构1的纵向的整体强度。

对应的，斜梁机构1还包括：两个侧筋板108。侧筋板108则作为斜梁单元106的防护板，两个侧筋板108分别连接在两侧的斜梁单元106外侧的腹板109上，配合底板102、顶板107增加整体结构的强度。

此外，斜梁机构1还可增设包板，包板可包覆在底板102、顶板 107或侧筋板108上，亦或者同时包覆在底板102、顶板107或侧筋板108上，通过在不同位置安装包板，可增加斜梁机构1不同位置的强度，防止斜梁机构1开裂。

本实施例中，如图1、图2和图3所示，包板分为上包板104和下包板103。上包板104包覆在顶板107顶部，上包板104的两侧与侧筋板108连接，使顶板107固定在各斜梁单元106的顶部。下包板103则包覆在底板102底部，下包板103的两侧与侧筋板108连接，使底板102固定在各斜梁单元106的底部。

本发明提供的斜梁机构，设有主筋板、第一加强杆和多个斜梁单元，通过将相邻的斜梁单元通过主筋板连接，并在层叠连接的斜梁单元和主筋板上插接第一加强杆，有效提升斜梁机构的强度和刚度，使该斜梁机构能够适应高强度以及大档距的设计要求，同轴度高，整体结构合理可靠。

本发明实施例还提供一种连杆机构，如图7、图8、图9和图10 所示，该连杆机构包括：焊板302、第二加强杆305和至少两个连杆单元301。相邻连杆单元301通过一焊板302依次层叠连接，第二加强杆305沿连杆单元301的层叠方向设置，第二加强杆305插接在全部连杆单元301和焊板302中。

本实施例中，连杆单元301采用箱体结构，如图8、图9和图10 所示，箱体结构包括：箱体骨架307、设于箱体骨架307外层的保护面板306以及设于箱体骨架307内部用于支撑箱体骨架307的支撑面板308。箱体骨架307、支撑面板308和保护面板306构成连杆单元 301，保护面板306用于保护箱体结构的表面。支撑面板308则用于支撑箱体结构，强化连杆单元301的强度。相邻箱体结构上相对的保护面板通过一焊板302连接。第二加强杆305插接在焊板302和各箱体结构沿层叠方向布置的保护面板306中。

其中，焊板302用于增强相邻连杆单元301的连接强度，焊板 302的形状与连杆单元301适配，如图11所示，通过焊板302焊接相邻的两个连杆单元301。

焊板302的数量可依据档距进行调整，一般情况下，在发现设计档距较大时，可在连杆机构中设置两个连杆单元301和焊板302，两个连杆单元301通过焊板302进行焊接，能够有效提升连杆机构的强度。

若档距在此基础上进一步增大，还可继续增加连杆机构中连杆单元301的数量，通过焊板302将更多连杆单元301的层叠连接，以满足不同工况下的工作需求。

同样，第二加强杆305也可采用加强圆钢，第二加强杆305沿连杆单元301的层叠方向设置，各连杆单元301和各连杆单元301之间的焊板302上的对应位置设有与第二加强杆305适配的孔道，第二加强杆305通过各孔道插接在各连杆单元301和焊板302中。第二加强杆305连接各连杆单元301和焊板302，使得整体结构在横向强度大幅度增加。

依据不同工况，第二加强杆305的数量可设置多个，各第二加强杆305可相互平行插接在各连杆单元301和焊板302中，或相互交错插接在各连杆单元301和焊板302中。

此外，相邻连杆单元301之间还设有用于嵌入主筋板101的嵌入间隙。焊板302包括用于避让主筋板101的避让区域。本实施例中，嵌入间隙位于相邻连杆单元301靠近斜梁单元106的侧面，在调整连杆机构(3、4)相对于斜梁机构1转动角度时，主筋板101始终不会与连杆单元301或焊板302接触，有效保证结构不发生别卡现象。

本发明提供的连杆机构，设有焊板、第二加强杆和多个连杆单元，通过将相邻的连杆单元通过焊板连接，并在层叠连接的连杆单元和焊板上插接第二加强杆，有效提升连杆单元的强度和刚度，使该连杆单元能够适应高强度以及大档距的设计要求，同轴度高，整体结构合理可靠。

下面结合图12至图14描述本发明实施例的液压支架，该液压支架用于支撑在顶梁与底座之间，主要包括：斜梁机构1，或连杆机构 (3、4)，或同时包括斜梁机构1和连杆机构(3、4)。斜梁机构1 的顶部与顶梁铰接。同时设有斜梁机构1和连杆机构(3、4)时，连杆机构(3、4)的顶端与斜梁机构1铰接，连杆机构(3、4)的底端与底座铰接。连杆机构(3、4)通过销轴2与斜梁机构1铰接，销轴 2插接在层叠连接的多个斜梁单元106和层叠连接的多个连杆单元 301中。

如图1至图3所示，斜梁机构1包括：主筋板101、第一加强杆 105和多个斜梁单元106。相邻斜梁单元106通过一主筋板101依次层叠连接，第一加强杆105沿斜梁单元106的层叠方向设置，第一加强杆105插接在多个斜梁单元106和主筋板101中。

如图7、图8、图9和图10所示，该连杆机构(3、4)包括：焊板302、第二加强杆305和多个连杆单元301。相邻连杆单元301通过一焊板302依次层叠连接，第二加强杆305沿连杆单元301的层叠方向设置，第二加强杆305插接在至少两个连杆单元301和焊板302 中。斜梁机构1和连杆机构(3、4)的结构可参阅上述实施例，在此不再赘述。

当设计档距较大或强度要求较高时，由于多个连杆单元301层叠连接为一体，多个斜梁单元106层叠连接为一体，使得斜梁机构1和连杆机构(3、4)的强度和刚度得到大幅提升。而且由于每个连杆机构(3、4)中的全部连杆单元301通过一销轴2与斜梁机构1的全部斜梁单元106铰接，使得液压支架整体的同轴度高，铰接处不易发生别卡现象。

一般情况下，连杆机构(3、4)设有多个，每个连杆机构(3、4) 均通过一销轴2与斜梁机构1铰接。

在本发明提供的一具体实施例中，如图12至图14所示，液压支架设有两个连杆机构，两个连杆机构分别为上连杆机构3和下连杆机构4。上连杆机构3和下连杆机构4铰接在斜梁机构1底部的不同位置。

其中，上连杆机构3和下连杆机构4的结构相同，均包括：多个连杆单元。连杆单元的数量可依据实际档距进行调整，上连杆机构3 中的各连杆单元依次层叠连接，同样下连杆机构4中的各连杆单元也依次层叠连接。

本实施例中，上连杆机构3和下连杆机构4均用于支撑在斜梁机构1和底座之间。当设计档距较大或强度要求较高时，由于上连杆机构3和下连杆机构4均是由多个连杆单元层叠连接为一体，使得上连杆机构3和下连杆机构4的强度和刚度得到大幅提升。而且由于上连杆机构3和下连杆机构4中的全部连杆单元通过对应的同一销轴2与斜梁机构1铰接，使得上连杆机构3和下连杆机构4整体的同轴度高，铰接处不易发生别卡现象。

在实际工作中，虽然档距足够大，但为了整体结构的安装，在本发明提供的另一实施例中，如图15所示，液压支架设有四个连杆机构，四个连杆机构分别为第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构7和第二下连杆机构8。

其中，第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构 7和第二下连杆机构8分为两组。第一上连杆机构5与第二上连杆机构6并排设置，第一上连杆机构5与第二上连杆机构6之间设有间隙。第一上连杆机构5与第二上连杆机构6铰接在斜梁机构1底部一处的不同位置。同样，第一下连杆机构7和第二下连杆机构8并排设置，第一下连杆机构7和第二下连杆机构8之间设有间隙，第一下连杆机构7和第二下连杆机构8铰接在斜梁机构1底部另一处的不同位置。第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构7和第二下连杆机构8的结构相同，均包括：多个连杆单元。连杆单元的数量可依据实际档距进行调整，上连杆机构3中的各连杆单元依次层叠连接，同样下连杆机构4中的各连杆单元也依次层叠连接。

本实施例中，第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构7和第二下连杆机构8均用于支撑在斜梁机构1和底座之间。当设计档距较大或强度要求较高时，由于第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构7和第二下连杆机构8均是由多个连杆单元层叠连接为一体，使得强度和刚度得到大幅提升。而且由于第一上连杆机构5、第二上连杆机构6、第一下连杆机构7和第二下连杆机构8中的全部连杆单元通过对应的同一销轴2与斜梁机构1铰接，使得整体的同轴度高，铰接处不易发生别卡现象。

此外，本实施例通过设置多组连杆单元，能够避免在同一连杆机构中设置过多的连杆单元，一方面能够便于整体结构的安装，另一方面能够增加强度的同时降低整体结构中连杆单元的数量，降低了结构的投入成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。