CN215408708U - 一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备，设置于固定板的中部转动设置有支撑结构，支撑结构支撑于顶棚的上方内壁，支撑结构转动至顶棚凹陷处，顶板收缩至伸缩槽，便可记录下顶棚的形变量，驱动液压缸二使得顶板至原来刻度位置以恢复顶棚形状，轴上安装有多组液压缸一，沿轴长度方向等距分布，实现可对顶棚多组形变处同时进行修复。该机构可方便检测出顶棚受力过大而产生形变的位置，尤其是对于矿洞内壁部分形变时不能及时支护补救的位置可直接对其进行修复，多组液压缸一的设置，可对顶棚内部多处形变处进行检测并进行修复，同时为形变处提供了额外的支撑力，保护了顶棚的同时，降低了安全隐患。

Description

一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全技术领域，具体涉及一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备。

背景技术

煤矿进行开采时通常采用支护设备来确保工作的正常进行以及工作人员的安全，现有的支护设备通常采用液压支架，可用于大型煤矿的开采。现有的其他支护设备可用于较小型煤矿开采，但其本身存在一定的安全隐患，由于支护设备长时间使用，缺乏后期维护，矿洞本身的地质地形也发生了变化，必定会对支护设备在成更大的压迫，额外的压迫力加大的支护设备的损坏可能，对工作人员的安全以及工作进程造成了一定的影响，尤其是对于矿洞内壁部分形变时不能及时支护补救，容易发生危险。

为此我们提供一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备解决上述问题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备，工作时，先调节液压杆一至顶棚半径，并记录顶杆的刻度，后围绕轴旋转液压缸一，待顶杆被压缩至一定刻度时，调节液压缸二的液压顶杆二伸出，液压顶杆二推动顶杆移动，当顶杆刻度恢复至原来刻度后，停止调节，达到了顶棚复原的目的，同时也为该凹陷处提供了额外的支撑力，消除了安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种煤矿安全支护机构，包括设置于固定板上方的顶棚，还包括：

设置于固定板的中部转动设置有支撑结构，支撑结构支撑于顶棚的上方内壁，所述支撑结构包括依次上下设置的顶板、顶杆、液压顶杆一、液压缸一，所述顶板固定在顶杆的顶部，顶杆的下端活动设置于液压顶杆一上表面设有的伸缩槽中，液压顶杆一设置于液压缸一的上方，固定板的中部设置有固定轴，液压缸一的下端设置有转动连接在固定轴上的夹持件。

本实施例中，液压缸一移动至已形变的顶棚下，顶棚压缩顶板，顶板压缩顶杆，弹簧一形变，顶板下移至伸缩槽，此时操作液压缸二，液压顶杆二推动顶板使得顶棚恢复形变，且为形变处提供了额外支撑力，减小安全隐患；

具体的，在实际使用时，可定期操作液压缸一，使得液压缸一绕固定轴为轴转动，液压缸一绕固定轴转动时其端部设置的顶板贴合在顶棚的上方内壁上，若是顶棚的上方内壁存在被压损的凸起等缺陷时，顶板会被相应的向下压缩，从而检测到形变位置。

所述顶杆在其右侧沿其高度方向设有刻度，伸缩槽的底部固定设置有对应在顶杆下方的液压缸二，伸缩槽的底部与顶杆的底部之间固定设置有弹簧一。

当顶板被压缩时，顶板上固定连接的顶杆在伸缩槽中移动，观察顶杆表面的刻度从而得到顶棚形变程度的长度值，判断其是否符合安全施工的需求，此时，启动并伸长液压缸二，推动顶杆移动至初始位置，顶杆复位时利用顶板推动顶棚复位，达到了修复形变的作用，弹簧一具有推动顶杆远离伸缩槽底部的作用，使得顶杆上方的顶板初始位于远离顶杆的一侧，使得顶杆与伸缩槽之间形成了可供顶杆伸入伸缩槽的间隙，因此，顶板被压缩时，顶杆能够顺利在伸缩槽中移动。

所述夹持件包括两组半环形的夹板，两组半环形的夹板相互远离的一端固定在液压缸一的底部，两组半环形的夹板相互靠近的一端开口且与固定轴对应，两组半环形的夹板相互靠近的一端均固定设置有通过螺钉固定的连接板。

夹持件通过两组半环形的夹板转动套设在固定轴上，方便转动，待需要转动液压缸一时，松弛连接板上的螺钉，使得两组半环形的夹板相对固定轴可转动，便于将液压缸一转动的合适的位置，待需要固定液压缸一时，压紧连接板上的螺钉，使得两组半环形的夹板相对固定轴固定。

所述固定板中部设置有矩形槽，固定轴设置于矩形槽的中部，且固定轴的两端分别固定在矩形槽两端内壁上。

所述固定板上固定有设置于固定板与顶棚之间的滑轨，滑轨沿着顶棚的截面轨迹呈半环形分布，滑轨内部中间沿其弧线方向设置一组滑道，液压顶杆一滑动设置于滑道中。

需要说明的是，滑轨和滑道主要起到限位液压顶杆一的作用，使得液压顶杆一沿着顶棚的截面在一个平面内移动。

所述滑道的两侧内壁上均设置有凹槽二，凹槽二底部固定设置有弹簧二，弹簧二远离凹槽二底部的一端固定连接有伸出凹槽二的卡合件，所述卡合件整体呈三角板状结构，且三角板状结构的两侧均设置有向内凹陷的弧形面。

进一步的，液压顶杆一穿过滑道，滑道在其周向移动过程中，卡合件对液压顶杆一产生一定的阻力，以减少液压顶杆一移动时产生的径向力，辅助液压顶杆一定位。

所述支撑结构在固定板的中部设置有多组，滑轨对应支撑结构设置有多组，所述固定轴沿其长度方向设置有多组固定槽，所述支撑结构的夹持件与固定槽卡合连接。

所述固定板的四角设置有四组顶棚定位孔，顶棚通过顶棚定位孔与固定板固定连接，固定板表面远离固定轴的两侧沿轴向均匀设置有若干组滑轨定位孔，滑轨定位孔孔心位置与夹持槽中点水平方向一一对应，固定板的底部安装有液压缸三，液压缸三底部安装有底座。

进一步的，固定板的四角及固定轴的两侧设置有顶棚定位孔及滑轨定位孔用于固定滑轨以及顶棚的位置，固定板用于确定顶棚及滑轨的位置分布，顶棚的底部由四组液压缸三支撑，液压缸三固定安装在底座上，提供了整个机构的地面支撑力。

本实用新型还公开了一种支撑设备，包括如上任一的煤矿安全支护机构。

滑轨与顶棚形状均设置为半圆形，顶棚半径大于滑轨半径。

具体的，顶棚设计为半圆形，使得顶棚与矿洞土层有着更好的贴合性，矿洞的下压力得到分散，避免应力集中对顶棚的影响，滑轨设置半圆形方便液压缸二对顶棚形变的测量。

顶板外形呈圆弧设计，顶板上表面粘贴有一层硬质橡胶垫，且橡胶垫表面设有防滑纹路。

具体的，顶板外形呈圆弧设计，使得顶板与顶棚内壁更好的贴合，粘贴有硬质橡胶垫，防止顶板直接与顶棚内壁贴合作用，发生塑性变形，防滑纹路防止时间过久，顶板受力不规则与顶棚内壁发生相对位移。

需要说明的是对液压缸一的液压顶杆一开设的伸缩槽直径较小，保证液压顶杆一的整体使用强度。

本实用新型的一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备，具备如下有益效果：

1.本实用新型的一种煤矿安全支护机构，包括设置于固定板上方的顶棚，顶棚的下方设置有顶板，液压缸一转动至顶棚凹陷处，顶板收缩至伸缩槽，便可记录下顶棚的形变量，驱动液压缸二使得顶板至原来刻度以恢复顶棚形状，检测的同时又可将其恢复形状，操作简单；

2.本实用新型的一种支撑设备，固定板的固定轴上设置了多组液压缸一，多组支撑结构用来检测顶棚的形变程度，并为整个装置受力变形较大处带来了额外支撑力，为支撑设备的维护有着重要的作用，方便了工人的后期维护。

参照后文的说明与附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式，应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的液压杆一与各机构配合的结构示意图；

图3为本实用新型的图2中A处的结构示意图；

图4为本实用新型的滑轨的俯视结构示意图；

图5为本实用新型的固定板的结构示意图。

图中：顶棚1、固定板2、顶板3、顶杆4、液压缸一5、液压顶杆一6、伸缩槽7、弹簧一8、液压缸二9、凹槽一10、液压顶杆二11、滑轨12、滑道13、凹槽二15、弹簧二16、卡合件17、夹持件18、固定轴19、夹持槽20、顶棚定位孔21、滑轨定位孔22、液压缸三23、底座24、橡胶垫25、刻度26。

具体实施方式

为使本实用新型的目的技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本实用新型，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；

请参阅说明书附图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种煤矿安全支护机构，包括设置于固定板2上方的顶棚1，还包括：

设置于固定板2的中部转动设置有支撑结构，支撑结构支撑于顶棚1的上方内壁，支撑结构包括依次上下设置的顶板3、顶杆4、液压顶杆一6、液压缸一5，顶板3固定在顶杆4的顶部，顶杆4的下端活动设置于液压顶杆一6上表面设有的伸缩槽7中，液压顶杆一6设置于液压缸一5的上方，固定板2的中部设置有固定轴19，液压缸一5的下端设置有转动连接在固定轴19上的夹持件18。

本实施例中，液压缸一5移动至已形变的顶棚1下，顶棚1压缩顶板3，顶板3压缩顶杆4，弹簧一8形变，顶板3下移至伸缩槽7，此时操作液压缸二9，液压顶杆二11推动顶板3使得顶棚1恢复形变，且为形变处提供了额外支撑力，减小安全隐患；

具体的，在实际使用时，可定期操作液压缸一5，使得液压缸一5绕固定轴19为轴转动，液压缸一5绕固定轴19转动时其端部设置的顶板3贴合在顶棚1的上方内壁上，若是顶棚1的上方内壁存在被压损的凸起等缺陷时，顶板3会被相应的向下压缩，从而检测到形变位置。

顶杆4在其右侧沿其高度方向设有刻度26，伸缩槽7的底部固定设置有对应在顶杆4下方的液压缸二9，伸缩槽7的底部与顶杆4的底部之间固定设置有弹簧一8。

当顶板3被压缩时，顶板3上固定连接的顶杆4在伸缩槽7中移动，观察顶杆4表面的刻度从而得到顶棚1形变程度的长度值，判断其是否符合安全施工的需求，此时，启动并伸长液压缸二9，推动顶杆4移动至初始位置，顶杆4复位时利用顶板3推动顶棚1复位，达到了修复形变的作用，弹簧一8具有推动顶杆4远离伸缩槽7底部的作用，使得顶杆4上方的顶板3初始位于远离顶杆4的一侧，使得顶杆4与伸缩槽7之间形成了可供顶杆4伸入伸缩槽7的间隙，因此，顶板3被压缩时，顶杆4能够顺利在伸缩槽7中移动。

夹持件18包括两组半环形的夹板，两组半环形的夹板相互远离的一端固定在液压缸一5的底部，两组半环形的夹板相互靠近的一端开口且与固定轴19对应，两组半环形的夹板相互靠近的一端均固定设置有通过螺钉固定的连接板。

夹持件18通过两组半环形的夹板转动套设在固定轴19上，方便转动，待需要转动液压缸一5时，松弛连接板上的螺钉，使得两组半环形的夹板相对固定轴19可转动，便于将液压缸一5转动的合适的位置，待需要固定液压缸一5时，压紧连接板上的螺钉，使得两组半环形的夹板相对固定轴19固定。

固定板2中部设置有矩形槽，固定轴19设置于矩形槽的中部，且固定轴19的两端分别固定在矩形槽两端内壁上。

固定板2上固定有设置于固定板2与顶棚1之间的滑轨12，滑轨12沿着顶棚1的截面轨迹呈半环形分布，滑轨12内部中间沿其弧线方向设置一组滑道13，液压顶杆一6滑动设置于滑道13中。

需要说明的是，滑轨12和滑道13主要起到限位液压顶杆一6的作用，使得液压顶杆一6沿着顶棚1的截面在一个平面内移动。

滑道13的两侧内壁上均设置有凹槽二15，凹槽二15底部固定设置有弹簧二16，弹簧二16远离凹槽二15底部的一端固定连接有伸出凹槽二15的卡合件17，卡合件17整体呈三角板状结构，且三角板状结构的两侧均设置有向内凹陷的弧形面。

进一步的，液压顶杆一6穿过滑道13，滑道13在其周向移动过程中，卡合件17对液压顶杆一6产生一定的阻力，以减少液压顶杆一6移动时产生的径向力，辅助液压顶杆一6定位。

支撑结构在固定板2的中部设置有多组，滑轨12对应支撑结构设置有多组，固定轴沿其长度方向设置有多组固定槽，支撑结构的夹持件与固定槽卡合连接。

固定板2的四角设置有四组顶棚定位孔21，顶棚1通过顶棚定位孔21与固定板2固定连接，固定板2表面远离固定轴19的两侧沿轴向均匀设置有若干组滑轨定位孔22，滑轨定位孔22孔心位置与夹持槽20中点水平方向一一对应，固定板2的底部安装有液压缸三23，液压缸三23底部安装有底座24。

进一步的，固定板2的四角及固定轴19的两侧设置有顶棚定位孔21及滑轨定位孔22用于固定滑轨12以及顶棚1的位置，固定板2用于确定顶棚1及滑轨12的位置分布，顶棚1的底部由四组液压缸三23支撑，液压缸三23固定安装在底座24上，提供了整个机构的地面支撑力。

本实用新型还公开了一种支撑设备，包括如上任一的煤矿安全支护机构。

滑轨12与顶棚1形状均设置为半圆形，顶棚1半径大于滑轨12半径。

具体的，顶棚1设计为半圆形，使得顶棚1与矿洞土层有着更好的贴合性，矿洞的下压力得到分散，避免应力集中对顶棚的影响，滑轨12设置半圆形方便液压缸二9对顶棚1形变的测量。

顶板3外形呈圆弧设计，顶板3上表面粘贴有一层硬质橡胶垫25，且橡胶垫25表面设有防滑纹路。

具体的，顶板3外形呈圆弧设计，使得顶板3与顶棚1内壁更好的贴合，粘贴有硬质橡胶垫25，防止顶板3直接与顶棚1内壁贴合作用，发生塑性变形，防滑纹路防止时间过久，顶板3受力不规则与顶棚1内壁发生相对位移。

需要说明的是对液压缸一5的液压顶杆一6开设的伸缩槽7直径较小，保证液压顶杆一6的整体使用强度。

本实施方式提供的一种煤矿安全支护机构及基于该机构的支撑设备，工作过程如下：

调节液压缸一5的液压顶杆一6的长度，使得固定轴19轴心至顶板3的长度为顶棚1半径，转动液压缸一5，当其转动至顶棚1形变处，顶杆4收缩，顶杆4上的刻度26深埋至伸缩槽7，检测到形变量，此时驱动液压顶杆二11，液压顶杆二11推动顶杆4伸出，待顶杆4刻度恢复至原来位置后，顶棚1恢复形变，固定轴19上设置了多组液压缸一5，沿固定轴19轴向等距分布，多组液压缸一5可对顶棚1多处进行检测，并驱动液压顶杆二9推动顶杆4使得顶棚1恢复形变，为顶棚1提供了多组额外支撑力。

仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种煤矿安全支护机构，包括设置于固定板上方的顶棚，其特征在于，还包括：

设置于固定板的中部转动设置有支撑结构，支撑结构支撑于顶棚的上方内壁，所述支撑结构包括依次上下设置的顶板、顶杆、液压顶杆一、液压缸一，所述顶板固定在顶杆的顶部，顶杆的下端活动设置于液压顶杆一上表面设有的伸缩槽中，液压顶杆一设置于液压缸一的上方，固定板的中部设置有固定轴，液压缸一的下端设置有转动连接在固定轴上的夹持件。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述顶杆在其右侧沿其高度方向设有刻度，伸缩槽的底部固定设置有对应在顶杆下方的液压缸二，伸缩槽的底部与顶杆的底部之间固定设置有弹簧一。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述夹持件包括两组半环形的夹板，两组半环形的夹板相互远离的一端固定在液压缸一的底部，两组半环形的夹板相互靠近的一端开口与固定轴对应，两组半环形的夹板相互靠近的一端均固定设置有通过螺钉固定的连接板。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述固定板中部设置有矩形槽，固定轴设置于矩形槽的中部，且固定轴的两端分别固定在矩形槽两端内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述固定板上固定有设置于固定板与顶棚之间的滑轨，滑轨沿着顶棚的截面轨迹呈半环形分布，滑轨内部中间沿其弧线方向设置一组滑道，液压顶杆一滑动设置于滑道中。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述滑道的两侧内壁上均设置有凹槽二，凹槽二底部固定设置有弹簧二，弹簧二远离凹槽二底部的一端固定连接有伸出凹槽二的卡合件，所述卡合件整体呈三角板状结构，且三角板状结构的两侧均设置有向内凹陷的弧形面。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述支撑结构在固定板的中部设置有多组，滑轨对应支撑结构设置有多组，所述固定轴沿其长度方向设置有多组固定槽，所述支撑结构的夹持件与固定槽卡合连接。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿安全支护机构，其特征在于：所述固定板的四角设置有四组顶棚定位孔，顶棚通过顶棚定位孔与固定板固定连接，固定板表面远离固定轴的两侧沿轴向均匀设置有若干组滑轨定位孔，滑轨定位孔孔心位置与夹持槽中点水平方向一一对应，固定板的底部安装有液压缸三，液压缸三底部安装有底座。

9.一种支撑设备，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的煤矿安全支护机构。

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