CN201606087U - 一种便捷恒阻式临时支护支柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及便捷恒阻式临时支护支柱，可有效解决巷道掘进头及冒顶区维护临时支护遇到的操作复杂、拆装时间长、初撑力低、体积笨重、价格昂贵等制约掘进巷道临时支护发展的难题，其结构是，包括外柱、套筒、齿条柱和内活柱，内活柱上端有顶盘，内活柱柱体上有固定孔，内活柱的装在齿条柱内，齿条柱外壁上有销钉孔，销钉呈十字状交叉穿过销钉孔和内活柱上的固定孔将内活柱和齿条柱固定在一起，齿条柱穿过套筒装在外柱内，套筒上固定装有提升齿条柱的升降机构，套筒固定在外柱上，外柱下部有底盘，外柱上在套筒的下部装有制动器，本实用新型具有轻便、可调、支护速度快、支撑高度大、高初撑力和自动卸压等的优点，能够大大提高现场的工作效率，保证施工安全。

Description

一种便捷恒阻式临时支护支柱

一、技术领域

本实用新型涉及煤矿巷道掘进临时支护设备，特别是在矿井及其地下工程的巷道掘进及冒顶区维护时用于临时支护的一种便捷恒阻式临时支护支柱。

二、背景技术

在矿井及其地下工程的巷道掘进中，掘进头和冒顶区维护时的临时支护装置是保证安全施工的重要组成部分。目前常用的临时支护装置有：前探梁临时支架、液压临时支架、摩擦支柱、内注式单体液压支柱等，也有采用初喷混凝土作为临时支护；但是其操作比较麻烦，拆装时间长，重量大，支撑高度低，可靠性能差。不但影响掘进施工速度，还增加了工人的劳动强度，最致命的弱点是没有初撑力或初撑力太小，属被动支护，致使顶板破裂下沉后才产生工作阻力，从技术和生产的角度来看都不合理，存在巨大安全隐患。如前探梁临时支架虽解决了掘进工序的空顶问题，但在架设前探梁时仍存在空顶作业现象，且属于被动支护，缺乏主动支撑力，接顶不实，支护强度低，安全性较差；液压临时支架通用性和适应性差，对顶板反复支撑，易造成顶板破碎，不利于巷道维护，往往受到顶板条件的影响使其移动的可靠性差，且结构复杂，造价高，维修困难；摩擦支柱初撑力达不到要求，而使用升柱器后操作麻烦；木点柱受条件限制较大，很少使用；内注式单体液压支柱价格昂贵，重量大，机械故障多，可靠性差，且一般支柱的支撑高度低，达不到施工现场的要求；而初喷混凝土临时支护施工质量不容易监督，且有些巷道较难初喷(如煤巷和见水膨胀的泥岩等)，进而造成了很多事故。

现行的临时支护方式由于上述种种原因成为制约掘进巷道临时支护发展的瓶颈，故改进和创新势在必行。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种更加安全可靠，操作方便的便捷恒阻式临时支护支柱，可有效解决巷道掘进头及冒顶区维护临时支护遇到的操作复杂、拆装时间长、初撑力低、体积笨重、价格昂贵等制约掘进巷道临时支护发展的难题，其解决的技术方案是，包括外柱、套筒、齿条柱和内活柱，内活柱上端有顶盘，内活柱柱体上有固定孔，内活柱的装在齿条柱内，齿条柱外壁上有销钉孔，销钉呈十字状交叉穿过销钉孔和内活柱上的固定孔将内活柱和齿条柱固定在一起，齿条柱穿过套筒装在外柱内，套筒上固定装有提升齿条柱的升降机构，套筒固定在外柱上，外柱下部有底盘，外柱上在套筒的下部装有制动器。

本实用新型使用时，按以下步骤进行操作：第一步，根据工作阻力的需求选择适当型号的预紧螺母安装在螺杆上，使制动轮和摩擦片紧密咬合，并根据顶梁的不同选择合理的顶盘；第二步，根据巷道顶板高度，拉出内活柱至适当高度，使用两个销钉呈十字交叉状插入齿条柱销钉孔内，进而把内活柱固定在齿轮柱内；第三步，摇动摇柄，升高齿轮柱并使之产生初撑力(初撑力＜支柱的工作阻力)，然后取下摇柄；第四步，回柱时，松开预紧螺母，制动器内的螺杆弹簧将两摩擦片弹开，使齿轮柱回落，然后撤去两销钉回落内活柱。

本实用新型采用内活柱上下移动与高效机械升柱和摩擦原理相结合的结构，具有轻便、可调、支护速度快、支撑高度大、高初撑力和自动卸压等的优点，能够大大提高现场的工作效率，保证施工安全。本实用新型结构简单，易于操作，实用性强，是临时支护支柱上的创新。

四、附图说明

图1为本实用新型的外观结构立体图(内活柱从齿条柱中拉出)；

图2为本实用新型的制动及升降机构立体图；

图3为本实用新型的制动器主视图；

图4为本实用新型的预紧螺母立体图；

图5为本实用新型的结构剖视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-5所示，本实用新型包括外柱、套筒、齿条柱和内活柱，内活柱2上端有顶盘1，内活柱2的柱体上有固定孔3，内活柱2装在齿条柱4内，齿条柱4外壁上有销钉孔，销钉5呈十字状交叉穿过销钉孔和内活柱2上的固定孔3将内活柱2和齿条柱4固定在一起，齿条柱4穿过套筒6装在外柱13内，套筒6上固定装有提升齿条柱4的升降机构，套筒6固定在外柱13上，外柱13下部有底盘14，外柱13上在套筒6的下部装有制动器7。

为了保证使用效果，所说的内活柱2长为2.0m，齿条柱4长为1.2m，外柱13长1.5m；顶盘1套装在内活柱2上端，将两个销钉5呈十字交叉状穿插在内活柱2和齿条柱4的固定孔3中使内活柱2固定在齿条柱4内，齿条柱4套在外柱13内，通过固定在套筒6上的升降机构提升来齿条柱4，且套筒6固定在外柱13上，制动器7可以选择不同型号的预紧螺母12预先设置阻力，对升降机构提供恒定工作阻力，在顶板压力大于工作阻力时，制动器7可以自动卸压，且仅允许齿条柱升高，回柱时反向松开预紧螺母即可，底盘14套在外柱上。

所说的齿条柱4为偏心套筒状，在柱壁较厚处削平加工齿条18；所说的升降机构由轴承、轴16、齿轮17、钢板10和摇柄9组成，齿轮17和摇柄9固定在轴16上，轴承左右各一个，内圈固定在轴16上，外圈分别固定在钢板10和制动器罩19的钢板上，齿轮17与齿条柱中的齿条18(长度为0.8m)相互咬合，顺时针摇动摇柄9，轴16便带动齿轮17转动，进而带动齿条18上升；所说的摇柄9与轴16安装部位呈六棱柱形；所说的制动器7主要由摩擦板及摩擦片20、制动轮21、棘轮22、键24、键弹簧23、螺杆26、螺杆弹簧25、螺杆套筒11和预紧螺母12组成，制动轮21套在固定于轴16的棘轮22上，键24和键弹簧23固定在制动轮21上的固定槽内，键24通过细螺钉27锚在制动轮上，但键可以绕细螺钉转动，且延伸到棘轮齿槽内在键弹簧23的作用下紧贴棘轮齿，用来限制棘轮22反向转动，摩擦板及摩擦片20紧贴制动轮21经螺杆螺母15固定在制动器外罩的内外钢板上，套有弹簧25的螺杆26装在摩擦板下端的孔内，并穿过制动器罩19，螺杆套筒11外径大于摩擦板上穿插螺杆的孔径，套在螺杆26上置于两摩擦板和制动器罩19外，预紧螺母12安装在螺杆26的螺纹上；所说的摩擦板及摩擦片通过两个螺杆螺母固定在制动器19的前后两个钢板上；所说的预紧螺母12前端外部为圆形，后端外部六棱柱形，便于预紧螺母的拧紧与拆卸，内部有与螺杆26相配的内螺纹，但没有贯通，拧紧时最大程度地保证了通过螺杆26使摩擦片给制动轮的力，完成支柱出厂时设定的工作阻力，拆卸预紧螺母12后，螺杆弹簧25自动弹开摩擦板。

本实用新型的使用方法是，升柱时，首先将预紧螺母12安装在螺杆11上并拧到底；然后根据巷道的高度最大限度地提升内活柱2，使用两个销钉5呈十字交叉状穿插在内活柱2和齿轮柱4的固定孔3内；顺时针手动摇柄9，在通过轴16带动，在齿轮17的转动下带动齿条18，完成齿条柱上升，直到底盘1顶到顶板并产生一定初撑力退下摇柄9即可完成升柱任务；制动轮21在摩擦板及摩擦片20及其施加的力的作用下静止不动，棘轮22在键24和键弹簧23的作用下顺时针转动时键24被弹起，对逆时针回转阻止，因此，工人只需用力摇动摇柄9即可，不必担心回柱，保证了支柱对顶板的初撑力(初撑力＜摩擦片与制动轮的摩擦力)，螺杆26与预紧螺母12拧紧时使得摩擦片与制动轮之间产生摩擦力，即为支柱提供的最大工作阻力，套筒11套在螺杆26内进而保证了两个摩擦片对制动轮21有相等的力；回柱时松开预紧螺母12，螺杆弹簧25自动弹开摩擦板及摩擦片20，使之与制动轮21分开，齿轮柱4中的齿条18带动齿轮17反向转动，通过轴16与棘轮22和制动轮21一起反向转动，最终回落齿轮柱，然后撤去两销钉5回落内活柱2。

本实用新型的有益效果是1.灵活便捷，不需要使用动力设备完成支柱的升降任务；2.快速升降，根据巷道高度可以拉出内活柱的高度，齿轮柱通过手摇快速升高，节约了升柱的时间；3.安全可靠，支柱为顶板提供恒定的工作阻力，当顶板来压或顶板压力过大时，支柱可以自动卸压，但阻力不变，即保护了支柱，又解决了因支柱被压坏而顶板出现冒落的难题；4.操作简单，拧紧预紧螺母后，拉出内活柱插入销钉固定内活柱，手摇摇柄即可升柱；5.提供一定的初撑力，支柱利用棘轮与制动轮之间的工作原理，顶盘升到顶板后，继续上升产生一定初撑力，但由于棘轮反向制动作用，工人停止手摇后，初撑力不会消失。本实用新型结构简单，重量较轻、安全可靠、易于操作，实用性强，是一种非常适用于巷道掘进头及冒顶区维护时的临时支护装置，具有非常重要的实用价值和显著的经济效益。

Claims (8)

1.一种便捷恒阻式临时支护支柱，包括外柱、套筒、齿条柱和内活柱，其特征在于，内活柱(2)上端有顶盘(1)，内活柱(2)的柱体上有固定孔(3)，内活柱(2)装在齿条柱(4)内，齿条柱(4)外壁上有销钉孔，销钉(5)呈十字状交叉穿过销钉孔和内活柱(2)上的固定孔(3)将内活柱(2)和齿条柱(4)固定在一起，齿条柱(4)穿过套筒(6)装在外柱(13)内，套筒(6)上固定装有提升齿条柱(4)的升降机构，套筒(6)固定在外柱(13)上，外柱(13)下部有底盘(14)，外柱(13)上在套筒(6)的下部装有制动器(7)。

2.根据权利要求1所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的内活柱(2)长为2.0m，齿条柱(4)长为1.2m，外柱(13)长1.5m。

3.根据权利要求1所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的齿条柱(4)为偏心套筒状，柱壁上有齿条(18)。

4.根据权利要求1所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的升降机构由轴承、轴(16)、齿轮(17)、钢板(10)和摇柄(9)组成，齿轮(17)和摇柄(9)固定在轴(16)上，轴承左右各一个，内圈固定在轴(16)上，外圈分别固定在钢板(10)和制动器罩(19)的钢板上，齿轮(17)与齿条柱中长度为0.8m的齿条(18)相互咬合。

5.根据权利要求4所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的摇柄(9)与轴(16)安装部位呈六棱柱形。

6.根据权利要求1所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的制动器(7)是由摩擦板及摩擦片(20)、制动轮(21)、棘轮(22)、键(24)、键弹簧(23)、螺杆(26)、螺杆弹簧(25)、螺杆套筒(11)和预紧螺母(12)组成，制动轮(21)套在固定于轴(16)的棘轮(22)上，键(24)和键弹簧(23)固定在制动轮(21)上的固定槽内，键(24)由螺钉(27)装在制动轮上，摩擦板及摩擦片(20)紧贴制动轮(21)经螺杆螺母(15)固定在制动器外罩的内外钢板上，套有弹簧(25)的螺杆(26)装在摩擦板下端的孔内，并穿过制动器罩(19)，螺杆套筒(11)外径大于摩擦板上穿插螺杆的孔径，套在螺杆(26)上置于两摩擦板和制动器罩(19)外，预紧螺母(12)安装在螺杆(26)的螺纹上。

7.根据权利要求6所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的摩擦板及摩擦片由两个螺杆螺母固定在制动器(19)的前后两个钢板上。

8.根据权利要求6所述的便捷恒阻式临时支护支柱，其特征在于，所说的预紧螺母(12)前端外部为圆形，后端外部六棱柱形，内部有与螺杆(26)相配的内螺纹。

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