CN113047907B - 一种自适应调节让压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自适应调节让压装置。该自适应调节让压装置利用抗压弹簧及调节组件伸缩调整其上下移动来缓冲受到的不同压力，即使是在巷道顶板支护结构产生大变形情况下，也利于提高受压装置抗变形能力和稳定性，适当调节压力，控制风门横梁的变形，及保证矿井生产过程中的安全性和经济性；该让压装置拆装、维护方便，实现自动让压，且结构简单，便于制造，并且可重复使用。

Description

一种自适应调节让压装置

技术领域

本发明属于矿井通风技术领域，尤其涉及一种自适应调节让压装置。

背景技术

风门是矿井的主要通风设施之一，其具有隔断通风气流、防止风流短路、合理分配风量、控制矿井灾害等功能。目前，国内煤矿井下大部分风门横梁都是以钢材为主体材质，其抗压性能相对较差，随着矿井开采深度的增加以及机械化水平的不断提高，矿井压力不断升高，通风设施极易遭到破坏。风门横梁被压弯，变形较大，风门将会直接承受顶板压力载荷导致风门打不开。即使是在存在支护条件下，矿井巷道在高压作用下也会产生较大变形，从而影响风门的正常使用。

为了保证巷道结构安全，往往只能拆除原有结构重建，造成了极大的安全风险和极高的建设成本。

发明内容

基于以上问题，本发明提供一种自适应调节让压装置。该自适应调节让压装置利用抗压弹簧及调节组件伸缩调整其上下移动来缓冲受到的不同压力，即使是在巷道顶板支护结构产生大变形情况下，也利于提高受压装置抗变形能力和稳定性，适当调节压力，控制风门横梁的变形，及保证矿井生产过程中的安全性和经济性；该让压装置拆装、维护方便，实现自动让压，且结构简单，便于制造，并且可重复使用。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应调节让压装置，包括弹簧、顶部压板、齿条、调节组件；

调节组件包括底座、顶部支撑座、右牙螺母、左牙螺母、丝杠；左下支撑臂的下端部及右下支撑臂的下端部分别与底座转动连接；右牙螺母套在丝杠的右部并通过螺纹配合，左牙螺母套在丝杠的左部并通过螺纹结合，右下支撑臂的上端部与右牙螺母转动连接，左下支撑臂的上端部与左牙螺母转动连接；右上支撑臂的下端部与右牙螺母转动连接，左上支撑臂的下端部与左牙螺母转动连接，右上支撑臂的上端部及左上支撑臂的上端部分别与顶部支撑座转动连接；

齿轮安装于丝杠中部区域，齿条上端部与顶部压板固结，齿条下端部与齿轮啮合；弹簧下端固定于顶部支撑座上部，弹簧上端与顶部压板接触。

进一步的，左下支撑臂、右下支撑臂、左上支撑臂及右上支撑臂整体成对称配合。

进一步的，丝杠左右两端设置有等螺距反向螺纹，在丝杠的中部设置有无螺纹区域，无螺纹区域的长度与齿轮厚度同等大小，齿轮安装于丝杠的无螺纹区域。

进一步的，顶部支撑座上部具有用于固定弹簧的卡槽。

进一步的，顶部支撑座上部用于固定弹簧的卡槽由支撑座两侧边上翻形成，两侧边上翻形成覆盖部分弹簧的卡槽。

进一步的，顶部支撑座上还设置有用于穿设齿条的通孔，通孔形状与齿条横截面相适应。

进一步的，齿轮外径为丝杠外径的2-3倍。

进一步的，齿条齿宽小于调节齿轮齿宽。

进一步的，齿条的长度与弹簧上端到丝杠的垂直距离相等。

进一步的，齿轮齿宽为丝杠直径的1-2倍。

本发明提供一种自适应调节让压装置，即使是在巷道顶板支护结构产生大变形情况下，也利于提高受压装置抗变形能力和稳定性，适当调节压力，控制风门横梁的变形，及保证矿井生产过程中的安全性和经济性，该让压装置拆装、维护方便，实现自动让压，且结构简单，便于制造，并且可重复使用。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明的结构正视图

图3为本发明的结构俯视图

图4为本发明的结构左视图

图5为本发明的安装结构示意图

图6为本发明的固定弹簧的卡槽的结构细节图

图7为本发明的顶部支撑座俯视图

图中，1、底座；2、右下支撑臂；3、右牙螺母；4、右上支撑臂；5、左上支撑臂；6、左下支撑臂；7、左牙螺母；8、丝杠；9、顶部支撑座；10、弹簧；11、齿轮；12、齿条；13、顶部压板；14、卡槽；15、通孔；16、风门横梁；17、风门墙体。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-2所示，在本实施方式中，一种自适应调节让压装置，包括弹簧10、顶部压板13、齿条12、调节组件；

调节组件包括底座1、顶部支撑座9、右牙螺母3、左牙螺母7、丝杠8；左下支撑臂6的下端部及右下支撑臂2的下端部分别与底座1转动连接；右牙螺母3套在丝杠8的右部并通过螺纹配合，左牙螺母7套在丝杠8的左部并通过螺纹结合，右下支撑臂2的上端部与右牙螺母3转动连接，左下支撑臂6的上端部与左牙螺母7转动连接；右上支撑臂4的下端部与右牙螺母3转动连接，左上支撑臂5的下端部与左牙螺母7转动连接，右上支撑臂4的上端部及左上支撑臂5的上端部分别与顶部支撑座9转动连接；

齿轮11安装于丝杠8中部区域，齿条12上端部与顶部压板13固结，齿条12下端部与齿轮11啮合；弹簧10下端固定于顶部支撑座9上部，弹簧10上端与顶部压板13接触。

如图5所示，将若干个本实施方式中的自适应调节让压装置设置于风门横梁上部，即将自适应调节让压装置放置于让压区域，当巷道顶板在压力作用下下沉时，让压装置顶部受压，弹簧受压变形，顶部压板压缩齿条下移，齿条带动齿轮转动，横向丝杠转动，左牙螺母沿丝杠向左移动，右牙螺母沿丝杠向右移动，让压装置顶部支撑座下移，实现让压装置受压变形的自适应，此时让压装置处于平衡状态，当巷道压力继续增加时，抗压弹簧继续压缩变形，齿条下移，变形装置继续发挥作用。而由于抗压弹簧的存在，风门横梁与顶板之间的的压力不会被释放，而是继续保持在风门横梁的规定载荷下适当增大，从而实现变形并且在合理范围内让压的目的。

在某一实施中，固定于顶部支撑座上部的弹簧10的劲度系数，可以根据顶部压力F大小、所需弹簧自由高度H、承受载荷后要求弹簧所产生轴向变形量X、预设弹簧丝直径d、选取弹簧旋绕比C来选取合适的材料。

在某一实施例中，如图1-4所示，让压装置的左下支撑臂6、右下支撑臂2、左上支撑臂6及右上支撑臂2整体成对称配合，如此设置可以使让压装置的左右受力均衡对称，不会在实施让压目的过程中发生倾覆的情况。

在某一实施例中，丝杠8左右两端设置有等螺距反向螺纹，在丝杠8的中部设置有无螺纹区域，无螺纹区域的长度与齿轮11厚度同等大小，齿轮11安装于丝杠8的无螺纹区域。齿轮与丝杠的连接要保证两者相互固定，并且可以保证齿轮可以带动丝杠同步转动。为了保证动力传递效果以及结构强度，可以选择齿轮11外径为丝杠8外径的2-3倍，齿轮11齿宽为丝杠8直径的1-2倍。

在某一实施例中，如图6所示，顶部支撑座9上部具有用于固定弹簧的卡槽14，顶部支撑座9上部用于固定弹簧的卡槽9由支撑座两侧边上翻形成，两侧边上翻形成覆盖部分弹簧10的卡槽。在进行弹簧与顶部支撑座的固定安装时，弹簧10由顶部支撑座9的左右侧沿卡槽14滑动进入，保证卡槽14中可以卡住若干圈弹簧，在保证两者连接稳定性的情况下，卡槽卡住的弹簧圈数可以根据弹簧粗细等参数进行选定，为了保证两者连接的稳定性，也可以选择将弹簧10与顶部支撑座9的卡槽14卡合后在进行焊接固定。

在某一实施例中，如图7所示，顶部支撑座9上还设置有用于穿设齿条12的通孔15，通孔15形状与齿条12横截面相适应。齿条齿宽小于调节齿轮齿宽。齿条的长度与弹簧上端到丝杠的垂直距离相等。

本发明提供一种自适应调节让压装置，即使是在巷道顶板支护结构产生大变形情况下，也利于提高受压装置抗变形能力和稳定性，适当调节压力，控制风门横梁的变形，及保证矿井生产过程中的安全性和经济性，该让压装置拆装、维护方便，实现自动让压，且结构简单，便于制造，并且可重复使用。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (10)

1.一种自适应调节让压装置，其特征在于，包括弹簧、顶部压板、齿条、调节组件；

调节组件包括底座、顶部支撑座、右牙螺母、左牙螺母、丝杠；左下支撑臂的下端部及右下支撑臂的下端部分别与底座转动连接；右牙螺母套在丝杠的右部并通过螺纹配合，左牙螺母套在丝杠的左部并通过螺纹结合，右下支撑臂的上端部与右牙螺母转动连接，左下支撑臂的上端部与左牙螺母转动连接；右上支撑臂的下端部与右牙螺母转动连接，左上支撑臂的下端部与左牙螺母转动连接，右上支撑臂的上端部及左上支撑臂的上端部分别与顶部支撑座转动连接；

齿轮安装于丝杠中部区域，齿条上端部与顶部压板固结，齿条下端部与齿轮啮合；弹簧下端固定于顶部支撑座上部，弹簧上端与顶部压板接触；

丝杠左右两端设置有等螺距反向螺纹，在丝杠的中部设置有无螺纹区域。

2.根据权利要求1所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，左下支撑臂、右下支撑臂、左上支撑臂及右上支撑臂整体成对称配合。

3.根据权利要求1所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，丝杠的无螺纹区域的长度与齿轮厚度同等大小，齿轮安装于丝杠的无螺纹区域。

4.根据权利要求1所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，顶部支撑座上部具有用于固定弹簧的卡槽。

5.根据权利要求4所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，顶部支撑座上部用于固定弹簧的卡槽由支撑座两侧边上翻形成，两侧边上翻形成覆盖部分弹簧的卡槽。

6.根据权利要求1所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，顶部支撑座上还设置有用于穿设齿条的通孔，通孔形状与齿条横截面相适应。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，齿轮外径为丝杠外径的2-3倍。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，齿条齿宽小于齿轮齿宽。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，齿条的长度与弹簧上端到丝杠的垂直距离相等。

10.根据权利要求1-6任一项所述的一种自适应调节让压装置，其特征在于，齿轮齿宽为丝杠直径的1-2倍。

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