CN102135002A

CN102135002A - 一种远程遥控的机械式可伸缩支柱

Info

Publication number: CN102135002A
Application number: CN 201110029675
Authority: CN
Inventors: 赵兴东; 杨素俊; 曹善川; 田军; 朱万成; 杨天鸿; 李元辉
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-07-27

Abstract

一种远程遥控的机械式可伸缩支柱，属于工程支护领域，由顶盘、上柱体、微调套环、插销、下柱体、扳杆、紧固装置及底座构成，上、下柱体为管状，在上、下柱体上每隔距离H有一个微调孔，上、下柱体之间设置微调套环，微调套环上有四组微调台阶，每两组台阶之间高度相差h，紧固装置利用凸轮原理实现，并配合杠杆原理达到省力的效果。本发明具有重量轻、可调高度范围大、支护强度高、运输方便、可远程遥控拆撤、安全性高的优点，支护可靠，架设方便，适用范围广泛。

Description

一种远程遥控的机械式可伸缩支柱

技术领域

本发明涉及工程支护领域，特别涉及一种远程遥控的机械式可伸缩支柱。

背景技术

顶板事故是采矿工程、岩土工程以及隧道工程领域生产的重大危害之一，如何有效确保工人工作时顶板安全，一直是工程管理研究的核心问题。目前采矿及工程施工时普遍应用的临时支护形式主要包括：液压支柱、水压支柱、锚杆支护、木支护、钢支护等，虽然具有显著的支护效果，但均不能完全有效地保障作业工人的人身安全。现有支护形式都在一定程度上存在不同的缺陷，具体比较如下表所示。

支护类型	存在问题
		钢支护	钢材消耗大、支护劳动强度大、支护过程不安全、不能进行回撤、材料回收利用率低、支护成本高，适用于永久支护
液压支柱	携带不便、劳动强度大、成本高、需要有液压源供给源动力
		水压支柱	携带不便、劳动强度大、成本高、需要有水压源供给源动力
摩擦式金属支柱	适用条件要求严格、安装劳动强度大、成本高、支护与回撤过程不安全，适用于永久支护
		螺旋支柱	质量重、成本高、劳动强度大、支护与回撤过程不安全

发明内容

为克服现有临时支护形式存在的缺陷，本发明提供一种远程遥控的机械式可伸缩支柱。

本发明的技术方案：该远程遥控的机械式可伸缩支柱，由顶盘、上柱体、微调套环、插销、下柱体、扳杆、紧固装置及底座构成。顶盘与上柱体上端采用圆槽套入的方式连接；在上柱体上每隔距离H布置一个初调孔，在上柱体与下柱体之间设置微调套环，微调套环上设置四组微调台阶；下柱体与紧固装置上端连接；紧固装置上连接扳杆，扳杆通过其附带的安全链锁死；紧固装置下端与底座采用万向连接。

本发明支柱架设主要过程如下：

通过上、下柱体间隔H的初调孔进行高度初调；

通过微调套环进一步调整支柱与顶板间的紧固程度，并利用连接在微调套环上的插销锁定；

通过初调孔与微调套环的高度调节，使支柱高度基本与顶板高度相同后，扳动与凸轮在同一轴上的扳杆来带动凸轮转动，利用凸轮的行程轨迹特点使支柱发生伸缩从而实现支柱体紧固；高度调整好后，通过安全链锁死扳杆。

本发明支柱包括不同的规格型号产品，其高度可调范围为1.0m～7.0m，单个支柱的可调高度为0.3m～2.8m。

本发明的有益效果是：该支柱无需动力源，通过机械传动实现升降，远程遥控拆撤、安全性高，具有可调范围大、支护强度大、携带方便、可重复利用的优点，并可推广应用到建筑工程、隧道工程、岩土工程等工程领域，保障人员和设备安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的顶盘结构示意图；

图3为本发明的微调套环结构示意图；

图4为本发明的紧固装置结构示意图；

图5为本发明的底座示结构意图；

图中：1.顶盘，2.上柱体，3.微调套环，4.插销，5.下柱体，6.扳杆，7.紧固装置，8.底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种远程遥控的机械式可伸缩支柱，由顶盘1、上柱体2、微调套环3、插销4、下柱体5、、扳杆6、紧固装置7、底座8构成。顶盘1上附加一层橡胶层来增大与顶板岩石之间的摩擦阻力，防止顶盘与顶板之间发生相对滑动；顶盘1与上柱体2采用圆槽套入的方式连接，架设时可以使顶盘1在360°的范围内转动，以适应不同高度的顶板；在上柱体2与下柱体5之间安设微调套环3，微调套环3上设置四组微调台阶，每两组台阶之间高度相差h，插销4用铁链连接在微调套环上；下柱体5下端套入紧固装置7，并用螺栓固定；紧固装置7核心为凸轮，凸轮轴上设置指示其位置的指示针并连接有扳杆6，扳杆6通过其附带的安全链锁死；紧固装置7与底座8采用万向连接，使底座8可以在任意角度内活动，以便底座与底板严密接触。

本发明支柱架设过程具体步骤：

⑴根据架设地点顶板高度选择合适型号的支柱并把该处顶底板整平，如顶底板岩土较软则需垫上大面积厚木板以防止支柱嵌入围岩内；

⑵将支柱立于架设地点，把扳杆6的卡头卡入齿轮上合适的齿中，转动扳杆6使凸轮指示针指在最低位置，将初调孔设置在最低位置上，根据顶板高度将插销4插入合适的初调孔内；

⑶旋转微调套环2使其设置在较高台阶上，根据顶板实际状况调节顶盘1方向使其与顶板紧密接触；

⑷向柱体方向扳动扳杆6，使凸轮指示针向最高位置转动，直到扳杆与柱体接近平行为止；

⑸用连接在扳杆上的安全链锁死扳杆6，完成支柱架设。

本发明支柱回撤过程具体步骤：

⑴打开扳杆6上的安全链；

⑵将撤绳的第一个环套在插销4挂钩上，第二个环套在扳杆6上，工作人员手持撤绳另一端撤退到安全距离；

⑶在扳杆6转动面内用力拉撤绳使扳杆6向支柱外侧转动，直到扳杆6落地为止，并继续拉撤绳使第二个环从扳杆6上脱落；

⑷压力松弛后，继续拉撤绳，直到把插销4从微调套环3上拉出，此时上柱体2下落，完成支柱回撤。

Claims

1.一种远程操控的机械式可伸缩支柱，其特征在于该支柱由顶盘、上柱体、微调套环、插销、下柱体、扳杆、紧固装置及底座构成；顶盘与上柱体上端连接；在上柱体上每隔距离H布置一个初调孔；在上柱体与下柱体之间设置微调套环，微调套环上设置四组微调台阶；下柱体与紧固装置上端连接；紧固装置上连接有扳杆，扳杆上附有安全链；紧固装置下端与底座连接。

2.根据权利要求1所述的一种远程遥控的机械式可伸缩支柱，其特征在于上、下柱体上初调孔之间间隔H为 60～80mm，采用插销连接紧固；微调套环上设置四组微调台阶，每两组台阶之间高度差h为15～20mm；通过上、下柱体间隔H的初调孔进行高度初调，通过微调套环微调台阶进一步调整支柱与顶板间的紧固程度。

3.根据权利要求1所述的一种远程操控的机械式可伸缩支柱，其特征在于紧固装置利用凸轮原理，通过杠杆作用，将凸轮的高度调整，实现顶板岩石与支柱间的紧固，凸轮的调整高度为15～40mm。

4.根据权利要求1所述的一种远程操控的机械式可伸缩支柱，其特征在于顶盘与上柱体采用圆槽套入的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种远程操控的机械式可伸缩支柱，其特征在于底座与紧固装置采用万向方式连接。

6.根据权利要求1所述的一种远程操控的机械式可伸缩支柱，其特征在于其支护高度可调范围为1.0～7.0m，单个支柱的可调高度为0.3～2.8m。