CN210888984U - 便携式可回收弹性让压支柱及系统 - Google Patents

Abstract

一种便携式可回收弹性让压支柱及系统，涉及支护设备技术领域，用于煤矿巷道顶板支护，包括伸缩顶撑装置、让压支撑装置，伸缩顶撑装置包括回收筒、伸缩杆、托盘；便携式可回收弹性让压支柱系统包括铰接顶梁、便携式可回收弹性让压支柱。伸缩顶撑装置使用螺纹旋转的方式进行伸缩，完全不需要液压系统，即不需要液压泵站、管路、阀组、液压油等配套物，整体系统简单；当伸缩支撑装置局部受力过大或顶板发生不规则变形时，由于托盘能够相对伸缩杆转动，因此托盘能够根据实时情况做适应性转动，进而防止伸缩支撑装置发生变形，也就保证整体装置不会变形。

Description

便携式可回收弹性让压支柱及系统

技术领域

本发明涉及支护设备技术领域，具体涉及一种便携式可回收弹性让压支柱及系统。

背景技术

随着采煤工艺与设备的发展，煤炭开采深度逐年增加，局部开采深度超过千米，深度开采引起的地压问题，导致常规的锚杆索支护无法对围岩进行有效控制，因此，辅助支护更加必不可少。

目前常采用的辅助支护方式为单体液压支柱与铰接顶梁结合的方式，单体液压支柱需要液压系统提供动力伸缩，因此，使用单体液压支柱还需要配套液压系统，包括液压泵站、管路、阀组等部件，以及足量的液压油，整体系统复杂，另外，当单体液压支柱局部受力或顶板不平或发生不规则变形时，易产生应力集中，导致单体液压支柱出现大变形，严重时会导致整体支护结构变形。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种既不需要液压系统提供动力进行升降又能防止因局部受力导致应力集中而产生大变形的便携式可回收弹性让压支柱。

还有必要提供一种既不需要液压系统提供动力进行升降又能防止因局部受力导致应力集中而产生大变形的便携式可回收弹性让压支柱系统。

一种便携式可回收弹性让压支柱，用于在煤矿巷道顶板支护，包括伸缩顶撑装置、让压支撑装置，伸缩顶撑装置设置在让压支撑装置的上部，且两者可拆卸连接，伸缩顶撑装置用于顶撑顶板，让压装置用于对伸缩顶撑装置产生的压力进行让压，并支撑伸缩顶撑装置；伸缩顶撑装置包括回收筒、伸缩杆、托盘，回收筒与让压支撑装置可拆卸连接，回收筒套设在伸缩杆上，且回收筒与伸缩杆螺纹连接，以使伸缩杆通过旋出或旋进的方式伸长或缩短，托盘位于回收筒的外部，且位于伸缩杆的顶部，以通过托盘与顶板接触，托盘与伸缩杆的顶部球形铰接，以使托盘以伸缩杆为轴实现平面转动，进而在顶板不平或顶板发生不规则变形时，通过托盘的平面转动，避免铰接顶梁因应力集中产生破坏，甚至是支柱结构的整体变形。

优选的，伸缩顶撑装置还包括锁定件，锁定件用于在伸缩杆伸缩到一定长度时将伸缩杆与回收筒相对固定，以防止伸缩杆与回收筒发生相对转动。

优选的，回收筒的侧壁上开设有锁定孔，锁定孔将回收筒内部与外部连通，锁定孔与锁定件相适配，以使锁定件插入锁定孔后能够接触到伸缩杆，伸缩杆的侧壁上开设有锁定槽，锁定槽与锁定件相适配，以使锁定件插入锁定孔后能够镶嵌在锁定槽内将伸缩杆锁定，防止伸缩杆相对回收筒转动，进而防止伸缩杆伸长或缩短。

优选的，伸缩顶撑装置还包括旋转施力件，旋转施力件位于回收筒的外部，且旋转施力件与回收筒的顶部转动连接，以使旋转施力件仅能够相对回收筒转动，还能够固定在回收筒的顶部位置，旋转施力件套设在伸缩杆上且与伸缩杆螺纹连接，以旋转施力件带动伸缩杆旋出或旋进回收筒。

优选的，让压支撑装置包括弹性件、定位筒、底座，弹性件与回收筒可拆卸连接，定位筒套设在弹性件上，定位筒与弹性件之间留有间隙，以在弹性件产生弹性形变时，利用间隙作为形变容纳空间，定位筒与底座连接。

优选的，回收筒的顶部敞开、底部封闭，回收筒的底部设置有固定钉，弹性件上开设有固定孔，固定孔与固定钉相适配，以通过固定钉插入固定孔的方式连接回收筒与弹性件。

优选的，固定钉与固定孔的数量、位置相适配，且两者数量均不少于两个，以在固定钉插入固定孔后防止回收筒与弹性件发生相对转动。

优选的，让压支撑装置包括固定筒、支撑座、让压筒，固定筒固定在支撑座上，固定筒套设在回收筒上，且固定筒与回收筒连接，以防止固定筒与回收筒发生相对转动，让压筒套设在固定筒上，让压筒的底部与支撑座接触；回收筒靠近底部的位置套设有让压盘，且让压盘与回收筒固定连接，让压盘位于让压筒的外部，且让压盘与让压筒的顶部接触，让压盘的直径不小于让压筒顶部的直径，以使回收筒受到顶板的压力时能够将压力通过让压盘传递给让压筒。

优选的，让压筒为圆台状，以在让压筒的最小直径处产生压力时将压力沿让压筒的筒壁分散至让压筒的最大直径处，让压筒的顶部直径最小、底部直径最大。

本发明还提供了一种便携式可回收弹性让压支柱系统，包括铰接顶梁、不少于两个的上诉便携式可回收弹性让压支柱，铰接顶梁用于增加便携式可回收弹性让压支柱与顶板的接触面积，便携式可回收弹性让压支柱的顶部为托盘，托盘的顶部设置有卡齿，卡齿与铰接顶梁连接，卡齿与托盘转动连接，托盘的顶部还开设有卡槽，卡槽与卡齿相适配，以使卡齿能够旋转镶嵌在卡槽内，卡齿完全镶嵌在卡槽内时，卡齿的最高点所在面与托盘的最高点所在面为同一面，以使托盘的顶部平整，进而便于在特殊情况下使用托盘直接与顶板接触。

本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：伸缩顶撑装置使用螺纹旋转的方式进行伸缩，完全不需要液压系统，即不需要液压泵站、管路、阀组、液压油等配套物，整体系统简单；当顶板不平或顶板发生不规则变形时，通过托盘的平面转动，避免铰接顶梁因应力集中产生破坏，甚至是支柱结构的整体变形。

附图说明

图1为一较佳实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的主视图。

图2为图1实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的纵截面图。

图3为图1实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的左视图。

图4为锁定件的主视图。

图5为锁定件的左视图。

图6为图1实施例中的让压支撑装置的横截面图。

图7为另一较佳实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的主视图。

图8为图7实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的纵截面图。

图9为图7实施例中的便携式可回收弹性让压支柱的左视图。

图10为单层让压装置让压筒室内试验时的加载荷载—形变位移曲线。

图11为双层让压装置让压筒室内试验时的加载荷载—形变位移双拐点曲线。

图中：便携式可回收弹性让压支柱10、伸缩顶升装置20、回收筒201、锁定孔2011、伸缩杆202、锁定槽2021、托盘203、卡齿2031、卡槽2032、锁定件204、旋转施力件205、让压盘206、让压支撑装置30、弹性件301、固定孔3011、定位筒302、底座303、固定钉304、固定筒311、支撑座312、让压筒313。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

请参看图1、3、7、9，本发明实施例提供了一种便携式可回收弹性让压支柱10，用于在煤矿井内支撑顶板，包括伸缩顶撑装置20、让压支撑装置30，伸缩顶撑装置20设置在让压支撑装置30的上部，且两者可拆卸连接，伸缩顶撑装置20用于顶撑顶板，让压装置用于对伸缩顶撑装置20产生的压力进行让压，并支撑伸缩顶撑装置20；伸缩顶撑装置20包括回收筒201、伸缩杆202、托盘203，回收筒201与让压支撑装置30可拆卸连接，回收筒201套设在伸缩杆202上，且回收筒201与伸缩杆202螺纹连接，以使伸缩杆202通过旋出或旋进回收筒201的方式伸长或缩短，托盘203位于回收筒201的外部，且位于伸缩杆202的顶部，以通过托盘203与顶板接触，托盘203与伸缩杆202的顶部球形铰接，以使托盘203以伸缩杆202为轴实现平面转动，进而在顶板不平或顶板发生不规则变形时，通过托盘203的平面转动，避免铰接顶梁因应力集中产生破坏，甚至是支柱结构的整体变形。回收筒201、伸缩杆202、托盘203均为刚性金属材料制成，基本不会产生变形。

请参看图4、5，进一步的，伸缩顶撑装置20还包括锁定件204，锁定件204用于在伸缩杆202伸缩到一定长度时将伸缩杆202与回收筒201相对固定，以防止伸缩杆202与回收筒201发生相对转动。

请参看图2、3、8、9，进一步的，回收筒201的侧壁上开设有锁定孔2011，锁定孔2011将回收筒201内部与外部连通，锁定孔2011与锁定件204相适配，以使锁定件204插入锁定孔2011后能够接触到伸缩杆202，伸缩杆202的侧壁上开设有锁定槽2021，锁定槽2021与锁定件204相适配，以使锁定件204插入锁定孔2011后能够镶嵌在锁定槽2021内将伸缩杆202锁定，防止伸缩杆202相对回收筒201转动，进而防止伸缩杆202伸长或缩短。靠近锁定孔2011的回收筒201上开设有螺纹孔，锁定件204上也开设有螺纹孔，以使锁定件204插入锁定孔2011后，使用螺钉依次穿过两个螺纹孔的方式固定锁定件204与锁定孔2011。锁定孔2011为两个，分别设置在回收筒201的相对两侧，锁定件204也为两个，以更稳固的固定伸缩杆202。

请参看图1~3或图7~9，进一步的，伸缩顶撑装置20还包括旋转施力件205，旋转施力件205位于回收筒201的外部，且旋转施力件205与回收筒201的顶部转动连接，以使旋转施力件205不仅能够相对回收筒201转动，还能够固定在回收筒201的顶部位置旋转施力件205套设在伸缩杆202上且与伸缩杆202螺纹连接，以旋转旋转施力件205带动伸缩杆202旋出或旋进回收筒201。旋转施力件205为调节螺母，使用扭矩扳手向旋转施力件205施力。旋转施力件205为刚性金属材料制成，基本不会产生变形。

请参看图1~3，在一较佳实施例中，让压支撑装置30包括弹性件301、定位筒302、底座303，弹性件301与回收筒201可拆卸连接，定位筒302套设在弹性件301上，定位筒302与弹性件301之间留有间隙，此间隙为1~2毫米，以在弹性件301产生弹性形变时，利用间隙作为形变容纳空间，定位筒302与底座303连接。弹性件301可以为橡胶柱、弹簧或碟簧三种强力变形小的弹性部件，弹性件301的形状为圆台状、圆柱状或中间粗两端细的筒状。

请参看图1~3及图6，进一步的，回收筒201的顶部敞开、底部封闭，回收筒201的底部设置有固定钉304，弹性件301上开设有固定孔3011，固定孔3011与固定钉304相适配，以通过固定钉304插入固定孔3011的方式连接回收筒201与弹性件301。固定钉304插入固定孔3011后还可以使用粘接的方式增加固定。

请参看图1~3及图6进一步的，固定钉304与固定孔3011的数量、位置相适配，且两者数量均不少于两个，以在固定钉304插入固定孔3011后防止回收筒201与弹性件301发生相对转动。

请参看图7~9，在另一较佳实施例中，让压支撑装置30包括固定筒311、支撑座312、让压筒313，固定筒311固定在支撑座312上，固定筒311套设在回收筒201上，且固定筒311与回收筒201连接，以防止固定筒311与回收筒201发生相对转动，让压筒313套设在固定筒311上，让压筒313的底部与支撑座312固定连接；回收筒201靠近底部的位置套设有让压盘206，且让压盘206与回收筒201固定连接，让压盘206位于让压筒313的外部，且让压盘206与让压筒313的顶部接触，让压盘206的直径不小于让压筒313顶部的直径，以使回收筒201受到顶板的压力时能够将压力通过让压盘206传递给让压筒313。

请参看图7~9，进一步的，让压筒313为圆台状，以在让压筒313的最小直径处产生压力时将压力沿让压筒313的筒壁分散至让压筒313的最大直径处，让压筒313的顶部直径最小、底部直径最大。让压筒313为单层或多层结构，让压筒313为多层结构时，其由内到外每一层的最高点依次降低，让压筒313的最内层与让压盘206直接接触，让压筒313由内到外每一层的刚度依次增大。

本装置在具体使用时，在巷道底板固定底座303或支撑座312，转动旋转施力件205伸长伸缩杆202，升起托盘203并转动托盘203使托盘203与顶板贴合，通过旋转施力件205确定初撑力的大小，顶板来压后，压力通过伸缩杆202和回收筒201传递至让压支撑装置30，让压支撑装置30发生形变实现让压；本装置使用结束后，反向转动旋转施力件205，使伸缩杆202旋进回收筒201内，即使伸缩杆202恢复至初始高度。

本发明实施例还提供了一种便携式可回收弹性让压支柱系统，包括铰接顶梁、不少于两个的上诉便携式可回收弹性让压支柱10，铰接顶梁用于增加便携式可回收弹性让压支柱10与顶板的接触面积，便携式可回收弹性让压支柱10的顶部为托盘203，托盘203的顶部设置有卡齿2031，卡齿2031与铰接顶梁连接，卡齿2031与托盘203转动连接，托盘203的顶部还开设有卡槽2032，卡槽2032与卡齿2031相适配，以使卡齿2031能够旋转镶嵌在卡槽2032内，卡齿2031完全镶嵌在卡槽2032内时，卡齿2031的最高点所在面与托盘203的最高点所在面为同一面，以使托盘203的顶部平整，进而便于在特殊情况下使用托盘203直接与顶板接触。卡齿2031旋转最大角度为与托盘203垂直，卡齿2031刚性金属材料制成。

本系统在具体使用时，在巷道底板固定底座303或支撑座312，将卡齿2031旋转至与托盘203垂直，并将铰接顶梁同托盘203上的卡齿2031卡合，转动旋转施力件205伸长伸缩杆202，升起铰接顶梁并转动托盘203使铰接顶梁与顶板贴合，通过旋转施力件205确定初撑力的大小，顶板来压后，压力通过伸缩杆202和回收筒201传递至让压支撑装置30，让压支撑装置30发生形变实现让压；本系统使用结束后，回收支柱，反向转动旋转施力件205，使伸缩杆202旋进回收筒201内，即使伸缩杆202恢复至初始高度，并将托盘203和铰接顶梁分离。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种便携式可回收弹性让压支柱，以在煤矿巷道顶板支护，其特征在于：包括伸缩顶撑装置、让压支撑装置，伸缩顶撑装置设置在让压支撑装置的上部，且两者可拆卸连接，伸缩顶撑装置顶撑顶板，让压装置对伸缩顶撑装置产生的压力进行让压，并支撑伸缩顶撑装置；伸缩顶撑装置包括回收筒、伸缩杆、托盘，回收筒与让压支撑装置可拆卸连接，回收筒套设在伸缩杆上，且回收筒与伸缩杆螺纹连接，以使伸缩杆通过旋出或旋进回收筒的方式上升或下降，托盘位于回收筒的外部，且位于伸缩杆的顶部，以通过托盘与顶板接触，托盘与伸缩杆的顶部球形铰接，以使托盘以伸缩杆为轴实现平面转动。

2.如权利要求1所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述伸缩顶撑装置还包括锁定件，锁定件在伸缩杆伸缩到一定长度时将伸缩杆与回收筒相对固定，以防止伸缩杆与回收筒发生相对转动。

3.如权利要求2所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述回收筒的侧壁上开设有锁定孔，锁定孔将回收筒内部与外部连通，锁定孔与锁定件相适配，以使锁定件插入锁定孔后能够接触到伸缩杆，伸缩杆的侧壁上开设有锁定槽，锁定槽与锁定件相适配，以使锁定件插入锁定孔后能够镶嵌在锁定槽内将伸缩杆锁定，防止伸缩杆相对回收筒转动，进而防止伸缩杆伸长或缩短。

4.如权利要求3所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述伸缩顶撑装置还包括旋转施力件，旋转施力件位于回收筒的外部，且旋转施力件与回收筒的顶部转动连接，以使旋转施力件仅能够相对回收筒转动，还能够固定在回收筒的顶部位置，旋转施力件套设在伸缩杆上且与伸缩杆螺纹连接，以旋转旋转施力件带动伸缩杆旋出或旋进回收筒。

5.如权利要求1~4任一所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述让压支撑装置包括弹性件、定位筒、底座，弹性件与回收筒可拆卸连接，定位筒套设在弹性件上，定位筒与弹性件之间留有间隙，以在弹性件产生弹性形变时，利用间隙作为形变容纳空间，定位筒与底座连接。

6.如权利要求5所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述回收筒的顶部敞开、底部封闭，回收筒的底部设置有固定钉，弹性件上开设有固定孔，固定孔与固定钉相适配，以通过固定钉插入固定孔的方式连接回收筒与弹性件。

7.如权利要求6所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述固定钉与固定孔的数量、位置相适配，且两者数量均不少于两个，以在固定钉插入固定孔后防止回收筒与弹性件发生相对转动。

8.如权利要求1~4任一所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述让压支撑装置包括固定筒、支撑座、让压筒，固定筒固定在支撑座上，固定筒套设在回收筒上，且固定筒与回收筒连接，以防止固定筒与回收筒发生相对转动，让压筒套设在固定筒上，让压筒的底部与支撑座固定连接；回收筒靠近底部的位置套设有让压盘，且让压盘与回收筒固定连接，让压盘位于让压筒的外部，且让压盘与让压筒的顶部接触，让压盘的直径不小于让压筒顶部的直径，以使回收筒受到顶板的压力时能够将压力通过让压盘传递给让压筒。

9.如权利要求8所述的便携式可回收弹性让压支柱，其特征在于：所述让压筒为圆台状，以在让压筒的最小直径处产生压力时将压力沿让压筒的筒壁分散至让压筒的最大直径处，让压筒的顶部直径最小、底部直径最大。

10.一种便携式可回收弹性让压支柱系统，其特征在于：包括铰接顶梁、不少于两个的如权利要求1~4任一所述的便携式可回收弹性让压支柱，铰接顶梁以增加便携式可回收弹性让压支柱与顶板的接触面积，便携式可回收弹性让压支柱的顶部为托盘，托盘的顶部设置有卡齿，卡齿与铰接顶梁连接，卡齿与托盘转动连接，托盘的顶部还开设有卡槽，卡槽与卡齿相适配，以使卡齿能够旋转镶嵌在卡槽内，卡齿完全镶嵌在卡槽内时，卡齿的最高点所在面与托盘的最高点所在面为同一面，以使托盘的顶部平整。

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