用于将横杆安装至基座的安装组件及自动临时顶板结构的制作方法

本实用新型涉及一种地下采矿机器的自动临时顶板支护。具体地，本实用新型涉及一种用于自动临时顶板支护的横杆的安装组件。

背景技术：

锚杆机机器通常在采矿行业中用于固定矿井顶板以实现自支撑。通常情况下，可以存在有两种由锚杆机执行的操作，即钻孔操作和锚杆支护操作。钻孔操作包括对顶板进行钻孔，而锚杆操作包括插入锚杆（例如缆索锚杆或树脂顶板锚杆等）并且随后紧固插入的锚杆。

采矿机器包括自动临时顶板支护（ATRS），该自动临时顶板支护用于在顶板锚杆支护和其它采矿操作过程中支撑矿井的顶板。为了支撑矿井的顶板，ATRS被升起并保持为接近或抵靠矿井的顶板。

ATRS可包括用于矿井内的顶板的临时顶板支护。通常，在ATRS的基座的两侧延伸的横杆提供了对顶板的临时支护。在机器的移动过程中，横杆可能会碰撞到顶板表面或矿井内的任何其它表面。这种在横杆上的冲击被传递至基座并且可能会损坏基座、横杆或用于横杆的安装布置。

美国专利号5,983,376公开了将临时顶板支护设备安装在基座上。使用底部销将底部臂安装在基座上，该底部销允许底部臂相对于基座来竖直地枢转。如果在底部臂上发生了侧冲击，冲击力被传递至基座，这可以引起损坏。在每次冲击后，需要操作员来检测临时顶板支护设备的损坏状况。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于将横杆安装至基座的安装组件，该安装组件包括铰接销和用于附接至基座的支架，该铰接销配置成竖直地安装在基座上并枢转地支撑横杆，该支架具有在铰接销的两侧布置的第一减震器和第二减震器。第一减震器和第二减震器配置成用于通过横杆在铰接销上的枢转而压缩。

还包括剪切销，所述支架利用所述剪切销安装至所述基座。

还包括枢转销，以将所述支架枢转地安装在所述基座上。

还包括止动件，所述止动件安装在所述基座上，以限制所述支架的在预定角度之外的枢转。

所述第一减震器和所述第二减震器抵接所述横杆。

所述第一减震器和所述第二减震器具有调节所述横杆的定向的调节器。

还包括设置在所述铰接销与所述横杆之间的铰接销减震器。

一种用于机器系统的自动临时顶板结构，包括：

基座；

枢转地安装在所述基座上的横杆；

以及上述用于将所述横杆安装至所述基座的安装组件的技术方案。

一种用于机器系统的自动临时顶板结构，包括基座、枢转地安装在基座上的横杆、铰接销和用于附接至基座的支架，该铰接销配置成竖直地安装在基座上并枢转地支撑横杆，该支架具有在铰接销的两侧布置的第一减震器和第二减震器。第一减震器和第二减震器配置成通过横杆在铰接销上的枢转而压缩。

一种将横杆安装至基座的方法，该方法包括：通过在基座的支架上设置的减震器来抑制横杆直至横杆的阈值枢转角度的运动，且将支架与横杆一起枢转一大于阈值枢转角度的横杆的枢转角度。

本实用新型提供了一种用于抑制横杆上的冲击力的减震系统。安装组件抑制冲击力并有效地防止了由于冲击力的传递而导致的对基座的损坏现象。

附图说明

图1是具有根据本实用新型的构思所示的ATRS的锚杆机机器的透视图。

图2是图1的ATRS的透视图，以及根据本实用新型的构思所示的ATRS的安装组件的放大透视图。

图3是根据本实用新型的构思的沿着穿过枢转销轴线以及纵向铰接销轴线的平面限定的安装组件的横截面视图。

图4是根据本实用新型的构思所示的安装组件的剖面的部分透视图。

图5是具有横杆的ATRS的俯视图，以及根据本实用新型的构思所示的ATRS的放大俯视图。

图6是根据本实用新型的构思所示的具有以角度B枢转的横杆的ATRS的俯视图。

图7是根据本实用新型的构思所示的具有以角度C枢转的横杆的ATRS的俯视图。

图8示出了根据本实用新型的构思的将横杆安装在ATRS的基座上的方法。

具体实施方式

参考图1，示出了示例性机器100。机器100可以为锚杆机。机器100可以配置成在顶板锚杆支护操作过程中支撑矿井和/或隧道的顶板的一部分。机器100还可配置成使用合适的凿岩和锚杆支护工具来执行顶板锚杆支护操作。应该注意的是，机器100可包括任何其它具有机具的机器。例如，机器100可体现为采矿机器、起重机、提升工作平台等。

机器100包括机架或底盘102。外壳104可以设置在机架102上。外壳104容纳动力源（未示出）。该动力源可以为任何常规的或非常规的动力源，其包括但不限于内燃机、如电池的动力储存装置、电动机等。动力源配置成提供动力给机器100，用于实现移动性和/或其它操作需要。外壳104还可容纳各种其它需要被用来进行机器100的操作性控制的部件，这些部件包括但不限于电气和/或电子部件、液压和/或气动部件。另外，为了实现移动性的目的，在机器100上设置有地面接合构件106，例如轮子或履带。动力传动系统（未示出）联接至动力源和地面接合构件106。动力传动系统可包括但不限于以下项中的任何一个或它们的组合：齿轮、差速器、驱动轴以及包括阀、管路、分配歧管、电驱动机器等的液压和/或气动回路。动力传动系统配置成将动力从动力源传递至地面接合构件106。

机器100可以设置有钻臂组件108。钻臂组件108可以枢转地联接至机器100的机架102。钻臂组件108可包括臂110，以便将钻臂组件108枢转地联接至机器100的机架102。钻臂组件108可包括钻头组件112。钻臂组件108可以布置成借助于致动器来实现向外回转、延伸、收缩、提升和降下。钻头组件112可以配置成使用合适的凿岩和锚杆支护工具来执行岩石锚杆支护操作。钻臂组件108还可包括操作员平台114。操作员平台114可以设置有各种控制件，该控制件可以由操作员用来控制钻臂组件108和/或机器100。应该注意的是，依据操作需求，钻臂组件108可以被任何其它的机具来代替，例如铲斗。

另外，在机器100上设置有水平吊臂116。水平吊臂116的后端118可以枢转地联接至机器100的机架102。在水平吊臂116的前端122上设置有自动临时顶板支护（ATRS）120。水平吊臂116可以配置成具有可延伸的长度的伸缩式吊臂，以便允许实现任何安装在水平吊臂116上的机具的提升和下降。在图1所示的实施例中，安装了ATRS120，并且水平吊臂116配置成将ATRS120定位在矿井内的相对于机器100的机架102的所需位置和距离处。

ATRS120包括联接至设置有支撑垫128的横杆126的基座124。基座124可以配置成具有可延伸的长度的伸缩式柱，以便相对于机器100使横杆126提升或下降。基座124包括外壳125，其包住基座124的其它部件，例如多级液压缸。

参考图2，基座124包括附接至基座124的基板210。通过使用任何已知的方法可以将基板210附接至基座124。在所示出的实施例中，通过使用螺栓212将基板210附接至基座124。另外，如图3所示，基板210可以限定出配置成接纳螺栓212的开口213（图4）。在一实施例中，开口213可以为螺纹开口或焊接至基板210的螺母，以接纳螺钉或任何其它本领域已知的螺纹部件。

参考图3，横杆126包括用于联接枢转销222的底板220。枢转销222被水平地定向并且允许横杆126在枢转销轴线129上竖直枢转。当ATRS120位于提升位置时，支撑垫128配置成抵靠矿井的顶板的一部分并为顶板的该特定部分提供支撑。横杆126配置成以枢转销轴线129进行枢转，以便允许实现用于支撑不平坦顶板表面的支撑垫128的相对高度所需的任何调节。

通过使用安装组件200将横杆126联接至基座124。通过使用铰接销215将底板220联接至基板210。铰接销215竖直地安装在基座124上且允许实现横杆126相对于基座124沿着纵向铰接销轴线218的旋转。间隔物216可以安置在铰接销215与基板210之间。间隔物216可以配置成抑制基板210与底板220之间的任何相对运动。图3示出了沿着穿过纵向铰接销轴线218和枢转销轴线129的平面限定的安装组件200的横截面视图。在图3所示的实施例中，间隔物216可以是橡胶垫、聚氨酯垫或本领域中任何已知的悬置垫。另外，锁件217可将铰接销215锁定在适当位置。在图3所示的实施例中，锁件217为螺母。

安装组件200还包括安装在基板210上的支架230。支架230可以为'L'形且具有竖直板232和水平板234。通过使用接纳于水平板234和底板210中的开口236中的安装销235来将支架230安装在基板210上。另外，水平板234限定了剪切销开口239，且基板210限定了对应的基板开口219，以使得剪切销238可以插入在剪切销开口239和基板开口219中，进而限制支架230相对于基板210绕着安装销轴线237的枢转。当剪切销238受到破坏或被移除时，安装销235允许支架230相对于基板210沿着竖直定向的安装销235发生枢转。另外，基板210可以设置有两个止动件214。止动件214配置成通过阻断水平板234的运动来限制支架230在预定角度之外的枢转运动。止动件214对横杆126的枢转运动进行限制的角度为支架枢转角度。支架230枢转角度可以为适合于使得传递至基座124的冲击力最小化的角度。

另外，参考图4，支架230安装有减震布置240。减震布置240配置成抑制横杆126绕着铰接销215的水平枢转运动。参考图2，减震布置240包括减震器242、244。在一实施例中，减震器可以具有第一减震器242和第二减震器244。减震器242、244可以为本领域中任何已知的减震器。在所示的实施例中，减震器242、244为弹簧减震器。

参考图4，每个减震器242、244可以包括位于一个端部的具有凸缘247的柱螺栓246以及位于另一端部的具有调节器249的柱螺栓轴245。柱螺栓轴245可以接纳于支架230的竖直板232中的柱螺栓开口233中。弹簧248安置在凸缘247与竖直板232之间的轴245上方。减震器242、244还可以包括盖252，以保护弹簧248和柱螺栓246免受任何碎屑或灰尘的影响。盖252可以附接至竖直板232。柱螺栓246具有位于一个端部的凸缘247以及位于另一端部的调节器249。调节器249配置成调节凸缘247与竖直板232之间的距离。调节器249可以为本领域中任何已知的布置。在所示的实施例中，调节器249为安装在柱螺栓246上的螺纹上的螺母。旋转柱螺栓246上的螺母会改变凸缘247与竖直板232之间的距离。另外，凸缘247的宽度或直径可以大于盖252的宽度或直径，从而使得除了弹簧248发生一定的压缩，凸缘247还可以抵接盖252。

支架230与减震器242、244一起安装在基板210上，从而使得被定位在铰接销215的两侧的两个减震器242、244抵接于横杆126的侧表面130上。当横杆126在正常位置定向时，凸缘247可以抵接横杆126的侧表面130，从而使得横杆126的绕着铰接销215的任何枢转运动将推动凸缘247中的一个并转而压缩弹簧248。在可选实施例中，凸缘247可以定位在距离横杆126的一定距离处。弹簧248缓冲横杆126的任何枢转运动直至凸缘247抵接盖252。这种布置允许横杆126沿着铰接销轴线218的枢转运动直到一个不会造成任何损坏的阈值角度。横杆126的任何其他枢转运动被传递至支架230，通过剪切销238来防止支架230运动。作用在支架230上的阈值力可以使得剪切销238断裂并允许支架230以安装销轴线237枢转。

图5示出了位于操作位置的横杆126。在该操作位置，减震器242、244的凸缘247抵接横杆126的侧表面130并位于距离盖252的一定距离处。横杆126的任一侧上的任何冲击可以导致横杆126沿着铰接销215的枢转运动（图3）。图6示出了在冲击201作用下在逆时针方向上枢转了第一角度B的横杆126。在如图6所示的实施例中，第一角度B为阈值角度。一旦在横杆126的任一侧上存在有冲击，那么，通过将减震器242、244中的一个减震器的弹簧248压缩抵靠竖直板232，减震布置240可以缓冲横杆126从操作位置直到角度B的枢转运动。在图6所示的实施例中，第一减震器242缓冲横杆126的逆时针枢转运动。在横杆126发生了枢转运动之后，横杆126的侧表面130推动凸缘247抵靠支架230，以压缩弹簧248。支架230通过安装销235和剪切销238保持在适当位置。在横杆126在相反的方向（即顺时针方向）上发生枢转运动的情况下，第二减震器244将缓冲横杆126的枢转运动。

弹簧248可以被压缩到凸缘247抵接盖252这一程度。横杆126的在角度B之外的运动导致横杆126推压抵靠支架230，且因此将冲击201的力传递至支架230。剪切销238限制支架230沿着安装销轴线237的枢转运动。剪切销238配置成遭受到大于或等于阈值力的剪切力后被剪断。如图7所示，横杆126枢转了大于角度B的第二角度C，这施加了比剪切销238的阈值更大的剪切力，从而引起剪切销238发生断裂且支架230绕着安装销235枢转。止动件214阻断支架230在第二角度C之外的枢转。用这种方式，通过减震器242、244的压缩以及随后的通过剪切销238断裂而发生的支架230的枢转来缓冲横杆126上的冲击201。

工业实用性

在ATRS120的操作或运动过程中，ATRS120的横杆126可撞击顶板表面、侧壁或矿井中的任何其它表面。横杆126上的这种冲击可以被传递至基座124且ATRS120可能会遭到损坏。本实用新型提供了一种用于将横杆126安装至基座124的安装组件200。根据本实用新型安装横杆126提供了一种用于抑制横杆126上的冲击201的减震系统。安装组件200抑制了冲击201并防止了由于冲击力的传递而导致的对基座124的任何损坏。

本实用新型还提供了一种用于将横杆126安装至基座124的方法400。如图8所示，步骤402包括通过设置在基座124的支架230上的减震器242、244来抑制横杆126直至横杆126的阈值枢转角度的运动。在横杆126的侧表面130与在基座124上安装的支架230之间布置的减震器242、244配置成缓冲横杆126的绕着铰接销轴线218直至阈值枢转角度的运动。在一实施例中，方法400还包括通过减震器242、244来将横杆126重定向成：横杆126的枢转角度小于阈值枢转角度。横杆126通过用于冲击的减震器242、244来进行重定向，而这些冲击将横杆126枢转至第一角度B。在冲击之后，横杆126中的弹簧248将横杆126恢复至原始位置。通过减震器242、244来将横杆126恢复至其操作位置避免了在每次冲击后还需要操作员来进行检查和干预。

步骤404包括将支架230与横杆126一起枢转一大于阈值枢转角度的横杆126的枢转角度。

在一实施例中，方法400还包括通过使将支架230连接至基座124的剪切销238发生断裂来枢转支架230。横杆126的在第一角度B之外的运动导致横杆126推压抵靠支架230，且因此将冲击201的力传递至支架230。在冲击201的力的作用下，剪切销238配置成遭受到大于或等于阈值力的剪切力后被剪断。在剪切销238断裂后，支架230绕着安装销235枢转。因而，通过剪切销238的断裂实现了横杆126在第一角度B之外的运动，并且防止了冲击的力被传递至基座124。用这种方式，可以保护基座124和横杆126不会遭受到由于冲击201而发生的任何损坏。

在一实施例中，方法400还包括通过更换剪切销238来使得横杆126恢复到一大于阈值枢转角度的横杆126的枢转角度。通过将基板开口219与剪切销开口239相对齐并更换剪切销238可以将横杆126恢复至其正常操作位置，从而重定向支架230和横杆126。由于通过更换剪切销238可以使ATRS120回到操作状态，因此本实用新型提供了一种用于避免由于横杆126上的水平冲击而对ATRS120造成的损坏的经济有效的解决方案。在另一实施例中，方法400还包括在支架枢转角度C处停止支架230的枢转。

尽管已经参考以上实施例特别地示出和描述了本实用新型的各方面，但本领域技术人员将会理解的是，在不脱离所公开内容的精神和范围的情况下，通过修改所公开的机器、系统和方法可以设想出各种其它实施例。这些实施例应当理解为落在基于权利要求书及其任何等同物来确定的本实用新型的保护范围内。