CN110529163A - 一种智能煤矿支架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能煤矿支架，包括托板，所述托板铰接安装有连接板，所述连接板连接有掩护梁，所述掩护梁上铰接安装有顶梁，所述托板上铰接安装有与顶梁相连的一号液压缸，所述顶梁连接有防止顶梁过载转动的支撑装置，所述顶梁上还安装有增加顶梁承载力的加固装置，所述一号液压缸、支撑装置和加固装置均连接有控制器。本发明通过止回杆和棘轮配合支撑顶梁，防止顶梁翻转引发井下塌方，危及工人生命安全；本发明通过加固杆与U形板配合增强二号液压缸的顶升力，防止在支撑过程中二号液压缸损坏导致顶梁翻转引发塌方；本发明通过链条带动链轮转动快速释放摆杆，同时三号液压缸驱动支撑杆支撑顶梁防止顶梁过载坍塌，为工人逃生争取时间。

Description

一种智能煤矿支架
技术领域
本发明涉及煤矿设备技术领域，具体的说是一种智能煤矿支架。
背景技术
随着开采业的大力大展，煤矿支架的需要大幅提升，矿井下开采条件恶劣，环境复杂，大型自动化支架代替人工木质支架成为主流，现有的煤矿支架，功能单一，过载时无法提供报警，导致井下时有小面积塌方发生，危及工人生命安全，同时井下空气中粉尘及瓦斯浓度一直是危害井下安全的重要因素之一，矿井各处瓦斯浓度不同无法全面检测及现场及时稀释排除危险，因此需要一种智能煤矿支架解决上述问题。
发明内容
现为了解决上述技术问题，本发明提出了一种智能煤矿支架。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种智能煤矿支架，包括托板，所述托板铰接安装有连接板，所述连接板连接有掩护梁，所述掩护梁上铰接安装有顶梁，所述托板上铰接安装有与顶梁相连的一号液压缸，所述顶梁连接有防止顶梁过载转动的支撑装置，所述顶梁上还安装有增加顶梁承载力的加固装置，所述一号液压缸、支撑装置和加固装置均连接有控制器。
所述支撑装置包括与掩护梁相连的棘轮，所述掩护梁上设有与对应的棘轮配合的止回杆，所述止回杆连接有二号液压缸，所述掩护梁内设有防止二号液压缸过载的保护机构。
所述加固装置包括铰接安装在顶梁上且沿顶梁宽度方向对称分布的摆杆，所述摆杆内均安装有三号液压缸，所述三号液压缸均连接有支撑杆，所述摆杆均连接有驱动摆杆快速传动的释放机构。
所述保护机构包括与二号液压缸相连的U形板，所述U形板配合有铰接安装在掩护梁上的加固杆，所述加固杆上套装有扭转弹簧，所述加固杆连接有驱动加固杆复位的旋转式电磁阀。
所述释放机构包括与对应的摆杆连接有的链轮，所述链轮上套装有链条，所述链条连接有导杆，所述导杆套装有弹簧，所述弹簧配合有安装在顶梁上以压缩弹簧的挡板，所述导杆连接有防止弹簧意外释放的四号液压缸。
所述顶梁上设有压力传感器和烟雾传感器。
所述顶梁上安装有照明灯，所述照明灯可变换白黄红三种颜色以提示工人井下安全情况。
本发明的有益效果是：本发明通过止回杆和棘轮配合支撑顶梁，防止顶梁翻转引发井下塌方，危及工人生命安全；本发明通过加固杆与U形板配合增强二号液压缸的顶升力，防止在支撑过程中二号液压缸损坏导致顶梁翻转引发塌方；本发明通过链条带动链轮转动快速释放摆杆，同时三号液压缸驱动支撑杆支撑顶梁防止顶梁过载坍塌，为工人逃生争取时间。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明右视结构示意图；
图2为本发明主视图；
图3为本发明图2的A-A局部剖视图；
图4为本发明结构展开示意图
图5为本发明图1中I的放大视图；
图6为本发明图1中II的放大视图；
图7为本发明U形板结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。
如图1至图7所示，一种智能煤矿支架，包括托板1，所述托板1铰接安装有连接板2，所述连接板2连接有掩护梁3，所述掩护梁3上铰接安装有顶梁4，所述托板1上铰接安装有与顶梁4相连的一号液压缸7，所述顶梁4连接有防止顶梁4过载转动的支撑装置5，所述顶梁4上还安装有增加顶梁4承载力的加固装置6，所述一号液压缸7、支撑装置5和加固装置6均连接有控制器。所述托板1底部连接有滑轨11，从而配合支架前进以支撑挖掘后的区域防止坍塌，所述一号液压缸7为多节液压缸以提供足够的顶升力支撑开采区域；所述托板1上设有备用电源12，防止支架电源故障导致支架坍塌引发井下塌方。
所述支撑装置5包括与掩护梁3相连的棘轮51，所述掩护梁3上设有与对应的棘轮51配合的止回杆52，所述止回杆52连接有二号液压缸53，所述掩护梁3内设有防止二号液压缸53过载的保护机构54。所述二号液压缸53带动止回杆52抵紧棘轮51防止顶梁4过载翻转引发井下塌方；所述止回杆52配合有安装在掩护梁3上的滑道52a。
所述加固装置6包括铰接安装在顶梁4上且沿顶梁4宽度方向对称分布的摆杆61，所述摆杆61内均安装有三号液压缸62，所述三号液压缸62均连接有支撑杆63摆杆61过度翻转的限位板65，所述限位板65上包覆有橡胶块65a减少摆杆61与限位板65撞击带来的震动；所述摆杆61均连接有驱动摆杆61快速传动的释放机构64；所述顶梁4上设有防止；所述三号液压缸62带动支撑杆63运动以增加顶梁4的承载力，防止井下塌方的发生。
所述保护机构54包括与二号液压缸53相连的U形板541，所述U形板541配合有铰接安装在掩护梁3上的加固杆542，所述加固杆542上套装有扭转弹簧543，所述加固杆543连接有驱动加固杆543复位的旋转式电磁阀544。所述扭转弹簧543释放带动加固杆542与U形板541配合，防止二号液压缸53过载断裂后顶梁4折叠导致井下塌方。
所述释放机构64包括与对应的摆杆61连接有的链轮641，所述链轮641上套装有链条642，所述链条642连接有导杆643，所述导杆643套装有弹簧644，所述弹簧644配合有安装在顶梁4上以压缩弹簧644的挡板645，所述导杆643连接有防止弹簧644意外释放的四号液压缸646；所述四号液压缸646驱动液压杆回收，通过弹簧644的弹力释放带动链条642运动，从而驱动链轮641转动使摆杆61转动。
所述顶梁4上设有压力传感器8和烟雾传感器9；所述压力传感器8检测顶梁4压力值，当顶梁4压力值超过警戒值后，所述二号液压缸53抵紧止回杆52使止回杆52与棘轮51配合，防止顶梁4折叠；所述烟雾传感器9检测井下空气中粉尘浓度和瓦斯浓度，为防止浓度过高引发井下爆炸，所述喷嘴62喷洒清水稀释瓦斯和粉尘；所述顶梁4上平均分布有多组压力传感器8，以增强检测准确度，所述烟雾传感器9分别为粉尘传感器和瓦斯传感器沿顶梁4宽度方向平行分布；所述压力传感器8、粉尘传感器和瓦斯传感器均与控制器相连，控制器与二号液压缸53、旋转式电磁阀544、四号液压缸646和一号液压缸7相连，控制器接收压力传感器8、粉尘传感器和瓦斯传感器的危险信号，控制二号液压缸53、旋转式电磁阀544和四号液压缸646工作增加顶梁4的支撑力，控制器控制一号液压缸7的启停，从而控制顶梁4的开启的收放。
所述顶梁4上安装有照明灯10，所述照明灯10可变换白黄红三种颜色以提示工人井下安全情况，所述照明灯10为白色则支架工作正常；照明灯10为黄色则瓦斯和粉尘浓度过高，应立即停止开采工作带浓度稀释至安全值再进行工作；照明灯10为红色则顶梁过载，应立即停止工作，加速井下员工撤离，同时加固该区域；照明灯10与控制器相连，当控制器接收到压力传感器8、粉尘传感器和瓦斯传感器的危险信号，即改变照明灯10的颜色。
所述控制器为PLC。
在本发明中，当井下开采需要支撑时，一号液压缸7带动顶梁4升起支撑开采区域；随后，压力传感器8和烟雾传感器9工作，当压力传感器8压力超过警戒值时，照明灯10改为为红色，二号液压缸53带动止回杆52抵紧棘轮51防止顶梁4过载折叠引发井下塌方，同时，扭转弹簧543释放带动加固杆542与U形板541配合，防止二号液压缸53过载断裂后止回杆52无法支撑棘轮51。
当棘轮51压力过大时，一号电机524驱动摆杆521旋转，随后，四号液压缸646驱动液压杆回收，通过弹簧644的弹力释放带动链条642运动，从而驱动链轮641转动使摆杆61转动，同时三号液压缸62带动支撑杆63运动以增加顶梁4的承载力，防止井下塌方的发生。
当支架断电后，电池12紧急启动，以保证支架的正常工作，防止井下塌方。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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。

Claims (7)

1.一种智能煤矿支架，包括托板(1)，所述托板(1)铰接安装有连接板(2)，所述连接板(2)连接有掩护梁(3)，所述掩护梁(3)上铰接安装有顶梁(4)，所述托板(1)上铰接安装有与顶梁(4)相连的一号液压缸(7)，其特征在于：所述顶梁(4)连接有防止顶梁(4)过载转动的支撑装置(5)，所述顶梁(4)上还安装有增加顶梁(4)承载力的加固装置(6)，所述一号液压缸(7)、支撑装置(5)和加固装置(6)均连接有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述支撑装置(5)包括与掩护梁(3)相连的棘轮(51)，所述掩护梁(3)上设有与对应的棘轮(51)配合的止回杆(52)，所述止回杆(52)连接有二号液压缸(53)，所述掩护梁(3)内设有防止二号液压缸(53)过载的保护机构(54)。
3.根据权利要求1所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述加固装置(6)包括铰接安装在顶梁(4)上且沿顶梁(4)宽度方向对称分布的摆杆(61)，所述摆杆(61)内均安装有三号液压缸(62)，所述三号液压缸(62)均连接有支撑杆(63)，所述摆杆(61)均连接有驱动摆杆(61)快速传动的释放机构(64)。
4.根据权利要求2所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述保护机构(54)包括与二号液压缸(53)相连的U形板(541)，所述U形板(541)配合有铰接安装在掩护梁(3)上的加固杆(542)，所述加固杆(542)上套装有扭转弹簧(543)，所述加固杆(543)连接有驱动加固杆(543)复位的旋转式电磁阀(544)。
5.根据权利要求3所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述释放机构(64)包括与对应的摆杆(61)连接有的链轮(641)，所述链轮(641)上套装有链条(642)，所述链条(642)连接有导杆(643)，所述导杆(643)套装有弹簧(644)，所述弹簧(644)配合有安装在顶梁(4)上以压缩弹簧(644)的挡板(645)，所述导杆(643)连接有防止弹簧(644)意外释放的四号液压缸(646)。
6.根据权利要求1所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述顶梁(4)上设有压力传感器(8)和烟雾传感器(9)。
7.根据权利要求1所述的一种智能煤矿支架，其特征在于：所述顶梁(4)上安装有照明灯(10)，所述照明灯(10)可变换白黄红三种颜色以提示工人井下安全情况。
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