一种可局部调整刚度的及时支护装置的制作方法

本发明涉及一种矿用巷道支护装置，特别是涉及一种可局部调整刚度的及时支护装置。

背景技术：

在地下煤矿开采的过程中，打巷道是必须的，当巷道打完时，由于不可能马上进行锚杆、U型支架等长期支护装置进行支护，故需要及时的支护装置。目前，大型的巷道大多采用液压支架进行及时支护，但是液压支架价格昂贵，而且体积很大，运输起来很不方便。当然，也有简易的及时支护装置，如申请号为201410824786.9的中国发明专利申请；专利号为ZL201210061323.2的中国发明专利；专利号为201110024358.4的中国发明专利等。但是目前的矿用及时支护装置都存在安装不方便、快速，支护可靠性不够高，造价偏于昂贵等特点。这就使得在进行及时支护装置安装时往往要花费大量的时间而且还不一定可靠，即浪费了人力物力，又存在较大的安全隐患。

故申请人认为，提供一种携带方便、支护可靠程度高、制造成本低、安装效率高的及时支护装置是十分必要的，而且也能填补目前矿用；及时支护装置的市场空白。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可局部调整刚度的及时支护装置，其安装方便、支护可靠度高、制造成本低。

为实现上述目的，本发明提供了一种可局部调整刚度的及时支护装置，包括支撑腿组件和支架组件；所述的支架组件包括，固定支撑梁，所述的固定支撑梁内设有支撑梁安装腔，且所述的支撑梁安装腔中固定有支撑梁固定块，所述的支撑梁固定块上设有第一丝杠安装孔，第一丝杠穿过第一丝杠安装孔且一端伸出固定支撑梁左侧壁；

所述的支撑梁固定块设置在支撑梁安装腔中部，且使第一丝杠在支撑梁固定块左右两侧的伸出长度相等；

所述的第一丝杠位于支撑梁固定块左侧的部分为第一丝杠左段，所述的第一丝杠位于支撑梁固定块右侧部分为第一丝杠右段；所述的第一丝杠左段与第一丝杠右段上的螺纹旋向相反；

所述的第一丝杠右段安装有第一斜齿轮，所述的第一斜齿轮与第二斜齿轮、第三斜齿轮相互啮合；

所述的第二斜齿轮安装在第一传动杆左端，所述的第一传动杆右端伸出固定支撑梁且安装有第一带轮；

所述的第一丝杠左段左端穿过气动模块，且所述的第一丝杠左段在气动模块内的部分上设有气动片；

所述的第一丝杠左段左端穿出固定支撑梁左端面且伸出端上安装有第六带轮和第七带轮；

所述的第一丝杠左段和第一丝杠右段上分别通过螺纹与动力滑块装配，所述的动力滑块上设有穿出固定支撑梁的滑块安装槽的安装滑块部分；

所述的两个安装滑块部分分别与第一展出杆和第二展出杆一端铰接，所述的第一展出杆和第二展出杆另一端与固定在展出支撑梁上的连接凸块铰接；所述的第一展出杆和第二展出杆交叉安装；

所述的固定支撑梁顶部还设有卷布槽，所述的卷布槽中安装有卷布轴，所述的卷布轴与挡布一端连接，所述的挡布另一端与展出支撑梁连接；

所述的卷布轴一端伸出固定支撑梁且伸出端上安装有第五带轮，所述的第五带轮通过第三皮带与第六带轮连接并形成带传动结构；

所述的支撑腿组件包括第一支撑腿和第二支撑腿，所述的第一支撑腿和第二支撑腿都包括支撑腿壳体和支撑腿盖，所述的支撑腿壳体和支撑腿盖共同构成了支撑腿安装腔；

所述的第一支撑腿的支撑腿安装腔中安装有高压气管，所述的高压气管底部与高压气管连接管连接，所述的高压气管连接管伸出第一支撑腿外；所述的高压气管顶部装入气动模块的气动腔中，且高压气管顶部安装有气动喷头，所述的气动喷头与气动片呈非平行状态安装；

所述的第二支撑腿的支撑腿安装腔中安装有第二驱动杆，所述的第二驱动杆底部固定有第二涡轮、顶部固定有第三斜齿轮，所述的第二涡轮与驱动蜗杆上的第一涡轮配合形成蜗轮蜗杆驱动结构，所述的驱动蜗杆一端伸出第二支撑腿。

作为本发明的进一步改进，所述的固定支撑梁顶部还设有卷布槽，所述的卷布槽与遮挡片一端面连接固定，所述的遮挡片另一端面与展出支撑梁连接固定。

作为本发明的进一步改进，所述的滑块安装槽上设置安装槽遮挡片，所述的安装槽遮挡片分为第一安装槽遮挡片、第二安装槽遮挡片、第三安装槽遮挡片；

所述的第一安装槽遮挡片一端固定在滑块安装槽左侧面，另一端固定在与与第一丝杠左段装配的动力滑块左侧面上；

所述的第二安装槽遮挡片一端固定在与第一丝杠左段装配的动力滑块右侧面上，另一端固定在与第一丝杠右段装配的动力滑块左侧面上；

所述的第三安装槽遮挡片一端固定在与第一丝杠右段装配的动力滑块右侧面上，另一端固定在滑块安装槽右侧面上。

作为本发明的进一步改进，还包括拉索组件，所述的拉索组件包括固定在第一丝杠左段的第七带轮、拉索控制组件、拉索、第一带轮；

所述的第一带轮通过通过第一皮带与拉索控制组件的第二带轮连接并形成带传动结构；

所述的拉索控制组件包括第二带轮，所述的第二带轮通过第一带轮安装轴固定在支撑腿组件上，所述的第一带轮安装轴上还安装有第三带轮；所述的第三带轮通过第二皮带与第四带轮连接并形成带传动结构；

所述的第四带轮安装在第四带轮安装轴上，且所述的第四带轮安装轴上还安装有绕线器；

所述的拉索一端与两个展出支撑梁其中的一个连接固定，然后所述的拉索通过导向轮再穿过绕线器，拉索穿过绕线器后再通过第一导向筒，拉索通过第一导向筒后再穿过支撑腿组件，然后通过第二导向筒，拉索通过第二导向筒后再通过导向轮，最后与另一个展出支撑梁连接；

所述的第一导向筒和第二导向筒分别安装在第三安装轴和第二安装轴上；

所述的第七带轮通过第四皮带与拉索控制组件的第二带轮连接并形成带传动结构。

作为本发明的进一步改进，所述的第二驱动杆底部与升降滑块通过推力球轴承连接，所述的升降滑块上设有升降斜槽，所述的升降斜槽的斜面与升降顶块的顶紧斜面配合；

所述的升降顶块底部安装在托块的托块滑槽中，升降螺杆一端穿出第二支撑腿，另一端穿过升降顶块与第二支撑腿侧壁装配；

所述的升降螺杆与升降顶块通过螺纹旋合装配；所述的升降顶块上还设有指示块，所述的指示块装入设置在第二支撑腿上的指示槽中；

所述的第二驱动杆上设有驱动杆挡环，所述的第二驱动杆在驱动杆挡环和第一固定块之间的部分上套有分离弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述的固定支撑梁在底部的左右两侧分别设有安装挡块，所述的支撑腿组件一侧面与安装挡块一侧面接触顶紧，且所述的支撑腿组件其它三个侧面分别与顶紧安装组件的顶套接触顶紧。

作为本发明的进一步改进，所述的顶紧安装组件还包括顶紧套筒，所述的顶紧套筒一端与顶套连接，另一端装入顶紧安装壳体中，顶紧套筒内设有顶紧套筒螺纹孔；

所述的顶紧安装壳体内设有第一顶紧安装块，所述的顶紧套筒穿过第一顶紧安装块且穿过第一顶紧安装块一端设有限位挡环；

所述的顶紧套筒螺纹孔与第二丝杠通过螺纹旋合装配，所述的第二丝杠两端分别装入顶紧套筒螺纹孔中且中间部分穿过两块第二顶紧安装块；

所述的第二丝杠在两块第二顶紧安装块之间的部分为顶紧蜗杆段，所述的顶紧蜗杆段与顶紧涡轮配合形成涡轮蜗杆传动，所述的顶紧涡轮固定在顶紧驱动杆上，且所述的顶紧驱动杆一端穿出顶紧安装壳体；

所述的第二丝杠两端与顶紧套筒螺纹孔旋合的部分的螺纹旋向相反。

作为本发明的进一步改进，所述的顶紧套筒上还设有顶紧滑片，所述的顶紧滑片装配在顶紧滑槽中。

作为本发明的进一步改进，所述的展出支撑梁上设置有加强连接块，并在顶紧安装壳上设置连接螺栓，加强连接板一端与加强连接块连接固定，另一端通过连接螺栓固定在顶紧安装壳，所述的顶紧安装壳固定在固定支撑梁上。

作为本发明的进一步改进，需要使用多个矿用及时支护装置时，需要将第一支护装置与第二支护装置通过支护连接板连接，所述的支护连接板两端分别固定在两个支护装置的固定螺栓上。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过组件模块化设计，在巷道内安装时可以先在外将各个组件分别装配然后运至巷道内进行安装，能够大大提高安装效率。

2、本发明通过拉索组件、加强连接板对支架组件进行加强，能够有效提高支架组件的强度，大大提高支架组件的安全性。

3、本发明在多个使用时，每个矿用及时支护装置之间可通过支护连接板进行连接以加强两两相邻的矿用及时支护装置之间的连接强度与整体的支撑强度。

4、本发明采用的都是常规结构设计，相较于液压支架等及时支护装置，其造价显得比较低廉，这能够大大降低煤矿开采成本。

5、本发明采用一根拉索作为二次加强装置，当一侧的支架组件受到冲击时，另一侧支架组件上的拉索能够获得局部的刚度加强，以提高该侧支架组件的刚度。

附图说明

图1是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图2是图1中F1处放大图。

图3是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图4是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图5是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图6是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图7是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图8是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图9是图8中F2处放大图。

图10是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的顶紧安装组件结构示意图。

图11是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的结构示意图。

图12是图11中F3处放大图。

图13是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的支撑腿组件与顶紧安装组件装配结构示意图。

图14是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的局部结构示意图。

图15是本发明一种可局部调整刚度的及时支护装置具体实施方式的局部结构示意图。

图16是本发明多个矿用及时支护装置连接装配结构示意图。

图17是本发明多个矿用及时支护装置连接装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1至图15，一种可局部调整刚度的及时支护装置，包括支撑腿组件100、拉索组件200和支架组件300；

参见图8，所述的支架组件300包括，固定支撑梁301，所述的固定支撑梁301内设有支撑梁安装腔3012，且所述的支撑梁安装腔3012中固定有支撑梁固定块3013，所述的支撑梁固定块3013上设有第一丝杠安装孔30131，第一丝杠306穿过第一丝杠安装孔30131且一端伸出固定支撑梁301左侧壁；

所述的支撑梁固定块3013最好设置在支撑梁安装腔3012中部，且使第一丝杠306在支撑梁固定块3013左右两侧的伸出长度相等；

所述的第一丝杠306位于支撑梁固定块3013左侧的部分为第一丝杠左段3061，所述的第一丝杠306位于支撑梁固定块3013右侧部分为第一丝杠右段3062；

所述的第一丝杠左段3061与第一丝杠右段3062上的螺纹旋向相反，且螺距、牙型、内外距等都相等，相当于通过支撑梁固定块3013中间面相互对称；

所述的第一丝杠右段3062安装有第一斜齿轮8011，所述的第一斜齿轮8011与第二斜齿轮8012、第三斜齿轮8013相互啮合；

所述的第二斜齿轮8012安装在第一传动杆8014左端，所述的第一传动杆8014右端伸出固定支撑梁301且安装有第一带轮2041；

所述的第一丝杠左段3061左端穿过气动模块308，且所述的第一丝杠左段3061在气动模块308内的部分上设有气动片30611；

所述的第一丝杠左段3061左端穿出固定支撑梁301左端面且伸出端上安装有第六带轮2046和第七带轮2047；

所述的第一丝杠左段3061和第一丝杠右段3062上分别通过螺纹与动力滑块304装配，所述的动力滑块304上设有穿出固定支撑梁301的滑块安装槽3016的安装滑块部分3041；

参见图3-图8，所述的两个安装滑块部分3041分别与第一展出杆3051和第二展出杆3052一端铰接，所述的第一展出杆3051和第二展出杆3052另一端与固定在展出支撑梁302上的连接凸块3021铰接；

所述的第一展出杆3051和第二展出杆3052应当交叉安装，这样能够有效提高展出支撑梁302的稳固性；

所述的固定支撑梁301顶部还设有卷布槽3011，所述的卷布槽3011中安装有卷布轴307，所述的卷布轴307与挡布303一端连接，所述的挡布303另一端与展出支撑梁302连接；

所述的卷布轴307一端伸出固定支撑梁301且伸出端上安装有第五带轮2045，所述的第五带轮2045通过第三皮带2053与第六带轮2046连接并形成带传动结构。

使用时，第一丝杠转动306，所述的第一丝杠306转动时能够带动动力滑块304在第一丝杠306上左右运动，由于第一丝杠左段3061和第二丝杠右段3063上的螺纹是反向的，故两块动力滑块304能够同时向支撑梁固定块3013运动或远离支撑梁固定块3013运动。当动力滑块3013运动时能够通过第一展出杆3051和第二展出杆3052带动展出支撑梁302远离或者靠近固定支撑梁301运动。而展出支撑梁302远离或者靠近固定支撑梁301运动时就能够通过第三皮带2053带动卷布轴307转动，所述的卷布轴307转动方向、转速与第一丝杠306相同，当当展出支撑梁302远离固定支撑梁301时，卷布轴307上的挡布303同步放松，反之卷布轴307就将挡布303卷起。所述的挡布303用于遮挡固定支撑梁301以上掉落的石块、煤渣、土块等杂物，防止它们砸到支架组件300以下的工作人员。

由于井下的尘土、湿气等很重，为了防止尘土、湿气等进入支撑梁安装腔3012中造成其内部的组件受损，可以在滑块安装槽3016上设置安装槽遮挡片，所述的安装槽遮挡片分为第一安装槽遮挡片3091、第二安装槽遮挡片3092、第三安装槽遮挡片3093；

参见图7，所述的第一安装槽遮挡片3091一端固定在滑块安装槽3016左侧面，另一端固定在与第一丝杠左段3061装配的动力滑块304左侧面上；

所述的第二安装槽遮挡片3092一端固定在与第一丝杠左段3061装配的动力滑块304右侧面上，另一端固定在与第一丝杠右段3062装配的动力滑块304左侧面上；

所述的第三安装槽遮挡片3093一端固定在与第一丝杠右段3062装配的动力滑块304右侧面上，另一端固定在滑块安装槽3016右侧面上。

这样，当两个动力滑块运动时，所述的第一安装槽遮挡片3091、第二安装槽遮挡片3092、第三安装槽遮挡片3093都能够密封滑块安装槽3016，防止外界尘土、湿气等进入支撑梁安装腔3012中。

所述的安装槽遮挡片截面应为褶皱形，且采用弹性材料制作。

参见图1-图8，所述的拉索组件200包括固定在第一丝杠左段3061的第七带轮2047、拉索控制组件、拉索201、第一带轮2041；

所述的第一带轮2041通过通过第一皮带2051与拉索控制组件的第二带轮2042连接并形成带传动结构；

所述的拉索控制组件包括第二带轮2042，所述的第二带轮2042通过第一带轮安装轴2061固定在支撑腿组件100上，所述的第一带轮安装轴2061上还安装有第三带轮2043；所述的第三带轮2043通过第二皮带2052与第四带轮2044连接并形成带传动结构；

所述的第四带轮2044安装在第四带轮安装轴2064上，且所述的第四带轮安装轴2064上还安装有绕线器207；

所述的拉索201一端与两个展出支撑梁302其中的一个连接固定，然后所述的拉索201穿过导向轮202再穿过绕线器207，拉索201穿过绕线器207后再通过第一导向筒2081，拉索201通过第一导向筒2081后再穿过支撑腿组件100，然后通过第二导向筒2082，拉索201通过第二导向筒2082后再通过导向轮202，最后与另一个展出支撑梁302连接；

所述的第一导向筒2081和第二导向筒2082分别安装在第三安装轴2063和第二安装轴2062上；

所述的第七带轮2047通过第四皮带2054与拉索控制组件的第二带轮2042连接并形成带传动结构。

使用时，第一丝杠306转动，所述的第一丝杠306通过第一斜齿轮8011与第二斜齿轮8012啮合来带动第一带轮2041转动，第一带轮2041又通过第一皮带2051带动一侧的绕线器207同步转动；另一侧的绕线器207可通过第七带轮2047同步带动；

当展出支撑梁302远离固定支撑梁301运动时，所述的绕线器207同步转动进行放线，使拉索201和第二拉索2012随时拉紧与其连接的展出支撑梁302。

当展出支撑梁302向固定支撑梁301运动时，绕线器207对拉索201进行同步绕线，防止拉索201由于松动而缠绕在其它装置上。

参见图8、图12，所述的支撑腿组件100包括第一支撑腿110和第二支撑腿120，所述的第一支撑腿110和第二支撑腿120都包括支撑腿壳体101和支撑腿盖102，所述的支撑腿壳体101和支撑腿盖102共同构成了支撑腿安装腔103；

所述的第一支撑腿110的支撑腿安装腔103中安装有高压气管8032，所述的高压气管8032底部与高压气管连接管8031连接，所述的高压气管连接管8031伸出第一支撑腿110外；所述的高压气管8032顶部装入气动模块308的气动腔中，且高压气管8032顶部安装有气动喷头8033，所述的气动喷头8033与气动片30611呈非平行状态安装。

使用时，可在高压气管连接管8031上接入高压气体，所述的高压气体经过高压气管8032进入气动喷头8033，并通过气动喷头喷出驱动气动片30611转动，这就带动了第一丝杠306转动。这种方式比较简单、快捷，能够快速地驱动第一丝杠306转动。

参见图8，所述的第二支撑腿120的支撑腿安装腔103中安装有第二驱动杆811，所述的第二驱动杆811底部固定有第二涡轮813、顶部固定有第三斜齿轮8013，所述的第二涡轮813与驱动蜗杆8018上的第一涡轮80181配合形成蜗轮蜗杆驱动结构，所述的驱动蜗杆8018一端伸出第二支撑腿120；

使用时，可通过转动驱动蜗杆8018来带动第二驱动杆811转动，所述的其一驱动杆801又通过第三斜齿轮8013与第一斜齿轮8011啮合转动，第一斜齿轮8011转动时就带动第一丝杠306转动。这个结构的作用与通过高压气管驱动第一丝杠306转动的作用相同，可以称作手动模式，即手动驱动驱动蜗杆8018转动。

参见图8、图9、图14、图15，为了避免通过高压气管驱动第一丝杠306转动时，由于第一斜齿轮8011与第三斜齿轮8013配合而使第一斜齿轮驱动第二驱动杆811转动，导致驱动第一丝杠306转动的驱动力被消耗，故可以将第三斜齿轮8013设置成可以与第一斜齿轮8011分离的结构。

上述分离的结构为：所述的第二驱动杆811底部与升降滑块8019通过推力球轴承连接，所述的升降滑块8019上设有升降斜槽80191，所述的升降斜槽80191的斜面与升降顶块8021的顶紧斜面80211配合；

所述的升降顶块8021底部安装在托块8023的托块滑槽80231中，升降螺杆8022一端穿出第二支撑腿120，另一端穿过升降顶块8021与第二支撑腿120侧壁装配；

所述的升降螺杆8022与升降顶块8021通过螺纹旋合装配；所述的升降顶块8021上还设有指示块80212，所述的指示块80212装入设置在第二支撑腿102上的指示槽1021中；

所述的第二驱动杆811上设有驱动杆挡环8111，所述的第二驱动杆811在驱动杆挡环8111和第一固定块812之间的部分上套有分离弹簧8016。

上述状态为第三斜齿轮与第一斜齿轮配合时的状态，当需要将第三斜齿轮与第一斜齿轮分离时，只需要转动升降螺杆8022，此时升降顶块8021会在升降螺杆的作用下在托块滑槽中滑动，在此过程中第二驱动杆811会在分离弹簧的作用下向下移动。直到升降顶块8021运动到托块滑槽80231最右端时，所述的第二驱动杆811下移到最下端，此时，安装在第二驱动杆811上的第三斜齿轮8013与第一斜齿轮8011分离。

参见图8、与10、图13，所述的固定支撑梁301在底部的左右两侧分别设有安装挡块3014，所述的支撑腿组件一侧面与安装挡块3014一侧面接触顶紧，且所述的支撑腿组件100其它三个侧面分别与顶紧安装组件700的顶套701接触顶紧，这就将支撑腿组件100与支架组件300装配成一体了。

所述的顶紧安装组件700还包括顶紧套筒702，所述的顶紧套筒一端与顶套701连接，另一端装入顶紧安装壳体705中，顶紧套筒702内设有顶紧套筒螺纹孔7023；

所述的顶紧安装壳体705内设有第一顶紧安装块706，所述的顶紧套筒702穿过第一顶紧安装块706且穿过第一顶紧安装块706一端设有限位挡环7021；

所述的顶紧套筒螺纹孔7023与第二丝杠703通过螺纹旋合装配，所述的第二丝杠两端分别装入顶紧套筒螺纹孔7023中且中间部分穿过两块第二顶紧安装块7071；

所述的第二丝杠703在两块第二顶紧安装块7071之间的部分为顶紧蜗杆段7031，所述的顶紧蜗杆段7031与顶紧涡轮7081配合形成涡轮蜗杆传动，所述的顶紧涡轮7081固定在顶紧驱动杆708上，且所述的顶紧驱动杆708一端穿出顶紧安装壳体705；

所述的第二丝杠703两端与顶紧套筒螺纹孔7023旋合的部分的螺纹旋向相反，其它的完全相同。

所述的顶紧套筒702上还设有顶紧滑片7022，所述的顶紧滑片7022装配在顶紧滑槽709中。当第二丝杠703转动时，由于顶紧套筒702上设有顶紧滑片7022使得顶紧套筒702无法转动，进而使得顶紧套筒702只能轴向运动。

使用时，首先将支撑腿组件100一侧面与安装挡块3014接触，然后将顶套701对准支撑腿组件100，再旋转顶紧驱动杆708，使第二丝杠703驱动顶紧套筒702带动顶套701将支撑腿组件100顶紧固定。这种结构大大方便了支撑腿组件100与支架组件300的装配，能够有效提高装配效率。

为了进一步提高展出支撑梁302与固定支撑梁301之间的连接刚度，可以在展出支撑梁302上设置加强连接块3022，并在顶紧安装壳705上设置连接螺栓704，加强连接板400一端与加强连接块3022连接固定，另一端通过连接螺栓704固定在顶紧安装壳705，所述的顶紧安装壳705固定在固定支撑梁301上。

参见图16、图17，需要使用多个本发明所述的矿用及时支护装置时，只需要将第一支护装置A1与第二支护装置A2通过支护连接板500连接，所述的支护连接板500两端分别固定在两个支护装置的固定螺栓上。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。