[发明专利]一种顶梁可旋转自复位的超前液压支架

权利要求书

1.一种顶梁可旋转自复位的超前液压支架，其特征在于，包括底座、立柱、顶梁、立柱与底座固定卡扣、顶梁可旋转自复位机构；所述底座通过与巷道底板岩层进行有效接触，为超前液压支架对顶板岩层形成有效支护力提供支点；所述立柱用于对巷道顶板提供有效支护力；所述顶梁用于与巷道顶板岩层进行接触，并通过立柱对巷道顶板岩层形成有效支护；所述立柱与底座固定卡扣用于将立柱与底座进行固定，防止立柱出现水平方向移动；所述顶梁可旋转自复位机构用于将立柱与顶梁进行铰接，并满足当巷道顶板平面与巷道底板平面处于非平行状态时，支架顶梁可以围绕立柱球头进行旋转；当支架进行降架操作后，支架顶梁可自动旋转复位至正常状态。

2.根据权利要求1所述的底座，其特征在于，包括底座主体、立柱左侧压块、立柱右侧压块；其中，通过立柱左侧压块与立柱右侧压块可以有效限制立柱上下移动。

3.根据权利要求1所述的立柱，其特征在于，包括立柱缸体、伸缩杆体、立柱球头，立柱球头与伸缩杆体采用分体式设计，立柱球头的直径应大于伸缩杆体的直径，立柱球头通过球头内的螺纹与伸缩杆体上的螺杆连接固定；立柱球头设置左侧弹性卡槽与右侧弹性卡槽，用于放置复位弹性体，并在安装过程中为安装扳手提供紧固卡位。

4.根据权利要求1所述的顶梁，其特征在于，包括顶梁主体、立柱柱窝、顶梁可旋转自复位机构限位板、顶梁可旋转自复位机构固定销孔、销轴固定卡槽。

5.根据权利要求1所述的顶梁可旋转自复位机构，其特征在于，包括立柱球头限位环、复位弹性垫圈，二者均采用圆环形整体设计。

6.根据权利要求5所述的立柱球头限位环，其特征在于，包括限位环与顶梁固定卡孔、复位弹性垫圈固定孔、复位弹性垫圈卡块、复位弹性垫圈卡槽。

7.根据权利要求5所述的复位弹性垫圈，其特征在于，包括立柱球头限位环连接孔、弹性垫圈与顶梁固定卡孔。

8.根据权利要求1所述的一种顶梁可旋转自复位的超前液压支架，其特征在于，两根立柱的进液系统采用串联设计，但两根立柱分别设计安全阀。

9.根据权利要求1所述的一种顶梁可旋转自复位的超前液压支架，其特征在于，支架立柱与顶梁采用特殊安装工艺，包括：首先将立柱球头限位环放置于立柱的伸缩杆体上，然后将立柱球头与立柱杆体通过球头内的螺纹与伸缩杆体上的螺杆连接固定；然后将复位弹性垫圈置于立柱球头限位环内，并采用螺栓通过复位弹性垫圈固定孔、立柱球头限位环连接孔将复位弹性垫圈与立柱球头限位环连接固定，此时，复位弹性垫圈与立柱球头紧密接触；将立柱球头限位环的长边与顶梁的长边平行放置，将立柱球头放置于顶梁的柱窝内，并按顺时针或逆时针方向旋转90°，采用销轴通过顶梁可旋转自复位机构固定销孔、限位环与顶梁固定卡孔、弹性垫圈与顶梁固定卡孔将顶梁与立柱进行连接固定，并利用U型卡子通过销轴固定卡槽将销轴固定，完成顶梁与立柱的安装。

10.一种顶梁可旋转自复位的超前液压支架的支护工艺为，首先通过立柱进液孔采用大流量供液方式向立柱内注入乳化液，两根立柱同时升起；当支架顶梁与顶板初始接触时，采用小流量供液方式，由于两根立柱采用串联进液方式，支架两根立柱的供液压力相同，可以实现沿顶梁长边方向支架顶梁与巷道顶板的充分接触，此时顶梁可以沿顶梁长边方向绕两根立柱进行旋转，保证顶梁与巷道顶板的充分接触；然后继续采用小流量供液方式，实现支架顶梁沿顶梁短边方向与顶板岩层表面充分接触，此时支架顶梁为了适应顶板岩层变形后的平面角度变化，顶梁短边方向将围绕立柱发生旋转，旋转过程中立柱球头横向挤压复位弹性垫圈的两侧，导致复位弹性垫圈内储存一定的横向挤压力；当支架顶梁与巷道围岩表面充分接触后，则采用大流量供液方式对巷道顶板岩层进行充分支护；当超前液压支架完成支护后，首先采用小流量泄液的方式降低支架高度，此时复位弹性垫圈将释放对立柱球头的横向挤压力，促使支架顶梁缓慢自动回复至正常状态；最后采用大流量泄液，进行快速降架，完成超前液压支架的一个支护循环。