[发明专利]液压支架近似直线轨迹四杆机构

说明书

本发明涉及移机构技术领域，尤其是液压支架近似直线轨迹四杆机构，包括液压支架和四杆机构，液压支架包括平衡千斤顶、后梁、前梁千斤顶和前梁，后梁和前梁铰接；四杆机构包括底座、前连架杆、后连架杆和掩护梁，前连架杆和后连架杆均铰接在底座和掩护梁之间；底座和后梁之间设有立柱；掩护梁与后梁铰接，平衡千斤顶位于掩护梁和后梁的铰接处；前梁的前端点为C；立柱最大限度收缩时，前梁的前端点C向下移动到点C₁处，C₁离地面的垂直高度为H₁=935mm；立柱最大限度伸长时，前梁的前端点C向下移动到点C₂处，C₂离地面的垂直高度为H₂=2635mm；C点轨迹在采高区[H₁,H₂]内呈近似直线且C点的水平摆幅小于等于30mm。本方案可使前梁前端在工作范围内的水平摆幅减小。

技术领域

本发明涉及前移机构技术领域，具体涉及液压支架近似直线轨迹四杆机构。

背景技术

液压支架的架型有支撑式、掩护式和支撑掩护式三类。包括由底座、前连架杆、后连架杆和掩护梁构成铰链四杆机构。前连架杆和后连架杆均铰接在底座和掩护梁之间；底座和后梁之间设有由液压缸驱动伸缩的立柱，通过液压缸驱动立柱的伸缩来控制液压支架升降。而液压支架的技术水平是反映煤矿机械装备水平的重要标志之一，为改善支架控制顶板的能力和支架的受力状况，通常需对该四杆机构进行优化设计，使得立柱7在伸缩的过程中，支架前梁前端点轨迹在采高区内呈近似直线，进而减小前梁前端点与煤壁间水平距离的变化幅度。标准《GB25974.1-2010煤矿用液压支架》规定前梁前端点水平摆幅(即为采高区内的直线度偏差)Δ_C≤80mm。

为了使得支架前梁前端点轨迹呈近似直线，很多研究人员对液压支架近似直线轨迹四杆机构优化设计问题进行了深入研究。如，王忠宾等根据前梁前端点轨迹呈近似双扭线的假设，基于“三点作图法”建立约束优化模型，再应用遗传算法求优化解。

但是现有技术中的液压支架近似直线轨迹铰链四杆机构，前梁前端在工作范围内的水平摆幅仍然过大；不能够进一步确定采高区使液压支架铰链四杆机构的支架前梁前端点在该采高区内的轨迹呈近似直线轨迹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压支架近似直线轨迹四杆机构，对液压支架近似直线轨迹铰链四杆机构进行优化设计，使前梁前端在采高区内的水平摆幅尽可能小。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：