一种墩式支架及单轨吊和落地轨机械手循环搬运支护系统的制作方法

本实用新型涉及巷道支护领域，尤其涉及一种墩式支架及单轨吊和落地轨机械手循环搬运支护系统。

背景技术：

长壁工作面顺槽超前支护有钢棚、单体支柱、沿巷道走向支护的液压超前支架等。钢棚、单体支柱支护，支护强度低、职工劳动强度大、用人多、效率低；沿巷道走向支护的液压超前支架尽管支护强度高，但反复支撑、卸载，尤其是压坏巷道原有锚杆锚索，易造成顶板松动破坏。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种墩式支架单轨吊机械手循环搬运支护系统，墩式支架前支后回循环使用，避免了反复支撑对顶板的破坏，提高了系统的机械化、自动化程度。

本实用新型采用下述技术方案：

一种墩式支架单轨吊机械手循环搬运支护系统，包括单轨吊搬运机械手、单轨吊牵引系统、若干架用于支护巷道顶板的墩式支架，单轨吊搬运机械手与单轨吊牵引系统通过连接缸相连；

其中，墩式支架包括底座、立柱和顶梁，立柱的两端分别与顶梁、底座铰接，底座一侧安装带有液压插座的立板。

进一步的，所述单轨吊搬运机械手包括悬吊梁，悬吊梁的前、后两端分别安装悬吊臂，悬吊梁的左、右两侧分别安装由伸缩千斤顶带动的伸缩臂；

所述单轨吊机械手上设有用于控制伸缩千斤顶的控制阀组。

进一步的，所述悬吊梁左或右侧的伸缩臂套设于其右或左侧的伸缩臂外。

进一步的，所述左右两侧伸缩臂为同步伸缩臂，通过机械结构或液压同步阀控制实现同步伸缩。

进一步的，所述悬吊梁上方固定有压辊架，压辊架上安装有压在伸缩臂上方的压辊；所述悬吊梁底部左、右两侧分别设有托滚架，托滚架上安装有托滚。

本实用新型还提供了一种墩式支架落地轨机械手循环搬运支护系统，包括落地轨搬运机械手、轨道自移系统、牵引系统、若干架用于支护巷道顶板的墩式支架，落地轨搬运机械手与牵引系统相连且二者位于轨道自移系统上方；

其中，墩式支架包括底座、立柱和顶梁，立柱的两端分别与顶梁、底座铰接，底座一侧安装带有液压插座的立板。

进一步的，所述轨道自移系统包括若干节首尾铰接的轨道，所述轨道一端连接推移装置，推移装置连接固定架；所述轨道上方设有管线缆门架。

进一步的，所述推移装置包括滑道和与之配合的滑块，所述滑块与推移框架相连，所述推移框架的一端与推移千斤顶一端铰接，推移框架的另一端与固定架铰接，推移千斤顶的另一端与轨道铰接。

进一步的，所述轨道包括承重梁和安装于承重梁上方的横向加固梁、盖板，承重梁两侧设有限位轨道。

进一步的，所述限位轨道为角钢或C型钢。

进一步的，所述落地轨搬运机械手包括支撑门架和安装于支撑门架上方的载重梁，载重梁的左、右两侧分别安装伸缩臂，所述伸缩臂通过伸缩千斤顶与载重梁相连；支撑门架底部安装行走轮和限位轮。

进一步的，所述载重梁上安装有用于控制伸缩千斤顶的控制阀组，且左、右伸缩千斤顶的控制阀组为同步阀，以使左、右伸缩臂同步伸缩。

进一步的，左、右伸缩臂形成内外臂，即左或右伸缩臂套在右或左伸缩臂外，压辊架固定在载重梁上，压辊压在外臂上，左、右托滚架和左、右托滚设在载重梁两侧。

进一步的，所述固定架包括底座、顶梁和与二者相连的立柱，所述顶梁与底座末端通过四连杆机构相连。

进一步的，所述轨道自移系统采用反向皮带输送机。

本实用新型还提供了一种新型墩式支架，由底座、顶梁、两个立柱、调斜千斤顶、斜撑千斤顶、力臂、立板和液压管路及插座等组成。立柱两端铰接于底座和顶梁上，立板固定在底座上，立柱倚靠立板立于底座上；调斜千斤顶和斜撑千斤顶的一端交接于顶梁上，调斜千斤顶的另一端铰接于位于斜撑千斤顶缸体上的力臂上，调斜千斤顶带动力臂和斜撑千斤顶转动，使斜撑千斤顶支撑在巷道帮或并列的墩式支架的顶梁上；液压插座用于立柱与液压系统间的连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型相对于钢棚、单体支柱支护，支护强度高、系统机械化、自动化程度高，可以将职工从不安全且繁重的体力劳动中解放出来；本实用新型相对于沿巷道走向支护的液压支架，同样支护范围立柱多，布置均匀，更能满足对顶板控制的要求，且避免了压坏巷道原有锚杆锚索和反复支撑、卸载对顶板的松动破坏；

(2)现有技术中简单的墩式支架支护，需要通过人工用千斤顶辅助从巷道两帮移至巷道中间，用单轨吊或慢速绞车拖至30-100米之外，再用千斤顶或绞车钩头辅助从巷道中间移至巷道两帮，采用慢速绞车拖运时，完成支架架设后还要人工将钢丝绳和钩头拖至待移支架处，整个移架过程一般需要3人左右，且职工劳动强度大，尤其是对于有冲击地压危险的巷道，用人多，伤人事故及多人伤亡事故的概率高；本实用新型的墩式支架升降搬运操作管路插接和阀组，1人较短时间即可轻松完成。

(3)本实用新型提供一种新型墩式支架，解决了顶板带有角度的斜梯形断面墩式支架侧向倾倒问题，可广泛应用于倾斜顶板巷道。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的侧视图；

图3为本实用新型实施例一的单轨吊搬运机械手主视图；

图4为本实用新型实施例一的单轨吊搬运机械手侧视图；

图5为本实用新型实施例一的单轨吊搬运机械手俯视图；

图6为本实用新型实施例一的伸缩臂结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为图6的B-B剖视图；

图9-图12为伸缩臂为同步伸缩臂时结构示意图；

图13为本实用新型实施例二的结构示意图；

图14为本实用新型实施例二的侧视图；

图15为本实用新型实施例二的轨道自移系统结构示意图；

图16为本实用新型实施例二的轨道主视图；

图17为本实用新型实施例二的轨道侧视图；

图18为本实用新型实施例二的轨道俯视图；

图19-图20为本实用新型实施例二的推移装置结构示意图；

图21-图23为本实用新型实施例二的固定架结构示意图；

图24为本实用新型实施例二的落地轨搬运机械手主视图；

图25为本实用新型实施例二的落地轨搬运机械手侧视图；

图26为本实用新型实施例二的落地轨搬运机械手俯视图；

图27为本实用新型实施例二的伸缩臂结构示意图；

图28为图27为A-A剖视图；

图29为图27为B-B剖视图；

图30-图31为本实用新型实施例三的轨道自移系统结构示意图；

图32-图34为本实用新型实施例四的墩式支架结构示意图；

其中，Ⅰ-墩式支架，Ⅰ1-底座，Ⅰ2-顶梁、Ⅰ3-立柱、Ⅰ4-立板，Ⅰ5-液压插座；Ⅱ-单轨吊搬运机械手，Ⅱ1-悬吊梁，Ⅱ2-悬吊臂，Ⅱ3-左伸缩臂、Ⅱ4-右伸缩臂，Ⅱ5-伸缩千斤顶，Ⅱ6-控制阀组，Ⅱ7-托滚，Ⅱ8-压辊；Ⅲ-单轨吊及其牵引系统，IV-连接缸；

Ⅰ¹-墩式支架，Ⅰ¹1-底座，Ⅰ¹2-顶梁、Ⅰ¹3-立柱、Ⅰ¹4-立板，Ⅰ¹5-液压插座；Ⅱ¹-落地轨搬运机械手，Ⅱ²1-支撑门架，Ⅱ²2-载重梁，Ⅱ²3-行走轮，Ⅱ²4-限位轮，Ⅱ²5-左伸缩臂，Ⅱ²6-右伸缩臂，Ⅱ²7-伸缩千斤顶，Ⅱ²8-控制阀组，Ⅱ²9-托滚架，Ⅱ²10-托滚，Ⅱ²11-压辊架，Ⅱ²12-压辊；Ⅲ¹-轨道自移系统，Ⅲ¹1-轨道，Ⅲ¹1-1-承重梁、Ⅲ¹1-2-横向加固梁，Ⅲ¹1-3-盖板，Ⅲ¹1-4-限位轨道；Ⅲ¹2-管线缆门架，Ⅲ¹3-推移装置，Ⅲ¹3-1-推移千斤顶，Ⅲ¹3-2-推移框架，Ⅲ¹3-3-滑块，Ⅲ¹3-4-滑道；Ⅲ¹4-固定架，Ⅲ¹4-1-顶梁，Ⅲ¹4-2-底座，Ⅲ¹4-3-立柱，Ⅲ¹4-4-四连杆机构；IV¹-牵引系统，V¹-管缆线门架；

Ⅰ²1-底座，Ⅰ²2-顶梁，Ⅰ²3-立柱，Ⅰ²4-立板，Ⅰ²5-液压插座，Ⅰ²6-调斜千斤顶，Ⅰ²7-斜撑千斤顶，Ⅰ²8-力臂；

X1-左侧伸缩臂，X2-右侧伸缩臂，X3-左侧钢丝绳，X4-右侧钢丝绳，X5-改向滑轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请以巷道的深度方向为前，左、右以操作者为准。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在支护强度低、易造成顶板松动破坏等的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种墩式支架及单轨吊和落地轨机械手循环搬运支护系统。

实施例一：

如图1-图9所示，提供了一种墩式支架单轨吊机械手循环搬运支护系统，包括单轨吊搬运机械手Ⅱ、单轨吊及其牵引系统Ⅲ、若干架沿巷道两侧支护巷道顶板的墩式支架Ⅰ，单轨吊搬运机械手Ⅱ与单轨吊牵引系统Ⅲ通过连接缸IV相连。

单轨吊及其牵引系统Ⅲ为通用的矿用单轨吊及其牵引系统。

每一架墩式支架Ⅰ包括底座Ⅰ1、立板Ⅰ4、顶梁Ⅰ2和两个立柱Ⅰ3，立柱Ⅰ3两端铰接于底座Ⅰ1和顶梁上，立板Ⅰ4固定在底座Ⅰ1一侧，立柱依靠立板Ⅰ4立于底座Ⅰ1上方；立板Ⅰ4上设置液压插座Ⅰ5，液压插座Ⅰ5用于立柱Ⅰ3与液压系统间的连接。

所述单轨吊搬运机械手Ⅱ包括悬吊梁Ⅱ1、两个悬吊臂Ⅱ2和伸缩臂，悬吊梁Ⅱ1的前、后两侧分别安装悬吊臂，悬吊梁Ⅱ1的左、右两侧分别安装左伸缩臂Ⅱ3、右伸缩臂Ⅱ4，左伸缩臂Ⅱ3、右伸缩臂Ⅱ4分别通过伸缩千斤顶Ⅱ5与悬吊梁Ⅱ2相连。

所述悬吊梁Ⅱ2上方设有用于控制左、右伸缩千斤顶Ⅱ5的控制阀组Ⅱ6，控制阀组Ⅱ6为同步阀，以使左伸缩臂Ⅱ3、右伸缩臂Ⅱ4同步伸缩。

所述悬吊梁Ⅱ2上方固定有压辊架，压辊架上安装有压在伸缩臂上方的压辊Ⅱ8；所述悬吊梁Ⅱ2底部左、右两侧分别设有托滚架，托滚架上安装有托滚Ⅱ7。

所述悬吊梁Ⅱ2左或右侧的伸缩臂套设于其右或左侧的伸缩臂外。

当巷道宽度较小，为了使墩式支架Ⅰ尽可能靠近巷中，可将作为内臂的伸缩臂的托架处以“T”型垫高如图8所示。

作为外臂的伸缩臂相应处开槽，如图7所示，使墩式支架Ⅰ越过外臂至巷中。

所述左右两侧伸缩臂为同步伸缩臂，如图9-图12所示，伸缩臂千斤顶带动左侧伸缩臂X1或右侧伸缩臂X2伸缩的同时、左或右侧伸缩臂通过左侧钢丝绳X3、右侧钢丝绳X4和改向滑轮X5带动右或左侧伸缩臂实现同步伸缩。

工作面推进时，通过单轨吊及其牵引系统Ⅲ将单轨吊搬运机械手Ⅱ后移至支护区后端的墩式支架Ⅰ处，伸出单轨吊搬运机械手Ⅱ的两伸缩臂，先将一侧的墩式支架Ⅰ顶梁降落至单轨吊搬运机械手Ⅱ伸缩臂，使伸缩臂保持水平状态，再将另一侧的墩式支架Ⅰ顶梁降落至单轨吊搬运机械手Ⅱ伸缩臂。

然后，收缩左、右墩式支架Ⅰ并使墩式支架Ⅰ底座Ⅰ1抬起至搬运高度，收回两侧伸缩臂，使两个墩式支架Ⅰ从巷道两侧移至巷中，再通过单轨吊及其牵引系统Ⅲ将单轨吊搬运机械手Ⅱ前移至支护区前端待支护处，伸出两侧伸缩臂，使两个墩式支架Ⅰ从巷中移至巷道两侧，升一侧墩式支架Ⅰ使其底座Ⅰ1缓慢着地时，再升另一侧墩式支架Ⅰ使其着地，最后升起两个墩式支架Ⅰ接顶即可。

实施例二：

如图13-图27所示，提供了一种墩式支架落地轨机械手循环搬运支护系统，包括落地轨搬运机械手Ⅱ¹、轨道自移系统Ⅲ¹、牵引系统IV¹、若干架沿巷道两侧支护巷道顶板的墩式支架Ⅰ¹，落地轨搬运机械手Ⅱ¹与牵引系统IV¹相连且二者位于轨道自移系统Ⅲ¹上方。

所述牵引系统IV¹为钢丝绳绞车牵引系统。

每一架墩式支架Ⅰ¹包括底座Ⅰ¹1、立板Ⅰ¹4、顶梁Ⅰ¹2和两个立柱Ⅰ¹3，立柱Ⅰ¹3两端铰接于底座Ⅰ¹1和顶梁Ⅰ¹2上，立板Ⅰ¹4固定在底座Ⅰ¹1一侧，立柱Ⅰ¹3依靠立板Ⅰ¹4立于底座Ⅰ¹1上方；立板Ⅰ¹4上设置液压插座Ⅰ¹5，液压插座Ⅰ¹5用于立柱Ⅰ¹3与液压系统间的连接。

所述轨道自移系统Ⅲ¹包括固定架Ⅲ¹4、管线缆门架V¹、推移装置Ⅲ¹3和若干节首尾铰接的轨道Ⅲ¹1，首节轨道Ⅲ¹1前部设置推移装置Ⅲ¹3，推移装置Ⅲ¹3连接固定架Ⅲ¹4；所述轨道Ⅲ¹1上方设有管线缆门架Ⅲ¹2。

所述轨道Ⅲ¹1包括承重梁Ⅲ¹1-1、横向加固梁Ⅲ¹1-2和盖板Ⅲ¹1-3，承重梁Ⅲ¹1-1上方依次固定横向加固梁Ⅲ¹1-2和盖板Ⅲ¹1-3，承重梁Ⅲ¹1-1两侧设有限位轨道Ⅲ¹1-4。

所述限位轨道Ⅲ¹1-4为角钢或C型钢，角钢或C型钢用于限制落地轨搬运机械手Ⅱ¹的限位轮Ⅱ²4脱离轨道Ⅲ¹1以及防止机械手前后左右歪倒。

所述推移装置Ⅲ¹1包括滑道Ⅲ¹3-4、滑块Ⅲ¹3-3、推移框架Ⅲ¹3-2和推移千斤顶Ⅲ¹3-1，滑块Ⅲ¹3-3可沿滑道Ⅲ¹3-4来回移动；所述滑块Ⅲ¹3-3与推移框架Ⅲ¹3-2相连，所述推移框架Ⅲ¹3-2的一端与推移千斤顶Ⅲ¹3-1一端铰接，推移框架Ⅲ¹3-2的另一端与固定架Ⅲ¹4铰接，推移千斤顶Ⅲ¹3-1的另一端铰接于轨道Ⅲ¹1上。

所述固定架Ⅲ¹4包括底座Ⅲ¹4-2、顶梁Ⅲ¹4-1、立柱Ⅲ¹4-3和四连杆机构Ⅲ¹4-4，所述顶梁Ⅲ¹4-1与底座Ⅲ¹4-2的末端通过四连杆机构Ⅲ¹4-4相连，顶梁Ⅲ¹4-1与底座Ⅲ¹4-2之间通过立柱Ⅲ¹4-3相连。

底座Ⅲ¹4-2走向长度按照满足支架在最大上坡、下坡时不会发生后仰、前翻设计。

所述落地轨搬运机械手Ⅱ¹包括支撑门架Ⅱ²1、载重梁Ⅱ²2、左伸缩臂Ⅱ²5、右伸缩臂Ⅱ²6，支撑门架Ⅱ²1的顶部固定载重梁Ⅱ²2，载重梁Ⅱ²2的左、右两侧分别安装左伸缩臂Ⅱ²5、右伸缩臂Ⅱ²6，所述左伸缩臂Ⅱ²5、右伸缩臂Ⅱ²6分别通过伸缩千斤顶Ⅱ²7与载重梁Ⅱ²2相连。

支撑门架Ⅱ²1的底部对称安装有行走轮Ⅱ²3和限位轮Ⅱ²4。

所述载重梁Ⅱ²2的端头安装有用于控制伸缩千斤顶Ⅱ²7的控制阀组Ⅱ²8，控制阀组Ⅱ²8为同步阀，以使左伸缩臂Ⅱ²5、右伸缩臂Ⅱ²6同步伸缩。

左、右伸缩臂形成内外臂，即左或右伸缩臂套在右或左伸缩臂外，压辊架Ⅱ²11固定在载重梁Ⅱ²2上，安装于压辊架Ⅱ²11的压辊Ⅱ²12压在外臂上，左、右托滚架Ⅱ²9和左、右托滚Ⅱ²10设在载重梁Ⅱ²2两侧。

当巷道宽度较小，为了使墩式支架Ⅰ¹尽可能靠近巷中，可将内臂托架处以“T”型垫高，外臂的相应处开槽，如图28和图29所示，使墩式支架越过外臂至巷中。

工作面推进时，先前移轨道自移系统Ⅲ¹，再通过牵引系统IV¹将落地轨搬运机械手Ⅱ¹后移至支护区后端的墩式支架Ⅰ¹处，伸出落地轨搬运机械手Ⅱ¹两臂，将墩式支架Ⅰ¹顶梁降落于落地轨搬运机械手Ⅱ¹的伸缩臂上，收回伸缩臂，再通过牵引系统IV¹将落地轨搬运机械手Ⅱ¹前移至支护区前端待支护处，伸出伸缩臂将升起墩式支架Ⅰ¹送到位，升起墩式支架Ⅰ¹即可。

实施例三：

如图30-图31所示，轨道自移系统采用反向皮带输送机，用于巷道卧底时向工作面运输机尾输送煤矸，反向皮带输送机的机架设在每节轨道的中部，机头设在最后一节轨道上，以悬臂方式伸向工作面运输机尾，机尾设在第一节轨道上，以悬臂方式越过固定架并接近巷道底板，在第一节轨道上设有机尾调斜千斤顶，可调整机尾高度以适应巷道变坡，皮带机头或机尾设有皮带张紧装置，以自动调节因巷道变坡所造成的皮带伸缩。

其余结构与实施例二相同，此处不再赘述。

实施例四：

如图32-图34所示，每组墩式支架由底座Ⅰ²1、顶梁Ⅰ²2、两个立柱Ⅰ²3、调斜千斤顶Ⅰ²6、斜撑千斤顶Ⅰ7、力臂Ⅰ8、立板Ⅰ4和液压管路及液压插座Ⅰ²5等组成。

立柱Ⅰ²3两端铰接于底座Ⅰ²1和顶梁Ⅰ²2上，立板Ⅰ²4固定在底座Ⅰ²1上，立柱Ⅰ²3依靠立板Ⅰ²4立于底座Ⅰ²1上；调斜千斤顶Ⅰ²6和斜撑千斤顶Ⅰ²7的一端铰接于顶梁Ⅰ²2上，调斜千斤顶Ⅰ²6的另一端铰接于位于斜撑千斤顶Ⅰ²7缸体上的力臂Ⅰ²8上，调斜千斤顶Ⅰ²6带动力臂Ⅰ²8和斜撑千斤顶Ⅰ²7转动，使斜撑千斤顶Ⅰ²7支撑在巷道帮或并列的墩式支架的顶梁Ⅰ²2上；液压插座Ⅰ²5用于立柱Ⅰ²3与液压系统间的连接。

本实施方式中的墩式支架适用于实施例一、实施例二的机械手循环搬运支护系统中。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。