CN2101110U - 工字钢可缩性支架连接件 - Google Patents

Abstract

适用于矿井、特别是煤矿矿井巷道支护用的工字 钢可缩性支架连接件，由套卡在支架构件上的卡环、 穿进卡环里的可缩件以及作用在卡环与可缩件之间 的楔子等构成，支架克服可缩件、卡环与支架构件之 间的摩擦阻力而顺利实现可缩。本实用新型有十余 种实施方案，适用于多种型式的工字钢可缩性支架， 具有加工制造简单，工作阻力较高，安装、拆卸方便， 并可多次复用等优点。

Description

本实用新型论及一种工字钢可缩性支架连接件，它适用于多种形状的工字钢巷道支架连接。

该技术领域的已有技术可参阅中国专利号ZL87207098公开的一项名为“可缩性工字钢支架”的专利技术。这种支架采用的可缩性构件的缺点在于：

1.卡环靠其内腔上、下卡板上的工作斜面将支架构件（如顶梁、立柱等）及可缩件（如可缩梁、可缩柱等）的翼缘卡住，由于卡环不易楔紧以及卡环与其所卡住的构件接触面积较小等原因，支架的工作阻力偏低。

2.对卡环的加工精度要求较高。

3.不能通过增加卡环数量的途径提高支架的工作阻力。

针对以上存在的技术问题，本实用新型的目的是设计出材料来源广泛，结构简单，装卸方便，可多次重复使用并具有较高的工作阻力和良好的可缩性能的工字钢可缩性支架连接件。

本实用新型的目的是这样实现的，工字钢可缩性巷道支架连接件由卡环、可缩件、楔子等组成。卡环由楔卡板和卡在支架构件上的翼缘卡板构成，楔卡板和翼缘卡板通过拉板连为一体，卡环套住可缩件，其翼缘卡板卡在支架构件上，在可缩件与卡环之间，或在支架构件与卡环之间作用有楔子。支架克服可缩件、卡环与支架构件之间的摩擦阻力而实现可缩。卡环可以制成一封闭或半封闭的环体，其翼缘卡板可以卡在支架构件翼缘内侧的两个斜面上，也可以卡在翼缘外侧的平面上，翼缘卡面的斜度值最好与其工作时所接触面的斜度值一致。卡环楔卡板内侧的楔卡面一般为一斜面，也可以是一平面，当翼缘卡板卡在支架构件翼缘内侧的两个斜面上时，卡环可以为一半封闭环体，其两个翼缘卡面的斜度值与支架构件翼缘内侧的两个斜面的斜度值最好一致。当翼缘卡板是卡在支架构件翼缘外侧的平面上时，卡环最好为一封闭的环体，其翼缘卡面为一平面。拉板的主要作用是将翼缘卡板、楔卡板连为一体。

楔子一般是作用在卡环的楔卡板与可缩件之间，也可以作用在卡环的翼缘卡板与支架构件之间。楔子具有主楔面与副楔面，主楔面与楔卡面具有相同的斜度值，两面紧密接触，副楔面与可缩件或固定在可缩件上的增阻板紧密接触，副楔面的斜度值与其所接触面的斜度值一致。楔子也可以是一块平面板。

为了节省材料，将可缩件的腹板加工成台阶状，台阶面可以为平面或斜面，卡环套卡在支架构件上并套住可缩件，在卡环与可缩件之间打入楔子，楔子可以作用在楔卡板与可缩件腹板台阶面之间，也可以作用在卡环楔卡面与可缩件翼缘内侧斜面之间。更为可取的是在可缩件腹板上固定有增阻板，在卡环的楔卡板与增阻板之间打入楔子，这样可以较为有效地提高支架的可缩阻力。还可以在卡环上开有楔孔，在与卡环的可缩滑动方向成一定角度，最佳为90°的方向上打入楔子。

进一步的改进是将楔子与可缩件合为一体，构成可缩楔体，可缩楔体具有工作平面和工作斜面。可缩楔体可以顺着或逆着卡环可缩滑动方向作用在卡环与支架构件之间。可缩楔体也可以穿过卡环上的楔孔作用在与卡环的可缩滑动方向成一定角度，最佳为90°的方向上，可缩楔体的工作平面与支架构件翼缘外侧平面接触，工作斜面则与卡环楔卡板上具有相同斜度的楔卡面接触。可缩楔体可以由工字钢加工而成，工作斜面直接在工字钢的腹板上做出，工作斜面的斜度应与卡环楔卡面的斜度相同。为提高连接件的工作阻力，还可以在可缩楔体上做出两个或两个以上的工作斜面并与两个或两个以上的卡环配合使用。为提高连接件的工作阻力，可缩楔体工作斜面的宽度值应大于其工作平面宽度值的0.4倍，工作斜面宽度的最佳值等于工作平面的宽度值。更为可取的是在卡环上制有限位挡板或限位挡板和铰，用来限制立柱或可缩柱的移动，调节作用在立柱或可缩柱上的压力。

为解决巷道围岩特别是巷道底板松软，支架柱腿承载力低、插底严重等问题，可以在支架构件特别是支架柱腿底部翼缘上安装卡环及可缩楔体，并在靠近围岩特别是底板一侧装有带孔的垫板。

为了使卡环在可缩滑移过程中始终与可缩件    同步滑移，可以在卡环上制有限位块，也可以在可缩件上加工出卡环挡面或固定有卡环挡块。限位块、卡环挡面及卡环挡块的另一个作用是在安装时将卡环的位置固定以便打紧楔子。

为了进一步提高连接的工作阻力，可以在楔子上、或可缩体上、或可缩件的腹板上加工出销孔，也可以在可缩件的腹板上和楔子上均加工有销孔。安装好卡环、楔子或可缩楔体后，再在销孔内打入紧定销，将卡环、楔子或可缩楔体等进一步楔紧。

为了避免楔子、紧定销、可缩楔体在使用、回收过程中丢失，还可以在卡环、楔子、紧定销及可缩楔体上加工有固链装置，通过链子将楔子、紧定销或可缩楔体与卡环连结起来。卡环上的固链装置一般设在拉板上，它的另一个作用是在使用过程中可以很方便地将多个非封闭状的卡环用铁丝、钢丝绳等穿过固链装置的孔串联起来进行搬运。

可缩件最好由工字钢加工而成，一个可缩件可以与一个或一个以上的卡环及楔子配套使用，一个可缩楔体也可以与一个或一个以上的卡环配套使用。卡环和楔子一般由金属铸造或锻压而成，也可以由钢板热压成型。可缩件、楔子、卡环及可缩楔体等也可以由各种型钢拼焊而成。

本实用新型材料来源广泛，结构简单、工作阻力较高，安装、拆卸方便，并可多次复用，适用于多种形式的工字钢可缩性支架。本实用新型还可以通过增减卡环、紧定销、楔子的数量和改变卡环、可缩件以及紧定销、楔子等构件的具体尺寸，调节连接件的工作阻力。

对附图做简要说明：

图1为本实用新型第一种形式的装配示意图；图2为图1的A——A向视图图3为图1的B——B向视图。

图4为本实用新型第二种形式的装配示意图；图5为图4的C——C向视图。

图6为本实用新型第三种形式的装配示意图。

图7为本实用新型第四种形式的装配示意图；图8为图7的D——D向视图；图9为图8的E——E向视图；图10为图7的F——F向视图。

图11为本实用新型第五种形式的装配示意图。

图12为本实用新型第六种形式的装配示意图。

图13为本实用新型第七种形式的装配示意图。

图14为本实用新型第八种形式的装配示意图。

图15为图13、图14中使用的卡环结构示意图；图16为图15的G——G向视图。

图17为本实用新型第九种形式的装配示意图。

图18为本实用新型第十种形式的装配示意图。

图19为本实用新型第十一种形式可缩楔体的示意图；图20为与图19所示的可缩体配合使用的卡环示意图；图21为图20的H——H向视图。

图22为本实用新型第十二种形式的装配示意图。

附图给出了本实用新型的几个实施例。下面，结合附图对实施例做进一步讲解。

图1、图2、图3为本实用新型用于梯形支架横向可缩时的装配示意图。卡环（2a）、（2b）的翼缘卡板（8）卡在支架构件（1）的翼缘内侧斜面（7）上，翼缘卡面（9）的斜度与支架构件（1）翼缘内侧的两个斜面（7）的斜度一致。可缩件（3）由工字钢加工而成，在其后部焊接有卡环挡块（35）和支撑板（37），卡环（2a）、（2b）套住可缩件（3），在楔卡板（10）与可缩件（3）的翼缘之间打入楔子（4）。楔子（4）的主楔面（21）为一斜面，其斜度值与楔卡面（11）的斜度值一致；楔子（4）的副楔面（22）为一平面与可缩件（3）的翼缘外侧平面紧密接触。在卡环（2a）、（2b）上分别制有限位块（12），以保证卡环（2a）、（2b）与可缩件（3）同步滑移。为减少丢失，在卡环（2a）、（2b）的拉板（13）上加工有固链杆（14），在楔子（4）的楔尾（23）上加工有固链孔（24），并通过链子（6）将楔子（4）分别与卡环（2a）、（2b）连在一起。楔子（4）前部加工有销孔（25），销孔（25）的一侧为工作斜面（26），必要时可以在销孔（25）内打入紧定销（5），将楔子（4）和卡环（2a）、（2b）进一步楔紧。

本实用新型可以按以下方法进行安装：

首先将两个卡环（2a）、（2b）套卡在支架构件（1）的翼缘内侧斜面上，架好支架立柱（50）并通过固定在立柱（50）上的梁限位筋（51）与支架构件（1）铰接在一起，将可缩件（3）与支架构件（1）叠合在一起，使支撑板（37）紧靠住立柱（50），先用卡环（2a）套住可缩件（3）并使限位块（12）紧靠住卡环挡块（35），然后在楔卡板（10）与可缩件（3）之间打入楔子（4）。再将卡环（2b）套住可缩件（3），并使限位块（12）紧靠住可缩件（3）的前端，在楔卡板（10）与可缩件（3）之间打入楔子（4）。必要时，在打紧楔子（4）后，再在楔子（4）的销孔内打入紧定销（5），将楔子（4）和卡环（2a）、（2b）进一步楔紧。

图4、图5是在图1的基础上，将可缩件（3）的腹板加工成台阶状，并在台阶面（33）上焊接有增阻板（39），可缩件（3）的另一个台阶面成为卡环挡面（34），在可缩件的后部焊接有柱限位筋（36）及梁限位筋（51）用以限制立住（50）及支架顶梁沿巷道轴向的位移。与图1相比，图4使用的卡环（2a）、（2b）的拉板（13）的尺寸相应缩小，从而节省了材料。

图6为本实用新型第三种形式的装配示意图。这里，将可缩件（3）的腹板加工成台阶状，台阶面（33）为一斜面，卡环的楔卡面（11）为一平面，楔子（4）的主楔面（21）为一平面，副楔面（22）为一斜面，其斜度值与台阶面（33）的斜度值一致。

图7、图8、图9和图10为本实用新型第四种形式的装配示意图。这里，将卡环（2a）的楔卡板分为左楔卡板（15）和右楔卡板（16）并通过连接板（19）连接起来，图8中所示的连接板为凹槽状。在卡环（2a）的左楔卡板（15）与可缩件（3）的翼缘之间作用有左楔子（27），左楔子（27）的主楔面（28）与左楔卡面（17）的斜度一致，左楔子（27）的副楔面（29）与可缩件（3）翼缘内侧斜面（38）的斜度一致。在右楔卡板（16）与可缩件（3）的翼缘之间作用有右楔子（30），右楔子（30）的主楔面 （31）与右楔卡面（18）斜度一致，右楔子（30）的副楔面（32）与可缩件（3）翼缘内侧斜面（38）的斜度一致。图10是卡环（2b）的装配示意图。左楔子（27）、右楔子（30）的主楔面（28）、（31）与卡环（2b）的楔卡面（11）的斜度一致，副楔面（29）、（32）分别与可缩件（3）的翼缘内侧斜面（38）的斜度一致，左楔子（27）、右楔子（30）通过楔尾（23）连为一体。可缩件（3）制成台阶状，形成两个卡环挡面（34），保证卡环2a）、（2b）与可缩件（3）同步滑移。在左楔子（27）、右楔子（30）及可缩件（3）的腹板上制有销孔（25），在卡环（2a）、（2b）及左、右楔子（27）、（30）安装好后，再在销孔内打入紧定销（5）以将卡环（2a）、（2b）及左、右楔子（27）、（30）进一步楔紧。

图11所示连接件的特点是在卡环（2）的拉板（13）上开有楔孔（20），穿过楔孔（20），在垂直于卡环（2）和可缩件（3）的可缩滑动方向上打入楔子（4）。楔子（4）的前端同样制有销孔（25），可以在销孔（25）内打入紧定销（5），将楔子（4）进一步楔紧。

图12所示连接件是在图11的基础上将可缩件（3）的腹板加工成台阶状，台阶面（33）上焊接有增阻板（39）。同样，在垂直于卡环（2）和可缩件（3）的可缩滑动方向上打入楔子（4）。

图13是本实用新型第七种形式的装配示意图。这种形式的连接件是在楔子（4）的副楔面（22）上制有定位钩（48），并在可缩件（3）的翼缘上加工有定位孔（49）。安装时，先将卡环（2a）、（2b）套在支架构件（1）上，并使可缩件（3）与支架构件（1）叠合在一起，将楔子（4）的定位钩（48）穿过定位孔（49）从而将楔子（4）固定在可缩件（3）的翼缘上，依次将卡环（2a）、（2b）套在支架构件（1）和楔子（4）上，并用手锤将卡环（2a）、（2b）打紧。最后，在销孔（25）内打入紧定销（5），将卡环（2a）、（2b）进一步楔紧。与可缩件（3）配合使用的两个卡环（2a）、（2b）的结构相同，但拉板（13）的尺寸不同。可缩件（3）受力后，带动楔子（4），楔子（4）带动卡环（2a）、（2b）克服可缩件（3）、卡环（2a）、（2b）与支架构件（1）之间的摩擦阻力而实现可缩。在本实施例中，也可将楔子（4）直接焊接在可缩件（3）上。

图14为本实用新型的第八种形式装配示意图。这里将可缩件（3）加工成台阶状，其中两个台阶面（33）为斜面，在台阶面（33）上焊接有平板状楔子（4），卡环（2a）、（2b）之楔卡面（11）的斜度与焊接好的楔子（4）之主楔面（21）的斜度一致。

在图17所示的实施例中，卡环（2）上制有限位挡板（43）和铰（44），可缩楔体（40）的宽度与支架构件（1）的翼缘宽度大致相等。安装时，先将卡环（2）、立柱（50）放置到位，将立柱（50）置于卡环（2）的两个限位挡板（43）之间，并使立柱（50）的支撑板顶住铰（44），然后逆着卡环（2）可缩滑动方向将可缩楔体（40）打紧。

图18所示的实施例是在图17的基础上，在卡环（2）的拉板（13）上开有楔孔（20），可缩楔体（40）穿过楔孔（20）作用在与卡环（2）的可缩滑动方向垂直的方向上。

图19是本实用新型第十一种形式连接件的可缩楔体（40）的示意图。由工字钢加工而成的可缩楔体（40）的腹板上有两个工作斜面（42）和两个销孔（25），可缩楔体尾部焊接有柱限位筋（36）及梁限位筋（51）。图20是与图19所示的可缩楔体（40）配套使用的卡环（2），楔卡面（11）与工作斜面（42）具有相同的斜度值。与可缩楔体（40）配套使用的两个卡环（2a）、（2b）的结构相同，但拉板（13）的尺寸不同。卡环（2a）、（2b）安装好之后，其楔卡面（11）与可缩楔体（40）的工作斜面（42）紧密接触。

图22为本实用新型第十二种形式的装配示意图。其特点是在支架构件（1）两侧翼缘上各固定一套卡环（2）和可缩楔体（40），支架构件（1）上安装有一块带孔的垫板（45）。安装方法之一是先将两个卡环分别套在支架柱腿两侧的翼缘上，然后安装垫板，再以垫板为基座，将可缩楔体楔入卡环与支架柱腿的翼缘之间。这种形式的连接件特别适用于底板松软，支架柱腿插底严重的巷道支护。

附图编号名称对照表

1.支架构件    27.左楔子

2.卡环    28.左楔子主楔面

3.可缩件    29.左楔子副楔面

4.楔子    30.右楔子

5.紧定销    31.右楔子主楔面

6.链子    32.右楔子副楔面

7.1翼缘内侧斜面    33.台阶面

8.翼缘卡板    34.卡环挡面

9.翼缘卡面    35.卡环挡块

10.楔卡板    36.柱限位筋

11.楔卡面    37.支撑板

12.限位块    38.3翼缘内侧斜面

13.拉板    39.增阻板

14.固链杆    40.可缩楔体

15.左楔卡板    41.40的工作平面

16.右楔卡板    42.40的工作斜面

17.左楔卡面    43.限位挡板

18.右楔卡面    44.铰

19.连接板    45.带孔的垫板

20.楔孔    46.5的工作斜面

21.楔子主楔面    47.5的工作平面

22.楔子副楔面    48.定位钩

23.楔尾    49.定位孔

24.固链孔    50.立柱

25.销孔    51.梁限位筋

26.销孔工作斜面    52.铰轴

Claims (12)

1、一种适用于矿井，特别是煤矿矿井巷道支护的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：套住可缩件的卡环由楔卡板和卡在支架构件上的翼缘卡板构成，并通过拉板连为一体，在可缩件与卡环之间或在支架构件与卡环之间作用有楔子。支架克服卡环、可缩件与支架构件之间的摩擦阻力而实现可缩。

2、根据权利要求1所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：

A.卡环楔卡板内侧的楔卡面为一斜面，也可以是一平面，

B.楔子具有主楔面、副楔面，主楔面与楔卡板的楔卡面相接触，其斜度值与楔卡面的斜度值一致；副楔面与可缩件相接触，其斜度值与其所接触面的斜度值一致。楔子可以为一平面板。

3、根据权利要求2所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：可缩件的腹板加工成台阶状，台阶面可以为平面或斜面。

4、根据权利要求3所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：可缩件上固定有卡环挡块。或可缩件的腹板上固定有增阻板。

5、根据权利要求3所述的工字钢可缩性巷道支架连接件，其特征在于：楔子作用在卡环楔卡面与可缩件台阶面之间，或作用在卡环楔卡面与可缩件翼缘内侧斜面之间。

6、根据权利要求1所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：楔子与可缩件合为一体构成可缩楔体，可缩楔体具有工作平面和工作斜面。可缩楔体顺着或逆着卡环可缩滑动方向作用在卡环与支架构件之间，其工作平面与支架构件翼缘外侧平面接触，工作斜面与卡环上具有相同斜度的楔卡面接触。

7、根据权利要求6所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：可缩楔体具有两个或两个以上的工作斜面，可缩楔体与两个或两个以上卡环配合使用。

8、根据权利要求6所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：可缩楔体工作斜面的宽度值大于其工作平面宽度值的0.4倍，工作斜面宽度的最佳值等于工作平面的宽度值。

9、根据权利要求8所述的工字钢可缩件支架连接件，其特征在于：卡环上制有限位挡板，或制有限位挡板和铰。或具有套在支架构件上的带孔垫板。

10、根据权利要求2或9所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：卡环上开有楔孔，楔子或可缩楔体穿过楔孔作用在与卡环的可缩滑动方向成一定角度，最佳为90°的方向上。

11、根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：卡环具有限位块或固链装置。

12、根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的工字钢可缩性支架连接件，其特征在于：可缩件的腹板上、或楔子上、或可缩楔体上制有销孔，也可以是可缩件的腹板上和楔子上均加工有销孔，销孔内作用有紧定销。

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