一种液压支架护帮板及加工方法与流程

1.本发明涉及煤矿设备技术领域，尤其涉及一种液压支架护帮板及加工方法。


背景技术：

2.液压支架是井下煤层开采的重要支护设备，开采井下煤层之前，需要开凿一定数量的井筒、巷道等，液压支架通过支护采场顶板，防止碎石掉落，获得安全作业空间。护帮板是液压支架的一个重要组成部分，起到支护煤壁，防止煤壁片帮的作用。传统的护帮板均为金属构件，随着液压效率的提升和液压支架日益大型化，护帮板自重过大，易生锈腐蚀，防护效果减小，安全性降低，且操作困难，不便于移动和安装。
3.纤维复合材料是一类常见的有机复合材料，具有质地轻、制备简便等优点，已被广泛应用于多种领域，护帮板由于作业场合特殊，故对于力学强度、阻燃性能、抗静电性能、耐磨性能、使用寿命等各个方面要求都比较严格。因此，迫切需要开发一种纤维复合材料的护帮板，使其能够适应煤矿井下作业，并能满足煤矿开采技术的发展需要。
4.鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种液压支架护帮板及加工方法，使其更具有实用性。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种液压支架护帮板及加工方法，从而有效解决背景技术中的问题。
7.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种液压支架护帮板，包括：蒙皮，所述蒙皮内包括一容置空间；预制板体组件，所述预制板体组件固定设置于所述容置空间内，且其中一端与所述蒙皮其中一端内壁贴合，所述预制板体组件另一端为安装面；铰链组件，所述铰链组件固定于所述安装面，且至少局部位于所述蒙皮外，所述铰链组件位于所述蒙皮外的部分设置有若干安装孔；预制梁，所述预制梁固定于所述安装面，对所述铰链组件进行支撑；框体，所述框体至少局部与所述安装面贴合，且在所述铰链组件和所述预制梁处设置有凸起结构，所述凸起结构向远离所述安装面的一端凸起，且对所述铰链组件局部和所述预制梁进行包覆；填充泡沫，所述填充泡沫对所述框体远离所述安装面一端的所述凸起结构之间进行填充，且在远离所述安装面的一端与所述蒙皮另一端内壁贴合。
8.进一步地，所述预制板体组件包括：第一板体，所述第一板体厚度方向的其中一端与所述蒙皮内壁贴合，所述第一板
体在长度延伸方向的其中一端的两侧分别设置有两开槽；两第二板体，两所述第二板体厚度方向的其中一端与所述蒙皮内壁贴合，两所述第二板体在长度延伸方向的其中一端分别位于两所述开槽内，另一端向远离所述第一板体的方向延伸；第三板体，所述第三板体上包括两延伸端，两所述延伸端分别位于两所述开槽内，所述第三板体在厚度方向的其中一端与两所述第二板体远离所述蒙皮的一端固定贴合；其中，所述第一板体厚度方向远离所述蒙皮的一端和所述第三板体厚度方向远离所述蒙皮的一端组成所述安装面。
9.进一步地，所述铰链组件包括两顶部两侧铰链、顶部中间铰链和底部两侧铰链；两所述顶部两侧铰链为分体结构，且分别固定于所述第三板体的所述安装面靠近两所述第二板体的两侧；所述顶部中间铰链为一体结构，固定于所述第三板体的所述安装面上，且位于两所述顶部两侧铰链中间；所述底部两侧铰链为一体结构，固定于所述第一板体的所述安装面上。
10.进一步地，两所述顶部两侧铰链分别包括两铰链块，两所述铰链块之间包括一间隙，所述间隙内固定设置有补强块，所述补强块分别与两所述铰链块固定连接。
11.进一步地，两所述顶部两侧铰链与所述第三板体之间分别设置有补强板，两所述补强板其中一端与所述第三板体固定连接，另一端与所述顶部两侧铰链固定连接；所述顶部中间铰链与所述第三板体之间设置有补强梁，所述补强梁其中一端与所述板体固定连接，另一端与所述顶部中间铰链固定连接。
12.进一步地，所述第三板体和所述补强板上至少局部包覆有预浸料；所述第三板体、所述补强梁和所述顶部中间铰链上至少局部包裹有预浸料。
13.进一步地，所述底部两侧铰链为u型，所述预制梁对所述底部两侧铰链在所述容置空间内的部分进行支撑，所述框体在所述底部两侧铰链在所述容置空间内的部分设置有所述凸起结构。
14.进一步地，所述底部两侧铰链结构包括两平行段和一垂直段，两所述平行段分别位于所述垂直段两端，两所述平行段和一所述垂直段共同组成u型结构，所述垂直段与所述补强梁平行且贴合，两所述平行段至少局部与所述第三板体贴合。
15.进一步地，两所述平行段分别与两所述顶部两侧铰链相贴合。
16.进一步地，所述预制梁设置于两所述平行段之间，且垂直于两所述平行段，所述预制梁两端分别与两所述平行段贴合，对两所述平行段进行支撑。
17.进一步地，所述框体的所述凸起之间设置有加强梁。
18.进一步地，所述预制梁和/或所述加强梁包括：工字梁，所述工字梁为预成型复材结构，且垂直于长度方向的两端为开口；泡沫，所述泡沫对所述开口处进行填充。
19.本发明还包括一种液压支架护帮板加工方法，包括如下步骤：将预制板体组件和预制梁进行预成型，加工出框体；将预制板体组件布置于装配台上，且在上表面粘贴胶膜；将铰链组件粘贴于预制板体组件上；
将预制梁粘贴于预制板体组件上，且位于铰链组件之间，对其支撑；将框体覆盖于预制板体组件、铰链组件和预制梁上，框体上凸起结构与预制梁和铰链组件形状对应，框体粘贴于预制板体组件上；在框体的凸起结构之间填充泡沫，使得填充泡沫顶端和框体顶端为一平面；在填充泡沫顶端和框体的顶端粘贴胶膜；将整体裹上蒙皮，并送入烘箱进行固化成型。
20.进一步地，所述将预制板体组件布置于装配台上，包括如下步骤：将第一板体放置于装配台上，在第一板体的上表面粘贴胶膜；将两个第二板体分别放置在第一板体的两个开槽中，并在第二板体的上表面粘贴胶膜；将第三板体的延伸端对准两个第二板体，将其粘贴在两个第二板体上，并在第三板体的上表面粘贴胶膜。
21.进一步地，所述将铰链组件粘贴于预制板体组件上，包括如下步骤：将顶部中间铰链和顶部两侧铰链固定在第三板体上；将底部两侧铰链粘贴在第一板体上，且底部两侧铰链的局部粘贴在第三板体的延伸端。
22.进一步地，所述将顶部中间铰链和顶部两侧铰链固定在第三板体上，包括如下步骤：在第三板体上粘贴两个补强板和补强梁，分别在补强板和补强梁的上表面粘贴胶膜；将顶部两侧铰链粘贴在补强板上，将顶部中间铰链粘贴在补强梁上；将顶部两侧铰链、补强板和第三板体通过铆接、螺栓连接、螺丝连接中的任意一种或多种方式补强固定；将顶部中间铰链、补强梁和第三板体通过铆接、螺栓连接、螺丝连接中的任意一种或多种方式补强固定；在顶部两侧铰链、补强板和第三板体上局部包裹预浸料，在顶部中间铰链、补强梁和第三板体上局部包裹预浸料。
23.进一步地，所述将顶部中间铰链和顶部两侧铰链固定在第三板体上，还包括：在顶部中间铰链的两个铰链块之间放置补强块，且将补强块分别与两个铰链块进行固定连接。
24.进一步地，所述在框体的凸起结构之间填充泡沫之前，还包括：在框体的凸起结构之间放置加强梁。
25.本发明的有益效果为：本发明通过设置蒙皮、预制板体组件、铰链组件、预制梁、框体和填充泡沫，预制板体组件起到固定支撑作用，对铰链组件进行安装固定，同时对铰链组件受到的载荷进行传导，预制梁对铰链组件进行支撑，增加护帮板整体的抗扭、抗弯能力，框体将铰链组件局部和预制梁进行包覆且固定在预制板体组件上，将蒙皮内的零散件形成一个整体，优化传力路径，且凸起结构也起到结构加强作用，填充泡沫对蒙皮内的空间进行填充，起到塑形、减重、抗屈曲的作用，最后蒙皮进行整体包覆，将其内部零件固定，形成护帮板，使得护帮板重量大大降低、且结构性能优异，可以很好的满足煤矿井下作业。
附图说明
26.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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。
27.图1为护帮板的结构示意图；图2为第一板体的结构示意图；图3为安装第二板体的结构示意图；图4为安装第三板体的结构示意图；图5为安装补强板和补强梁的结构示意图；图6为安装顶部中间铰链的结构示意图；图7为安装顶部两侧铰链的结构示意图；图8为包裹预浸料的结构示意图；图9为安装补强块的结构示意图；图10为安装底部两侧铰链的结构示意图；图11为安装预制梁的结构示意图；图12为工字梁的结构示意图；图13为安装框体的结构示意图；图14为安装加强梁的结构示意图；图15为填充泡沫后的结构示意图；图16为包裹蒙皮后的结构示意图。
具体实施方式
28.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.如图1至16所示：一种液压支架护帮板，包括：蒙皮1，蒙皮1内包括一容置空间；预制板体组件2，预制板体组件2固定设置于容置空间内，且其中一端与蒙皮1其中一端内壁贴合，预制板体组件2另一端为安装面21；铰链组件3，铰链组件3固定于安装面21，且至少局部位于蒙皮1外，铰链组件3位于
蒙皮1外的部分设置有若干安装孔；预制梁4，预制梁4固定于安装面21，对铰链组件3进行支撑；框体5，框体5至少局部与安装面21贴合，且在铰链组件3和预制梁4处设置有凸起结构51，凸起结构51向远离安装面21的一端凸起，且对铰链组件3局部和预制梁4进行包覆；填充泡沫6，填充泡沫6对框体5远离安装面21一端的凸起结构51之间进行填充，且在远离安装面21的一端与蒙皮1另一端内壁贴合。
32.通过设置蒙皮1、预制板体组件2、铰链组件3、预制梁4、框体5和填充泡沫6，预制板体组件2起到固定支撑作用，对铰链组件3进行安装固定，同时对铰链组件3受到的载荷进行传导，预制梁4对铰链组件3进行支撑，增加护帮板整体的抗扭、抗弯能力，框体5将铰链组件3局部和预制梁4进行包覆且固定在预制板体组件2上，将蒙皮1内的零散件形成一个整体，优化传力路径，且凸起结构51也起到结构加强作用，填充泡沫6对蒙皮1内的空间进行填充，起到塑形、减重、抗屈曲的作用，最后蒙皮1进行整体包覆，将其内部零件固定，形成护帮板，使得护帮板重量大大降低、且结构性能优异，可以很好的满足煤矿井下作业。
33.在本实施例中，预制板体组件2包括：第一板体22，第一板体22厚度方向的其中一端与蒙皮1内壁贴合，第一板体22在长度延伸方向的其中一端的两侧分别设置有两开槽221；两第二板体23，两第二板体23厚度方向的其中一端与蒙皮1内壁贴合，两第二板体23在长度延伸方向的其中一端分别位于两开槽221内，另一端向远离第一板体22的方向延伸；第三板体24，第三板体24上包括两延伸端241，两延伸端241分别位于两开槽221内，第三板体24在厚度方向的其中一端与两第二板体23远离蒙皮1的一端固定贴合；其中，第一板体22厚度方向远离蒙皮1的一端和第三板体24厚度方向远离蒙皮1的一端组成安装面21。
34.其中，铰链组件3包括两顶部两侧铰链31、顶部中间铰链32和底部两侧铰链33；两顶部两侧铰链31为分体结构，且分别固定于第三板体24的安装面21靠近两第二板体23的两侧；顶部中间铰链32为一体结构，固定于第三板体24的安装面21上，且位于两顶部两侧铰链31中间；底部两侧铰链33为一体结构，固定于第一板体22的安装面21上。
35.为了满足护帮板功能需要，所以设置两顶部两侧铰链31、顶部中间铰链32和底部两侧铰链33，顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32其承载的载荷较大，为了防止此处的受力过大，导致弯曲或者撕裂，所以在此处设置增强，通过设置第二板体23和第三板体24，来对顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32进行安装。
36.作为上述实施例的优选，两顶部两侧铰链31分别包括两铰链块311，两铰链块311之间包括一间隙，间隙内固定设置有补强块312，补强块312分别与两铰链块311固定连接。
37.通过设置补强块312，使顶部两侧铰链31的铰链块311不是单个承载，降低局部破坏风险。
38.在本实施例中，两顶部两侧铰链31与第三板体24之间分别设置有补强板313，两补强板313其中一端与第三板体24固定连接，另一端与顶部两侧铰链31固定连接；
顶部中间铰链32与第三板体24之间设置有补强梁321，补强梁321其中一端与板体固定连接，另一端与顶部中间铰链32固定连接。
39.通过设置补强板313和补强梁321，对顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32进一步进行结构增强，保证此处的结构。
40.作为上述实施例的优选，第三板体24和补强板313上至少局部包覆有预浸料7；第三板体24、补强梁321和顶部中间铰链32上至少局部包裹有预浸料7。
41.通过包裹预浸料7，可以有效的增加连接强度，降低剥离的风险。
42.在本实施例中，底部两侧铰链33为u型，预制梁4对底部两侧铰链33在容置空间内的部分进行支撑，框体5在底部两侧铰链33在容置空间内的部分设置有凸起结构51。
43.其中，底部两侧铰链33结构包括两平行段331和一垂直段332，两平行段331分别位于垂直段332两端，两平行段331和一垂直段332共同组成u型结构，垂直段332与补强梁321平行且贴合，两平行段331至少局部与第三板体24贴合。
44.由于底部两侧铰链33是固定在第一板体22上，再将两平行段331至少局部与第三板体24贴合，使得第一板体22和第三板体24通过两个平行段331连成整体，而且垂直段332与补强梁321贴合，从而将顶部中间铰链32的受力能够传递给底部两侧铰链33，优化传力路径，增加结构强度。
45.其中，两平行段331分别与两顶部两侧铰链31相贴合。
46.在本实施例中，预制梁4设置于两平行段331之间，且垂直于两平行段331，预制梁4两端分别与两平行段331贴合，对两平行段331进行支撑，增加结构强度，提高抗扭、抗弯能力。
47.作为上述实施例的优选，框体5的凸起之间设置有加强梁52。
48.通过设置加强梁52，进一步对结构进行增强，使得护帮板能够承载更大的载荷。
49.在本实施例中，预制梁4和/或加强梁52包括：工字梁41，工字梁41为预成型复材结构，且垂直于长度方向的两端为开口；泡沫，泡沫对开口处进行填充。
50.通过将预制梁4和/或加强梁52设置为工字梁41和泡沫填充，工字梁41可以为先固化预制的复材件，再设置泡沫，从而起到减重的作用。
51.本实施例中还包括一种液压支架护帮板加工方法，包括如下步骤：将预制板体组件2和预制梁4进行预成型，加工出框体5；将预制板体组件2布置于装配台上，且在上表面粘贴胶膜；将铰链组件3粘贴于预制板体组件2上；将预制梁4粘贴于预制板体组件2上，且位于铰链组件3之间，对其支撑；将框体5覆盖于预制板体组件2、铰链组件3和预制梁4上，框体5上凸起结构51与预制梁4和铰链组件3形状对应，框体5粘贴于预制板体组件2上；在框体5的凸起结构51之间填充泡沫6，使得填充泡沫6顶端和框体5顶端为一平面；在填充泡沫6顶端和框体5的顶端粘贴胶膜；将整体裹上蒙皮1，并送入烘箱进行固化成型。
52.通过设置蒙皮1、预制板体组件2、铰链组件3、预制梁4、框体5和填充泡沫6，预制板
体组件2起到固定支撑作用，对铰链组件3进行安装固定，同时对铰链组件3受到的载荷进行传导，预制梁4对铰链组件3进行支撑，增加护帮板整体的抗扭、抗弯能力，框体5将铰链组件3局部和预制梁4进行包覆且固定在预制板体组件2上，将蒙皮1内的零散件形成一个整体，优化传力路径，且凸起结构51也起到结构加强作用，填充泡沫6对蒙皮1内的空间进行填充，起到塑形、减重、抗屈曲的作用，最后蒙皮1进行整体包覆，将其内部零件固定，形成护帮板，通过上述步骤制作出护帮板，使得护帮板重量大大降低、且结构性能优异，可以很好的满足煤矿井下作业。
53.在本实施例中，将预制板体组件2布置于装配台上，包括如下步骤：将第一板体22放置于装配台上，在第一板体22的上表面粘贴胶膜；将两个第二板体23分别放置在第一板体22的两个开槽221中，并在第二板体23的上表面粘贴胶膜；将第三板体24的延伸端241对准两个第二板体23，将其粘贴在两个第二板体23上，并在第三板体24的上表面粘贴胶膜。
54.顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32其承载的载荷较大，为了防止此处的受力过大，导致弯曲或者撕裂，所以在此处设置增强，通过设置第二板体23和第三板体24，来对顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32进行安装。
55.其中，将铰链组件3粘贴于预制板体组件2上，包括如下步骤：将顶部中间铰链32和顶部两侧铰链31固定在第三板体24上；将底部两侧铰链33粘贴在第一板体22上，且底部两侧铰链33的局部粘贴在第三板体24的延伸端241。
56.作为上述实施例的优选，将顶部中间铰链32和顶部两侧铰链31固定在第三板体24上，包括如下步骤：在第三板体24上粘贴两个补强板313和补强梁321，分别在补强板313和补强梁321的上表面粘贴胶膜；将顶部两侧铰链31粘贴在补强板313上，将顶部中间铰链32粘贴在补强梁321上；将顶部两侧铰链31、补强板313和第三板体24通过铆接、螺栓连接、螺丝连接中的任意一种或多种方式补强固定；将顶部中间铰链32、补强梁321和第三板体24通过铆接、螺栓连接、螺丝连接中的任意一种或多种方式补强固定；在顶部两侧铰链31、补强板313和第三板体24上局部包裹预浸料7，在顶部中间铰链32、补强梁321和第三板体24上局部包裹预浸料7。
57.通过上述步骤，粘贴补强板313和补强梁321，对顶部两侧铰链31和顶部中间铰链32进一步进行结构增强，保证此处的结构，且通过粘接和铆接、螺栓连接或螺丝连接的结合，增强连接强度。
58.其中，将顶部中间铰链32和顶部两侧铰链31固定在第三板体24上，还包括：在顶部中间铰链32的两个铰链块311之间放置补强块312，且将补强块312分别与两个铰链块311进行固定连接。
59.通过设置补强块312，保证铰链块311不是单个承载，降低局部破坏风险。
60.作为上述实施例的优选，在框体5的凸起结构51之间填充泡沫6之前，还包括：在框
体5的凸起结构51之间放置加强梁52。
61.通过放置加强梁52，对内部进一步进行结构增强，增加承载能力，满足煤矿支撑需求。
62.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。