一种矿用支护型材成型设备的制作方法

本发明属于矿用安全防护设备技术领域，具体涉及一种矿用支护型材的成型设备。

背景技术：

目前，随着金场分矿开采的深度增加，巷道外地质结构内压力与应力变化越来越强，如果巷道得不到合理的支护，就会使得巷道产生压力自由面，这种自由面将会最终导致严重的巷道变形,垮塌风险十分高。

以往的支护棚顶面接顶不够彻底，顶板的部分高应力地点对支护结构的负荷较大，产生失稳性变形，造成棚腿向巷道内侧倾斜，棚顶压弯扭曲，造成支护失去作用，导致巷道无法满足安全生产的要求。

其次、在井下对支护型材进行焊接加固会产生大量的烟雾，井下环境和通风条件原本就差的情况下，新鲜空气无法满足正常需求，加重了不安全的隐患。

第三、支护型材变形维护更换时，需要大量人员反复拆装，井下作业环境恶劣，人员的劳动强度高，效率十分缓慢；并且、维护的过程需要停工停产，对企业的正常运营造成极大的影响。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述支护型材防护性差和维护效率低负面影响大的技术问题，提供一种矿用支护型材成型设备，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种矿用支护型材成型设备，它包括支撑架体；

所述支撑架体的底部设有相互水平对应且同向同速传动连接的主动轮ⅰ和主动轮ⅱ；所述主动轮ⅰ和主动轮ⅱ通过传动轴与支撑架体后侧的涡轮减速机传动连接；所述涡轮减速机与传动电机传动连接；

所述支撑架体的顶端设有下压油缸，且下压油缸的伸缩臂上设有固定座；所述固定座上设有通过轴承座与其转动连接的从动轮；所述从动轮与主动轮ⅰ和主动轮ⅱ相互上下对应。

为了便于垂直对应下压，所述从动轮与主动轮ⅰ、主动轮ⅱ上下对应，且从动轮的纵向中心线与主动轮ⅰ、主动轮ⅱ之间横向中心线的中心处相互垂直对应。

为了防止偏移运动，所述主动轮ⅰ和主动轮ⅱ的两侧外径处分别设有相互对应的限位挡环。

为了配合加工不同尺寸的h型钢，所述主动轮ⅰ和主动轮ⅱ分别通过紧固螺栓与传动轴相互紧固连接，且主动轮ⅰ和主动轮ⅱ的厚度与h型钢的外径相互对应。

为了配合加工不同尺寸的h型钢，所述从动轮通过紧固螺栓与轴承座相互紧固连接，且从动轮的厚度与h型钢两侧开槽的口径相互对应。

本发明还要求保护利用上述任其一所述的一种矿用支护型材成型设备来制造成型h型钢的工艺。

具体地，所述工艺包括如下步骤：

1）原料配伍：控制铁水中各组分的重量百分比含量为：c：0.11；si：0.43；mn：1.32；p：0.041；s：0.005；cu：0.37；cr：0.36；ni：0.12；v：0.09；nb：0.04，余量为铁；

2）浇注铸坯：中间包烘烤温度为1100℃，结晶器对弧，使用全程保护浇注，其中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，液相线温度为1517.8℃，中间包过热度按20℃控制，铸坯规格为165mm×200mm，拉速为1.2m/min；

3）轧制冷却：加热炉的均热温度为1230℃，铸坯在炉时间为150min。终轧温度在翼缘外侧为910℃，轧材在冷床自然冷却，即得h型钢；

4）成型：将h型钢放置在主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6上，h型钢的外侧通过限位挡环限位，防止传动过程时偏移；下压油缸1带动从动轮3下压，从动轮3与h型钢的开槽口径对应；传动电机8带动主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6同向同速转动，h型钢进行水平移动的同时，收到从动轮3的下压而变形，h型钢的形变根据所需的要求来调节下压油缸1的压力和传动电机8的转速；成型后的h型钢在井下进行安装即可。

本发明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：

本发明结构设计合理、使用方便，h型钢放置在主动轮ⅰ和主动轮ⅱ上，h型钢的外侧通过限位挡环限位，防止传动过程时偏移；下压油缸带动从动轮下压，从动轮与h型钢的开槽口径对应；传动电机带动主动轮ⅰ和主动轮ⅱ同向同速转动，h型钢进行水平移动的同时，收到从动轮的下压而变形，h型钢的形变根据所需的要求来调节下压油缸的压力和传动电机的转速；成型后的h型钢在井下进行安装即可，维护效率大大提高，且无需电焊作业，成型好易操作形变幅度可调，适应性强。本发明解决了现有技术支护型材防护性差和维护效率低负面影响大的技术问题。本发明h型钢的力学性能良好，同时具有高强度和低屈强比两个特点，各方面性能明显优于常规的h型钢。

附图说明

图1是本发明的结构示意立体图。

图2是本发明的结构示意主视图。

图3是本发明的结构示意左视图。

图4是本发明的结构示意俯视图。

图中1、下压油缸2、固定座3、从动轮4、主动轮ⅰ5、支撑架体6、主动轮ⅱ7、h型钢8、传动电机9、涡轮减速机。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1至图4，本发明它包括支撑架体5；

所述支撑架体5的底部设有相互水平对应且同向同速传动连接的主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6；所述主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6通过传动轴与支撑架体5后侧的涡轮减速机9传动连接；所述涡轮减速机9与传动电机8传动连接；

所述支撑架体5的顶端设有下压油缸1，且下压油缸1的伸缩臂上设有固定座2；所述固定座2上设有通过轴承座与其转动连接的从动轮3；所述从动轮3与主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6相互上下对应。

为了便于垂直对应下压，所述从动轮3与主动轮ⅰ4、主动轮ⅱ6上下对应，且从动轮3的纵向中心线与主动轮ⅰ4、主动轮ⅱ6之间横向中心线的中心处相互垂直对应。

为了防止偏移运动，所述主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6的两侧外径处分别设有相互对应的限位挡环。

为了配合加工不同尺寸的h型钢，所述主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6分别通过紧固螺栓与传动轴相互紧固连接，且主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6的厚度与h型钢7的外径相互对应。

为了配合加工不同尺寸的h型钢，所述从动轮3通过紧固螺栓与轴承座相互紧固连接，且从动轮3的厚度与h型钢7两侧开槽的口径相互对应。

工作原理：h型钢7放置在主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6上，h型钢7的外侧通过限位挡环限位，防止传动过程时偏移；下压油缸1带动从动轮3下压，从动轮3与h型钢7的开槽口径对应；传动电机8带动主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6同向同速转动，h型钢7进行水平移动的同时，收到从动轮3的下压而变形，h型钢7的形变根据所需的要求来调节下压油缸1的压力和传动电机8的转速；成型后的h型钢7在井下进行安装即可。

本发明可加工不同尺寸型号的支护型材，提升井下巷道标准化支护。本发明可在井上加工后，运送至井下进行组装支护。

整个过程无需井下焊接作业，没有烟雾污染，安全性高，消除在井下焊接时烟雾对井下新鲜风流的污染，保证井下空气新鲜流通。

其次、大幅削减因支护失效反复拆装造成的材料和人工浪费以及支护作业耽搁的正常作业时间。保证巷道的正常畅通，保证安全生产。

本发明加工后的三心拱型钢支护，对顶板接顶能力强，应力反应距离大幅缩短。扁圆拱型钢支护受力结构对应力缓冲均匀、变形小。以往得平顶支护的接顶差、应力缓冲差，易被单点突发应力破坏。

本发明利用z-20w装岩机行走部涡轮减速机和两个输出相对平行的主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ，下压油缸的压力为100吨，在从动轮相对运动和压力的作用下，根据支护设计，可完成各种定型支护型钢的成型工作。

实施例2

h型钢的制造成型工艺，包括如下步骤：

1）原料配伍：控制铁水中各组分的重量百分比含量为：c：0.11；si：0.43；mn：1.32；p：0.041；s：0.005；cu：0.37；cr：0.36；ni：0.12；v：0.09；nb：0.04，余量为铁；

2）浇注铸坯：中间包烘烤温度为1100℃，结晶器对弧，使用全程保护浇注，其中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，液相线温度为1517.8℃，中间包过热度按20℃控制，铸坯规格为165mm×200mm，拉速为1.2m/min；

3）轧制冷却：加热炉的均热温度为1230℃，铸坯在炉时间为150min。终轧温度在翼缘外侧为910℃，轧材在冷床自然冷却，即得h型钢；

4）成型：将h型钢放置在主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6上，h型钢的外侧通过限位挡环限位，防止传动过程时偏移；下压油缸1带动从动轮3下压，从动轮3与h型钢的开槽口径对应；传动电机8带动主动轮ⅰ4和主动轮ⅱ6同向同速转动，h型钢进行水平移动的同时，收到从动轮3的下压而变形，h型钢的形变根据所需的要求来调节下压油缸1的压力和传动电机8的转速；成型后的h型钢在井下进行安装即可。

本发明h型钢的力学性能良好，同时具有高强度和低屈强比两个特点，可有效增强其变形吸收能力；屈服强度大于427mpa，抗拉强度大于641mpa，延伸率26%，屈强比0.65-0.67，各方面性能明显优于常规的h型钢。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。