[00132966]一种采掘支架共用的金属铰接顶梁

　　一种采掘支架共用的金属铰接顶梁—— 　　ZL 201220113345.4介绍 　　金属铰接顶梁为采煤工作面支架的主要构件，分析现用金属铰接顶梁，其存在问题是： 需配悬臂楔。丢失严重是问题之一；另一是安全上存在飞楔隐患，现用措施是悬臂楔必需系链和悬挂； 　　为解决上述问题，特设计了销楔式金属铰接顶梁，其结构与现用金属铰接顶梁基本相同，即梁身两端分别焊接单接头和带销楔的叉接头。不同的是：单铰接头的孔的梁端侧为圆弧面，而梁身侧则为与圆弧面同轴心线的阿基里得螺旋线弧面；叉接头孔进销侧孔与销楔的横截面一致，出销侧孔与销径一致；而圆柱状销的尾段有沿轴线一侧凸出的楔紧段。两顶梁需铰接呈整体梁状工作，销楔的楔楔紧时，两铰接头端的凸弧面与相应铰接头根端凹弧面接触并顶紧而产生摩擦力。而单接头孔梁端侧螺旋弧面是由大半径向小半径转，而销楔的楔紧半径一定，当二者同轴并转动时，二接头就楔紧而不能转动，两顶梁形成整体梁。二顶梁间不作整体连接时，销楔改用圆销段工作。图1和图2为两顶梁铰接呈直线整体梁状态。图3表示两顶梁在呈直线，俯角和仰角状时铰接头结构状况示意图，图中A为已工作顶梁，B为加接梁，B1，B2和B3分别为B梁的三种工作状态，DA1，DA2，DA3分别表示A梁端面（中心线）与B梁单接头根端的镶合面（点）；DB1，DB2和DB3分别表示B梁端面（中心线）与A梁叉接头根端面的镶合面（点）。 　　根据销楔式金属铰接顶梁的结构，可知其特点和用途： 　　1 可作一般顶梁，加接时可呈俯仰14度工作，能满足一般顶板变化要求。 　　2 可作抬棚梁，而且可作直线或上拱折线状连接，其抗弯能力更大，并能多根连接，方便特殊用场支设。 　　3 可自动适应顶板位移（松紧固楔后，基本重合的两铰接孔会错开铰接孔两端弧面轴心线距，且移向采空侧），减小支柱偏心受压，有利支架稳定，这对工作面支架有效工作有重要意义。 　　4 因该顶梁能铰接形成整体梁，即形成较稳定的折线状的梁或柱，在构成支架时不易形成几何可变体结构，因而可将销楔式金属铰接顶梁用于巷道棚子构件，且具有抗弯能力强，运输方便和采煤工作面与采区巷道共用支架构件的优点。 　　5 可作柔性掩护支架的支架梁，且可形成拱状的折线梁，便于调节支架宽度。 　　5 无配件丢失，也无飞楔类事故的可能。 　　6 顶梁操作更方便，也更安全。 　　为了适应用作巷道支护构件时两顶梁交角较小的需要，可将单接头孔梁身侧螺旋线弧面一端延长为圆弧线弧面，使之并具有双向弯特征。对主要用于采煤工作面的销楔式顶梁其单接头孔为两侧边为平行平面，梁身为∏字钢；而主要用于非采煤工作面的销楔式顶梁其单接头梁身侧弧面线为螺旋线弧面加圆弧线弧面，梁身为矿用工字钢。 　　销楔式金属铰接顶梁的结构与现用金属铰接顶梁相差不大，其核心技术同轴异径转动弧面紧固是可靠的，加工工艺也相差不大，支架操比原顶梁更简单，便于试验和推广，有利于改善支护状况，提高生产效率，促进安全生产。 　　销楔式顶梁的设计原仅想取消悬臂楔，但由于能形成整体梁结构，而使其应用范围大大扩张，简化支护管理，这是原未料到的，其使用范围可扩大数十（百）倍，其市场容量巨大。