CN113107555B - 一种煤矿掘进临时支护装置 - Google Patents

Abstract

一种煤矿掘进临时支护装置，属于煤矿支护设备技术领域。其特征在于：龙门架(7)的两端下侧均连接有液压支柱(3)，底梁(10)设置在龙门架(7)内，且底梁(10)为中部上凸的弧形，在底梁(10)的中部与龙门架(7)之间设置有立柱(8)，立柱(8)两侧的龙门架(7)内均设置有斜撑(9)，斜撑(9)为沿靠近立柱(8)的方向逐渐向上的倾斜状。本煤矿掘进临时支护装置能避免龙门架或液压支柱发生倾倒，保证龙门架对煤矿支撑稳定，支撑效果好，斜撑与龙门架之间形成三角形支撑，能够避免龙门架发生变形，既能够保证对煤矿的顶部的支撑效果好，还能够保证两侧部支撑的支撑更加稳定。

Description

一种煤矿掘进临时支护装置

技术领域

一种煤矿掘进临时支护装置，属于煤矿支护设备技术领域。

背景技术

煤矿井下煤炭开采生产过程中，掘进工作是一项必不可缺的系统工程，其支护的质量关系着巷道的服务年限和服务效果，其中，在永久支护前对暴露围岩体的控制也就是临时支护，是长期困扰煤矿安全生产的技术难题，而掘进工作面顶板是我国煤炭工业行业生产伤亡事故的主要因素，为了减少该类事故的发生，长期以来掘进工作面的临时支护多采用前探梁临时支护、机载式临时支护、自移式掘进临时支护等方式。

申请号为201910974113.4的中国发明专利申请公开了一种用于煤矿巷道的临时支护，其通过防护板实现对煤矿顶部的支撑，但是其使用过程中存在如下问题：在煤矿顶部存在斜坡时，其顶部仅仅依靠定位锚实现定位，很容易出现支护倾倒的问题，影响支护效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够通过煤矿的两侧进行支撑，使支护更加稳定、可靠的煤矿掘进临时支护装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：包括龙门架、底梁、侧部支撑以及液压支柱，龙门架的两端下侧均连接有液压支柱，底梁设置在龙门架内，且底梁为中部上凸的弧形，在底梁的中部与龙门架之间设置有立柱，立柱两侧的龙门架内均设置有斜撑，斜撑为沿靠近立柱的方向逐渐向上的倾斜状，斜撑的下端与龙门架的对应侧固定连接，上端与龙门架的中部固定连接，侧部支撑有设置在龙门架两侧的两个。

优选的，所述的侧部支撑包括支撑板以及气囊，支撑板竖向设置，气囊设置在支撑板与龙门架之间。通过气囊对支撑板进行支撑，进而通过支撑板支撑在煤矿侧部。

优选的，所述的支撑板与龙门架之间设置有导向杆以及支撑板复位弹簧，导向杆一端与支撑板的中部固定连接，另一端穿过龙门架的对应侧并伸出，导向杆远离支撑板的一端设置有支撑环，支撑板复位弹簧套设在支撑环与龙门架之间的导向杆外，各支撑板均对应设置两个气囊，且两个气囊对称设置在导向杆的两侧。导向杆能够与龙门架相配合对支撑板进行导向，保证支撑板更加稳定的支撑在煤矿侧部，支撑板复位弹簧能够在气囊泄气后使支撑板复位。

优选的，所述的龙门架的上侧设置有顶板和定位锚，顶板间隔设置在龙门架的上侧，定位锚竖向设置在龙门架的上侧，定位锚的下端与龙门架固定连接，上端穿过顶板并向上伸出，定位锚沿龙门架间隔设置有若干根。通过定位锚能够实现初步定位，从而使龙门架支撑在煤矿的指定位置，保证液压支柱的对煤矿的支护更加稳定。

优选的，环绕所述的定位锚的下部外壁设置有螺纹，定位锚的下部螺纹连接有支撑螺母，定位锚的上部与顶板可滑动的连接，顶板的底部支撑在支撑螺母上。通过支撑螺母能够调节顶板的高度，进而能够根据需要设置定位锚伸出顶板的长度。

优选的，还包括支撑梁、基座以及扶正杆，支撑梁设置在液压支柱的下侧，液压支柱的底部设置有基座，扶正杆设置在基座与液压支柱之间，扶正杆为由下至上逐渐靠近液压支柱的倾斜状，扶正杆环绕液压支柱间隔设置有若干根。扶正杆能够对液压支柱进行扶正，保证液压支柱竖直，对龙门架的支撑效果好。

优选的，所述的液压支柱包括固定缸体、活动缸体、手动泵以及三用阀，固定缸体的下端封闭设置，固定缸体的中上部设置有上固定柱塞，活动缸体的下端可滑动的伸入到固定缸体内，活动缸体下端封闭设置，并在活动缸体与上固定柱塞之间形成高压腔，手动泵设置在上固定柱塞下部的固定缸体内，手动泵的输出口串联三用阀后与高压腔相连通。

优选的，所述活动缸体包括一级活动缸体以及二级活动缸体，一级活动缸体的下端通过增压阀封闭，一级活动缸体的下端可滑动的伸入到固定缸体上端内，并在增压阀与上固定柱塞之间形成高压腔，二级活动缸体的下端伸入到一级活动缸体内，二级活动缸体底部封闭设置。液压支柱的活动缸体包括一级活动缸体和二级活动缸体，将活动缸体分为两段，既能够保证支撑的高度，使液压支柱适应范围广，又不会增大固定缸体的长度，在活动缸体收缩入固定缸体内时，液压支柱的高度较小，方便运输和储存；增压阀能够使液压油达到一定压力时才会进入到增压阀和二级活动缸体之间，使用时一级活动缸体优先伸出，保证支撑强度。

优选的，所述的增压阀包括增压阀体、增压阀芯以及回油阀芯，增压阀体为圆盘状，增压阀体上设置有贯穿增压阀体上的回油孔以及导油孔，回油阀芯设置在回油孔内，回油阀芯连接有推动其将回油孔封闭的回油复位弹簧，增压阀芯设置在导油孔内，增压阀芯连接有推动其将导油孔封闭的增压复位弹簧，二级活动缸体与增压阀体之间的液压油通过回油孔回流至高压腔内，高压腔内的液压油经导油孔流至二级活动缸体与增压阀体之间。当高压腔内的液压油的压力大于增压复位弹簧的压力时，高压腔内的液压油才会通过导油孔进入到增压阀体与二级活动缸体之间，并推动二级活动缸体升柱，保证一级活动缸体升柱完成，且高压腔的压力增大至指定压力时，二级活动缸体才会实现升柱，实现了梯度升柱；在二级活动缸体升柱过程中，高压腔内的液压油的压力始终大于或等于增压阀体与二级活动缸体的压力，此时回油阀芯始终将回油孔封闭，当高压腔泄压时，高压腔内的液压油的压力小于增压阀体与二级活动缸体之间的压力，此时回油孔打开，增压阀体与二级活动缸体之间的液压油经回油孔回流至高压腔，并通过高压腔实现泄压，从而实现了一级活动缸体和二级活动缸体的收缩，保证一级活动缸体和二级活动缸体都能够顺畅的收缩。

优选的，所述的增压阀芯上设置有凹槽，增压阀体上可滑动的安装有球形的压紧件，压紧件连接有推动其卡入凹槽内的压紧弹簧。压紧弹簧推动压紧件卡入凹槽内，保证高压腔内的压力达到指定压力后，增压阀体才会将导油孔打开，保证一级活动缸体升柱完成后，二级活动缸体才会升柱。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

本煤矿掘进临时支护装置的液压支柱通过龙门架对煤矿进行支撑，底梁为弧形，保证底梁对龙门架的横梁的支撑效果好，侧部支撑能够支撑在煤矿的两侧，对龙门架进行定位，避免龙门架或液压支柱发生倾倒，保证龙门架对煤矿支撑稳定，支撑效果好，斜撑与龙门架之间形成三角形支撑，能够避免龙门架发生变形，既能够保证对煤矿的顶部的支撑效果好，还能够保证两侧部支撑的支撑更加稳定。

附图说明

图1为煤矿掘进临时支护装置的主视示意图。

图2为液压支柱的主视剖视示意图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为图2中B处的局部放大图。

图5为刚性盘的俯视示意图。

图6为传动机构的主视示意图。

图7为输入齿轮的主视示意图。

图8为三用阀的主视剖视示意图。

图9为长孔与销轴配合的示意图。

图10为增压阀的主视剖视示意图。

图中：1、支撑梁 2、基座 3、液压支柱 4、支撑环 5、扶正杆 6、支撑板复位弹簧 7、龙门架 8、立柱 9、斜撑 10、底梁 11、定位锚 12、支撑螺母 13、支撑板 14、导向杆 15、气囊 16、固定缸体 17、下导油管 18、活塞 19、手动泵体 20、单向导通装置 2001、柔性盘2002、刚性盘 2003、排油孔 21、滤网 22、底座 23、操纵杆 24、三用阀 2401、三用阀体2402、阀塞 2403、泄压复位弹簧 2404、泄压孔 2405、溢流孔 2406、三用阀芯 2407、泄压阀芯 2408、溢流通道 2409、推动件 2410、溢流复位弹簧 2411、密封塞 2412、调节螺杆2413、支撑盖复位弹簧 2414、支撑盖 2415、第一凹槽 2416、第二凹槽 2417、排液孔 2418、销轴 2419、长孔 2420、溢流阀芯 25、上导油管 26、上固定柱塞 27、一级活动柱塞 28、增压阀 2801、增压阀体 2802、回油孔 2803、回油阀芯 2804、回油复位弹簧 2805、导油孔2806、增压阀芯 2807、增压复位弹簧 2808、压紧弹簧 2809、压紧件 29、二级活动柱塞 30、一级活动缸体 31、二级活动缸体 32、顶盖 33、注油口 34、下固定柱塞 3401、增压孔3402、一级增压腔 3403、二级增压腔 3404、连通孔 35、一级增压阀芯 36、一级增压弹簧37、二级增压阀芯 38、二级增压弹簧 39、网盖 40、液压腔 41、上升齿条 42、上升齿轮 43、下降齿条 44、下降齿轮 45、输入齿轮。

具体实施方式

图1～10是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～10对本发明做进一步说明。

一种煤矿掘进临时支护装置，包括龙门架7、底梁10、侧部支撑以及液压支柱3，龙门架7的两端下侧均连接有液压支柱3，底梁10设置在龙门架7内，且底梁10为中部上凸的弧形，在底梁10的中部与龙门架7之间设置有立柱8，立柱8两侧的龙门架7内均设置有斜撑9，斜撑9为沿靠近立柱8的方向逐渐向上的倾斜状，斜撑9的下端与龙门架7的对应侧固定连接，上端与龙门架7的中部固定连接，侧部支撑有设置在龙门架7两侧的两个。本煤矿掘进临时支护装置的液压支柱3通过龙门架7对煤矿进行支撑，底梁10为弧形，保证底梁10对龙门架7的横梁的支撑效果好，侧部支撑能够支撑在煤矿的两侧，对龙门架7进行定位，避免龙门架7或液压支柱3发生倾倒，保证龙门架7对煤矿支撑稳定，支撑效果好，斜撑9与龙门架7之间形成三角形支撑，能够避免龙门架7发生变形，既能够保证对煤矿的顶部的支撑效果好，还能够保证两侧部支撑的支撑更加稳定。

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本发明的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

具体的：如图1所示：本煤矿掘进临时支护装置还包括支撑梁1、基座2以及扶正杆5。支撑梁1水平设置，支撑梁1的两端的上侧均设置有基座2，液压支柱3竖向设置在基座2的上侧，且各基座2的上侧均设置有一个液压支柱3。液压支柱3的下部套设有支撑环4，支撑环4与液压支柱3固定连接，扶正杆5设置在基座2与支撑环4之间，扶正杆5为由下至上逐渐靠近支撑环4的倾斜状，扶正杆5的下端与基座2固定连接，上端与支撑环4固定连接，且扶正杆5环绕支撑环4间隔均布有若干个，在本实施例中，扶正杆5环绕支撑环4间隔均布有四个，保证液压支柱3维持竖直状态。

龙门架7竖向设置在液压支柱3的上侧，龙门架7与支撑梁1设置在同一个竖直面内，龙门架7的两个端部分别设置在两个液压支柱3的正上方，龙门架7的端部与对应侧的液压支柱3的顶部固定连接。

龙门架7内设置有底梁10以及斜撑9，底梁10为中部上凸的弧形，底梁10的两端分别与龙门架7的两侧固定连接。底梁10的中部上侧设置有竖向的立柱8，立柱8的下端与底梁10的中部固定连接，上端与龙门架7的中部固定连接。斜撑9有对称设置在立柱8两侧的两根，斜撑9设置在底梁10的上侧，斜撑9为由下至上逐渐靠近立柱8的倾斜状，斜撑9的下端与龙门架7的对应侧固定连接，上端与立柱8的顶部固定连接，斜撑9的上端还可以与龙门架7的顶部固定连接，使龙门架7内形成三角形支撑，使龙门架7的抗变形能力大大增强，保证对煤矿的支护效果好。

龙门架7的上侧设置有顶板和定位锚11，顶板水平且间隔设置在龙门架7的上侧，定位锚11竖向设置在龙门架7的上侧，定位锚11的下端与龙门架7固定连接，上端穿过顶板后向上伸出，且定位锚11与顶板可滑动的连接。环绕定位锚11的下部外壁设置有螺纹，定位锚11的下部螺纹连接有支撑螺母12，顶板设置在支撑螺母12的上侧，支撑在支撑螺母12上侧。定位锚11沿龙门架7间隔设置有若干根，在本实施例中，定位锚11沿龙门架7间隔均布有三根。

侧部支撑有设置在龙门架7两侧的两个，侧部支撑包括支撑板13、气囊15、导向杆14以及支撑板复位弹簧6，支撑板13竖向设置在龙门架7的一侧，且支撑板13与龙门架7的对应侧间隔设置，气囊15设置在支撑板13与龙门架7之间，气囊15同时与支撑板13和龙门架7相连，并对支撑板13进行加载。导向杆14水平设置，导向杆14的一端与支撑板13的中部固定连接，另一端穿过龙门架7并伸出，导向杆14与龙门架7可滑动的连接，导向杆14远离支撑板13的一端设置有支撑环，支撑板复位弹簧6套设在支撑环与龙门架7之间，并在气囊15泄气后使支撑板13复位。各支撑板13对应设置两个气囊15，且两气囊15对称设置在导向杆14的两侧。

本煤矿掘进临时支护装置在使用时，优先通过液压支柱3对煤矿顶部进行支撑，然后再通过支撑板13支撑在煤矿侧部，既能够保证对煤矿支撑可靠，又能够避免支撑板13对液压支柱3的支撑造成妨碍。

如图2所示：液压支柱3包括固定缸体16、活动缸体、手动泵以及三用阀24，固定缸体16的下端封闭设置，固定缸体16的中上部设置有上固定柱塞26，活动缸体的下端可滑动的伸入到固定缸体16内，活动缸体下端封闭设置，并在活动缸体与上固定柱塞26之间形成高压腔，手动泵设置在上固定柱塞26下部的固定缸体16内，手动泵的输出口串联三用阀24后与高压腔相连通；活动缸体包括一级活动缸体30以及二级活动缸体31，一级活动缸体30的下端通过增压阀28封闭，一级活动缸体30的下端可滑动的伸入到固定缸体16上端内，并在增压阀28与上固定柱塞26之间形成高压腔，二级活动缸体31的下端伸入到一级活动缸体30内，二级活动缸体31底部封闭设置。活动缸体包括一级活动缸体30和二级活动缸体31，将活动缸体分为两段，既能够保证支撑的高度，使液压支柱3适应范围广，又不会增大固定缸体16的长度，在活动缸体收缩入固定缸体16内时，液压支柱3的高度较小，方便运输和储存；增压阀28能够使液压油达到一定压力时才会进入到增压阀28和二级活动缸体31之间，使用时一级活动缸体30体优先伸出，保证支撑强度。

固定缸体16为竖向设置的圆筒，固定缸体16的中部设置有三用阀24，固定缸体16底端通过底座22封闭，并通过底座22支撑在基座2上，固定缸体16内设置有上固定柱塞26以及下固定柱塞34，上固定柱塞26设置在三用阀24的上侧，上固定柱塞26与固定缸体16之间密封连接，下固定柱塞34设置在固定缸体16的底部，下固定柱塞34与固定缸体16之间密封连接。在固定缸体16上设置有注油口33，注油口33设置在三用阀24与上固定柱塞26之间，通过注油口33可以向固定缸体16内泵入液压油，注油口33通过密封帽封闭。

固定缸体16内设置有上导油管25以及下导油管17，上导油管25和下导油管17均与固定缸体16同轴设置，下导油管17设置在三用阀24的下侧，下导油管17的上端与三用阀24相连通，下端穿过下固定柱塞34后与下固定柱塞34与底座22之间的过渡腔连通，且下导油管17与下固定柱塞34之间密封连接。上导油管25设置在三用阀24和上固定柱塞26之间，上导油管25的下端与三用阀24连通，上端穿过上固定柱塞26后与上固定柱塞26上侧的高压腔连通，上导油管25与上固定柱塞26之间密封连接。

手动泵设置在三用阀24下侧的固定缸体16内，固定缸体16的侧部设置有操纵杆23，操纵杆23设置在三用阀24的下侧，操纵杆23与手动泵相连，并带动其工作，从而实现了对液压油的增压，操作方便。在手动泵与固定缸体16之间设置有单向导通装置20，单向导通装置20随手动泵同步运动，从而对固定缸体16内的液压油实现了一次增压，保证手动泵能够使液压油快速增压，以通过活动缸体对煤矿进行支撑。操纵杆23通过传动机构与手动泵相连，并带动手动泵运动。

下固定柱塞34内设置有单向阀组，手动泵通过单向阀组与过渡腔连通，以使手动泵与单向阀组相配合，将固定缸体16内的液压油增压并泵入到高压腔内。下固定柱塞34的上侧设置有滤网21，滤网21能够对进入到手动泵的液压油进行过滤，避免液压油内的杂质影响单向阀组或手动泵的性能。

活动缸体包括一级活动缸体30以及二级活动缸体31，一级活动缸体30的下端安装有一级活动柱塞27，一级活动柱塞27为圆环状，一级活动柱塞27内设置有增压阀28，增压阀28和一级活动柱塞27将一级活动缸体30的下端封闭，一级活动缸体30的下端可滑动的伸入到固定缸体16上端内，并在增压阀28与上固定柱塞26之间形成高压腔，一级活动柱塞27与固定缸体16内壁相对滑动且密封连接。二级活动缸体31的下端安装有二级活动柱塞29，并通过二级活动柱塞29将二级活动缸体31的底端封闭，二级活动缸体31的下端可滑动的伸入到一级活动缸体30的上端内，二级活动柱塞29与一级活动缸体30内壁相对滑动且密封连接。二级活动缸体31的上端安装有顶盖32，并通过顶盖32对煤矿进行支撑，顶盖32将二级活动缸体31的顶端封闭。

如图3～5所示：下固定柱塞34上设置有竖向的增压孔3401和连通孔3404，增压孔3401沿下固定柱塞34设置，增压孔3401贯穿下固定柱塞34设置。增压孔3401的中部的直径大于上端的直径，并在增压孔3401的中部形成一级增压腔3402，增压孔3401下端的直径大于一级增压腔3402的直径，并在增压孔3401的下端形成二级增压腔3403。一级增压腔3402内设置有一级增压阀芯35，一级增压阀芯35的下侧设置有推动其将一级增压腔3402封闭的一级增压弹簧36，二级增压腔3403内设置有二级增压阀芯37，二级增压阀芯37的下侧设置有推动其将二级增压腔3403封闭的二级增压弹簧38，形成单向阀组。连通孔3404的一端与一级增压腔3402的下端连通，另一端与手动泵的液压腔40连通。当手动泵吸取液压油时，二级增压阀芯37将二级增压腔3403封闭，一级增压阀芯35将一级增压腔3402打开；当手动泵对液压油增压时，一级增压阀芯35将一级增压腔3402封闭，二级增压阀芯37将二级增压腔3403打开，从而使液压油增压后进入到高压腔内，实现了对液压油的增压。下固定柱塞34的下侧固定有网盖39，网盖39将二级增压腔3403的下端封闭，二级增压弹簧38的下端支撑在网盖39上。在二级增压腔3403的上端设置有支撑圈，一级增压弹簧36的下端支撑在支撑圈上。

滤网21设置在下固定柱塞34的上侧，并将增压孔3401的上端封闭，使液压油经滤网21过滤后再进入到增压孔3401内。

手动泵包括手动泵体19以及活塞18，手动泵体19和活塞18均为圆筒状，手动泵体19同轴套设在下导油管17外，且手动泵体19的下端与下固定柱塞34的上部固定连接，手动泵体19的下端与下固定柱塞34之间密封设置，手动泵体19内壁与下导油管17的外壁间隔设置。活塞18同轴套设在手动泵体19外，且活塞18的上端的内径小于下端的内径，活塞18的下端与手动泵体19之间密封且滑动连接，活塞18的上端与下导油管17的外壁之间密封且滑动连接，活塞18、手动泵体19以及下导油管17合围成液压腔40，液压腔40的通过手动泵体19与下导油管17的间隙与连通孔3404连通，从而实现了对液压油的增压。

单向导通装置20包括柔性盘2001和刚性盘2002，刚性盘2002和柔性盘2001均为圆环形，且柔性盘2001设置在刚性盘2002的下侧，刚性盘2002的内侧与活塞18固定连接，并随其同步运动，刚性盘2002与固定缸体16内腔间隙配合。柔性盘2001与刚性盘2002固定连接，并随其同步运动，柔性盘2001与固定缸体16内壁过硬配合。刚性盘2002上设置有若干排油孔2003，排油孔2003贯穿刚性盘2002设置，刚性盘2002和柔性盘2001之间通过螺栓固定，螺栓穿过柔性盘2001和刚性盘2002后连接螺母，从而实现了刚性盘2002和柔性盘2001的固定。当刚性盘2002随活塞18向下运动时，由于柔性盘2001将刚性盘2002的排油孔2003封闭，从而对柔性盘2001下侧的液压油增压，当刚性盘2002随活塞18向上运动时，刚性盘2002上侧的液压油通过排油孔2003后，推动柔性盘2001发生形变，然后进入到柔性盘2001的下侧，从而实现了单向导通的效果。

如图6～7所示：传动机构包括上升齿条41、上升齿轮42、下降齿条43、下降齿轮44以及输入齿轮45，上升齿条41和下降齿条43分别设置在活塞18的两侧，且上升齿条41和下降齿条43均与活塞18固定连接，并带动活塞18升降。上升齿轮42设置在上升齿条41远离活塞18的一侧，上升齿轮42可转动的安装在固定缸体16上，上升齿轮42的厚度大于上升齿条41的厚度，上升齿轮42的一侧与上升齿条41啮合。下降齿轮44设置在下降齿条43远离活塞18的一侧，下降齿轮44可转动的安装在固定缸体16上，下降齿轮44的厚度大于下降齿条43的厚度，下降齿轮44的一侧与下降齿条43啮合。输入齿轮45可转动的安装在固定缸体16上，输入齿轮45设置在上升齿轮42和下降齿轮44之间，且输入齿轮45与上升齿轮42的另一侧和下降齿轮44的另一侧正对，输入齿轮45的侧部有且只有一半设置有轮齿，另一侧不设置轮齿，输入齿轮45的轮齿交替与上升齿轮42和下降齿轮44啮合，操纵杆23与输入齿轮45同轴连接，并带动输入齿轮45转动。

当转动操纵杆23时，输入齿轮45同步转动，输入齿轮45的轮齿与上升齿轮42啮合时，上升齿轮42转动，并通过上升齿条41带动活塞18上升；输入齿轮45的轮齿与下降齿轮44啮合时，下降齿轮44转动，并通过下降齿条43带动活塞18下降，输入齿轮45持续保持一个方向转动，即可实现活塞18的往复升降，可以通过电机或内燃机带动输入齿轮45转动，即可实现手动泵的快速工作，也可以通过手动转动输入齿轮45，使用方便。

如图8～9所示：三用阀24包括三用阀体2401、泄压阀芯2407、三用阀芯2406以及溢流阀芯2420。

三用阀体2401为水平设置的圆筒，三用阀体2401的两端均敞口设置。三用阀体2401的左端可拆卸的安装有阀塞2402，阀塞2402与三用阀体2401之间密封连接。泄压阀芯2407和三用阀芯2406由左至右依次设置在三用阀体2401内，三用阀芯2406的右端与三用阀体2401的右侧相对滑动连接，且三用阀芯2406和三用阀体2401之间密封设置。三用阀体2401内壁设置有环绕泄压阀芯2407设置的密封台，泄压阀芯2407的左端设置有由左至右直径逐渐减小的锥形的密封部，在泄压阀芯2407与阀塞2402之间的三用阀体2401内设置有泄压复位弹簧2403，泄压复位弹簧2403一端支撑在阀塞2402上，另一端与泄压阀芯2407相连，并推动密封部压紧密封台，从而使密封台与密封部之间密封，将三用阀体2401内腔分隔成左侧的泄压腔与中部的连通腔，三用阀芯2406的左端的外径小于右端的外径，三用阀芯2406的右端与三用阀体2401之间密封连接，在三用阀芯2406和三用阀体2401之间形成连通腔。三用阀体2401的左侧下部设置有与泄压腔连通的泄压孔2404，下导油管17的上端与连通腔的下侧相连通，上导油管25的下端与连通腔的上侧连通，从而使液压油穿过连通腔后由上导油管25进入到高压腔内。三用阀芯2406和泄压阀芯2407相连并保持同步运动，向左推动三用阀芯2406，泄压阀芯2407向左运动，密封部与密封台分离，使连通腔与泄压腔连通，高压腔内的液压油经泄压孔2404流入到固定缸体16内，完成活动缸体的收缩。

三用阀芯2406为两端敞口的圆筒，三用阀芯2406的右侧安装有密封塞2411，密封塞2411设置在三用阀芯2406内，并将三用阀芯2406的右端封闭，泄压阀2407的右端伸入到三用阀芯2406的左端内，并将三用阀芯2406的左端封闭，三用阀芯2406的右端的内径大于左端的内径，并在三用阀芯2406的内腔的右端形成溢流腔。三用阀芯2406的上下两侧均设置有贯穿三用阀芯2406的排液孔2417，三用阀体2401上设置有与排液孔2417相连通的溢流孔2405，溢流孔2405与排液孔2417一一对应，溢流孔2405与对应的排液孔2417正对设置。泄压阀芯2407与三用阀芯2406之间设置有溢流通道2408，溢流通道2408的一端与连通腔连通，另一端与溢流腔连通。溢流阀芯2420可滑动的设置在溢流腔内，溢流阀芯2420的左端伸入到三用阀芯2406的左端内，并将溢流通道2408封闭，溢流腔内设置有推动件2409以及溢流复位弹簧2410，溢流复位弹簧2410的一端支撑在密封塞2411上，另一端通过推动件2409与溢流阀芯2420相连，并推动溢流阀芯2420向左运动，将溢流通道2408封闭。当连通腔内的压力大于溢流复位弹簧2410的弹力时，连通腔内的液压油推动溢流阀芯2420将溢流通道2408打开，使液压油通过排液孔2417和溢流孔2405后排至固定缸体16内，完成溢流。

在三用阀芯2406外壁设置有第二凹槽2416，第二凹槽2416与溢流孔2405一一对应，且第二凹槽2416的宽度与溢流孔2405的直径相等，第二凹槽2416的长度方向沿三用阀芯2406的长度方向设置，且溢流孔2405与对应的第二凹槽2416的中部连通，能够保证排液孔2417与对应的溢流孔2405连通可靠。在三用阀体2401内壁设置有第一凹槽2415，第一凹槽2415与第二凹槽2416一一对应，且第一凹槽2415设置在对应的第二凹槽2416的左侧，当三用阀24正常工作时，由于三用阀芯2406与三用阀体2401内壁密封连接，第一凹槽2415和第二凹槽2416之间断开，当推动三用阀芯2406向左运动，并进行高压腔的泄压时，第一凹槽2415和对应的第二凹槽2416连通，此时连通腔通过第一凹槽2415和第二凹槽2416与溢流孔2405连通，从而通过溢流孔2405实现辅助泄压，能够使高压腔内的液压油快速进入到固定缸体16内，实现了活动缸体的快速收缩。

在三用阀体2401的右端设置有支撑盖2414，支撑盖2414设置在三用阀体2401内，支撑盖2414可滑动的设置在三用阀体2401内，支撑盖2414与三用阀体2401之间设置有卡固机构，以避免误碰支撑盖2414而导致泄压，保证液压支柱3工作稳定。三用阀体2401内还设置有调节螺杆2412，调节螺杆2412的端部穿过支撑盖2414后支撑在密封塞2411上，密封塞2411与三用阀芯2406可滑动的连接，且调节螺杆2412与支撑盖2414螺纹连接，通过调节螺杆2412可以调节密封塞2411的位置，进而调节溢流复位弹簧2410的弹力，以调节高压腔的溢流的压力，进而控制二级活动缸体31的工作的启停，操作方便，即当溢流压力小于增压阀28的动作压力时二级活动缸体31不工作，当溢流压力大于增压阀28的动作压力，且一级活动缸体30完全升柱后，压力继续增大并达到增压阀28的动作压力后，二级活动缸体31会实现升柱，使液压支柱3使用方便。

支撑盖2414相对的两侧与三用阀体2401内壁的对应侧之间均设置有卡固机构，卡固机构包括设置在支撑盖2414外沿上的销轴2418以及设置在三用阀体2401内壁的长孔2419，销轴2418沿支撑盖2414的径向设置，长孔2419为“L”形，长孔2419的竖直部沿三用阀体2401的轴向设置，长孔2419的水平部垂直于长孔2419的轴线设置，长孔2419的水平部即为长孔2419的卡固部。支撑盖2414与三用阀体2401之间设置使有支撑盖2414转动的扭簧，并使销轴2418转动入长孔2419的卡固部内，从而避免由于误碰而导致三用阀24卸压，扭簧还可以设置在支撑盖2414与调节螺杆2412之间。在三用阀芯2406和支撑盖2414之间设置有支撑盖复位弹簧2413，支撑盖复位弹簧2413与扭簧相配合，使销轴2418进入到长孔2419的卡固部内。

如图10所示：增压阀28包括增压阀体2801、增压阀芯2806以及回油阀芯2803，增压阀体2801为圆盘状，增压阀体2801将一级活动柱塞27封闭。

增压阀体2801的中部设置有轴向的导油孔2805，导油孔2805贯穿三用阀体2801设置，环绕导油孔2805的下端设置有内翻边。导油孔2805内设置有增压阀芯2806以及增压复位弹簧2807，增压阀芯2806的上端与导油孔2805内壁间隔设置，增压阀芯2806的下端的直径大于上端的直径，且增压阀芯2806的下端为中部下凸的半球形，在导油孔2805的上端设置也设置与向内的内翻边，增压复位弹簧2807套设在增压阀芯2806的上端外，且增压复位弹簧2807的上端支撑在导油孔2805上端的外翻边上，下端支撑在增压阀芯2806下部，并推动增压阀芯2806压紧导油孔2805下端的外翻边，从而实现了导油孔2805的封闭，当且仅当高压腔内的液压油的压力大于增压复位弹簧2807的弹力时，高压腔内的液压油才会推动增压阀芯2806向上运动，并将导油孔2805打开，从而使液压油推动二级活动缸体31实现升柱。溢流复位弹簧2410与增压复位弹簧2807的弹力的相对大小即可控制二级活动缸体31是否工作，调节溢流复位弹簧2410使其弹力大于增压复位弹簧2807的弹力，二级活动缸体31才会工作，当溢流复位弹簧2410的弹力小于增压复位弹簧2807的弹力，二级活动缸体31不会工作。导油孔2805下端的外翻边可以为与导油孔2805内壁螺纹连接的环形支撑件。

环绕增压阀芯2806的上部设置有环形的凹槽，凹槽的截面为中部内凹的半圆形，增压阀体2801上可滑动的安装有压紧件2809，压紧件2809连接有推动其卡入凹槽内的压紧弹簧2808，压紧件2809为钢球，压紧件2809有对称设置在增压阀芯2806两侧的两个，压紧弹簧2808与压紧件2809一一对应。

增压阀体2801上设置有竖向的回油孔2802，回油孔2802环绕导油孔2805间隔设置有若干个，保证回油速度快，进而保证了二级活动缸体31回油速度快。各回油孔2802内均设置有回油阀芯2803以及回油复位弹簧2804，各回油孔2802的上端均设置有向内的内翻边，各回油孔2802的下端均可拆卸的安装有支撑环，回油阀芯2803与回油复位弹簧2804均设置在对应的回油孔2802内，且回油复位弹簧2804设置在回油阀芯2803的下侧，回油复位弹簧2804的下端支撑在对应的支撑环上，上端推动回油阀芯2803向上运动，并压紧对应的回油孔2802上端的内翻边，从而将回油孔2802封闭。当液压支柱3工作时，由于高压腔内的压力始终大于或等于增压阀体2801与二级活动柱塞29之间的压力，因此回油阀芯2803始终将对应的回油孔2802封闭，当高压腔泄压时，高压腔内的压力降低并小于增压阀体2801与二级活动柱塞29之间的压力，此时回油阀芯2803向下运动并将对应的回油孔2802打开，使增压阀体2801与二级活动柱塞29之间的液压油快速回流至高压腔内，并完成快速泄压，实现一级活动缸体30和二级活动缸体31的快速收缩。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：包括龙门架（7）、底梁（10）、侧部支撑以及液压支柱（3），龙门架（7）的两端下侧均连接有液压支柱（3），底梁（10）设置在龙门架（7）内，且底梁（10）为中部上凸的弧形，在底梁（10）的中部与龙门架（7）之间设置有立柱（8），立柱（8）两侧的龙门架（7）内均设置有斜撑（9），斜撑（9）为沿靠近立柱（8）的方向逐渐向上的倾斜状，斜撑（9）的下端与龙门架（7）的对应侧固定连接，上端与龙门架（7）的中部固定连接，侧部支撑有设置在龙门架（7）两侧的两个；

所述的液压支柱（3）包括固定缸体（16）、活动缸体、手动泵以及三用阀（24），固定缸体（16）的下端封闭设置，固定缸体（16）的中上部设置有上固定柱塞（26），活动缸体的下端可滑动的伸入到固定缸体（16）内，活动缸体下端封闭设置，并在活动缸体与上固定柱塞（26）之间形成高压腔，手动泵设置在上固定柱塞（26）下部的固定缸体（16）内，手动泵的输出口串联三用阀 （24）后与高压腔相连通；所述活动缸体包括一级活动缸体（30）以及二级活动缸体（31），一级活动缸体（30）的下端通过增压阀（28）封闭，一级活动缸体（30）的下端可滑动的伸入到固定缸体（16）上端内，并在增压阀（28）与上固定柱塞（26）之间形成高压腔，二级活动缸体（31）的下端伸入到一级活动缸体（30）内，二级活动缸体（31）底部封闭设置；所述的增压阀（28）包括增压阀体（2801）、增压阀芯（2806）以及回油阀芯（2803），增压阀体（2801）为圆盘状，增压阀体（2801）上设置有贯穿增压阀体（2801）上的回油孔（2802）以及导油孔（2805），回油阀芯（2803）设置在回油孔（2802）内，回油阀芯（2803）连接有推动其将回油孔（2802）封闭的回油复位弹簧（2804），增压阀芯（2806）设置在导油孔（2805）内，增压阀芯（2806）连接有推动其将导油孔（2805）封闭的增压复位弹簧（2807），二级活动缸体（31）与增压阀体（2801）之间的液压油通过回油孔（2802）回流至高压腔内，高压腔内的液压油经导油孔（2805）流至二级活动缸体（31）与增压阀体（2801）之间；

三用阀（24）包括三用阀体（2401）、泄压阀芯（2407）、三用阀芯（2406）以及溢流阀芯（2420），三用阀体（2401）的左端可拆卸的安装有阀塞（2402），泄压阀芯（2407）和三用阀芯（2406）由左至右依次设置在三用阀体（2401）内，三用阀芯（2406）的右端与三用阀体（2401）的右侧相对滑动连接，三用阀体（2401）内壁设置有环绕泄压阀芯（2407）设置的密封台，泄压阀芯（2407）的左端设置有由左至右直径逐渐减小的锥形的密封部，在泄压阀芯（2407）与阀塞（2402）之间的三用阀体（2401）内设置有泄压复位弹簧（2403），密封台与密封部之间密封，将三用阀体（2401）内腔分隔成左侧的泄压腔与中部的连通腔，三用阀体（2401）的左侧下部设置有与泄压腔连通的泄压孔（2404），三用阀芯（2406）和泄压阀芯（2407）相连并保持同步运动，三用阀芯（2406）为两端敞口的圆筒，三用阀芯（2406）的右侧安装有密封塞（2411），三用阀芯（2406）的右端的内径大于左端的内径，并在三用阀芯（2406）的内腔的右端形成溢流腔，三用阀芯（2406）的上下两侧均设置有贯穿三用阀芯（2406）的排液孔（2417），三用阀体（2401）上设置有与排液孔（2417）相连通的溢流孔（2405），泄压阀芯（2407）与三用阀芯（2406）之间设置有溢流通道（2408），溢流通道（2408）的一端与连通腔连通，另一端与溢流腔连通，溢流阀芯（2420）可滑动的设置在溢流腔内，溢流腔内设置有推动件（2409）以及溢流复位弹簧（2410），溢流复位弹簧（2410）的一端支撑在密封塞（2411）上，另一端通过推动件（2409）与溢流阀芯（2420）相连，在三用阀体（2401）的右端设置有支撑盖（2414），三用阀体（2401）内还设置有调节螺杆（2412），调节螺杆（2412）的端部穿过支撑盖（2414）后支撑在密封塞（2411）上，密封塞（2411）与三用阀芯（2406）可滑动的连接，且调节螺杆（2412）与支撑盖（2414）螺纹连接；通过调节螺杆（2412）可以调节密封塞（2411）的位置，进而调节溢流复位弹簧（2410）的弹力，以调节高压腔的溢流的压力，进而控制二级活动缸体（31）的工作的启停。

2.根据权利要求1所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：所述的侧部支撑包括支撑板（13）以及气囊（15），支撑板（13）竖向设置，气囊（15）设置在支撑板（13）与龙门架（7）之间。

3.根据权利要求2所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：所述的支撑板（13）与龙门架（7）之间设置有导向杆（14）以及支撑板复位弹簧（6），导向杆（14）一端与支撑板（13）的中部固定连接，另一端穿过龙门架（7）的对应侧并伸出，导向杆（14）远离支撑板（13）的一端设置有支撑环，支撑板复位弹簧（6）套设在支撑环与龙门架（7）之间的导向杆（14）外，各支撑板（13）均对应设置两个气囊（15），且两个气囊（15）对称设置在导向杆（14）的两侧。

4.根据权利要求1所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：所述的龙门架（7）的上侧设置有顶板和定位锚（11），顶板间隔设置在龙门架（7）的上侧，定位锚（11）竖向设置在龙门架（7）的上侧，定位锚（11）的下端与龙门架（7）固定连接，上端穿过顶板并向上伸出，定位锚（11）沿龙门架（7）间隔设置有若干根。

5.根据权利要求4所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：环绕所述的定位锚（11）的下部外壁设置有螺纹，定位锚（11）的下部螺纹连接有支撑螺母（12），定位锚（11）的上部与顶板可滑动的连接，顶板的底部支撑在支撑螺母（12）上。

6.根据权利要求1所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：还包括支撑梁（1）、基座（2）以及扶正杆（5），支撑梁（1）设置在液压支柱（3）的下侧，液压支柱（3）的底部设置有基座（2），扶正杆（5）设置在基座（2）与液压支柱（3）之间，扶正杆（5）为由下至上逐渐靠近液压支柱（3）的倾斜状，扶正杆（5）环绕液压支柱（3）间隔设置有若干根。

7.根据权利要求1所述的煤矿掘进临时支护装置，其特征在于：所述的增压阀芯（2806）上设置有凹槽，增压阀体（2801）上可滑动的安装有球形的压紧件（2809），压紧件（2809）连接有推动其卡入凹槽内的压紧弹簧（2808）。

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