CN111608712A - 一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，包括底座、第一支护板、第二支撑杆和第三支撑杆，所述底座的下方设置有万向轮，所述液压杆的上端连接有支撑柱，所述固定座的左侧螺栓固定有伺服电机，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆之间连接有传动带，所述第一支撑杆的上端轴连接有第二支护板，所述第二支护板的外侧通过连接块连接有侧板，所述侧板的内部开设有容置腔，所述侧板的下端贯穿有限位销。该高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置可以对支护结构进行旋转收缩，有效减小装置在输送过程中的体积，使得装置在井下运输更加轻松，同时旋转收起的支护结构可以对液压设备进行防护，避免液压设备运输过程中发生磕碰。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置。
背景技术
煤是一种可燃性有机岩，主要成分有碳、氢和氧等组成，是最为主要的固体燃料，煤的后续加工产品多种多样，通过气化和液化处理，可以制成不同用途的燃料，同时也可用作化工产品的生产，因此随着工业化的不断发展，人们对煤的需求量也越来越大，使得煤炭开采技术得到了很大程度的发展，不同类型的煤矿在土层中的深度存在着差异，接近地表的煤矿大多采用露天开采的方式，只需移除表面土层即可进行破碎开挖，但是仍有大部分煤矿位于较深处土层，此时只能采用地下开采的方式，在地下开采过程中，需要在井下开掘大量的巷道，为了保持巷道的结构空间，提高围岩稳定性，需要在掘进工作中使用到掘进支护装置对巷道内壁进行支护，但是目前市场上的掘进支护装置仍然存在着一些不足，比如：
1、由于煤矿开采掘进需要在井下进行作业，井下空间有限，且地形复杂，但是目前现有的掘进支护装置大多结构固定，且体积较大，在运输过程中需要占用较大空间，导致装置不便在井下巷道内进行便捷快速移动，从而很大程度上影响了掘进支护装置的运输、架设，存在着一定的使用缺陷；
2、由于井下巷道在掘进施工过程中容易导致围岩结构发生变化，从而影响巷道的稳定性，但是目前市场上的掘进支护装置大多仅采用液压杆进行支撑的方式，不便进行二次支撑，导致装置的支护结构稳定性不理想，存在着一定的使用危险性。
所以我们提出了一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，以便于解决上述中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，以解决上述背景技术提出的目前市场上掘进支护装置结构固定不便进行井下运输和不便对支护稳定性不理想的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，包括底座、第一支护板、第二支撑杆和第三支撑杆，所述底座的下方设置有万向轮，且底座的上方法兰连接有液压杆，并且液压杆与底座之间螺栓固定有固定支板，所述液压杆的上端连接有支撑柱，且支撑柱的下端外侧螺栓固定有固定环，并且支撑柱的外侧螺栓固定有固定座，所述固定座的左侧螺栓固定有伺服电机，且伺服电机的输出端连接有第一螺纹杆，并且固定座的右侧轴承连接有第二螺纹杆，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆之间连接有传动带，所述支撑柱的外侧套接有活动块，且支撑柱的上端螺栓固定有第一支护板，并且活动块的外侧轴连接有第一支撑杆，所述第一支撑杆的上端轴连接有第二支护板，且第一支撑杆的外侧轴连接有第二支撑杆，并且第二支撑杆的外侧连接有绕线轮，所述绕线轮与固定环之间连接有拉索，所述第二支护板的外侧通过连接块连接有侧板，且侧板的外侧轴连接有半齿轮，并且半齿轮的外侧设置有第三支撑杆，所述侧板的内部开设有容置腔，且容置腔的内部设置有活动板，所述侧板的下端贯穿有限位销，且限位销与侧板之间连接有复位弹簧。
优选的，所述第一螺纹杆和第二螺纹杆对称分布，且第一螺纹杆和第二螺纹杆通过传动带构成联动结构，并且第一螺纹杆和第二螺纹杆两者均与活动块螺纹连接。
优选的，所述活动块呈倒置圆台形结构，且活动块的中心位置贯穿有支撑柱，并且活动块与支撑柱构成嵌套结构，同时活动块与第一支撑杆构成旋转结构，且第一支撑杆与第二支护板构成旋转结构。
优选的，所述第一支撑杆的下表面开设有限位槽，且限位槽与第三支撑杆构成卡合结构，并且第三支撑杆与侧板构成旋转结构，同时限位槽与绕线轮关于第一支撑杆的中心线对称分布。
优选的，所述第二支护板的上表面等距设置有限位钉，且限位钉呈弧形结构，并且限位钉与第二支护板焊接为一体化结构。
优选的，所述第二支撑杆与第一支撑杆之间连接有扭力弹簧，且第二支撑杆通过扭力弹簧与第一支撑杆构成弹性旋转结构。
优选的，所述第二支撑杆的上端设置有托块，且托块与第一支护板和第二支护板两者的连接处位置相对应，并且托块贴合于第一支护板和第二支护板两者的下表面。
优选的，所述活动板与容置腔间隙配合，且活动板与侧板构成伸缩结构，并且活动板的外侧等距设置有齿块，同时活动板通过齿块与半齿轮啮合连接，且半齿轮与第三支撑杆焊接为一体化结构。
优选的，所述活动板的上下两端表面均开设有限位孔，且限位孔与限位销构成卡合结构，并且限位销通过复位弹簧与侧板构成弹性伸缩结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置；
1、设置有活动块、支护板和活动板，通过滑动活动板，可以将活动板收入容置腔中，同时控制活动块向下方移动，可以带动支护板进行旋转收起，使得支护板与侧板向液压杆所在的方向靠拢，通过该结构使得装置可以进行旋转收缩，有效减小装置在输送过程中的体积，使得装置在井下运输更加轻松，同时旋转收起的支护结构可以对液压设备进行防护，避免液压设备运输过程中发生磕碰；
2、设置有第二支撑杆和第三支撑杆，当装置旋转支护板进行伸展支护时，可以通过拉索拉动第二支撑杆自动进行旋转，使得第二支撑杆对第一支护板和第二支护板两者的连接处进行二次支撑，同时第三支撑杆可以在活动板自身重力作用下进行旋转，旋转后的第三支撑杆可以对第一支撑杆进行二次支撑，通过该结构使得装置可以在进行支护作业时自动对支护结构进行二次支撑，提高了装置的支护稳定性，使得装置的实用性进一步提高。
附图说明
图1为本发明支护时主视结构示意图；
图2为本发明运输时主视结构示意图；
图3为本发明第一支护板仰视结构示意图；
图4为本发明活动块主视结构示意图；
图5为本发明图1中A处放大结构示意图；
图6为本发明侧板主剖视结构示意图；
图7为本发明第一支撑杆与第二支撑杆连接结构示意图；
图8为本发明第一支撑杆主剖视结构示意图。
图中：1、底座；2、万向轮；3、液压杆；4、固定支板；5、支撑柱；6、固定环；7、固定座；8、伺服电机；9、第一螺纹杆；10、第二螺纹杆；11、传动带；12、活动块；13、第一支撑杆；1301、限位槽；14、第一支护板；15、第二支护板；1501、限位钉；16、第二支撑杆；1601、托块；1602、扭力弹簧；17、绕线轮；18、拉索；19、连接块；20、侧板；21、半齿轮；22、第三支撑杆；23、容置腔；24、活动板；2401、齿块；2402、限位孔；25、限位销；26、复位弹簧。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，包括底座1、万向轮2、液压杆3、固定支板4、支撑柱5、固定环6、固定座7、伺服电机8、第一螺纹杆9、第二螺纹杆10、传动带11、活动块12、第一支撑杆13、第一支护板14、第二支护板15、限位钉1501、第二支撑杆16、绕线轮17、拉索18、连接块19、侧板20、半齿轮21、第三支撑杆22、容置腔23、活动板24、限位销25和复位弹簧26，底座1的下方设置有万向轮2，且底座1的上方法兰连接有液压杆3，并且液压杆3与底座1之间螺栓固定有固定支板4，液压杆3的上端连接有支撑柱5，且支撑柱5的下端外侧螺栓固定有固定环6，并且支撑柱5的外侧螺栓固定有固定座7，固定座7的左侧螺栓固定有伺服电机8，且伺服电机8的输出端连接有第一螺纹杆9，并且固定座7的右侧轴承连接有第二螺纹杆10，第一螺纹杆9与第二螺纹杆10之间连接有传动带11，支撑柱5的外侧套接有活动块12，且支撑柱5的上端螺栓固定有第一支护板14，并且活动块12的外侧轴连接有第一支撑杆13，第一支撑杆13的上端轴连接有第二支护板15，且第一支撑杆13的外侧轴连接有第二支撑杆16，并且第二支撑杆16的外侧连接有绕线轮17，绕线轮17与固定环6之间连接有拉索18，第二支护板15的外侧通过连接块19连接有侧板20，且侧板20的外侧轴连接有半齿轮21，并且半齿轮21的外侧设置有第三支撑杆22，侧板20的内部开设有容置腔23，且容置腔23的内部设置有活动板24，侧板20的下端贯穿有限位销25，且限位销25与侧板20之间连接有复位弹簧26；
第一螺纹杆9和第二螺纹杆10对称分布，且第一螺纹杆9和第二螺纹杆10通过传动带11构成联动结构，并且第一螺纹杆9和第二螺纹杆10两者均与活动块12螺纹连接，通过控制伺服电机8可以带动第一螺纹杆9和第二螺纹杆10进行同步旋转，从而可以带动活动块12沿第一螺纹杆9和第二螺纹杆10进行上下移动，从而可以便捷稳定的调节活动块12的位置；
活动块12呈倒置圆台形结构，且活动块12的中心位置贯穿有支撑柱5，并且活动块12与支撑柱5构成嵌套结构，同时活动块12与第一支撑杆13构成旋转结构，且第一支撑杆13与第二支护板15构成旋转结构，通过控制活动块12进行上下位置调节，可以通过第一支撑杆13推动第二支护板15进行旋转，通过旋转结构的第二支护板15，可以便于改变装置的整体体积，便于装置在井下进行移动运输；
第一支撑杆13的下表面开设有限位槽1301，且限位槽1301与第三支撑杆22构成卡合结构，并且第三支撑杆22与侧板20构成旋转结构，同时限位槽1301与绕线轮17关于第一支撑杆13的中心线对称分布，通过旋转第三支撑杆22，可以使得第三支撑杆22自动卡入第一支撑杆13的下表面，从而使得第三支撑杆22与第二支撑杆16两者在同一直线上，可以实现对第一支撑杆13的二次支撑，提高第一支撑杆13的稳定性；
第二支护板15的上表面等距设置有限位钉1501，且限位钉1501呈弧形结构，并且限位钉1501与第二支护板15焊接为一体化结构，通过旋转第二支护板15，可以使得限位钉1501逐渐插入土层中，从而可以对第二支护板15进行水平方向的限位，提高了装置与巷道之间的连接稳定性；
第二支撑杆16与第一支撑杆13之间连接有扭力弹簧1602，且第二支撑杆16通过扭力弹簧1602与第一支撑杆13构成弹性旋转结构，通过活动块12的移动，可以改变第二支撑杆16与固定环6之间的距离，从而使得拉索18拉动绕线轮17进行转动，使得第二支撑杆16可以自动旋转垂直于第一支撑杆13，使得第二支撑杆16自动对第一支护板14和第二支护板15进行二次支撑，提高了装置的支撑稳定性；
第二支撑杆16的上端设置有托块1601，且托块1601与第一支护板14和第二支护板15两者的连接处位置相对应，并且托块1601贴合于第一支护板14和第二支护板15两者的下表面，通过第二支撑杆16的自动旋转，可以使得托块1601自动贴合于第一支护板14和第二支护板15两者的连接处，从而对两者的连接处进行支撑，避免第一支护板14和第二支护板15两者之间发生旋转，提高了第一支护板14和第二支护板15之间的拼接稳定性；
活动板24与容置腔23间隙配合，且活动板24与侧板20构成伸缩结构，并且活动板24的外侧等距设置有齿块2401，同时活动板24通过齿块2401与半齿轮21啮合连接，且半齿轮21与第三支撑杆22焊接为一体化结构，通过活动板24自身的势能作用，可以使得活动板24沿容置腔23向下滑动，从而可以通过啮合作用带动半齿轮21进行旋转，使得第三支撑杆22旋转支撑第一支撑杆13；
活动板24的上下两端表面均开设有限位孔2402，且限位孔2402与限位销25构成卡合结构，并且限位销25通过复位弹簧26与侧板20构成弹性伸缩结构，通过限位销25的卡合作用，可以对活动板24的位置进行限位，避免活动板24在装置运输过程中从容置腔23滑出，便于装置进行移动、运输。
工作原理：在使用该高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置时，首先，如图1、图3-4和图7所示，移动底座1，使得装置位于巷道中待支护的位置，然后控制液压杆3推动支撑柱5进行上升，使得第一支护板14贴合于巷道的顶部，然后控制伺服电机8带动第一螺纹杆9和第二螺纹杆10进行同步旋转，此时活动块12在第一螺纹杆9和第二螺纹杆10的作用下沿支撑柱5进行上移，活动块12上移过程中会通过第一支撑杆13推动第一支护板14进行旋转、伸展，同时拉索18会拉动绕线轮17进行旋转，使得第二支撑杆16进行同步旋转，当第一支护板14旋转贴合于巷道顶部时，限位钉1501会自动插入土层中，同时第二支撑杆16会带动托块1601贴合于第一支护板14和第二支护板15两者的连接处，从而实现对第一支护板14和第二支护板15的二次支撑，如图5-6和图8所示，拉动限位销25，使得限位销25与限位孔2402脱离卡合状态，此时活动板24会在自身势能作用下沿容置腔23进行滑动，同时活动板24通过其外侧的齿块2401与半齿轮21进行啮合作用，使得半齿轮21带动第三支撑杆22自动进行旋转，使得第三支撑杆22自动卡入限位槽1301中，此时第三支撑杆22与第二支撑杆16在同一直线上，从而实现对侧板20和第一支撑杆13的二次支撑，此时可以完成对煤矿巷道的有效支护；
如图2所示，当需要更换支护位置时，只需向上推动活动板24，使得活动板24收入容置腔23中，并通过限位销25进行限位，同时半齿轮21会带动第三支撑杆22旋转收起，然后在控制活动块12向下方移动，可以使得第一支护板14旋转收起，同时第二支撑杆16会在扭力弹簧1602的弹力作用下自动旋转复位，此时第一支护板14和侧板20逐渐靠近液压杆3，从而有效减小装置的运输体积，便于装置在井下进行移动运输，同时可以对液压杆3进行保护，从而完成一系列工作。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，包括底座(1)、第一支护板(14)、第二支撑杆(16)和第三支撑杆(22)，其特征在于：所述底座(1)的下方设置有万向轮(2)，且底座(1)的上方法兰连接有液压杆(3)，并且液压杆(3)与底座(1)之间螺栓固定有固定支板(4)，所述液压杆(3)的上端连接有支撑柱(5)，且支撑柱(5)的下端外侧螺栓固定有固定环(6)，并且支撑柱(5)的外侧螺栓固定有固定座(7)，所述固定座(7)的左侧螺栓固定有伺服电机(8)，且伺服电机(8)的输出端连接有第一螺纹杆(9)，并且固定座(7)的右侧轴承连接有第二螺纹杆(10)，所述第一螺纹杆(9)与第二螺纹杆(10)之间连接有传动带(11)，所述支撑柱(5)的外侧套接有活动块(12)，且支撑柱(5)的上端螺栓固定有第一支护板(14)，并且活动块(12)的外侧轴连接有第一支撑杆(13)，所述第一支撑杆(13)的上端轴连接有第二支护板(15)，且第一支撑杆(13)的外侧轴连接有第二支撑杆(16)，并且第二支撑杆(16)的外侧连接有绕线轮(17)，所述绕线轮(17)与固定环(6)之间连接有拉索(18)，所述第二支护板(15)的外侧通过连接块(19)连接有侧板(20)，且侧板(20)的外侧轴连接有半齿轮(21)，并且半齿轮(21)的外侧设置有第三支撑杆(22)，所述侧板(20)的内部开设有容置腔(23)，且容置腔(23)的内部设置有活动板(24)，所述侧板(20)的下端贯穿有限位销(25)，且限位销(25)与侧板(20)之间连接有复位弹簧(26)。
2.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述第一螺纹杆(9)和第二螺纹杆(10)对称分布，且第一螺纹杆(9)和第二螺纹杆(10)通过传动带(11)构成联动结构，并且第一螺纹杆(9)和第二螺纹杆(10)两者均与活动块(12)螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述活动块(12)呈倒置圆台形结构，且活动块(12)的中心位置贯穿有支撑柱(5)，并且活动块(12)与支撑柱(5)构成嵌套结构，同时活动块(12)与第一支撑杆(13)构成旋转结构，且第一支撑杆(13)与第二支护板(15)构成旋转结构。
4.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述第一支撑杆(13)的下表面开设有限位槽(1301)，且限位槽(1301)与第三支撑杆(22)构成卡合结构，并且第三支撑杆(22)与侧板(20)构成旋转结构，同时限位槽(1301)与绕线轮(17)关于第一支撑杆(13)的中心线对称分布。
5.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述第二支护板(15)的上表面等距设置有限位钉(1501)，且限位钉(1501)呈弧形结构，并且限位钉(1501)与第二支护板(15)焊接为一体化结构。
6.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述第二支撑杆(16)与第一支撑杆(13)之间连接有扭力弹簧(1602)，且第二支撑杆(16)通过扭力弹簧(1602)与第一支撑杆(13)构成弹性旋转结构。
7.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述第二支撑杆(16)的上端设置有托块(1601)，且托块(1601)与第一支护板(14)和第二支护板(15)两者的连接处位置相对应，并且托块(1601)贴合于第一支护板(14)和第二支护板(15)两者的下表面。
8.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述活动板(24)与容置腔(23)间隙配合，且活动板(24)与侧板(20)构成伸缩结构，并且活动板(24)的外侧等距设置有齿块(2401)，同时活动板(24)通过齿块(2401)与半齿轮(21)啮合连接，且半齿轮(21)与第三支撑杆(22)焊接为一体化结构。
9.根据权利要求1所述的一种高稳定性的伸展式煤矿开采用掘进支护装置，其特征在于：所述活动板(24)的上下两端表面均开设有限位孔(2402)，且限位孔(2402)与限位销(25)构成卡合结构，并且限位销(25)通过复位弹簧(26)与侧板(20)构成弹性伸缩结构。
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