CN105756701A - 一种煤矿掘进巷道u型钢梁运输设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿设备技术领域，具体涉及一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备。本发明提供的一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，包括在巷道顶面和巷道底面之间设置的若干个U型钢梁，所述U型钢梁内侧设有导轨，所述导轨上设有至少两组以上吊轨装置，所述吊轨装置与上部的U型钢梁连接，所述导轨上设有往返运动的运梁装置，所述导轨的工作端设有与吊轨装置连接的超前支护装置，所述导轨的进入端设有抬梁装置，所述抬梁装置与一组吊轨装置连接。本发明在巷道内运装设备时，对巷道底面轨道铺设和空间占用没有限制，从巷道材料准备区域能够一次性将U型钢梁运至迎头掘进机组前部位置，达到了安全和高效的目的。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿设备技术领域，具体涉及一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备。
背景技术
现有技术中，中国专利CN203651935U公开了一种U型钢支架运输车，包括支撑底板机构、挡边、支腿支撑架、顶棚支撑架和轮轴机构，在支撑底板机构的上部两侧分别设有挡边，由所述支撑底板机构和挡边形成“U”形结构，在支撑底板机构的上部面设有三排向上凸起的支撑架，其中任意一排支撑架为顶棚支撑架，其余两排为支腿支撑架，在支撑底板机构的下部两边分别设有轮轴机构。该专利不能解决目前煤矿井下巷道超前支护使用U型钢梁运输时，通过材料车沿矿车轨道运至掘进机组后部位置，要将钢梁运到掘进机组前部，仍需人工搬运，施工时存在现场空间狭小，工人劳动强度大，而且施工是在未掩护的空顶区域施工，施工人员存在不安全隐患的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供的煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，在巷道内运装设备时，对巷道底面轨道铺设和空间占用没有限制，从巷道材料准备区域能够一次性将U型钢梁运至迎头掘进机组前部位置，实现了安全、高效的目的。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，包括在巷道顶面和巷道底面之间设置的若干个U型钢梁，所述U型钢梁内侧设有导轨，所述导轨上设有至少两组以上吊轨装置，所述吊轨装置与上部的U型钢梁连接，所述导轨上设有往返运动的运梁装置，所述导轨的工作端设有与吊轨装置连接的超前支护装置，所述导轨的进入端设有抬梁装置，所述抬梁装置与一组吊轨装置连接。
进一步地，所述导轨包括两个平行设置的工字型钢梁，所述工字型钢梁顶部通过连接板固定连接，所述工字型钢梁底部在立筋两侧的上表面设有若干个规则排列的圆柱销。
进一步地，所述抬梁装置包括两组对称设置的一级翻转机构，两组所述一级翻转机构与一组二级翻转机构铰接，所述一级翻转机构包括与吊轨装置固定连接的抬梁铰链，所述抬梁铰链与一级翻转梁连接且通过两根对称设置的一级翻转千斤顶实现一级翻转，所述一级翻转梁与二级翻转梁铰接且通过一根设置在中间的二级翻转千斤顶连接，所述二级翻转千斤顶与长连杆和短连杆连接实现二级翻转，所述二级翻转梁与抬梁臂铰接且通过两根对称布置的翻斗千斤顶连接，所述翻斗千斤顶与长连杆和短连杆连接实现抬梁臂翻转。
进一步地，所述运梁装置包括在导轨上做往返运动的行走部、翻转工作部和远程操作控制装置，所述行走部包括矩形框架结构的车架，所述车架两侧在相对称的位置分别设有与变速箱连接的驱动马达，所述变速箱的输出轴上设置的第一锥齿轮与从动轴的第二锥齿轮啮合，所述从动轴外侧设置的链轮与导轨内侧的圆柱销啮合传动，所述车架中间位置设置的翻转工作部包括通过转轴与车架铰接的主翻转臂，所述主翻转臂上装有与第一千斤顶、第二千斤顶连接的翻转连接体，所述第一千斤顶一端与主翻转臂上的翻转连接体连接，所述第一千斤顶另一端与车架连接，所述第二千斤顶一端与主翻转臂上的翻转连接体连接，所述第二千斤顶另一端通过第一铰接轴与托梁架连接，所述托梁架与主翻转臂铰接，所述翻转连接体上设有若干个相错设置铰接孔，所述车架与主托梁臂为两个铰点铰接结构。
进一步地，所述吊轨装置包括与U型钢梁连接的U型钢梁夹紧部，所述U型钢梁夹紧部两侧分别设有外行走部和升降调节千斤顶，所述U型钢梁夹紧部的夹紧平台为矩形框架结构，所述夹紧平台两侧对称设有两个夹紧千斤顶，所述夹紧千斤顶上设有夹紧滑块，所述夹紧滑块往返运动与夹紧平台上的固定夹块实现对U型钢梁的夹紧与分离，所述外行走部包括设有液压马达、变速箱和传动链轮的行走小车，所述传动链轮与导轨外侧的圆柱销啮合传动，所述升降调节千斤顶的一端与行走小车铰接，另一端与夹紧平台铰接。
进一步地，所述超前支护装置包括在导轨对称布置的两个固定铰链，所述固定铰链与外连杆连接，所述外连杆与内连杆连接，所述内连杆与支护梁铰接，所述固定铰链与液压缸上的支护千斤顶连接，所述支护千斤顶的端部与支护梁铰接，所述固定铰链与吊轨装置的外行走部固接。
与现有技术相比，优越效果在于：本发明中的运梁装置采用机械替代了人力施工，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率；运梁装置通过采用远程操作控制，实现了运梁过程中，空顶区域无人作业，从根本上解决了施工中的不安全隐患。
附图说明
图1为本发明所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备的结构剖视图；
图2为本发明所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备的右视图；
图3为图1中导轨的俯视图；
图4为图1中导轨的左视图；
图5为图1中抬梁装置的主视图；
图6为图5的俯视图；
图7为图1中运梁装置的俯视图；
图8为图7中的翻转工作部在低位时工作状态示意图；
图9为图7中的翻转工作部在高位时工作状态示意图；
图10为图1中吊轨装置的主视图；
图11为图10的俯视图；
图12为图10的左视图；
图13为图1中超前支护装置的主视图；
图14为图13的俯视图。
附图标记如下：
1-巷道顶面；2-导轨，201-工字型钢梁，202-连接板，203-圆柱销；3-抬梁装置，301-抬梁铰链，302-一级翻转梁，303-一级翻转千斤顶，304-二级翻转千斤顶，305-短连杆，306-长连杆，307-二级翻转梁，308-翻转千斤顶，309-抬梁臂，4-运梁装置，401-驱动马达，402-轴承，403-输出轴，404-第一锥齿轮，405-链轮，406-从动轴，407-第二锥齿轮，408-车架，409-托梁架，410-主翻转臂，411-第一千斤顶，412-翻转连接体，413-第二千斤顶，414-转轴，415-第一铰接轴；5-吊轨装置，501-U型钢梁夹紧部，502-外行走部，503-升降调节千斤顶，504-夹紧平台，505-夹紧滑块，506-夹紧千斤顶，507-行走小车，508-液压马达，509-传动链轮，510-固定夹块；6-U型钢梁，7-超前支护装置，701-固定铰链，702-外连杆，703-内连杆，704-支护梁，705-支护千斤顶；8-巷道底面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1和2所示，具体说明本发明提供的一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，包括在巷道顶面1和巷道底面8之间设置的若干个U型钢梁6，所述U型钢梁6内侧设有导轨2，所述导轨2上设有至少两组以上吊轨装置5，所述吊轨装置5与上部的U型钢梁6连接，所述导轨2上设有往返运动的运梁装置4，所述导轨2的工作端设有与吊轨装置5连接的超前支护装置7，所述导轨2的进入端设有抬梁装置3，所述抬梁装置3与一组吊轨装置5连接。如图3和4所示，所述导轨2包括两个平行设置的工字型钢梁201，所述工字型钢梁201顶部通过连接板202固定连接，所述工字型钢梁201底部在立筋两侧的上表面设有若干个规则排列的圆柱销203。如图5和6所示，所述抬梁装置3包括两组对称设置的一级翻转机构，两组所述一级翻转机构与一组二级翻转机构铰接，所述一级翻转机构包括与吊轨装置5固定连接的抬梁铰链301，所述抬梁铰链301与一级翻转梁302连接且通过两根对称设置的一级翻转千斤顶303实现一级翻转，所述一级翻转梁302与二级翻转梁307铰接且通过一根设置在中间的二级翻转千斤顶304连接，所述二级翻转千斤顶304与长连杆306和短连杆305连接实现二级翻转，所述二级翻转梁307与抬梁臂309铰接且通过两根对称布置的翻斗千斤顶308连接，所述翻斗千斤顶308与长连杆和短连杆连接实现抬梁臂309翻转。如图7-9所示，本发明中的运梁装置4，包括在导轨2上做往返运动的行走部、翻转工作部和远程操做控制装置，所述行走部包括矩形框架结构的车架408，所述车架408两侧相对称位置分别设有与变速箱连接的驱动马达401，驱动马达401为液压马达，所述变速箱的输出轴403上设置的第一锥齿轮404与从动轴406的第二锥齿轮407啮合，所述输出轴403和从动轴406两端设有轴承402，所述从动轴406外侧设置的链轮405与导轨2内侧的柱销啮合传动，优先地，所述导轨2内侧的柱销为圆柱销，所述车架408中间位置设置的翻转工作部包括通过转轴414与车架408铰接的主翻转臂410，所述主翻转臂410上装有与第一千斤顶411、第二千斤顶413连接的翻转连接体412，所述第一千斤顶411一端与主翻转臂410上的翻转连接体412连接，所述第一千斤顶411另一端与车架408连接，所述第二千斤顶413一端与主翻转臂410上的翻转连接体412连接，所述第二千斤顶413另一端通过第一铰接轴415与托梁架409连接，所述托梁架409与主翻转臂410铰接，所述翻转连接体412上设有若干个相错设置铰接孔，所述车架408与主托梁臂为两个铰点铰接结构。
本发明中行走部中行走小车的车架408、驱动马达401上设有制动装置，车架408为一框架组焊件，能保证足够的刚性和强度。两组平行布置的驱动马达401为液压马达、变速箱和传动用的锥齿轮装配在车架408上。小车的车架408上装配一对输出轴403和一对从动轴406，一对输出轴403的内侧安装与主传动轴配合的锥齿轮，输出轴403外侧安装有链轮405，链轮405与内侧导轨上的圆柱销啮合，行走部实现在沿导轨前后运动。工作时，托梁架409在低位时承接抬梁装置传递的U型钢梁，在高位时，使U型钢梁与巷道顶面1相接，固定后实现对顶板支撑，起到防护保护的作用。如图10-12所示，所述吊轨装置5包括与U型钢梁6连接的U型钢梁夹紧部501，所述U型钢梁夹紧部501两侧分别设有外行走部502和升降调节千斤顶503，所述U型钢梁夹紧部501的夹紧平台504为矩形框架结构，所述夹紧平台504两侧对称设有两个夹紧千斤顶506，所述夹紧千斤顶506上设有夹紧滑块505，所述夹紧滑块505往返运动与夹紧平台504上的固定夹块510实现对U型钢梁6的夹紧与分离，所述外行走部502包括设有液压马达508、变速箱和传动链轮509的行走小车507，所述传动链轮509与导轨2外侧的圆柱销203啮合传动，所述升降调节千斤顶503的一端与行走小车507铰接，另一端与夹紧平台504铰接。如图13和14所示，所述超前支护装置7包括在导轨2对称布置的两个固定铰链701，所述固定铰链701与外连杆702连接，所述外连杆702与内连杆703连接，所述内连杆703与支护梁704铰接，所述固定铰链701与支护千斤顶705连接，所述支护千斤顶705的端部与支护梁704铰接，所述固定铰链701与吊轨装置5的外行走部502固接。本发明在煤巷工作面向前掘进一个步距，超前支护装置7移至导轨2前端，支护梁704升起至高位，对掘进后裸露的顶板进行临时支护。在导轨2尾部，将准备安装的U型钢梁使用抬梁装置3从巷道底面8位置抬升到拟安装的高度，调整运梁装置4至抬梁装置3前部合适位置时，抬梁装置3将准备安装的U型钢梁传递至运梁装置4的托梁架409上。运梁装置4沿导轨2向前行走,越过超前支护装置7,至导轨2最前端，运梁装置4上的托梁架409将准备安装的U型钢梁6升起，当U型钢梁6接触到顶板时，对U型钢梁6支撑固定牢固，U型钢梁6安装完成。运梁装置4的托梁架409下降至导轨2下方位置后，运梁装置4返回至导轨2后部位置。将抬梁装置3上的两个翻转梁收离地面，以不影响干涉和行人空间为宜，所有吊轨装置5上U型钢梁夹紧部501的千斤顶全部动作，将夹紧U型钢梁的夹紧滑块505打开，此时导轨2由吊轨装置5的外行走部502承托，外行走部502驱动传动链轮509转动，传动链轮509推动导轨2向前移动一个步距，完成一个工作循环。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述U型钢梁运输设备包括在巷道顶面(1)和巷道底面(8)之间设置的若干个U型钢梁(6)，所述U型钢梁(6)内侧设有导轨(2)，所述导轨(2)上设有至少两组以上吊轨装置(5)，所述吊轨装置(5)与上部的U型钢梁(6)连接，所述导轨(2)上设有往返运动的运梁装置(4)，所述导轨(2)的工作端设有与吊轨装置(5)连接的超前支护装置(7)，所述导轨(2)的进入端设有抬梁装置(3)，所述抬梁装置(3)与一组吊轨装置(5)连接。
2.根据权利要求1所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述导轨(2)包括两个平行设置的工字型钢梁(201)，所述工字型钢梁(201)顶部通过连接板(202)固定连接，所述工字型钢梁(201)底部在立筋两侧的上表面设有若干个规则排列的圆柱销(203)。
3.根据权利要求1所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述抬梁装置(3)包括两组对称设置的一级翻转机构，两组所述一级翻转机构与一组二级翻转机构铰接，所述一级翻转机构包括与吊轨装置(5)固定连接的抬梁铰链(301)，所述抬梁铰链(301)与一级翻转梁(302)连接且通过两根对称设置的一级翻转千斤顶(303)实现一级翻转，所述一级翻转梁(302)与二级翻转梁(307)铰接且通过一根设置在中间的二级翻转千斤顶(304)连接，所述二级翻转千斤顶(304)与长连杆(306)和短连杆(305)连接实现二级翻转，所述二级翻转梁(307)与抬梁臂(309)铰接且通过两根对称布置的翻斗千斤顶(308)连接，所述翻斗千斤顶(308)与长连杆和短连杆连接实现抬梁臂(309)翻转。
4.根据权利要求1所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述运梁装置(4)包括在导轨(2)上做往返运动的行走部、翻转工作部和远程操作控制装置，所述行走部包括矩形框架结构的车架(408)，所述车架(408)两侧在对称的位置分别设有与变速箱连接的驱动马达(401)，所述变速箱的输出轴(403)上设置的第一锥齿轮(404)与从动轴(406)上的第二锥齿轮(407)啮合，所述从动轴(406)外侧设置的链轮(405)与导轨(2)内侧的圆柱销啮合传动，所述车架(408)中间位置设置的翻转工作部包括通过转轴(414)与车架(408)铰接的主翻转臂(410)，所述主翻转臂(410)上装有与第一千斤顶(411)、第二千斤顶(413)连接的翻转连接体(412)，所述第一千斤顶(411)一端与主翻转臂(410)上的翻转连接体(412)连接，所述第一千斤顶(411)另一端与车架(408)连接，所述第二千斤顶(413)一端与主翻转臂(410)上的翻转连接体(412)连接，所述第二千斤顶(413)另一端通过第一铰接轴(415)与托梁架(409)连接，所述托梁架(409)与主翻转臂(410)铰接，所述翻转连接体(412)上设有若干个相错设置的铰接孔，所述车架(408)与主托梁臂为两个铰点铰接结构。
5.根据权利要求1所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述吊轨装置(5)包括与U型钢梁(6)连接的U型钢梁夹紧部(501)，所述U型钢梁夹紧部(501)两侧分别设有外行走部(502)和升降调节千斤顶(503)，所述U型钢梁夹紧部(501)的夹紧平台(504)为矩形框架结构，所述夹紧平台(504)两侧对称设有两个夹紧千斤顶(506)，所述夹紧千斤顶(506)上设有夹紧滑块(505)，所述夹紧滑块(505)往返运动与夹紧平台(504)上的固定夹块(510)实现对U型钢梁(6)的夹紧与分离，所述外行走部(502)包括设有液压马达(508)、变速箱和传动链轮(509)的行走小车(507)，所述传动链轮(509)与导轨(2)外侧的圆柱销(203)啮合传动，所述升降调节千斤顶(503)的一端与行走小车(507)铰接，另一端与夹紧平台(504)铰接。
6.根据权利要求1所述煤矿掘进巷道U型钢梁运输设备，其特征在于，所述超前支护装置(7)包括在导轨(2)对称布置的两个固定铰链(701)，所述固定铰链(701)与外连杆(702)连接，所述外连杆(702)与内连杆(703)连接，所述内连杆(703)与支护梁(704)铰接，所述固定铰链(701)与支护千斤顶(705)连接，所述支护千斤顶(705)的端部与支护梁(704)铰接，所述固定铰链(701)与吊轨装置(5)的外行走部(502)固接。
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