1.本发明涉及煤矿设备技术领域，尤其涉及一种复合材料护帮板及其加工工艺。
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，以期创设一种复合材料护帮板及其加工工艺，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.本发明提供了一种复合材料护帮板及其加工工艺，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：一种复合材料护帮板，包括：上蒙皮和下蒙皮，所述上蒙皮和下蒙皮之间包括一容置空间；铰链结构，所述铰链结构至少局部固定于所述容置空间内，所述铰链结构为一体结构，且在所述容置空间外设置有若干安装孔；梁类结构，所述梁类结构固定设置于所述容置空间内，对所述铰链结构进行支撑；泡沫芯材，所述泡沫芯材设置于所述容置空间，对所述容置空间进行填充。
8.进一步地，所述下蒙皮包括板体结构和两挡边，两所述挡边分别位于所述板体结构两端，且与所述板体结构组成u型结构；所述上蒙皮在靠近所述下蒙皮的一端的四周与所述板体结构贴合，中间向远离所述下蒙皮的一端凸起，所述容置空间位于所述凸起与所述板体结构之间，所述上蒙皮设置于两所述挡边之间，且在靠近两所述挡边的两端分别设置有开槽，所述铰链结构通过所述开槽局部位于所述容置空间外。
9.进一步地，所述铰链结构至少在靠近其中一所述挡边的一端设置有两限位平面，两所述限位平面其中一端与所述挡边贴合，另一端与所述开槽远离所述挡边的一端相贴
合，所述挡边与所述开槽通过两所述限位平面对所述铰链结构进行限位。
10.进一步地，所述板体结构在靠近所述上蒙皮的一端固定设置有补强块，所述补强块位于靠近所述铰链结构设置有两所述限位平面的一端，且与所述挡边贴合，所述铰链结构固定于所述补强块上。
11.进一步地，所述铰链结构在所述容置空间内包括至少两连接筋，至少两所述连接筋平行设置，所述梁类结构位于两所述连接筋之间，且至少包括一垂直于两所述连接筋的加强段，所述加强段两端分别与两所述连接筋相贴合。
12.进一步地，所述梁类结构包括若干所述加强段，所述加强段之间设置有连接段，所述连接段垂直于若干所述加强段，所述加强段和所述连接段之间设置有若干角片，每一所述角片其中一端与所述加强段固定连接，另一端与所述连接段固定连接。
13.进一步地，所述下蒙皮在靠近所述上蒙皮的一端设置有容纳槽，所述梁类结构位于所述容纳槽内，所述容纳槽对所述梁类结构进行限位。
14.本发明中还包括一种复合材料护帮板加工工艺，包括如下步骤：将下蒙皮固化成型，并放置于装配台上，在下蒙皮的上表面粘贴胶膜；将铰链结构固定在下蒙皮上，将梁类结构粘贴在下蒙皮上表面，对铰链结构进行支撑；将梁类结构、铰链结构之间填充泡沫芯材，并在泡沫顶端粘贴胶膜；将上蒙皮粘贴在泡沫芯材上，并整体送入烘箱固化成型。
15.进一步地，所述将铰链结构固定在下蒙皮上之前，先在下蒙皮的上表面粘贴上补强块，补强块位于金属铰链受载处，在补强块的上表面粘贴胶膜后，将铰链结构粘贴于补强块上。
16.进一步地，所述将梁类结构粘贴在下蒙皮的上表面后，在梁类结构的直角处粘贴角片。
17.本发明的有益效果为：本发明通过设置上蒙皮、下蒙皮、铰链结构、梁类结构和泡沫芯材，铰链结构用于与液压支架连接，由于铰链为一体结构，可以保证载荷的传载，梁类结构在上蒙皮与下蒙皮之间，对铰链进行支撑，可以有效的提高结构性能，能够承载较大的载荷，泡沫芯材对内部进行填充，达到减重、隔热等作用，其中，铰链结构和梁类结构可以为金属件，也可以为固化加工后的复材件。复合材料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
18.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。
19.图1为本发明护帮板的结构示意图；图2为上蒙皮的结构示意图；图3为下蒙皮的结构示意图；图4为补强块在下蒙皮上的结构示意图；
图5为铰链结构的结构示意图；图6为铰链结构位于下蒙皮上的结构示意图；图7为梁类结构对铰链结构进行支撑的结构示意图；图8为泡沫芯材进行填充后的结构示意图。
具体实施方式
20.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。
21.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。
22.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。
23.如图1至8所示：一种复合材料护帮板，包括：上蒙皮1和下蒙皮2，上蒙皮1和下蒙皮2之间包括一容置空间；铰链结构3，铰链结构3至少局部固定于容置空间内，铰链结构3为一体结构，且在容置空间外设置有若干安装孔；梁类结构4，梁类结构4固定设置于容置空间内，对铰链结构3进行支撑；泡沫芯材5，泡沫芯材5设置于容置空间，对容置空间进行填充。
24.通过设置上蒙皮1、下蒙皮2、铰链结构3、梁类结构4和泡沫芯材5，铰链结构3用于与液压支架连接，由于铰链为一体结构，可以保证载荷的传载，梁类结构4在上蒙皮1与下蒙皮2之间，对铰链进行支撑，可以有效的提高结构性能，能够承载较大的载荷，泡沫芯材5对内部进行填充，达到减重、隔热等作用，其中，铰链结构3和梁类结构4可以为金属件，也可以为固化加工后的复材件。复合材料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。
25.在本实施例中，下蒙皮2包括板体结构21和两挡边22，两挡边22分别位于板体结构21两端，且与板体结构21组成u型结构；上蒙皮1在靠近下蒙皮2的一端的四周与板体结构21贴合，中间向远离下蒙皮2的一端凸起，容置空间位于凸起与板体结构21之间，上蒙皮1设置于两挡边22之间，且在靠近两挡边22的两端分别设置有开槽11，铰链结构3通过开槽11局部位于容置空间外。
26.通过将下蒙皮2设置板体结构21和两挡边22，其中两挡边22对上蒙皮1进行限位，方便安装和定位，上蒙皮1中间凸起，两端设置有开槽11，从而铰链结构3通过开槽11局部位于容置空间外，以满足安装需求，同时铰链结构3为一体结构，且部分位于容置空间内，从而在整体固化成型后，铰链收到的载荷可以传导到护帮板的各处，从而防止局部载荷过大，造成断裂等情况。
27.其中，铰链结构3至少在靠近其中一挡边22的一端设置有两限位平面31，两限位平面31其中一端与挡边22贴合，另一端与开槽11远离挡边22的一端相贴合，挡边22与开槽11通过两限位平面31对铰链结构3进行限位。
28.通过铰链结构3上的两限位平面31和其中一个挡边22和其中一个开槽11，从而对铰链结构3的位置进行固定，防止铰链结构3受力较大之后，与下蒙皮2和上蒙皮1之间的位置产生偏移，从而影响护帮板的使用。
29.作为上述实施例的优选，板体结构21在靠近上蒙皮1的一端固定设置有补强块23，补强块23位于靠近铰链结构3设置有两限位平面31的一端，且与挡边22贴合，铰链结构3固定于补强块23上。
30.为了防止下蒙皮2上局部载荷过大从而造成下蒙皮2撕裂，所以在下蒙皮2上设置补强块23，铰链结构3设置有限位平面31的一端为受载处，将铰链结构3的受载处固定在补强块23上，通过补强块23对载荷分配到下蒙皮2上，增加受力面积，有效的防止了下蒙皮2撕裂。
31.在本实施例中，铰链结构3在容置空间内包括至少两连接筋32，至少两连接筋32平行设置，梁类结构4位于两连接筋32之间，且至少包括一垂直于两连接筋32的加强段41，加强段41两端分别与两连接筋32相贴合。
32.由于铰链结构3为一体结构，所以部分需要位于容置空间内，通过将铰链结构3在容置空间内设置至少两个连接筋32，从而铰链结构3在整体固化成型后，可以起到结构加强的作用，且梁类结构4位于两个连接筋32之间，加强段41垂直于两连接筋32，从而对另一方向进行结构补强。
33.作为上述实施例的优选，梁类结构4包括若干加强段41，加强段41之间设置有连接段42，连接段42垂直于若干加强段41，加强段41和连接段42之间设置有若干角片43，每一角片43其中一端与加强段41固定连接，另一端与连接段42固定连接。
34.通过设置多个加强段41和连接段42，加强段41和连接段42之间设置若干角片43，从而对梁类结构4进一步结构增强，增加梁类结构4的抗屈曲能力，增加载荷承载量。
35.作为上述实施例的优选，下蒙皮2在靠近上蒙皮1的一端设置有容纳槽24，梁类结构4位于容纳槽24内，容纳槽24对梁类结构4进行限位。
36.通过在下蒙皮2上设置容纳槽24，从而对梁类结构4进行限位，防止梁类结构4偏移，从而影响支撑效果。
37.本实施例中还包括一种复合材料护帮板加工工艺，包括如下步骤：将下蒙皮2固化成型，并放置于装配台上，在下蒙皮2的上表面粘贴胶膜；将铰链结构3固定在下蒙皮2上，将梁类结构4粘贴在下蒙皮2上表面，对铰链结构3进行支撑；将梁类结构4、铰链结构3之间填充泡沫芯材5，并在泡沫顶端粘贴胶膜；将上蒙皮1粘贴在泡沫芯材5上，并整体送入烘箱固化成型。
38.其中，将铰链结构3固定在下蒙皮2上之前，先在下蒙皮2的上表面粘贴上补强块23，补强块23位于金属铰链受载处，在补强块23的上表面粘贴胶膜后，将铰链结构3粘贴于补强块23上。
39.作为上述实施例的优选，将梁类结构4粘贴在下蒙皮2的上表面后，在梁类结构4的
直角处粘贴角片43。
40.通过复合材料护帮板加工工艺，其中工艺简单，在固化出下蒙皮2、加工出铰链结构3和梁类结构4后，只需简单的装配，然后整体进行固化，即可获得复合材料护帮板，复合材料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。
41.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。
技术特征：1.一种复合材料护帮板，其特征在于，包括：上蒙皮和下蒙皮，所述上蒙皮和下蒙皮之间包括一容置空间；铰链结构，所述铰链结构至少局部固定于所述容置空间内，所述铰链结构为一体结构，且在所述容置空间外设置有若干安装孔；梁类结构，所述梁类结构固定设置于所述容置空间内，对所述铰链结构进行支撑；泡沫芯材，所述泡沫芯材设置于所述容置空间，对所述容置空间进行填充。2.根据权利要求1所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述下蒙皮包括板体结构和两挡边，两所述挡边分别位于所述板体结构两端，且与所述板体结构组成u型结构；所述上蒙皮在靠近所述下蒙皮的一端的四周与所述板体结构贴合，中间向远离所述下蒙皮的一端凸起，所述容置空间位于所述凸起与所述板体结构之间，所述上蒙皮设置于两所述挡边之间，且在靠近两所述挡边的两端分别设置有开槽，所述铰链结构通过所述开槽局部位于所述容置空间外。3.根据权利要求2所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述铰链结构至少在靠近其中一所述挡边的一端设置有两限位平面，两所述限位平面其中一端与所述挡边贴合，另一端与所述开槽远离所述挡边的一端相贴合，所述挡边与所述开槽通过两所述限位平面对所述铰链结构进行限位。4.根据权利要求3所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述板体结构在靠近所述上蒙皮的一端固定设置有补强块，所述补强块位于靠近所述铰链结构设置有两所述限位平面的一端，且与所述挡边贴合，所述铰链结构固定于所述补强块上。5.根据权利要求1所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述铰链结构在所述容置空间内包括至少两连接筋，至少两所述连接筋平行设置，所述梁类结构位于两所述连接筋之间，且至少包括一垂直于两所述连接筋的加强段，所述加强段两端分别与两所述连接筋相贴合。6.根据权利要求5所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述梁类结构包括若干所述加强段，所述加强段之间设置有连接段，所述连接段垂直于若干所述加强段，所述加强段和所述连接段之间设置有若干角片，每一所述角片其中一端与所述加强段固定连接，另一端与所述连接段固定连接。7.根据权利要求1所述的复合材料护帮板，其特征在于，所述下蒙皮在靠近所述上蒙皮的一端设置有容纳槽，所述梁类结构位于所述容纳槽内，所述容纳槽对所述梁类结构进行限位。8.一种复合材料护帮板加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：将下蒙皮固化成型，并放置于装配台上，在下蒙皮的上表面粘贴胶膜；将铰链结构固定在下蒙皮上，将梁类结构粘贴在下蒙皮上表面，对铰链结构进行支撑；将梁类结构、铰链结构之间填充泡沫芯材，并在泡沫顶端粘贴胶膜；将上蒙皮粘贴在泡沫芯材上，并整体送入烘箱固化成型。9.根据权利要求8所述的复合材料护帮板加工工艺，其特征在于，所述将铰链结构固定在下蒙皮上之前，先在下蒙皮的上表面粘贴上补强块，补强块位于金属铰链受载处，在补强块的上表面粘贴胶膜后，将铰链结构粘贴于补强块上。10.根据权利要求8所述的复合材料护帮板加工工艺，其特征在于，所述将梁类结构粘
贴在下蒙皮的上表面后，在梁类结构的直角处粘贴角片。
技术总结本发明涉及煤矿设备技术领域，尤其涉及一种复合材料护帮板及其加工工艺，护帮板包括：上蒙皮和下蒙皮，上蒙皮和下蒙皮之间包括一容置空间；铰链结构，铰链结构至少局部固定于容置空间内，铰链结构为一体结构，且在容置空间外设置有若干安装孔；梁类结构，梁类结构固定设置于容置空间内，对铰链结构进行支撑；泡沫芯材，泡沫芯材设置于容置空间，对容置空间进行填充。本发明中，由于铰链为一体结构，可以保证载荷的传载，梁类结构在上蒙皮与下蒙皮之间，对铰链进行支撑，可以有效的提高结构性能，能够承载较大的载荷，泡沫芯材对内部进行填充，达到减重、隔热等作用。复合材料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。矿井下作业。矿井下作业。
技术研发人员：谈源 张驰 汤娟 陈浩 闫建兵 王师佑 郭佳新
受保护的技术使用者：常州市新创智能科技有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/7/5
