CN212583737U

CN212583737U - 掘进机用集成化超前支护装置

Info

Publication number: CN212583737U
Application number: CN202021432209.2U
Authority: CN
Inventors: 马兰; 庹文敏; 万理想; 常锐
Original assignee: SHANGHAI CHUANGLI GROUP CO LTD
Current assignee: SHANGHAI CHUANGLI GROUP CO LTD
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本实用新型公开一种掘进机用集成化超前支护装置，安装在掘进机的截割部上，其包括：用于安装在截割部上且支护平顶巷道顶板的平顶支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方且支护大倾角平顶巷道顶板的大倾角支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方或大倾角支护模块上方且支护拱形巷道顶板的拱形顶支护模块。本实用新型的掘进机用集成化超前支护装置，可根据实际施工需要，为拱形巷道、平顶巷道、大倾角巷道提供专用的超前支护，且在巷道掘进或工程隧道中使用方便，大大减少操作工人的劳动强度和使用单位维护成本，使工程隧道施工或者煤矿巷道临时支护得以方便快速进行。

Description

掘进机用集成化超前支护装置

技术领域

本实用新型涉及矿山机械设备技术领域，尤其涉及一种掘进机用集成化超前支护装置。

背景技术

在很多矿务局或者工程隧道的掘进中，都会用到掘进机进行巷道的掘进。在施工中，根据设计需要，有平顶的、拱形的、横向倾角比较大的巷道；有需要前探支护的、有需要两侧支护的巷道。现阶段，矿务局或者隧道施工单位都需要备有不同顶架组件，比如图1-图4b所示的现有技术中的一种掘进机上带有的超前支护，该掘进机包括：销轴1’、主撑油缸2’、升降管3’、折叠油缸4’、销轴5’、销轴6’、销轴7’、保护罩8’、销轴9’、伸展油缸10’、前探油缸11’、超前支护顶架组件12’、升降管13’、升降套14’、操作阀15’、油缸16’等。当需对巷道顶板17’进行超前支护时，通过伸展油缸10’运动将升降管13’、升降套14’撑出，将超前支护顶架组件12’展开，使超前支护顶架组件12’的上面依附在巷道顶板17’上(超前支护顶架组件12’展开时的整个支护状态如图4a、图4b所示)。

根据施工中巷道的断面需要，上述掘进机需准备多套超前支护顶架组件，如图5中所示的用于支护平顶的平顶支护模块，图6中所示的用于支护拱形顶的拱形支护组件等。在支护不同断面的巷道时，需根据需要更换顶架组件，如，若遇到拱形巷道时，换为拱形支护组件，当遇到了平顶巷道时，将拱形支护组件换为平顶支护模块，若遇到大倾角巷道时，则需更换大倾角支护组件。因为现有技术中的各套支护组件重量很重(大约两吨左右)，因此更换各支护组件时非常不方便，费时费力，客户在储存和配件维护都需要准备多套顶架支护组件(有些零部件不通用)，增加采购成本，而设备制造商也需要备用很多零部件，浪费材料，且增加仓储成本。

发明内容

本实用新型目的就是为了解决上述难题，提供一种掘进机用集成化超前支护装置，可根据实际施工需要，为拱形巷道、平顶巷道、大倾角巷道提供专用的超前支护，且在巷道掘进或工程隧道中使用方便，大大减少操作工人的劳动强度和使用单位维护成本，使工程隧道施工或者煤矿巷道临时支护得以方便快速进行。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种掘进机用集成化超前支护装置，安装在掘进机的截割部上，其包括：用于安装在截割部上且支护平顶巷道顶板的平顶支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方且支护大倾角平顶巷道顶板的大倾角支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方或大倾角支护模块上方且支护拱形巷道顶板的拱形顶支护模块。

其中，所述平顶支护模块具有底架，所述大倾角支护模块或拱形顶支护模块可拆卸安装在底架上。

其中，所述大倾角支护模块包括：可拆卸安装在所述底架上的呈三角形的一对支护机构；将一对支护机构连接为一体的至少一个连接臂。

其中，所述支护机构包括：用于可拆卸安装在所述底架上的连接架；其一端与连接架一端铰接且用于支护巷道顶板的顶架；安装在连接架与顶架之间的用于调节顶架与连接架之间夹角的角度调节组件。

其中，所述角度调节组件包括：其一端与所述连接架的靠近另一端处铰接的连杆；与连杆的另一端连接的滑块，其与所述顶架滑动连接；安装在顶架上且与滑块连接的用于推动滑块相对所述顶架移动的推动件。

其中，所述拱形顶支护模块包括：用于可拆卸安装在所述底架或一对所述顶架上的一对拱形架体；设置在每个拱形架体一侧的至少一个连接座；用于将连接座可拆卸安装在所述底架或所述顶架上的多个连接结构。

其中，所述拱形架体包括：用于与所述底架或所述顶架可拆卸连接的连接板；设置在连接板上的呈拱形的支撑板。

其中，所述连接结构包括：设置在所述连接座上的连接座通孔；用于穿设过连接座通孔的连接件。

其中，所述底架上设置有用于供所述连接件穿过的底架通孔。

其中，所述顶架上设置有用于供所述连接件穿过的顶架通孔。

与现有技术相比，本实用新型的掘进机用集成化超前支护装置具有如下优点：

1、本实用新型的掘进机用集成化超前支护装置，具有可对拱形顶、平顶、大倾角的巷道分别进行支护的模块，使用时可将不同模块根据施工的需要而有选择地集成在一起，从而在面对不同巷道时，利用集成后的支护装置就能适应不同巷道，进而能适应不同的断面。

2、本实用新型的掘进机用模块化超前支护装置，在巷道掘进或工程隧道中使用方便，大大减少操作工人的劳动强度和使用单位维护成本，使工程隧道施工或者煤矿巷道临时支护得以方便快速进行。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是现有技术掘进机带有超前支护的主视图；

图2是现有技术掘进机带有超前支护的俯视图；

图3是现有技术掘进机用超前支护组件的结构示意图；

图4a是现有技术超前支护展开时的主视图；

图4b是现有技术超前支护展开时的左侧图；

图5是现有技术使用的平顶支护组件的结构示意图；

图6是现有技术使用的拱形顶支护模块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例掘进机用集成化超前支护装置中的平顶支护模块的结构示意图；

图8是本实用新型实施例掘进机用集成化超前支护装置中的拱形顶支护模块的结构示意图；

图9本实用新型实施例掘进机用集成化超前支护装置中的大倾角支护模块的第一视角的结构示意图；

图10本实用新型实施例掘进机用集成化超前支护装置中的大倾角支护模块的第二视角的结构示意图；

图11是本实用新型实施例三种支护模块组装在一起的结构示意图。

具体实施方式

为解决现有技术巷道掘进或工程隧道中所遇到的平顶的、拱形的、横向倾角比较大的巷道时，需根据巷道断面而更换掘进机超前支护的问题，本实用新型实施例提供一种掘进机用集成化超前支护装置，该集成化超前支护装置包括：用于安装在截割部上且支护平顶巷道顶板的平顶支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方且支护大倾角平顶巷道顶板的大倾角支护模块；用于可拆卸安装在平顶支护模块上方或大倾角支护模块上方且支护拱形巷道顶板的拱形顶支护模块。

其中，平顶支护模块具有底架，大倾角支护模块或拱形顶支护模块可拆卸安装在底架上。

其中，大倾角支护模块包括：可拆卸安装在底架上的一对呈三角形的支护机构；将一对支护机构连接为一体的至少一个连接臂。支护机构包括：用于可拆卸安装在底架上的连接架；其一端与连接架一端铰接且用于支护巷道顶板的顶架；安装在连接架与顶架之间的用于调节顶架与连接架之间夹角的角度调节组件。角度调节组件包括：其一端与连接架的靠近另一端处铰接的连杆；与连杆的另一端连接的滑块，其与顶架滑动连接；安装在顶架上且与滑块连接的用于推动滑块相对顶架移动的推动件。

其中，拱形顶支护模块包括：用于可拆卸安装在底架或一对顶架上的一对拱形架体；设置在每个拱形架体一侧的至少一个连接座；用于将连接座可拆卸安装在底架或顶架上的多个连接结构。拱形架体包括：用于与底架或顶架可拆卸连接的连接板；设置在连接板上的呈拱形的支撑板。连接结构包括：设置在连接座上的连接座通孔；用于穿设过连接座通孔的连接件。相应的，底架上设置有用于供连接件穿过的底架通孔。或者，顶架上设置有用于供连接件穿过的顶架通孔。

下面，结合附图7-图11，对本实施例集成化超前支护装置的结构进行详细描述。

本实施例的平顶支护模块可以采用如图7所示的平顶支护模块，包括：可拆卸安装在掘进机的截割部上的底架1，底架1为框架结构，具有与截割部的截割头轴线方向垂直设置的一对横梁；与一对横梁滑动连接且沿底架1的第一方向 (即横梁的长度延伸方向)往复移动的第一探梁5，即可沿掘进机左右方向移动的左右探梁；与一对横梁滑动连接且沿底架1的第二方向(即横梁的宽度延伸方向)往复移动的第二探梁4，即可沿掘进机前进或后退方向前后移动的前后探梁。此外，平顶支护模块还包括：与第一探梁5连接的用于驱动其相对底架1的第一方向往复移动的第一探梁油缸；与第二探梁4连接的用于驱动其相对底架的第二方向往复移动的第二探梁油缸。

本实施例平顶支护模块的上述结构与现有技术的平顶支护模块的结构相同，且其与掘进机截割部的连接结构也采用现有技术的连接结构，在此不对这些结构进行详细描述。而与现有技术不同的是，本实施例在底架1上设置有多组底架通孔，以便于通过通孔在平顶支护模块上可拆卸安装拱形顶支护模块。即，如图7 所示，本实施例在底架1的每个横梁上分别设置两组底架通孔3，每组通孔包括多个通孔，如，可采用图7中所示的五个销孔，装配时，可在销孔内穿设销轴(图中未示出)或螺栓，以将大倾角支护模块或拱形支护模块安装在底架1上。

其中，本实施例的用于支护大倾角平顶巷道顶板的大倾角支护模块可以通过可拆卸安装的方式安置在平顶支护模块上方，如图9、图10所示，分别为本实施例大倾角支护模块两种视角的结构示意图，由图可知，该大倾角支护模块包括：一对呈三角形的支护机构；将一对支护机构连接为一体的至少一个连接臂16。

本实施例支护机构包括：用于安装在平顶支护模块的横梁上的连接架9；其一端与连接架9一端铰接且用于支护大倾角巷道顶板的顶架15；安装在连接架9 与顶架15之间的用于调节顶架15与连接架9之间夹角的角度调节组件。其中，大倾角是指巷道顶板横向倾角大于15°，甚至可大于35°。

具体的，每个支护机构呈三角形，包括：连接架9、顶架15和角度调节组件。连接架9呈长条形，两端均可设有铰接孔，一端的铰接孔通过销轴、螺栓与顶架15一端连接在一起，另一端的铰接孔用于根据需要与其它构件连接。另外，在连接架9的靠近两端处还分别设有可供销轴或螺栓穿过的通孔10，以将连接架9与平顶支护模块的横梁连接在一起，相应的，在横梁的对应位置处也设置有相适配的通孔。制作时，一对连接架之间的间距应与一对横梁之间的间距相等。

其中，顶架15为细长条形的顶板，一端带有弯折部，弯折部与连接架9的一端通过销轴铰接在一起。通过顶架15的上表面支护巷道顶板。当通过一对连接臂16将一对支护机构连接在一起时，将一对连接臂16安置在一对顶架15之间，且一个连接臂16的两端连接一对顶架15的一端，另一个连接臂16的两端连接一对顶架15的另一端。

为了可以根据需要调节顶架15与连接架9之间的夹角，以便顶架15可以根据巷道顶板的不同倾角对顶板进行有效支护，本实施例的支护机构还在连接架9 与顶架15之间安置角度调节组件。

其中，本实施例的角度调节组件可以采用如图9、图10所示的结构，包括：其一端通过连杆销轴13与连接架9的靠近所述另一端处铰接的连杆14；与连杆 14的另一端连接的滑块18，其与顶架15滑动连接；安装在顶架15上且与滑块 18连接的用于推动滑块18沿着顶架15的长度延伸方向相对顶架15移动的推动件。

其中，推动件可以采用液压推动件，如，可采用图9、图10所示的油缸12, 油缸12的缸体通过油缸销轴11与顶架15连接在一起，而油缸12的活塞杆末端通过滑块销轴19与滑块18连接在一起，从而当油缸12工作时，可以带动滑块 18相对顶架15移动。而为引导滑块18的移动方向，在顶架15上安装滑块轨道板17，滑块轨道板17的长度延伸方向与顶架15的长度延伸方向一致，滑块18 安置在滑块轨道板10内，使得滑块18可在油缸12的带动下沿着滑块轨道板17 移动。而当滑块18沿着滑块轨道板17移动时，可以改变顶架15相对连接架9 之间的夹角，从而利于支护顶板。实际应用时，通过控制油缸12活塞杆的伸出长度即可控制顶架15与连接架9之间的夹角。另外，设计时，还可根据实际需要确定连杆14、连接架9、顶架15的长度及安装位置，以便顶架15与连接架9 之间形成可满足巷道所需的夹角要求。

本实施例的推动件除了可以采用液压推动件外，还可以采用气动推动件，如气缸，或者，也可以采用电动推动件，如丝杆传动件等。

进一步的，本实施例的连接架9上还可以开设卡槽或卡孔，以便顶架15未进行顶板支护时，顶架15可以相对连接架9落下(即两者之间夹角处于最小状态)，此时，可将连杆14安置在卡槽或卡孔内，便于折叠收纳。

本实施例的大倾角支护模块，通过推动件如油缸12的伸缩，可使连接架9、连杆14、顶架15组成的三角形之间的夹角发生变化，从而使顶架15能够改变角度，来适应大倾角巷道的顶板，实现大倾角超前支护模块对大倾角巷道顶板进行超前临时支护的目的，且超前支护稳定可靠，效率高，具有先进性和可推广性。而为便于在大倾角支护模块上方安装拱形顶支护模块，本实施例在顶架15的靠近两端处还分别设置供销轴或螺栓穿过的多个连通孔，以便通过销轴或螺栓可拆卸连接拱形顶支护模块。

其中，本实施例可拆卸安装在平顶支护模块上方或大倾角支护模块上方且用于支护拱形巷道顶板的拱形顶支护模块采用如图8所示的结构，其包括：可拆卸安装在平顶支护模块的底架1上或者大倾角支护模块的一对顶架15上的一对拱形架体6、设置在每个拱形架体6一侧的至少一个连接座8、用于将连接座8可拆卸安装在底架1或顶架15上的多个连接结构。设计时，一对拱形架体之间的间距与一对顶架之间的间距、一对横梁之间的间距应相等，以便可以两两对应装配在一起。

其中，拱形架体包括用于与底架1上对应的横梁或顶架可拆卸连接的连接板和设置在连接板上的呈拱形的支撑板，设计时，连接板应与底架横梁或顶架相适配,支撑板的两端固定在连接板上。在连接板的一侧设置有两个连接座8,为了将连接座8可拆卸安装在底架1，本实施例的连接结构包括设置在连接座8上的连接座通孔7和用于穿设过连接座通孔7的连接件(图中未示出)，其中，该连接件可以采用上述销轴或螺栓，并由上至下依次穿过连接座通孔7和底架通孔3 或顶架上的连接孔,从而将连接座和底架或顶架连接在一起，进而将拱形顶支护模块装配在平顶支护模块或大倾角支护模块的上方。

本实施例的集成化超前支护装置，具有平顶支护模块、拱形体支护模块和大倾角支护模块。在使用时，若三种模块同时采用，则从结构上说可分为三层结构 (如图11所示)：最底下一层为平顶支护模块,中间一层为大倾角支护模块，最顶上一层为拱形顶支护模块，且这三种支护模块两两之间通过可拆卸的方式连接在一起。若当遇到一般普通平顶巷道时，只需要平顶支护模块，则将中间层的大倾角支护模块和顶上一层的拱形顶支护模块分别拆除即可；若当遇到大倾角平顶支护时，只需将大倾角支护模块装配在平顶支护模块上方，这样就能实现对大倾角平顶巷道的支护；若当遇到一般拱形巷道时，只需要将拱形顶支护模块安装在平顶支护模块上方即可；若当遇到大倾角拱形巷道时，需要将大倾角支护模块安装在平顶支护模块上方，然后再将拱形顶支护模块安装在大倾角支护模块上方。

可见，本实施例的超前支护装置，可以根据需要将不同支护模块组装在一起，从而对不同巷道进行支护，从而实现了利用一套超前支护装置就能够满足所有巷道和隧道掘进的超前支护，适应范围好，省时省力，具有先进性。相对于现有技术来说，本实施例的模块化设计，可以极大减少使用者劳动强度，提高巷道掘进效率，且便于维护，降低企业设备采购成本。

尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种掘进机用集成化超前支护装置，安装在掘进机的截割部上，其特征在于，包括：

用于安装在截割部上且支护平顶巷道顶板的平顶支护模块；

用于可拆卸安装在平顶支护模块上方且支护大倾角平顶巷道顶板的大倾角支护模块；

用于可拆卸安装在平顶支护模块上方或大倾角支护模块上方且支护拱形巷道顶板的拱形顶支护模块。

2.根据权利要求1所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述平顶支护模块具有底架，所述大倾角支护模块或拱形顶支护模块可拆卸安装在底架上。

3.根据权利要求2所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述大倾角支护模块包括：

可拆卸安装在所述底架上的呈三角形的一对支护机构；

将一对支护机构连接为一体的至少一个连接臂。

4.根据权利要求3所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述支护机构包括：

用于可拆卸安装在所述底架上的连接架；

其一端与连接架一端铰接且用于支护巷道顶板的顶架；

安装在连接架与顶架之间的用于调节顶架与连接架之间夹角的角度调节组件。

5.根据权利要求4所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述角度调节组件包括：

其一端与所述连接架的靠近另一端处铰接的连杆；

与连杆的另一端连接的滑块，其与所述顶架滑动连接；

安装在顶架上且与滑块连接的用于推动滑块相对所述顶架移动的推动件。

6.根据权利要求4所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述拱形顶支护模块包括：

用于可拆卸安装在所述底架或一对所述顶架上的一对拱形架体；

设置在每个拱形架体一侧的至少一个连接座；

用于将连接座可拆卸安装在所述底架或所述顶架上的多个连接结构。

7.根据权利要求6所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述拱形架体包括：

用于与所述底架或所述顶架可拆卸连接的连接板；

设置在连接板上的呈拱形的支撑板。

8.根据权利要求7所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述连接结构包括：

设置在所述连接座上的连接座通孔；

用于穿设过连接座通孔的连接件。

9.根据权利要求8所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述底架上设置有用于供所述连接件穿过的底架通孔。

10.根据权利要求8所述的掘进机用集成化超前支护装置，其特征在于，所述顶架上设置有用于供所述连接件穿过的顶架通孔。