CN112922648B - 一种轨道式液压组合支架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轨道式液压组合支架，包括支架系统和伸缩轨道装置；支架系统包括若干个横向布置的支架模块，支架模块包括中间梁，中间梁的两端对称设有两个能够伸出的连接梁，连接梁远离中间梁一端的底部与液压伸缩立柱伸出端顶部铰接；伸缩轨道装置包括若干个依次嵌套滑动连接在一起的拱形截面梁以及若干个用于控制各个拱形截面梁伸缩的推移油缸，拱形截面梁两端杆件的底部均设有液压伸缩托架，中间梁的底部设有四个分别与拱形截面梁两端杆件构成移动副且用于推进支架模块移动的三级行进轮,本装置能够解决现有技术中巷道支护反复支撑顶板、移架速度慢的技术问题。

Description

一种轨道式液压组合支架
技术领域
本发明属于矿山机械装备领域，具体涉及一种轨道式液压组合支架。
背景技术
煤炭在我国能源消费结构中仍处于主导地位，目前煤炭开采综采设备成熟，综采作业效率较高，但是巷道井下掘进能力不足，已经成为限制煤炭开采效率的主要因素。利用快速掘进技术实现巷道的高效掘进在当下得到广泛应用，但是其支护方案繁琐、自动化程度低，极大地影响了巷道掘进效率。为了提高巷道掘进的速率，研究如何提高巷道支护设备的移动速度，避免对巷道顶板的反复支撑，以及提高其可靠性以保证操作工的安全，是巷道支护设备开发过程中亟需解决的问题。
传统支护设备不能很好地对巷道进行有效支护，存在移动速度慢、安全性差等诸多问题。现有的技术中，中国专利CN112302699A提出了一种双联多组自移迈步式快掘临时支架，虽然结构简单，操作方便，但其移架方式采用迈步式，移架速度较慢，并且移架时掘进机需停机，支护效率受限。中国专利CN101956562A提出了一种自移式顺槽超前支护支架，虽然操作方便，在移架过程节省了人工劳动，但是其移架速度较慢，支护效率受限，并且没有解决对巷道顶板反复支撑的问题，难以适应巷道顶底板的起伏。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种轨道式液压组合支架，其能够解决现有技术中巷道支护反复支撑顶板、移架速度慢的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种轨道式液压组合支架，包括支架系统和伸缩轨道装置；所述支架系统包括若干个横向布置的支架模块，所述支架模块包括中间梁，所述中间梁的两端对称设有两个能够伸出的连接梁，所述中间梁的两端还分别设有用于控制连接梁伸缩的伸缩油缸，所述连接梁远离中间梁一端的底部与液压伸缩立柱伸出端顶部铰接；所述伸缩轨道装置包括若干个依次嵌套滑动连接在一起的拱形截面梁以及若干个用于控制各个拱形截面梁伸缩的推移油缸，所述拱形截面梁两端杆件的底部均设有液压伸缩托架，所述中间梁的底部设有两个分别与拱形截面梁两端杆件构成移动副且用于推进支架模块移动的行进轮，所述中间梁的底部还设有用于控制行进轮工作的驱动系统，所述伸缩油缸、液压伸缩立柱、推移油缸、液压伸缩托架分别与液压控制站油路连接。
优选地，所述伸缩轨道装置包括3个依次嵌套滑动连接在一起的第一拱形截面梁、第二拱形截面梁以及第三拱形截面梁，第一拱形截面梁上设有用于控制第二拱形截面梁伸缩的第一推移油缸，第二拱形截面梁上设有用于控制第三拱形截面梁的第二推移油缸。
优选地，所述行进轮采用三级行进轮，其轮辋采用三级圆弧结构，其中一级圆弧与第一拱形截面梁圆弧直径相等，二级圆弧与第二拱形截面梁圆弧直径相等，三级圆弧与第三拱形截面梁圆弧直径相等。
优选地，所述驱动系统包括固定在中间梁底部的驱动电机和减速器,所述驱动电机伸出端与减速器输入端连接，所述减速器输出端与行进轮的转轴固定连接。
优选地，所述伸缩轨道装置最大伸展距离大于支架系统的最大布置长度，所述伸缩轨道装置的宽度小于支架系统的最大伸展宽度。
优选地，所述液压伸缩托架、液压伸缩立柱的底部均与滑靴焊接固定。
优选地，所述中间梁底部通过行进轮基座连接行进轮。
本发明的有益效果在于：
本发明采用支架系统配合伸缩轨道装置，结构简单，操作方便，支架模块通过行进轮与伸缩轨道装置的配合实现移架，移架便捷迅速；伸缩轨道装置采用拱形截面结构，可以有效解决支护过程中巷道顶板的煤掉落在轨道上而造成堵塞的问题，行进轮分别与伸缩轨道装置两侧杆件适配，保证了支架模块移动的稳定性；支护过程中，后方支架模块能够降架收缩，前移至整个支架系统最前端进行支护，无需反复支撑顶板，操作工可在最后一个支架模块上搭防护网、打锚索，在提高了工作效率的同时，也保证了操作工的安全。
附图说明
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。
图1为本发明实施例提供的一种轨道式液压组合支架的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第一支架模块收缩降架时的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的伸缩轨道装置展开状态示意图；
图4为本发明实施例提供的支架模块结构示意图（侧视图）；
图5为本发明实施例提供的三级伸缩轨道截面梁的横截面投影示意图；
图6为本发明实施例提供的行进轮基座与三级行进轮的结构示意图。
附图标记说明：
1.中间梁；2.连接梁；3. 液压伸缩立柱；4.行进轮；5.驱动电机；6.减速器；7.第一拱形截面梁；8.第二拱形截面梁；9.第三拱形截面梁；10.滑靴；11. 液压伸缩托架；12.行进轮基座。
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。
如图1至图6所示，一种轨道式液压组合支架，适用于掘进巷道的临时支护或者顺槽的超前支护，包括支架系统和伸缩轨道装置；所述支架系统包括7个横向布置的支架模块，相邻两个支架模块之间留有一定间距，所述支架模块包括中间梁1，所述中间梁1的两端对称设有两个能够伸出的连接梁2，所述中间梁1的两端还分别设有用于控制连接梁2伸缩的伸缩油缸，所述连接梁2远离中间梁1一端的底部与液压伸缩立柱3伸出端顶部铰接；所述伸缩轨道装置包括3个依次嵌套滑动连接在一起的第一拱形截面梁7、第二拱形截面梁8以及第三拱形截面梁9，第一拱形截面梁7上设有用于控制第二拱形截面梁8伸缩的第一推移油缸，第二拱形截面梁8上设有用于控制第三拱形截面梁9的第二推移油缸；
所述第一拱形截面梁7、第二拱形截面梁8以及第三拱形截面梁9两端杆件的底部均设有液压伸缩托架11，所述中间梁1的底部设有两个分别与拱形截面梁两端杆件构成移动副且用于推进支架模块移动的行进轮4，所述行进轮4采用三级行进轮，其轮辋采用三级圆弧结构，其中一级圆弧与第一拱形截面梁7圆弧直径相等，二级圆弧与第二拱形截面梁8圆弧直径相等，三级圆弧与第三拱形截面梁9圆弧直径相等；
所述中间梁1的底部还设有用于控制行进轮4工作的驱动系统，所述伸缩油缸、液压伸缩立柱3、推移油缸、液压伸缩托架11分别与液压控制站油路连接。
所述驱动系统包括固定在中间梁1底部的驱动电机5和减速器6,所述驱动电机5伸出端与减速器6输入端连接，所述减速器6输出端与行进轮4的转轴固定连接。
所述伸缩轨道装置最大伸展距离大于支架系统的最大布置长度，所述伸缩轨道装置的宽度小于支架系统的最大伸展宽度。
所述液压伸缩托架11、液压伸缩立柱3的底部均与滑靴10焊接固定。
所述中间梁1底部通过行进轮基座12连接行进轮4。
使用时，伸缩轨道装置需自行前移至待支护的巷道顶端，伸缩轨道装置移动方法为：
S1、控制第一拱形截面梁7的液压伸缩托架11抬起，通过第一推移油缸控制第一拱形截面梁7前移，随后放下液压伸缩托架11直至其底部滑靴10与巷道底板接触；此时第一拱形截面梁7及其液压伸缩托架11前进一个步距；
S2、控制第二拱形截面梁8的液压伸缩托架11抬起，第一推移油缸活塞杆伸出，第二推移油缸活塞杆伸缩，带动第二拱形截面梁8前移，随后放下液压伸缩托架11直至其底部滑靴10与巷道底板接触；此时第二拱形截面梁8及其液压伸缩托架11前进一个步距；
S3、控制第三拱形截面梁9的液压伸缩托架11抬起，第二推移油缸活塞杆伸出，带动第三拱形截面梁9前移，随后放下液压伸缩托架11直至其底部滑靴10与巷道底板接触；此时整个伸缩轨道装置前进一个步距。
需要移动支架系统时，方法为：
最后端的一个支架模块先收缩降架，收缩液压立柱4降低支架模块高度，直至中间梁1底部的行进轮4落在第一拱形截面梁7两侧杆件上，此时液压立柱4继续收缩，直至该支架模块离开巷道底板一段距离；支架模块降架完成后，再利用伸缩油缸收缩两侧连接梁2，以便该支架模块沿巷道穿过其他支架模块。
完成上述动作后，启动驱动电机，行进轮4载着降架收缩后的支架模块，沿展开后的伸缩轨道装置开始前移至支架系统最前端，然后支架模块两侧连接梁2在伸缩油缸的推动下向两侧伸长至最大宽度，随后液压立柱4开始伸长，当液压立柱4底部滑靴接触巷道地板后继续伸长，直至中间梁1与巷道顶板接触，至此，支架模块升架完成，移架过程结束。
移架结束后，为避免伸缩轨道装置与掘进机截割臂之间产生干涉，第三拱形截面梁9先向后收缩，待掘进机前移一段距离后再次伸出至展开支撑状态；随后伸缩轨道装置由展开支撑状态转换至行进状态，利用其自主的地面行进能力向前移动，直至再次转换至展开支撑状态，整个组合支架前移完成一个步距。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种轨道式液压组合支架，其特征在于，包括支架系统和伸缩轨道装置；所述支架系统包括若干个横向布置的支架模块，所述支架模块包括中间梁（1），所述中间梁（1）的两端对称设有两个能够伸出的连接梁（2），所述中间梁（1）的两端还分别设有用于控制连接梁（2）伸缩的伸缩油缸，所述连接梁（2）远离中间梁（1）一端的底部与液压伸缩立柱（3）伸出端顶部铰接；所述伸缩轨道装置包括若干个依次嵌套滑动连接在一起的拱形截面梁以及若干个用于控制各个拱形截面梁伸缩的推移油缸，所述拱形截面梁两端杆件的底部均设有液压伸缩托架（11），所述中间梁（1）的底部设有两个分别与拱形截面梁两端杆件构成移动副且用于推进支架模块移动的行进轮（4），所述中间梁（1）的底部还设有用于控制行进轮（4）工作的驱动系统，所述伸缩油缸、液压伸缩立柱（3）、推移油缸、液压伸缩托架（11）分别与液压控制站油路连接；
所述伸缩轨道装置包括3个依次嵌套滑动连接在一起的第一拱形截面梁（7）、第二拱形截面梁（8）以及第三拱形截面梁（9），第一拱形截面梁（7）上设有用于控制第二拱形截面梁（8）伸缩的第一推移油缸，第二拱形截面梁（8）上设有用于控制第三拱形截面梁（9）的第二推移油缸；
所述行进轮（4）采用三级行进轮，其轮辋采用三级圆弧结构，其中一级圆弧与第一拱形截面梁（7）圆弧直径相等，二级圆弧与第二拱形截面梁（8）圆弧直径相等，三级圆弧与第三拱形截面梁（9）圆弧直径相等。
2.如权利要求1所述的一种轨道式液压组合支架，其特征在于，所述驱动系统包括固定在中间梁（1）底部的驱动电机（5）和减速器（6）,所述驱动电机（5）伸出端与减速器（6）输入端连接，所述减速器（6）输出端与行进轮（4）的转轴固定连接。
3.如权利要求1所述的一种轨道式液压组合支架，其特征在于，所述伸缩轨道装置最大伸展距离大于支架系统的最大布置长度，所述伸缩轨道装置的宽度小于支架系统的最大伸展宽度。
4.如权利要求1所述的一种轨道式液压组合支架，其特征在于，所述液压伸缩托架（11）、液压伸缩立柱（3）的底部均与滑靴（10）焊接固定。
5.如权利要求1所述的一种轨道式液压组合支架，其特征在于，所述中间梁（1）底部通过行进轮基座（12）连接行进轮（4）。
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