CN204852605U - 顶杆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种顶杆装置，包括：第一套管、第二套管和手拉葫芦；第一套管的中部位置开设有一槽，第二套管的第一端可滑动的套装在第一套管内，第二套管的第一端固定有第一起吊环，第一起吊环在槽内的滑动方向与第二套管的滑动方向一致；第一套管第二端的管壁上固定有与第一起吊环相对应的第二起吊环；手拉葫芦通过上吊钩组与第一起吊环固定连接，通过下吊钩组与上述第二起吊环固定连接，第二套管的第二端用于托举待托举物。本实用新型的技术方案，解决了制冷管路安装时盘口对接不精确的问题，提高了制冷管路安装时的安全系数。

Description

顶杆装置

技术领域

本实用新型涉及机械工程技术领域，尤其涉及一种顶杆装置。

背景技术

在煤矿开采的过程中，随着矿井开采深度的增加，岩石温度的升高，开采与掘进工作面内的温度也在不断升高，甚至出现了不少工作面的气温超过28℃，个别高达34℃的情况。目前，国内外的研究成果显示，当井下作业地点的气温超过28℃时，便会对人体健康产生明显的影响，使作业人员的体温升高、水盐代谢出现紊乱。

现阶段，主要采用热电冷联供系统使制冷管路跟进到开采工作面来减少矿井内热害带来的影响。具体的，首先在巷道顶部掏挖梁窝放置工字钢横梁，其次将工字钢横梁固定到该梁窝上，最后再利用手拉葫芦把制冷管路吊放到工字钢横梁上进行组装。这种方法在一定程度上有效的降低了矿井内的温度，保证了矿井内作业人员的身体健康。

然而，由于横梁的高低不可能安装的全部一致水平，而且工字钢横梁离巷道顶部的空间狭小，使用手拉葫芦起吊制冷管路时并没有起吊行程，因此，很难将制冷管路的盘口对准，使得制冷管路安装时的安全系数低。

实用新型内容

本实用新型提供一种顶杆装置，能够解决制冷管路安装时盘口对接不精确的问题，提高了制冷管路安装时的安全系数。

本实用新型提供的一种顶杆装置，包括：第一套管、第二套管和手拉葫芦；

所述第一套管的中部位置开设有一槽，所述第二套管的第一端可滑动的套装在所述第一套管内，所述第二套管的第一端固定有第一起吊环，所述第一起吊环在所述槽内的滑动方向与所述第二套管的滑动方向一致；所述第一套管第二端的管壁上固定有与所述第一起吊环相对应的第二起吊环；所述手拉葫芦通过上吊钩组与所述第一起吊环固定连接，通过下吊钩组与所述第二起吊环固定连接，所述第二套管的第二端用于托举待托举物。

在本实用新型的一实施例中，所述第二套管的第二端设置有托片，所述托片与所述待托举物的弧度相符。

在本实用新型的上述实施例中，所述第一套管的第一端固定有底座。

在本实用新型的另一实施例中，所述第一起吊环与所述第二套管第二端之间的距离大于所述槽第一端与所述第一套管第二端的距离。

在本实用新型的上述实施例中，所述第一套管和所述第二套管的长度均为2米，所述第一套管的管口直径为4英寸，所述第二套管的管口直径为2英寸。

在本实用新型的上述实施例中，所述槽为矩形槽，所述矩形槽距离所述第一套管两端的距离均为200毫米，所述矩形槽的宽度为30毫米，长度为1.6米。

在本实用新型的又一实施例中，所述第一套管和所述第二套管的管壁上还分别开设有至少一个定位销孔。

在本实用新型的上述实施例中，所述第一套管管壁上的所述定位销孔开设在所述槽对应的管壁上。

本实用新型提供的顶杆装置，通过在第一套管的中部位置开设槽，将固定有第一起吊环的第二套管第一端可滑动的套装在第一套管内，通过在第一套管第二端的管壁上固定与该第一起吊环相对应的第二起吊环，通过手拉葫芦的上吊钩组和下吊钩组将其分别与第一起吊环和第二起吊环固定连接，固定连接后的第二套管可以随着手拉葫芦的手拉链条在第一套管内上下滑动，进而使第二套管的第二端将待托举物举送到合适的位置，解决了制冷管路安装时盘口对接不精确的问题，提高了制冷管路安装时的安全系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型顶杆装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型顶杆装置实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型顶杆装置实施例二的制作示意图。

附图标记说明：

1：第一套管；

2：第二套管；

3：手拉葫芦；

4：槽；

5：第一起吊环；

6：第二起吊环；

7：托片；

8：底座；

9：定位销孔；

31：上吊钩组；

32：下吊钩组；

33：手动链条；

34：起重链条。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，大部分的煤层均远离地表。因此，在煤矿区开凿一个矿井，并在矿井的底部挖设一条巷道，在该巷道内进行操作可以实现开采工作面的掘进和煤的开采。

然而，在煤矿开采的过程中，随着矿井开采深度的增加，岩石温度的升高，开采与掘进工作面内的温度也在不断的升高，使得矿井内的环境热害日益严重，甚至出现了不少工作面的气温超过28℃，个别高达34℃的情况。目前，国内外的研究成果显示，当矿井下作业地点的气温超过28℃时，便会对人体健康产生明显影响，例如，会使作业人员的体温升高，造成身体的水盐代谢状况出现紊乱，最终导致作业人员的循环系统、消化系统、泌尿系统、神经系统等均因高温高湿而大量失水，改变其正常功能，甚至致使各种疾病的产生。进一步的，原苏联的研究成果还显示：当井下气温每超过标准温度(26℃)1℃时，工作人员的劳动生产率便会下降6％～8％。

目前，为了减少矿井内环境热害造成的影响，多数煤矿上马了以热电冷联供系统为主的降温井工程，该工程与职工的切身利益关系密切。该热电冷联供系统的投入使用，在一定程度上降低了矿井内的温度，保证了矿井内作业人员的身体健康。

上述热电冷联供系统主要是利用在矿井内安装制冷管路来实现降低矿井内温度的目的，并且，综采工作面推进到什么地方，制冷管路也就必须跟进到什么地方。因此，制冷管路的安装是工作中的重中之重，然而又由于制冷管路比较粗，为了保障车辆的通畅运行以及行人的安全，制冷管路并不能摆放在地下，所以，须将制冷管路摆放在巷道的顶部位置，这给制冷管路的安装带来了一定的难度。

利用热电冷联供系统进行矿井降温的具体实现方法可以总结为：首先，在巷道顶部掏挖梁窝用来放置工字钢横梁；其次，将工字钢横梁吊放固定在梁窝上；最后，再利用手拉葫芦将制冷管路吊放到工字钢横梁上进行组装。在该安装方法中，由于工字钢横梁的安装高低不可能全部一致水平，再加上工字钢横梁距离巷道顶部的空间狭小，起吊无法生根或者使用手拉葫芦起吊制冷管路时并没有起吊行程，所以，很难将制冷管路的盘口对准，致使制冷管路安装时的安全系数低。

针对现有热电冷联供系统中制冷管路安装时存在的上述不足，本实用新型提出了一种顶杆装置，能够解决制冷管路安装时盘口对接不精确的问题。

本实用新型提出的顶杆装置，不仅可以应用于矿井巷道内制冷管路的安装、巷道顶部U型棚的安装，还可以应用于室内或地下室等空间狭小的地方重物的托举。当无法起吊待托举物时，利用该顶杆装置可将待托举物托举到合适的位置。值得说明的是，本实用新型并不限定该顶杆装置的应用场景和应用空间，本实用新型只是以用于托举制冷管路为例进行说明。

图1为本实用新型顶杆装置实施例一的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供的顶杆装置，包括：第一套管1、第二套管2和手拉葫芦3。

第一套管1的中部位置开设有一槽4，第二套管2的第一端可滑动的套装在第一套管1内，第二套管2的第一端固定有第一起吊环5，该第一起吊环5在槽4内的滑动方向与第二套管2的滑动方向一致；第一套管1第二端的管壁上固定有与第一起吊环5相对应的第二起吊环6；手拉葫芦3通过上吊钩组31与第一起吊环5固定连接，通过下吊钩组32与第二起吊环6固定连接，第二套管2的第二端用于托举待托举物。

具体的，该顶杆装置的组装方法可以总结为：

(1)选择厚皮质量好的第一套管1和第二套管2，并且，第二套管2的外径小于第一套管1的内径；

(2)在第一套管1的中部位置开设一个槽4；

(3)将第二套管2的第一端可滑动的套装在第一套管1内，将第一起吊环5放入第一套管1的槽4内，并将该第一起吊环5固定在第二套管2的第一端；

具体的，该第一起吊环5的一端固定在第二套管2上，另一端露出在槽4外，第一起吊环5在该槽4内与第二套管2做同步滑动。第一起吊环5与第二套管2的固定方式，可以为焊接的形式，或者其他形式，本实用新型并不对此进行限定。

(4)在第一套管1第二端的管壁上固定与第一起吊环5相对应的第二起吊环6；

(5)利用手拉葫芦3的上吊钩组31和下吊钩组32，将手拉葫芦3分别与第一起吊环5和第二起吊环6固定连接；

由于第一起吊环5固定在第二套管2的第一端，第二起吊环6固定在第一套管1第二端的管壁上，并且第一起吊环5和第二起吊环6的相对位置在同一轴线上，所以，通过拉动手拉葫芦3的手动链条33可以使上吊钩组31和下吊钩组32之间的起重链条34向上移动，进而带动固定有第一起吊环5的第二套管2在第一套管1内向上滑动。

(6)利用第二套管2在第一套管1内滑动的原理和手拉葫芦3的起重特点，使得第二套管2在第一套管1内来回滑动时，第二套管2的第二端可以将待托举物举送到合适的位置。

值得说明的是，当利用焊接的方式将第一起吊环5固定在第二套管2的第一端，将第二起吊环6固定在第一套管1的第二端时，这两个起吊环必须满焊，并检查焊接质量，焊接的强度必须大于待托举物重量的2倍以上，并且，利用该顶杆装置进行托举重物时，必须首先进行试吊。只有当焊接强度满足要求时，才能保证待托举物被托举时，起吊环不会从第一套管或第二套管上脱落，进而才能保证作业人员的人身安全。

进一步的，本实用新型顶杆装置中所用的手拉葫芦其起重量一般在3吨或5吨以上。

本实用新型实施例提供的顶杆装置，通过在第一套管的中部位置开设槽，将固定有第一起吊环的第二套管第一端可滑动的套装在第一套管内，通过在第一套管第二端的管壁上固定与该第一起吊环相对应的第二起吊环，通过手拉葫芦的上吊钩组和下吊钩组将其分别与第一起吊环和第二起吊环固定连接，固定连接后的第二套管可以随着手拉葫芦的手拉链条在第一套管内上下滑动，进而使第二套管的第二端将待托举物举送到合适的位置。本实用新型的技术方案应用于矿井巷道内制冷管路的安装时，可以将两个制冷管路的盘口对准，提高了制冷管路安装时的安全系数。

图2为本实用新型顶杆装置实施例二的结构示意图。本实用新型实施例二是在上述实施例一的基础上对顶杆装置的进一步分析。如图2所示，本实用新型实施例二提供的顶杆装置，第二套管2的第二端设置有托片7，该托片7与待托举物的弧度相符。

具体的，通过在第二套管2的第二端设置与待托举物的弧度相符的托片7，增加了第二套管2与待托举物的接触面积。因此，使用本实施例二中的顶杆装置进行托举重物时，由于托片7可以增加待托举物与第二套管2的接触面积，从而保证第二套管2在第一套管1内滑动时，不会出现待托举物突然坠落的事故，保障了作业人员的人身安全。

实际应用中，托片7的弧度可以采用多种方式实现，例如，托片7可以为平面，也可以带有一定的弧度，当托片7与待托举物的弧度相符时，第二套管2与待托举物的接触面积最大。其实，只要能够增大第二套管2与待托举重物接触面积的托片实现方式都可以被采用，本实用新型并不对此进行限定。

本实用新型实施例提供的顶杆装置，只要改变第二套管第二端设置的托片形状，该顶杆装置就可以广泛应用于架设安装U形棚、制冷管路或者顶部作业等多个不同的场所。

进一步的，上述实施例提供的顶杆装置，第一套管1的第一端还固定有底座8。

具体的，该底座8可以是圆盘、方形座或者其他的形状，只要能够将第一套管1稳固的固定在工作面上的底座装置都可以被采用，本实用新型的实施例并不对此进行限定。

本实用新型实施例提供的顶杆装置，通过在第一套管的第一端设置底座，使得顶杆装置在使用的过程中能够稳固地立在操作面上，不会出现突然歪倒的现象，保证了作业人员的在操作面托举重物时的人身安全。

进一步的，在上述实施例中，第一起吊环5与第二套管2第二端之间的距离大于槽4第一端与第一套管1第二端的距离。

具体的，当第一起吊环5固定在第二套管2第一端的边缘时，该第一起吊环5与第二套管2第二端之间的距离等于第二套管2的长度。通过设置第一起吊环5与第二套管2第二端之间的距离大于槽4第一端与第一套管1第二端的距离，可以保证第二套管2在第一套管1内以及第一起吊环5在槽4内滑动的位移范围均最大。

本实用新型实施例提供的顶杆装置，通过使第一起吊环与第二套管第二端之间的距离大于槽第一端与第一套管第二端的距离，保证了第二套管在第一套管内滑动的位移达到最大，从而保证了该顶杆装置能够托举待托举物的高度范围也是最大。

图3为本实用新型顶杆装置实施例二的制作示意图。如图3所示，在本实用新型的实施例中，第一套管1和第二套管2的长度均为2米，并且，第一套管1的管口直径为4英寸，第二套管2的管口直径为2英寸。上述槽4为矩形槽，该矩形槽距离第一套管1两端的距离均为200毫米，该矩形槽的宽度为30毫米，长度为1.6米。其中，1英寸等于25.4毫米，因此，2英寸约为50毫米，4英寸约为100毫米。

本实用新型实施例给出了一种实际场景中顶杆装置的制作示意图，制作过程中，选择的是长度为2米、管口直径为4英寸的第一套管，选择长度为2米、管口直径为2英寸的第二套管，通过选择这样两种尺英寸的套管，保证了第二套管可滑动地套装在第一套管内，再通过在第一套管中部位置开设宽度为30毫米，长度为1.6米的矩形槽，且使该矩形槽距离第一套管两端的距离均为200毫米，使得操作人员能够在在狭小的空间内灵活自如的操作该顶杆装置，从而实现了在狭小空间内托举待托举物的目的。

值得说明的是，本实用新型实施例给出的第一套管和第二套管的具体参数只是常规选择，实际应用中，可以根据待托举物的尺寸和重量以及需要被托举的高度要求来选择第一套管和第二套管，并且在第一套管上切割大小合适和形状合适的槽来组成顶杆装置。因此，本实用新型实施例并不对第一套管和第二套管的尺寸以及槽的大小和形状进行限定。

进一步的，本实用新型上述实施例提供的顶杆装置，从图2可以看出，第一套管1和第二套管2的管壁上还分别开设有至少一个定位销孔9，并且，第一套管1管壁上的定位销孔9开设在槽4对应的管壁上。

具体的，可以在第一套管1和第二套管2的管壁上开设多个定位销孔9，该定位销孔9的直径可为12毫米。当第二套管2上升到某一高度，并需要保持该高度不变时，可以通过将定位销棒插入到第一套管1和第二套管2上的定位销孔9中，从而保持第一套管1和第二套管2的相对位置不会发生变化，进而保证了在高处安装固定被托举物时，操作人员的人身安全。

可选的，通过将第一套管1管壁上的定位销孔9开设在槽4对应的管壁上，透过槽4可以明显看到第二套管2和第一套管1上定位销孔的相对位置，能够相对容易的将定位销棒插入到第一套管和第二套管上的定位销孔中，从而保证了第一套管和第二套管的相位位置不会发生变化。

值得说明的是，当定位销棒插入定位销孔后，该第一套管和第二套管组成的结构还可以作为单体使用，该单体立于矿井的工作面上能够托住顶板，有效防止了顶板的脱落现象。

本实用新型提供的顶杆装置是运用套管原理并结合手拉葫芦起重特点而制成的，通过将第二套管可滑动的套装在第一套管内，并利用手拉葫芦控制滑动的位移和速度，解决了井下巷道顶部管路及U型棚安装时因距巷道顶部空间狭小，起吊无法生根或使用手拉葫芦起吊行程不足，很难将制冷管路或U型棚的盘口对准的问题。进一步的，该顶杆装置携带轻便，操作行程大、强度高。该顶杆装置的使用，极大的减少了作业人员的劳动强度，提高了制冷管路和U型棚安装时的安全系数，为巷道顶部管路及U型棚带安装来方便。

在本实用新型中，顶杆装置为矿井内制冷管路及U型棚盘口的精确对正立下汗马功劳。实践证明，在2012年，由于该顶杆装置的使用，使得某矿的热电冷联供系统提早建成，并在全面投入使用的过程中起到了关键性的作用，因此，使该煤矿的开采效益提高了近80万元的经济效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种顶杆装置，其特征在于，包括：第一套管、第二套管和手拉葫芦；

所述第一套管的中部位置开设有一槽，所述第二套管的第一端可滑动的套装在所述第一套管内，所述第二套管的第一端固定有第一起吊环，所述第一起吊环在所述槽内的滑动方向与所述第二套管的滑动方向一致；所述第一套管第二端的管壁上固定有与所述第一起吊环相对应的第二起吊环；所述手拉葫芦通过上吊钩组与所述第一起吊环固定连接，通过下吊钩组与所述第二起吊环固定连接，所述第二套管的第二端用于托举待托举物。

2.根据权利要求1所述的顶杆装置，其特征在于，所述第二套管的第二端设置有托片，所述托片与所述待托举物的弧度相符。

3.根据权利要求2所述的顶杆装置，其特征在于，所述第一套管的第一端固定有底座。

4.根据权利要求1所述的顶杆装置，其特征在于，所述第一起吊环与所述第二套管第二端之间的距离大于所述槽第一端与所述第一套管第二端的距离。

5.根据权利要求4所述的顶杆装置，其特征在于，所述第一套管和所述第二套管的长度均为2米，所述第一套管的管口直径为4英寸，所述第二套管的管口直径为2英寸。

6.根据权利要求5所述的顶杆装置，其特征在于，所述槽为矩形槽，所述矩形槽距离所述第一套管两端的距离均为200毫米，所述矩形槽的宽度为30毫米，长度为1.6米。

7.根据权利要求1～6任一项所述的顶杆装置，其特征在于，所述第一套管和所述第二套管的管壁上还分别开设有至少一个定位销孔。

8.根据权利要求7所述的顶杆装置，其特征在于，所述第一套管管壁上的所述定位销孔开设在所述槽对应的管壁上。