一種可延展的架體的製作方法

2023-07-18 10:17:16 2

本實用新型涉及煤礦機械化掘進、開拓的機載超前臨時支護，特別涉及一種可延展的架體。

背景技術：

目前，大型現代化煤礦，煤、巖巷道的掘進施工都實現了機械化，多以錨梁網支護為主，掘進速度快。但是在實際生產過程中還存在很大的安全隱患。即：掘進機截割完成後，支護操作人員需要進入到剛揭露的空頂區打臨時支護，經常會出現頂板掉落碎石砸傷施工人員，支護頂板的金屬網和鋼帶也需要使用單體抵到頂板，操作人員也要進入空頂區，也有鋼帶滑落傷人的事故案例，採取這些臨時支護的方法都存在較大的安全隱患且耗時較長。

目前也有使用機載臨時超前支護的，但是他們的超前臨時支護只適應比較平緩的頂板，難以適應頂板的不同變化：如尖頂、斜頂、波折頂等，且面積較小，達不到對新揭露的頂板進行全斷面的支護，其伸縮量不大，不能摺疊，影響掘進機的使用性能，給操作帶來不便，難以適應目前煤礦的發展水平。

為了解決超前支護的靈活性問題，需要將超前支護分解為多個可調節寬度的架體，多個可調節寬度的架體如能鉸接在一起，變可實現可加寬、可摺疊的目的。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了解決現有技術中超前支護中架體靈活性差的缺陷，提供一種可延展的架體來解決上述問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種可延展的架體，包括主架和至少設置在主架一側的加寬支架；所述加寬支架滑動固定在主架上，並通過第二驅動機構驅動加寬支架在主架上伸縮。

優選的，所述主架為由杆件組成的第一架體；所述第一架體的左杆、右杆以及與左杆、右杆平行的中間杆均為中空結構；所述加寬支架為由杆件組成的第二架體，所述第二架體包括底杆和固定在底杆上的三根相互平行的兩邊杆和中杆；所述邊杆、中杆、左杆、右杆、中間杆相互平行；所述兩邊杆分別穿設在第一架體的左杆、右杆內；所述中間杆內固定有第二驅動機構；第二架體的中杆穿設在中間杆內並由第二驅動機構驅動。

優選的，在所述主架的兩側均設置有加寬支架；兩個加寬支架為相對設置，在所述中間杆內固定有頂進方向相反的兩個所述第二驅動機構，分別用以頂進兩個加寬支架。兩個所述加寬支架的其中一個加寬支架的兩邊杆之間的下表面間距等於另一個加寬支架兩邊杆之間的上表面間距。

優選的，處於超前支護兩端的支護架為摺疊支護架；主架至少一端還設置有加長支架；所述加長支架滑動固定在加寬支架上，並通過第三驅動機構驅動加長支架伸縮。

優選的，所述加長支架為由一根伸縮杆和垂直固定在伸縮杆兩端的且平行的兩橫杆形成的第三架體；所述摺疊支護架兩側的加寬支架的底杆為中空結構；所述兩橫杆分別穿設在兩加寬支架的底杆中；在所述伸縮杆外還套設有套管；所述套管沿伸縮杆軸線滑動；所述第三驅動機構的頂進端鉸接在所述套管上。

本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果：

1.通過兩側的加寬結構，可以實現對不同寬度的空頂區進行適應性調整；

2.通過加長支架，可以調整支護結構的長度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的仰視結構示意圖；

圖2為圖1的裝配結構示意圖；

圖3為實施例2的仰視結構示意圖；

圖4為圖3收攏後的結構示意圖；

圖5為圖4摺疊後的結構示意圖；

圖6為實施例5的結構示意圖；

圖7為實施例6的結構示意圖；

圖8為實施例8中活動底座的結構示意圖；

圖9為實施例8中升降支架摺疊後的結構示意圖；

圖10為圖9展開後的結構示意圖；

圖11為實施例8的整體結構示意圖；

圖12、圖13分別為實施例8在掘進過程中作業和停止作業的結構示意圖。

圖14為實施例5或6根據被支護面的結構不同而適應性調整的幾種支護結構示意圖；

圖15為實施例5或6展開和摺疊後的結構示意圖；

圖16為本實用新型提供的一種可延展架體的結構示意圖。

具體實施方式

為使對本實用新型的結構特徵及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

本實用新型文本中所提到的「左、右、前、後」等方位名稱，均以說明書附圖1為參照。

實施例1

如圖1、圖2、圖16所示，一種超前支護1，包括多個依次鉸接的可延展架體10；可延展架體10的個數一般為偶數，便於左右對稱摺疊。本實用新型提供的可延展架體10為4個。自中間向兩側，相鄰兩個可延展架體10之間通過第一驅動機構11驅動其伸展或摺疊。也就是說，左邊兩個可延展架體10通過一個第一驅動機構11驅動，右邊兩個可延展架體10通過1個第一驅動機構11驅動，左右兩邊鏡像設置。

可延展架體10包括主架12和設置在主架12一側的加寬支架13；加寬支架13滑動固定在主架12上，並通過第二驅動機構14驅動加寬支架13在主架12上沿巷道長度方向伸縮。滑動固定的方式有多種，如套接、軌道滑動固定等方式。本實用新型採用套接的方式，具體如下：

主架12為由杆件組成的第一架體；第一架體的左杆121、右杆122以及與左杆121、右杆122平行的中間杆123均為中空結構；其一側的加寬支架13為由杆件組成的第二架體，第二架體包括底杆131和固定在底杆131上的三根相互平行的左邊杆132、左邊杆132'和中杆133；左邊杆132、左邊杆132'、中杆133、左杆121、右杆122、中間杆123相互平行；兩左邊杆132分別穿設在第一架體的左杆121、右杆122內；中間杆123內固定有第二驅動機構14；第二架體的中杆133穿設在中間杆123內並由第二驅動機構14驅動。為了便於摺疊，相鄰兩個加寬之間也鉸接在一起。

實施例2

如圖3、圖4、圖5所示，為了使超前支護1的寬度得到進一步的加大，可以在主架12的兩側都設置加寬支架13。兩側加寬支架13為相對設置的山字形結構。相應的，在中間杆123內固定有兩個頂進方向相反的第二驅動機構14；兩個加寬支架13的均套設在主架12的中空結構中。為了收起使，超前支護1的整體體積較小，本實用新型採用其中一個加寬支架13的兩左邊杆132之間的下表面間距等於另一個加寬支架13兩左邊杆132之間的上表面間距的特性，使兩個加寬支架13收攏使，左邊杆132重疊在一起，以減小體積。當然，這需要主架12的左杆121、右杆122的內腔直徑稍大於兩個邊杆的直徑和。當然，兩個加寬支架13收攏時也可以不重疊，也就是說收攏時，兩個加寬支架的邊杆還是處於同軸狀態。

實施例3

如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎上，處於超前支護1左端的可延展架體10的左邊還設置有加長支架15，右端的可延展架體10的右邊同樣也設置有加長支架15。加長支架15滑動固定在超前支護1左端或右端可延展架體10上的加寬支架13上，並通過第三驅動機構16驅動加長支架15伸縮。同樣，加長支架15與加寬支架13的滑動固定方式有多種，可以為套接，也可以為軌道滑動連接。本實用新型採用套接形式，具體為：

加長支架15為由一根伸縮杆151和垂直固定在伸縮杆151兩端的且平行的兩橫杆152形成的第三架體；摺疊可延展架體10一側的加寬支架13的底杆131為中空結構，伸縮杆151包括內杆1511和外杆1512，內杆1511可在外杆1512內滑動。與伸縮杆151內杆1511固定的橫杆152穿設在加寬支架13的底杆131中，第三驅動機構16的頂進端鉸接在伸縮杆151的外杆1512上。

實施例4

如圖3、圖4、圖5所示，在實施例2的基礎上，與實施例3一樣，也在兩端加設加長支架15。不同點在於，加長支架15的兩個橫杆152分別穿設在兩個加寬支架13的底杆131內。為了便於第三驅動機構16的固定，本實用新型在伸縮杆151外又加了套管153，套管153可在外杆1512上自由滑動。第三驅動機構16的頂進端鉸接在套管153上，這樣，當內杆1511、外杆1512分別被兩加寬支架13拉向兩側時，伸縮杆151在套管153內滑動，不影響第三驅動機構16的位置。

實施例5

如圖6所示，在實施例3的基礎上，兩側的加長支架15的外杆1512上，還分別鉸接有左肩窩支護板17和右肩窩支護板17'。左肩窩支護板17和右肩窩支護板17'分別通過第四驅動機構18驅動其展開或摺疊。第四驅動機構18的缸體鉸接在外杆1512上，頂進端鉸接在肩窩支護板的板體上，當第四驅動機構18頂進時，肩窩支護板展開，當第四驅動機構18收縮時，肩窩支護板摺疊到摺疊可延展架體10的下方，即為超前支護1在被撐開時，處於水平狀態時的下方。

實施例6

如圖7所示，在實施例4的基礎上，兩側的加長支架15的外杆1512上，也分別鉸接有左肩窩支護板17和右肩窩支護板17'。與實施例5結構不同的地方為，左肩窩支護板17和右肩窩支護板17'分別鉸接在兩端加長支架15上的套管153上，即當加長支架15被兩側的加寬支架13拉伸時，在第三驅動機構16、套管153的作用下，肩窩支護板也處於加長支架15的中間位置。

實施例7

實施例5和實施例6中所提到的左肩窩支護板17和右肩窩支護板17'也可以設計為可調整寬度的結構，結構與可延展架體10的結構相同，只是加寬方向不同，在此不再詳述。

本實用新型提供的第一驅動機構11、第二驅動機構14、第三驅動機構16第四驅動機構18均為油缸。其中，超前支護1左邊的兩個可延展架體10與右邊的兩個可延展架體10鏡像設置，現以超前支護1右邊兩個可延展架體10為例，第一驅動機構11的缸體鉸接在靠近中間的可延展架體10的中間垂直於中間杆123的杆體上，頂杆頂端均鉸接在相鄰的可延展架體10護架第一架體的邊框的左杆121上。

第二驅動機構14為設置在可延展架體10中間杆123內的油缸，每個可延展架體10的中間杆123內都固定一個(實施例1)第二驅動機構14或兩個(實施例2)頂進方向相反的第二驅動機構14，用以分別頂進可延展架體10兩側的加寬支架13。

可延展架體10上述所有的油缸，均設置在超前支護1的下方，鉸接點均可通過油缸支座固定，便於力的傳遞。

實施例8

如圖11所示，一種可升降、可摺疊的機載超前支護裝置，應用於掘進機上；包括升降裝置、超前支護1；超前支護1為上述實施例1-7任一個超前支護1；超前支護1固定在升降裝置上，升降裝置固定在掘進機上。為了便於理解，圖11中的活動底座2為俯視結構示意圖、升降支架3為側視結構示意圖、超前支護1為仰視結構示意圖。

如圖8所示，升降裝置包括活動底座2、升降支架3；升降支架3固定在底座上。活動底座2包括固定底座21和伸縮底座22；固定底座21固定通過高強螺栓在掘進機上。伸縮底座22滑動通過高強螺栓固定在固定底座21上，並由一伸縮驅動機構23驅動伸縮底座22在固定底座21上滑動。伸縮驅動機構23為油缸。

固定底座21為一矩形框架結構，伸縮底座22也為一矩形框架結構，在固定底座21上開設滑軌，在伸縮底座22的下方設置有與滑軌配合的滑塊，通過伸縮油缸驅動伸縮底座22在固定底座21上前進或後退。伸縮油缸的缸體樞接在固定底座21上，頂杆頂端樞接在伸縮底座22上。

如圖9、圖10所示，在伸縮底座22的兩側分別對稱固定有升降支架3。升降支架3包括託舉驅動機構31和託舉升降架32；託舉升降架32為L形可伸縮杆體，其一端為伸縮端321，另一端為樞接在伸縮底座22上的固定端；託舉驅動機構31的一端樞接在伸縮底座22的側杆上，另一端樞接在託舉升降架32的L形結構拐角的下表面。伸縮端321還樞接一前託架工作臂33；前託架工作臂33為L形杆體；在託舉升降架32L形拐角的上表面還樞接一前託架託舉驅動機構34；前託架託舉驅動機構34與前託架工作臂33的L形拐角下表面樞接。前託架工作臂33的一端為與託舉升降架32伸縮端321樞接的樞接端，另一端滑動固定一由前託架伸縮驅動機構36驅動的前託架伸縮臂35；前託架伸縮驅動機構23驅動前託架伸縮臂35沿前託架工作臂33軸線前進或後退運動；前託架伸縮臂35的前進方向與伸縮端321的前進方向相反。

託舉驅動機構31、前託架託舉驅動機構34、前託架伸縮驅動機構36均為油缸。託舉驅動機構31、前託架託舉驅動機構34、前託架伸縮驅動機構36、託舉升降架32、前託架工作臂33的軸線在同一垂直面內，以保證升降支架3的高度調整功能。

當升降支架3完全打開時，前託架伸縮臂35為水平狀態。兩個前託架伸縮臂35的頂端分別通過一連接件與四個可延展架體10的中間兩個可延展架體10固定，使可延展架體10也處於水平狀態。當然，為了靈活支護，可延展架體10與連接件為樞接結構，以便於適應一定坡度的空頂區。

如圖12、圖13所示，具體工作中，根據實際需要，通過活動底座2可調整支護的前後位置，通過升降支架3可調整支護的高度，通過超前支護1可調整支護的寬度和長度，甚至可以根據支護面的平整度，通過調整第一驅動機構11、第三驅動機構16、第四驅動機構18來將多個可延展架體10調整成矩形、拱形、梯形或不規則形狀，以適應被支護面的形狀需求。

如圖14、圖15所示，本實用新型避免了上述現有臨時支護的不足之處，公開了一種可伸縮、摺疊的全斷面的機載超前臨時支護裝置，以解決現有施工工藝中需要操作人員進入新揭露的空頂區作業，安全風險大，效率低等施工工藝問題，可實現對新揭露的空頂區全斷面的臨時支護，對支護用的菱形網、M鋼帶、槽鋼等一次性抵到位，確保了施工人員的安全，提高了工作效率的目的。該臨時支護伸縮摺疊量大不影響掘進機的各項操作性能，其支護強度、速度都遠遠大於目前使用的單體臨時支護和現有的其它機載臨時支護的支護，杜絕了掉頂片幫的傷人事故發生，減少工人的勞動強度，降低了生產成本，消除隱患。該可延展架體10可根據需要變換形狀適應不同的頂板變化，如：平頂、拱形頂、斜頂、三角頂等，可實現對錨梁網、梯形棚、U形棚的託舉；通過以上的可控形變來實現對縱向1.0--1.9m，橫向3.6—6.0m的新揭露空頂區頂部全斷面和兩幫肩窩的臨時支護。

該套可延展架體10有六塊可以摺疊的小架通過特殊的鉸接部件連接而成的，可實現其靈活、可靠及適應性能。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的範圍內。本實用新型要求的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。