一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架

技术领域

本发明属于大倾角工作面液压支架防倾倒的技术领域，具体涉及一种通过调整维持液压支架底座水平来防止支架倾倒的装置。

背景技术

我国是煤炭资源大国，煤炭开采是我们获取能源的一种主要方式。随着国家政策对安全的重视以及科学技术的创新发展。煤炭的开采由最初的人力搬运，简单支护逐渐过渡到了综合化机械化采煤。在采煤工作面上，“三机一架”几乎承担着整个煤炭开采的责任。而液压支架作为采煤机，皮带机和刮板输送机搭建的基础显得尤为重要。液压支架是否能够安全平稳的发挥效用对整个采煤工作面的高效生产有着举足轻重的作用。

液压支架稳定的支护作用也能够有效的保护煤矿工人的生命安全。是现代采煤工作中不可缺少的装置之一。但是，由于煤矿储存情况的复杂性，在开采过程中会遇到倾角比较大的煤层，而传统的液压支架并不能很好地适应这类地质条件，使得在使用或移架过程中常因重心偏离导致液压支架倾倒。

由于支架位置关系的紧密性，所以一个支架的倾倒容易形成连锁效应，导致其他支架的也发生倾斜甚至于倾倒。为煤炭的生产工作带来很大的阻碍，也为工人的安全留下了隐患。

为解决大倾角工作面的支架倾倒问题，增加液压支架的支护稳定性，保证矿井的安全生产，迫切需要提出一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架，在保证支架正常支护作用的基础上，可以有效解决大倾角工作面割煤时支架的倾倒问题，通过自动调斜方式来增加大倾角工作面的支架的防倾倒能力，切实保障工作面顶板的稳定性，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架，装置包括：

前梁，顶梁，掩护梁，连杆，立柱，双层式支架底座(支架上层底座和支架下层底座)，电液推杆，双轴倾角仪，PLC控制器，电液控制器，所述前梁与所述顶梁相连；所述掩护梁与所述顶梁相连，连接方式为铰接；所述连杆的上端头与所述掩护梁相连，连接方式为焊接；所述连杆的下端头与所述支架上层底座相连，连接方式为铰接；所述立柱的上端头与所述顶梁相连，所述立柱的下端头与所述支架上层底座相连；所述电液推杆上端与所述上层底座相连，所述电液推杆下部与所述支架下层底座相连；所述双轴倾角仪安装在所述上层底座的下面，与所述PCL控制器相连；所述PCL控制器与所述电液控制器相连；所述电液控制器与所述电液推杆电动机相连。

优选地，所述支架上层底座与所述支架下层底座通过a、b、c、d四根电液推杆相连，电液推杆上端头与支架上层底座下表面铰接相连，电液推杆下端头与支架下层底座上表面焊接相连；支架下层底座的下表面装有双轴倾角仪，以检测支架上层底座是否处于水平状态；双轴倾角仪与PLC控制单元相连，当双轴倾角仪发出信号后，经过PLC控制单元转换为数字信号输出到电液控器，进行支架的调平工作。

优选地，所述双轴倾角仪装在支架上层底座下表面，当双轴倾角仪检测到支架上层底座与水平面产生倾角后，发出信号，通过PLC控制单元转换为数字信号输出到电液控器，经过 D/A转换为模拟信号后与电液控制器中的比较器进行比较形成偏差信号，然后通过校正，放大，输出控制电流，驱动电液推杆进行伸缩调整，直至倾角仪再次检测到上层底座水平为止。

与相关装置相比，本发明具有如下优点：

(1)本发明述及的大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架设计合理，操作简单；

(2)通过将支架底座分为支架上层底座和支架下层底座，结合双轴倾角仪、与PLC控制单元、电液推杆，能够有效解决大倾角工作面支架容易发生倾倒的问题，增加支架控顶的稳定性并完善顶板管理，切实保障工作面顶板的稳定性；

(3)通过调节a、b、c、d四根电液推杆的伸缩量来维持支架上层底座保持水平状态，使液压支架即使在大倾角工作面仍可保证支架上层底座以上受力结构都处于水平面上，调整重心的位置及受力状态，达到防止倾倒的目的；

(4)电液推杆上端头与支架上层底座下表面铰接相连，为适应不同调整角度创造了条件，加强了本实施例的适用性。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，可以更好更完整地理解本发明及更加容易知道其中所伴随的更多优点，但是此处说明所附图用来提供对于本发明的进一步理解，对于构成本发明的一部分结构，本发明的示意图的示意性实施实例及其说明用于解释本发明，但是并不构成对于本发明的不当限定，其中。

图1是一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架的整体结构示意图；

图2是一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架的自动调斜双层式底座整体结构示意图；

图3是一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架的自动调斜双层式底座俯视图示意图；

图中：1—支架上层底座；2—支架下层底座；3—双轴倾角仪；4—电液推杆；5—PCL单片机；6—电液控制器；7—电液推杆电动机；8—前梁；9—顶梁；10—掩护梁；11—立柱；12—连杆。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围：

结合图1、图2与图3所示，一种大倾角工作面支护防倾倒自动调斜双层式液压支架，由支架上层底座1；支架下层底座2；双轴倾角仪3；电液推杆4；PCL单片机5；电液控制器6；电液推杆电动机7；前梁8；顶梁9；掩护梁10；立柱11；连杆12组成。前梁8与顶梁9相连，掩护梁10与顶梁9铰接，连杆12的上端头与掩护梁10焊接，连杆12的下端头与支架上层底座1铰接，立柱11的上端头与顶梁9相连，立柱11的下端头与支架上层底座 1相连，电液推杆4的上端头与支架上层底座1铰接，电液推杆4的下端头与支架下层底座2 焊接，双轴倾角仪3安装与支架上层底座1的下表面，PCL单片机5与双轴倾角仪3相连，电液控制器6与PCL单片机5相连，电液推杆电动机7与电液控制器6相连。

结合图1、图2与图3所示，本发明实施例的具体操作步骤如下：

(1)对立柱11注入乳化液，实现加压并抬升顶梁9使其与工作面顶板密实接触，同时使支架下层底座2与工作面底板密实接触，通过连杆12支撑起掩护梁10，伸出顶梁9前端的前梁8，实现支架的支护作用；

(2)待支架与工作面顶板、底板密实接触并完全撑起后，双轴倾角仪3检测支架上层底座1是否处于水平状态；

(3)当双轴倾角仪3检测到支架上层底座1与水平面产生倾角后，发出信号，通过PLC 单片机5控制单元转换为数字信号输出到电液控器，经过D/A转换成为模拟信号后与电液控制器6中的比较器进行比较形成偏差信号，然后通过校正，放大，控制电液推杆电动机7输出控制电流，驱动a、b、c、d四根电液推杆4进行伸缩调整，直至支架上层底座1与水平面夹角为0；

(4)随工作面不断向前推进，当需要移动支架时，对a、b、c、d四根电液推杆4进行卸压，对支架新的放置位置进行定位并重新支撑顶板，当支架顶梁9与工作面顶板密实接触后，再次进行支架上层底座1的自动调平工作，实现支架对大倾角工作面顶板的有力支护并增加支架的稳定性。

最终实现保证支架正常支护作用的基础上，有效解决大倾角工作面支架容易发生倾倒的问题，增加支架控顶的稳定性并完善顶板管理，切实保障大倾角工作面顶板的稳定性的目的。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。