CN202467860U - 矿用自移式风动振动装置 - Google Patents

Abstract

一种矿用自移式风动振动装置，由风动振动机构、升降机构和气动控制元件等组成。风动振动机构的一种结构是由敲击锤、锤臂、锤臂轴、驱动轴、振动气缸等构成。驱动轴在振动气缸的振动推杆推动下前后振动，其上的两个轴承分别在左、右锤臂的滑槽内滚动，推动左、右锤臂分别绕左、右锤臂轴摆动，带动锤臂前端的敲击锤敲击钢筒模具。风动振动机构的另一种结构由位于钢筒模具两侧、结构相同左右对称的两套机构组成；每一套由振动头、振动气缸、调整气缸和振动座等构成。升降机构由升降气缸、升降圈及托辊构成。本实用新型为矿用钢筒沙石填料墩柱的构筑而设计，振动强烈，能沿钢筒模具自移升降，保持模具稳定，特别适合在煤矿沿空留巷工艺中应用。

Description

矿用自移式风动振动装置

技术领域

本实用新型涉及矿井巷道支护领域，特别是一种用于煤矿沿空留巷工艺中构筑矿用钢筒沙石填料墩柱振动钢筒模具用的矿用自移式风动振动装置。

背景技术

申请人在发明专利申请“沿空留巷的方法”(申请号：CN 201110267050.2、申请日：2011.09.09.)中，提出了将顺槽与留巷合并掘进、并且采用“巷中砼墩柱”支护的沿空留巷方法。“巷中砼墩柱”，即在薄壁钢筒模具内浇注砼构筑的外壁为钢筒的钢筋砼墩柱。浇注砼用风动振动棒振动钢筒模具外壁。

申请人在新的发明专利申请“矿用可回收钢筒填料墩柱及构筑法和用于沿空留巷的方法”中，提出了在沿空留巷工艺中用“钢筒沙石填料墩柱”支护的新方法。“钢筒沙石填料墩柱”比钢筒砼墩柱在支护成本、支护的让压性、可回收、节省钢材、施工快速方便等诸多方面，具有更突出的优越性、鲜明的特点。不过，因钢筒沙石墩柱钢筒模具的筒壁比钢筒砼墩柱的厚和墩柱沙石填料充填的密实度要求高，用浇注砼用的风动振动棒振动钢筒模具不能满足要求。要求振动装置能产生更强的振动。

发明内容

为了克服现有沿空留巷技术中浇注砼构筑钢筒砼墩柱用振动棒振动不够强、只能固定振动的不足，本实用新型提供一种矿用自移式风动振动装置，它能产生较强的振动，能沿钢筒模具自移升降，有两只锤头相对敲击钢筒模具两侧、保持构筑墩柱的钢筒模具的稳定。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

矿用自移式风动振动装置由风动振动机构、升降机构和气动控制元件等构成。

A.风动振动机构：由敲击锤、锤臂、锤臂轴和振动气缸等构成。两件敲击锤位于钢筒模具左右两侧、对称，且分别固定于左锤臂、右锤臂的前端；左锤臂与右锤臂结构相同、左右对称。

左锤臂的中段装在左锤臂轴上，可绕左锤臂轴摆动；左锤臂轴固定于传动座上；左锤臂的末端有弧形孔状的滑槽，左锤臂滑槽内嵌装驱动轴。

右锤臂的中段装在右锤臂轴上，可绕右锤臂轴摆动；右锤臂轴固定于传动座上；右锤臂的末端有弧形孔状的滑槽，右锤臂滑槽内嵌装驱动轴。

左、右锤臂的末端在驱动轴上相重叠。驱动轴的外层是上、下两个轴承，两个轴承分别处在左锤臂滑槽、右锤臂滑槽中。驱动轴与振动气缸的振动推杆固联。振动气缸固定在传动座上，传动座底部联接在升降机构上。

当振动气缸的振动推杆推动驱动轴前后运动，驱动轴的两个轴承分别在左锤臂滑槽H₁、右锤臂滑槽H₂内滚动，左锤臂绕左锤臂轴、右锤臂绕右锤臂轴摆动，左、右锤臂前端的敲击锤摆动、相对敲击钢筒模具两侧。

B.升降机构：由升降气缸、升降圈、托辊和传动座等构成。升降气缸的推杆与传动座的底部固联。圆环形升降圈由弧形构件联接构成，环绕在墩柱钢筒模具外围。升降圈的后侧与传动座的底部联接固定，升降圈内侧装有均布的托辊；托辊通过可伸缩托辊架固定在升降圈上，可沿钢筒模具外壁滚动。

C.气动控制元件：包括振动气缸的气动控制回路中的振动操纵阀，升降气缸的气动控制回路中的升降操纵阀、节流阀、构成升降气缸的防止落下回路的锁定阀以及设在传动座或升降圈上、在敲击锤越过上下节钢筒搭接段下缘时控制升降气缸停止的行程阀。

本实用新型的有益效果是：

矿用自移式风动振动装置能提供较强的振动，能沿钢筒模具自移升降；具有两只锤头相对敲击钢筒模具两侧，保持墩柱钢筒模具的稳定。能满足构筑钢筒沙石填料墩柱对振动装置的要求。

附图说明

图1、2是矿用自移式风动振动装置一种结构的主视、侧视图。

图3、4是矿用自移式风动振动装置另一种结构的主视、俯视图。

图中：1-升降圈、2-托辊、3-敲击锤、4-右锤臂、5-传动座、6-右锤臂轴、7-左锤臂、8-驱动轴、9-振动推杆、10-振动气缸、11-左锤臂轴、12-拉簧、13-托辊推杆、14-压簧、15-弹簧筒、16-钢筒模具、17-螺栓、18-升降气缸、19-振动头、20-振动气缸控制阀、21-振动气缸、22-调整气缸、23-振动座、24-滑道、H₁-左锤臂滑槽、H₂-右锤臂滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

在图1、2中示出本实用新型矿用自移式风动振动装置的一种结构。它由风动振动机构、升降机构和气动控制元件等组成。

1.风动振动机构：由敲击锤3、锤臂、锤臂轴、振动气缸10等构成。两件敲击锤3对称地布置在钢筒模具16的左、右两侧，并分别固定于左、右两件弧形锤臂7、4的前端。左锤臂7与右锤臂4结构相同、左右对称。

左锤臂7的中段安装在左锤臂轴11上，绕左锤臂轴11摆动；左锤臂轴11固定于传动座5上。左锤臂7末端有弧形孔状的滑槽H₁，左锤臂滑槽H₁内嵌装驱动轴8。右锤臂4的中段安装在右锤臂轴6上，绕右锤臂轴6摆动；右锤臂轴6固定于传动座5上。右锤臂4的末端有弧形孔状的滑槽H₂，右锤臂滑槽H₂内嵌装驱动轴8。左锤臂7与右锤臂4的中段与升降圈1之间各有一拉簧12联接，使左、右敲击锤3保持与钢筒模具16筒壁的接触。左锤臂7与右锤臂4的末端在驱动轴8上重叠，左锤臂7的末端在上，右锤臂4的末端在下。驱动轴8的外层是上、下两个轴承，两个轴承分别处在左锤臂滑槽H₁、右锤臂滑槽H₂中。驱动轴8与振动气缸10的振动推杆9固联。

振动气缸10通过振动推杆9推动驱动轴8前后振动，驱动轴8的上、下两个轴承分别在左锤臂滑槽H₁、右锤臂滑槽H₂内滚动，推动左锤臂7绕左锤臂轴11、右锤臂4绕右锤臂轴6摆动，左、右锤臂7、4的摆动分别带动其前端的敲击锤3相对敲击钢筒模具16两侧，振动模具内的沙石填料。

振动气缸10固定于传动座5上，传动座5的底部固联在升降机构上。振动气缸10或称振动器，是振动气缸与振动气缸控制阀结合一体的形式，它也可以采用分体形式。

2.升降机构：主要由升降气缸18、升降圈1、托辊2、传动座5构成。升降气缸18是两级伸缩气缸，升降气缸18的推杆，与传动座5的底部固定联接。圆环形的升降圈1由三件弧形构件对接构成；对接处由螺栓17联接固定，环绕在墩柱钢筒模具16的外围。升降圈1的后侧与传动座5底部的前侧联接固定。升降圈1内侧安装三个均布的托辊2，托辊2通过可伸缩托辊架固定在升降圈1上。可伸缩托辊架由弹簧筒15，及其筒内的托辊推杆13和压簧14，筒壁上安装的固定螺母组成。托辊推杆13的外端安装托辊轴，其内端的滑塞嵌装在弹簧筒15内滑动，滑塞压紧压簧14。

3.气动控制元件：振动气缸10的气动控制回路中有振动操纵阀；升降气缸18的气动控制回路中有升降操纵阀、节流阀、锁定阀和行程阀；其余有过滤器、减压阀、油雾器等。

矿用自移式风动振动装置利用井下压气为动力介质。通过振动操纵阀为振动气缸10供气，振动气缸10产生振动，振动推杆9通过振动机构驱动敲击锤3敲击钢筒模具16，振动沙石填料。通过升降操纵阀，经节流阀为升降气缸18供气，升降气缸18推动传动座5作升降移动，使风动振动机构随传动座5的升降而上下移动；使敲击锤3沿钢筒模具上下移动敲击钢筒模具。环绕墩柱钢筒模具16的升降圈1，也随传动座5的升降上下移动。托辊2沿钢筒模具16外壁滚动，为升降圈1的升降起导向与稳定作用。锁定阀构成升降气缸的防止落下回路。行程阀设在升降圈1上，在敲击锤越过搭接段下缘时，控制升降气缸18停止上升；经人工控制越过上、下节钢筒搭接段后，再继续自移上升和振动。升降气缸也可以用液压缸代替。

实施例2：

在图3、4中示出矿用自移式风动振动装置的另一种结构。它也是由风动振动机构、升降机构和气动控制元件等组成。

1.风动振动机构：由位于钢筒模具16左右两侧的、结构相同左右对称的两套振动机构组成。每一套振动机构由振动头19、振动气缸控制阀20、振动气缸21、调整气缸22和振动座23等构成。

振动头19安装在振动气缸21推杆的前端，振动气缸21的后部与调整气缸22的推杆前端铰接，调整气缸22固定联接在振动座23上，振动气缸21的底部嵌装在固定于振动座23的滑道24上。振动气缸21上装有振动气缸控制阀20。振动气缸21可采用ZG型振动气缸；也可以采用一体式的振动气缸，或称振动器。调整气缸22可采用ZQGI型薄型气缸。

2.升降机构：由升降气缸18、升降圈1、托辊2、振动座23构成。左右两件升降气缸18的推杆分别与左、右振动座23底部固联。圆环形升降圈1由半圆环形构件通过螺栓17联接构成。升降圈1左右两侧分别与左、右振动座23底部固联，其内侧均布四件托辊2。其余与前一种振动装置相同。

3.气动控制元件：振动气缸21的气动控制回路中有振动操纵阀；升降气缸18的控制回路中有升降操纵阀、节流阀和锁定阀；调整气缸22的控制回路中有换向控制阀、行程阀；其余有过滤器、减压阀、油雾器等。

通过振动操纵阀为振动气缸21供气，在振动气缸控制阀20控制下振动气缸21产生振动，振动气缸21的推杆驱动振动头19敲击钢筒模具16，振动沙石填料。通过升降操纵阀，经节流阀为升降气缸18供气，升降气缸18推动振动座23升降移动，使振动头19沿钢筒模具上下移动、敲击钢筒模具。振动座23升降移动的同时也带动升降圈1升降移动，与前一种振动装置相同。锁定阀构成升降气缸的防止落下回路。通过换向控制阀，可使调整气缸22推动振动气缸21沿滑道24前后移动，调节振动头51与钢筒模具外壁的间隙，使振动头51靠近钢筒模具外壁。行程阀设在升降圈1上，在振动头19越过上、下节钢筒搭接段下缘时动作，自动控制调整气缸22前后移动、调整振动头51与不同直径的上、下节钢筒的间距。这对于壁厚大的钢筒模具是必要的。

本矿用自移式风动振动装置为矿用钢筒沙石填料墩柱的构筑而设计，能提供较强的振动，能沿钢筒模具自移升降，并且为双向对敲振动、能保持钢筒模具稳定，特别适合在煤矿沿空留巷工艺中应用。

Claims (4)

1.一种矿用自移式风动振动装置，其特征在于：包括风动振动机构、升降机构和气动控制元件；

A.风动振动机构：包括敲击锤(3)、锤臂、锤臂轴和振动气缸(10)；两件敲击锤(3)位于钢筒模具(16)左右两侧且对称，分别固定于左锤臂(7)、右锤臂(4)的前端；左锤臂(7)与右锤臂(4)结构相同、左右对称；

左锤臂(7)中段装在左锤臂轴(11)上，可绕左锤臂轴(11)摆动；左锤臂轴(11)固定于传动座(5)上；左锤臂(7)末端有弧形孔状的滑槽(H₁)，左锤臂滑槽(H₁)内嵌装驱动轴(8)；

右锤臂(4)中段装在右锤臂轴(6)上，可绕右锤臂轴(6)摆动；右锤臂轴(6)固定于传动座(5)上；右锤臂(4)末端有弧形孔状的滑槽(H₂)，右锤臂滑槽(H₂)内嵌装驱动轴(8)；

左、右锤臂(7、4)的末端在驱动轴(8)上相重叠；驱动轴(8)的外层是上、下两个轴承，两个轴承分别处在左锤臂滑槽(H₁)、右锤臂滑槽(H₂)中；驱动轴(8)与振动气缸(10)的振动推杆(9)固定联接；振动气缸(10)固定在传动座(5)上，传动座(5)底部联接在升降机构上；

驱动轴(8)随振动气缸(10)的振动推杆(9)前后振动，驱动轴(8)的两个轴承分别在左、右锤臂滑槽(H₁、H₂)内滚动，左、右锤臂(7、4)分别绕左、右锤臂轴(11、6)摆动，左、右锤臂前端的敲击锤(3)随左、右锤臂摆动；

B.升降机构：包括升降气缸(18)、升降圈(1)、托辊(2)和传动座(5)；升降气缸(18)的推杆与传动座(5)底部固定联接；圆环形的升降圈(1)由弧形构件联接构成，环绕在墩柱钢筒模具(16)外围；升降圈(1)的后侧与传动座(5)底部联接固定，升降圈(1)内侧装有均布的托辊(2)；托辊(2)通过可伸缩托辊架固定在升降圈(1)上，可沿钢筒模具外壁滚动；

C.气动控制元件：包括振动气缸(10)的气动控制回路中的振动操纵阀，升降气缸(18)的气动控制回路中的升降操纵阀、节流阀以及构成升降气缸的防止落下回路的锁定阀。

2.根据权利要求1所述的矿用自移式风动振动装置，其特征在于：所说的升降气缸(18)的气动控制回路中，含设在传动座(5)或升降圈(1)上、在敲击锤(3)越过上下节钢筒搭接段下缘时控制升降气缸(18)停止的行程阀。

3.一种矿用自移式风动振动装置，其特征在于：包括风动振动机构、升降机构和气动控制元件；

A.风动振动机构：由位于钢筒模具(16)左右两侧的、结构相同左右对称的两套振动机构组成；每一套振动机构包括振动头(19)、振动气缸(21)、调整气缸(22)和振动座(23)；

振动头(19)装在振动气缸(21)推杆前端，振动气缸(21)后部与调整气缸 (22)的推杆铰接，调节振动头(19)与钢筒模具外壁间隙的调整气缸(22)固定联接在振动座(23)上；振动气缸(21)的底部嵌装在固定于振动座(23)的滑道(24)上；振动气缸(21)上装有振动气缸控制阀(20)；或者振动气缸与振动气缸控制阀为结合一体的形式；

B.升降机构：包括升降气缸(18)、升降圈(1)、托辊(2)和振动座(23)；升降气缸(18)有左右两件，左、右升降气缸(18)的推杆分别与左、右振动座(23)的底部固定联接；圆环形升降圈(1)由弧形构件联接构成，环绕在钢筒模具(16)外围；升降圈(1)的左、右两侧分别与一个振动座(23)固联；升降圈(1)的内侧装有均布的四件托辊(2)；托辊(2)通过可伸缩托辊架固定在升降圈(1)上，可沿钢筒模具外壁滚动；

C.气动控制元件：包括振动气缸(21)的气动控制回路中的振动操纵阀，升降气缸(18)的气动控制回路中的升降操纵阀、节流阀以及构成升降气缸的防止落下回路的锁定阀，调整气缸(22)气动控制回路的有换向控制阀以及设在振动座(23)或升降圈(1)上、在振动头(19)越过上下节钢筒搭接段下缘时控制换向控制阀换向的行程阀。

4.根据权利要求1或3所述的矿用自移式风动振动装置，其特征在于：所说的升降气缸(18)是两级伸缩气缸。 

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