CN203223238U - 巷道用移架机械臂 - Google Patents

Abstract

一种巷道用移架机械臂，解决了现有技术存在的对巷道顶板反复支撑、移架速度缓慢、操作繁琐、作业效率低等问题，包括底部的固定基座、传动机构、转动座以及转动座上设置的升降机构，其技术要点是：设置在转动座上的升降机构由升降导向套、升降液压缸、升降导杆组成，升降导杆上部垂直固定有由悬臂导向杆、悬臂液压缸和悬臂伸缩套构成的悬臂伸缩机构，顶部铰接有撑顶座的撑顶液压立柱固定在转动座上，通过旋转驱动装置和传动机构驱动转动座绕转轴中心旋转。其结构设计合理，移动稳定，操作方便，使用安全，减少超前支护作业对采煤生产的影响，有利于采煤工作面单产的进一步提升。

Description

巷道用移架机械臂

技术领域

本实用新型涉及一种用于综采工作面巷道安全作业的辅助移架装置，特别是一种用于正常工作面开采作业的同时，在工作面巷道内随工作面开采的推进而进行超前支护支架的辅助机械式前移的巷道用移架机械臂。属于矿山机械制造及应用领域。

背景技术

综采工作面巷道的安全支护主要采用U型钢、工字钢金属支架，锚杆、锚网以及其他联合支护的方式，随着采煤工作面的不断推进，巷道超前段压力前移，故需要在工作面出口超前段进行加强支护。广泛使用的采煤工作面巷道超前支护支架，多为单体液压支柱配合金属铰接顶梁或长钢梁的支护方式，其移架的支设和撤柱缓慢，难以实现大幅度的速度提升，制约了工作面的推进速度；支护效率低，工序复杂，人工操作步骤较多，作业人员劳动强度大，对顶板破碎的工作面，回柱和回收钢梁均很困难，增加了不少安全隐患。

本申请人曾针对现有技术存在的问题，在先申请了公告号为CN200985799Y的“巷道超前支护支架”、公告号为CN201386567Y的“机巷超前支护支架”等专利。上述这些专利记载的超前支护液压支架，大多是通过手动操作液压控制阀组进行支架的迈步移架，实现采煤工作面巷道超前支护的机械化，完成采煤工作面超前支护形式的创新。但是，由于这种依靠移架液压缸推拉移动的超前支护支架的移架方式，对于较松软的煤顶巷道、特别是对于需进行长距离超前支护的巷道来说，行走的轨迹难以保证，所以易出现支架倾倒及憋卡等现象。因每次移架都需要将各组超前支护支架依次降架、前移、升架一遍，故存在对顶板反复支撑，移架速度缓慢，操作繁琐，作业效率低等不足，因此，现有超前支护支架的移架方式缺乏适用性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种巷道用移架机械臂，解决了现有技术存在的对巷道顶板反复支撑、移架速度缓慢、操作繁琐、作业效率低等问题，其结构设计合理，移动稳定，操作方便，使用安全，显著减少移架作业对工作面采煤生产的影响，有利于进一步提升移架方式的适用性。

本实用新型所采用的技术方案是：该巷道用移架机械臂包括固定基座、转动座以及设置在转动座上的升降机构，其技术要点是：所述固定基座通过转轴连接的转动座上设置有由升降导向套、升降液压缸、升降导杆组成的升降机构，升降导杆上部垂直固定有由悬臂导向杆、悬臂液压缸和悬臂伸缩套构成的悬臂伸缩机构，顶部铰接有撑顶座的撑顶液压立柱固定在转动座上，组装在固定基座上的旋转驱动装置通过传动机构驱动转动座绕转轴中心旋转。

所述升降机构的升降导向套底部固定在转动座上，内部设置有升降液压缸的升降导杆底部插入升降导向套内，升降导杆上部与悬臂导向杆垂直固定；升降液压缸的下端铰接在升降导向套的底部，升降液压缸的上端铰接在升降导杆的内壁，并通过升降液压缸驱动升降导杆沿升降导向套内腔往复移动。

所述悬臂伸缩机构的悬臂伸缩套套装在悬臂导向杆的外部，悬臂液压缸的一端铰接在与升降导杆垂直固定的悬臂导向杆根部，另一端铰接在悬臂伸缩套前部，悬臂液压缸驱动悬臂伸缩套沿悬臂导向杆的长度方向往复移动。

所述传动机构由相互啮合的大、小齿轮构成，大齿轮组装在转动座的底部，小齿轮组装在旋转驱动装置的输出轴上，旋转驱动装置的底部与固定基座组装在一起，转动座通过转轴与固定基座连接；通过旋转驱动装置驱动传动机构，从而带动整个转动座绕转轴中心旋转。

本实用新型具有的优点及积极效果在于：由于本实用新型的移架机械臂采用固定基座、传动机构、转动座以及转动座上设置的升降机构和悬臂伸缩机构的结构，与运输车配合来对横向并列布置的超前支护支架进行移架，所以其结构设计合理，移动稳定，操作简单方便，使用安全可靠，避免对顶板的反复支撑。另外，这种设计独特的移架机械臂的体积较小，重量较轻，能够适应现场的实际使用需要，显著减少移架作业对工作面采煤生产的影响，有利于进一步提升移架方式的适用性，符合综采工作面的设备安装、使用和维护条件。在确保井下狭窄的巷道条件下所需的安全行人空间的同时，根据不同地质条件和巷道断面形状实现对顶板连续支撑的机械化超前支护，有利于采煤工作面的安全、高产、高效生产。因此，本实用新型解决了现有技术对于较松软的煤顶巷道、长距离超前支护的巷道存在的对巷道顶板反复支撑、移架速度缓慢、操作繁琐、作业效率低等问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体结构示意图；

图2是图1沿A－A线的剖视图；

图3是本实用新型的一种用于移动巷道超前支护支架的使用状态示意图；

图4是图3卸除巷道超前支护支架的液压立柱及顶梁的俯视图；

图5是图3沿B－B线的剖视图。

图中序号说明：1转动座、2升降导向套、3升降导杆、4撑顶座、5悬臂伸缩套、6悬臂导向杆、7固定基座、8旋转驱动装置、9传动机构、10升降液压缸、11撑顶液压立柱、12悬臂液压缸、13顶梁、14液压立柱、15护顶板、16伸缩液压缸、17移架机械臂、18紧固架、19底座、20运输车。

具体实施方式

根据图1～5详细说明本实用新型的具体结构。该巷道用移架机械臂17包括底部的固定基座7、传动机构9、转动座1以及设置在转动座1上的升降机构等件。其中设置在转动座1上的升降机构由升降导向套2、升降液压缸10、升降导杆3组成，升降导杆3上部垂直固定有悬臂导向杆6、悬臂液压缸12和悬臂伸缩套5构成的悬臂伸缩机构，顶部铰接有撑顶座4的撑顶液压立柱11固定在转动座1上，通过旋转驱动装置8和传动机构9驱动转动座1绕转轴中心旋转。

传动机构9由相互啮合的大、小齿轮构成，大齿轮组装在转动座1的底部，小齿轮组装在旋转驱动装置8的输出轴上。旋转驱动装置8的底部与固定基座7组装在一起。转动座1通过转轴与固定基座7连接；通过旋转驱动装置8驱动传动机构9，从而带动整个转动座1绕转轴中心旋转。

升降机构的升降导向套2底部固定在转动座1上，内部设置有升降液压缸10的升降导杆3底部插入升降导向套2内，升降导杆3上部与悬臂导向杆6垂直固定。升降液压缸10的下端铰接在升降导向套2的底部，升降液压缸10的上端铰接在升降导杆3的内壁，并通过升降液压缸10驱动升降导杆3沿升降导向套2内腔往复移动，实现移架机械臂5的升降。

悬臂伸缩机构的悬臂伸缩套5套装在悬臂导向杆6的外部，悬臂液压缸12的一端铰接在与升降导杆3垂直固定的悬臂导向杆6根部，另一端铰接在悬臂伸缩套5前部。悬臂液压缸12驱动悬臂伸缩套5沿悬臂导向杆6的长度方向往复移动，实现移架机械臂5的悬臂伸缩套5的伸出和收回。撑顶液压立柱11底部固定在转动座1上，铰接有撑顶座4的上部固定在升降导向套2的侧壁上。

本实施例中移动的超前支护支架包括顶梁13、底座19、液压立柱14等件。其中铰接在底座19上的两个液压立柱14的下部通过紧固架18固定在一起；铰接在液压立柱14上部的顶梁13侧端利用伸缩液压缸16铰接有护顶板15。

在巷道中需要进行支护的区域设置若干组两架横向并列布置的超前支护支架，默认初始状态为液压立柱14升起，支撑起超前支护支架，通过液压立柱14上部的顶梁13形成对巷道顶板的支护。靠近工作面端的一组超前支护支架上，伸缩液压缸16为伸出状态，铰接在顶梁13端部的护顶板15伸出到支护位置；而其余组超前支护支架顶梁上的伸缩液压缸16均处于收回状态，铰接在顶梁13端部的护顶板15收回。移架机械臂17上的升降液压缸10、撑顶液压立柱11、悬臂液压缸12均处于收回状态。

该巷道用移架机械臂17对上述超前支护支架向巷道前部远离回采工作面端进行移架时，具体操作步骤如下：

步骤一，驱动运输车20带动移架机械臂17移动到巷道后部临近回采工作面一端需前移一组的两架超前支护支架之间，移架机械臂17的撑顶液压立柱11升起，使其上部铰接的撑顶座4与巷道顶板相接触形成支撑，确保整个移架机械臂动作过程中的稳定性。伸出移架机械臂17的悬臂液压缸12，驱动悬臂伸缩套5伸出。将悬臂伸缩套5一侧的需前移的一架超前支护支架的液压立柱14收回，使该架超前支护支架的顶梁13下降的同时，驱动此架的伸缩液压缸16收回顶梁13端部铰接的护顶板15，并立即伸出与此超前支护支架前部相邻支护支架的护顶板15，以支护因降架临时暴露的顶板。当顶梁13下降到与移架机械臂17的悬臂伸缩套5相接触的位置时，停止下降，此时伸出移架机械臂17的升降液压缸10，从而驱动升降导杆3连同悬臂导向杆6、悬臂伸缩套5一起上升，将已降架的超前支护支架升起。驱动悬臂液压缸12，收回悬臂伸缩套5，使超前支护支架向转动座1方向移动，当超前支护支架移动到转动座1上方后，再驱动升降液压缸10，收回升降导杆3带动悬臂伸缩套5上的超前支护支架落到转动座1上。收回撑顶液压立柱11，使其上部铰接的撑顶座4与巷道顶板分离。

步骤二，驱动运输车20带动移架机械臂17连同收回到其转动座1上的超前支护支架一起，向巷道前部远离回采工作面端移动。当移动到巷道前部需支护区域的适当位置时，先升起移架机械臂17的撑顶液压立柱11，使其上部铰接的撑顶座4与巷道顶板相接触形成支撑，再伸出升降液压缸10，驱动升降导杆3连同悬臂伸缩套5，将超前支护支架抬起，离开转动座1。驱动悬臂液压缸12，伸出悬臂伸缩套5，将超前支护支架伸出到支护位置上方，此时收回升降液压缸10，使悬臂伸缩套5上的超前支护支架下降到巷道底板上，然后将移动到位的超前支护支架的液压立柱14升起，使该架超前支护支架的顶梁13上升并与巷道顶板相接触，形成有效支撑。驱动悬臂液压缸12，收回悬臂伸缩套5，同时收回撑顶液压立柱11，使其上部铰接的撑顶座4与巷道顶板分离。驱动旋转驱动装置8和传动机构9，使移架机械臂17的转动座1绕转轴中心旋转180度，为移动并列布置的另外一架超前支护支架做准备。

步骤三，驱动运输车20带动移架机械臂17向巷道后部移动，重复上述步骤一、步骤二的操作，将与之前所移动的超前支护支架并列布置的另外一架超前支护支架移动到巷道前部相对应的位置，完成一组超前支护支架的随工作面开采推进的前移。

随着工作面的开采推进，按照上述步骤循环操作，即能利用辅助移动机构，不断地将布置在巷道后部的各组超前支护支架移动到巷道前部，在正常开采作业巷道内实现对巷道超前段的连续有效支护。

Claims (4)

1.一种巷道用移架机械臂，包括固定基座、转动座以及设置在转动座上的升降机构，其特征在于：所述固定基座通过转轴连接的转动座上设置有由升降导向套、升降液压缸、升降导杆组成的升降机构，升降导杆上部垂直固定有由悬臂导向杆、悬臂液压缸和悬臂伸缩套构成的悬臂伸缩机构，顶部铰接有撑顶座的撑顶液压立柱固定在转动座上，组装在固定基座上的旋转驱动装置通过传动机构驱动转动座绕转轴中心旋转。

2.根据权利要求1所述的巷道用移架机械臂，其特征在于：所述升降机构的升降导向套底部固定在转动座上，内部设置有升降液压缸的升降导杆底部插入升降导向套内，升降导杆上部与悬臂导向杆垂直固定；升降液压缸的下端铰接在升降导向套的底部，升降液压缸的上端铰接在升降导杆的内壁，并通过升降液压缸驱动升降导杆沿升降导向套内腔往复移动。

3.根据权利要求1所述的巷道用移架机械臂，其特征在于：所述悬臂伸缩机构的悬臂伸缩套套装在悬臂导向杆的外部，悬臂液压缸的一端铰接在与升降导杆垂直固定的悬臂导向杆根部，另一端铰接在悬臂伸缩套前部，悬臂液压缸驱动悬臂伸缩套沿悬臂导向杆的长度方向往复移动。

4.根据权利要求1所述的巷道用移架机械臂，其特征在于：所述传动机构由相互啮合的大、小齿轮构成，大齿轮组装在转动座的底部，小齿轮组装在旋转驱动装置的输出轴上，旋转驱动装置的底部与固定基座组装在一起，转动座通过转轴与固定基座连接；通过旋转驱动装置驱动传动机构，从而带动整个转动座绕转轴中心旋转。

Images