一种巷道用支撑设备

1.本发明属于支撑设备技术领域，具体为一种巷道用支撑设备。


背景技术：

2.挖掘煤矿时会产生大量的巷道，这些巷道由于底层支撑物被挖掘，缺乏必要的支撑，容易发生崩塌事件，因此需要人工铺设支撑设备进行支撑。
3.申请号为cn201910788157.8的中国发明专利公开了一种交替支撑式综掘巷道临时支护设备及其应用，通过四个底座支撑液压缸和四个顶护板支撑液压缸交替支撑于巷道侧壁，在底座伸缩系统和临时支护机构之间以直线导轨和滑块形成滑动连接，并以驱动液压缸驱动，使临时支护机构和底座伸缩系统交替前进，将临时支护机构送至巷道工作面空顶区；通过伸展液压缸驱动液压支腿立起，通过液压支腿活塞杆地伸出运动，使顶护板与巷道顶板接顶，通过设定液压支腿的油压对顶板施加初撑力，完成临时支护，掘进机退出临时支护机构所在区域，工人可以在临时支护机构底部所建立的安全区域进行锚护作业，但上述发明支撑为固定支撑，缺少弹性支撑。
4.传统的支撑设备主要采用木板支撑，由于木板的抗压能力有限，而且不方便调整支撑力度，因此依然容易发生塌方事件，且传统支撑中仅设有用于一次支撑的弹簧，若巷道顶部压力过大时弹簧被压缩至极限后，仍会产生冒顶的问题，危害施工人员的安全。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种巷道用支撑设备，有效地解决了上述背景技术中由于木板的抗压能力有限，而且不方便调整支撑力度，因此依然容易发生塌方事件的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种巷道用支撑设备，包括底座，所述底座上表面中部设有限位环，所述底座通过限位环与螺纹套转动连接，所述底座的顶部设有两个方管，所述底座的顶部设有若干矩形孔，所述矩形孔内设有支撑柱，所述支撑柱的底部设有滚轮，所述螺纹套内设有第一螺纹柱，所述方管内设有定位板，所述第一螺纹柱的上方设有固定板，所述第一螺纹柱和定位板的顶部均与固定板固定连接，所述固定板顶部设有压缩弹簧，所述压缩弹簧上设有支撑板，所述压缩弹簧内部设有波纹管，所述螺纹套内设有第一气囊，所述第一气囊贯穿螺纹套通过固定板与波纹管连通，所述螺纹套外侧下方设有固定块，所述固定块底部设有多个拉伸弹簧，所述固定块通过拉伸弹簧与底座连接，所述固定块外侧套设有升降板，所述升降板底部与支撑柱固定连接，所述螺纹套与方管贯穿升降板，所述升降板内开设有第一限位槽，所述第一限位槽通过弹簧与第一限位块连接，所述固定块内设有与螺纹套连通的气腔，所述第一气囊通过气腔与第一限位块接触，所述限位环靠近螺纹套一侧开设有第二限位槽，所述第二限位槽通过弹簧与第二限位块连接，所述螺纹套底部设有与第二限位块相匹配的卡槽，所述第一气囊通过卡槽与第二限位块接触，所述螺纹套上固定连接有两个把手；
7.当所述第一螺纹柱由螺纹套内伸出时，所述第一螺纹柱将先推动固定板向上运动，使支撑板与巷道顶部贴合，随着所述第一螺纹柱的不断伸出，所述固定板与支撑板之间间距将逐渐减小，所述波纹管内的气体将冲入第一气囊内并使第一气囊进行膨胀，膨胀的所述第一气囊将推动第一限位块向远离螺纹套方向运动，解除所述第一限位块对螺纹套的限制，所述螺纹套带动底座向下滑动，完成本装置对巷道的固定支撑；
8.随着巷道顶部收到的压力逐渐增大，所述压缩弹簧将逐渐被压缩，所述波纹管内气体将逐渐进入第一气囊内，随着波纹管内气体不断冲入至第一气囊内，第一气囊将不断膨胀，当所述第一气囊在膨胀过程中推动第二限位块向远离螺纹套方向运动，解除第二限位块对螺纹套的限制，从而使螺纹套通过拉伸弹簧与地面形成弹性连接，为该装置进行二次弹性支撑。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
10.1.本发明通过滚轮的设计，便于驱动整个装置移动，当整个装置移动至指定位置时，驱动螺纹套转动，改变第一螺纹柱位于螺纹套内的长度，进而调节固定板的高度，使得固定板驱动支撑板上移，进而支撑板与巷道的顶部相接触，随着持续转动螺纹套，固定板和底座之间的距离增加，进而使得滚轮移动至矩形孔内，拉伸弹簧处于拉伸状态，防滑垫与地面相接触，且固定板和支撑板之间的距离变短，压缩弹簧处于压缩状态，根据压缩弹簧的压缩程度，调整支撑板对巷道顶部的支撑力度，极大地避免了坍塌事故的发生。
11.2.本发明通过在固定板与支撑板之间设置压缩弹簧与波纹管，并将波纹管与第一气囊进行连通，当第一螺纹柱由螺纹套内伸出时，第一螺纹柱将先推动固定板向上运动，使支撑板与巷道顶部贴合，当支撑板与巷道顶部贴合后，随着第一螺纹柱的不断伸出，固定板与支撑板之间间距将逐渐减小，同时波纹管与压缩弹簧将逐渐被挤压，波纹管内的气体将冲入第一气囊内并使第一气囊进行膨胀，膨胀的第一气囊将推动第一限位块向远离螺纹套方向运动，解除第一限位块对螺纹套的限制，随着第一螺纹柱的不断伸出，由于支撑板与地面贴合且压缩弹簧被压缩，第一螺纹柱将无法推动支撑板向上运动，此时螺纹套带动底座向下滑动，完成该装置对巷道底部的固定，实现对巷道进行支撑。
12.3.本发明通过在固定板与支撑板之间设置压缩弹簧与波纹管，巷道在使用过程中，当压缩弹簧由于受力过大，且无法发生弹性形变时，随着巷道顶部收到的压力逐渐增大，压缩弹簧将逐渐被压缩，波纹管内气体将逐渐进入第一气囊内，随着波纹管内气体不断冲入至第一气囊内，第一气囊将不断膨胀，当第一气囊在膨胀过程中将推动第二限位块向远离螺纹套方向运动，解除第二限位块对螺纹套的限制，从而使螺纹套通过拉伸弹簧与地面形成弹性连接，为该装置进行二次弹性支撑，避免该装置在支撑过程中由于压力过大导致，该装置断裂，无法对巷道进行有效支撑的问题。
附图说明
13.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
14.在附图中：
15.图1为本发明整体的结构示意图；
16.图2为图1中a处的局部放大结构示意图；
17.图3为本发明弹性单元的结构示意图；
18.图4为本发明调节组件的结构示意图；
19.图5为本发明升降板的结构示意图；
20.图6为本发明升降板与螺纹套结构爆炸示意图；
21.图7为本发明升降板与螺纹套内部结构剖视图；
22.图8为本发明图7中b处机构放大示意图；
23.图9为本发明图7中c处机构放大示意图。
24.图中：1、底座；2、螺纹套；3、方管；4、限位环；5、矩形孔；6、支撑柱；7、滚轮；8、第一螺纹柱；9、定位板；10、固定板；11、支撑板；12、齿轮环；13、活动板；14、齿轮孔；15、固定盘；16、波纹管；17、压缩弹簧；18、第二螺纹柱；19、连接板；20、第二轴承；21、转盘；22、防滑套；23、升降板；24、拉伸弹簧；25、把手；26、防滑垫；27、固定块；28、第一限位块；29、第一气囊；30、第二限位块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例一
27.如图1至图5所示，本发明包括底座1，底座1的上方设有螺纹套2，螺纹套2的底端与底座1通过限位环4连接，底座1的顶部固定连接有两个方管3，底座1的顶部开设有若干矩形孔5，矩形孔5内设有支撑柱6，支撑柱6的底部设有滚轮7，螺纹套2内设有第一螺纹柱8，方管3内设有定位板9，第一螺纹柱8的上方设有固定板10，第一螺纹柱8和定位板9的顶部均与固定板10固定连接，固定板10的上方设有支撑板11，螺纹套2的外部套设有齿轮环12，齿轮环12与螺纹套2固定连接，底座1的上方设有活动板13，活动板13的顶部开设有齿轮孔14，螺纹套2和方管3均贯穿活动板13。
28.由图1、图2、图4和图5给出，齿轮环12位于齿轮孔14内，螺纹套2上固定连接有两个把手25，拉伸单元包括设置于底座1上方的升降板23，螺纹套2和方管3均贯穿升降板23，支撑柱6的顶部与升降板23的底部固定连接，升降板23的底部与底座1通过若干拉伸弹簧24连接，底座1的底部固定连接有防滑垫26，滚轮7可以移动至矩形孔5内，拉伸弹簧24处于拉伸状态，防滑垫26与地面相接触，通过底座1对整个装置进行支撑。
29.由图1和图3给出，固定板10底部设有若干个固定盘15，固定盘15的顶部固定连接有波纹管16，波纹管16贯穿固定板10，波纹管16的顶部与支撑板11的底部固定连接，波纹管16的外部套设有压缩弹簧17，压缩弹簧17的两端分别与固定板10和支撑板11固定连接，固定板10和支撑板11之间的距离变短，压缩弹簧17处于压缩状态，根据压缩弹簧17的压缩程度，可以调整支撑板11对巷道顶部的支撑力度。
30.由图1和图4给出，活动板13下方设有的第二螺纹柱18，第二螺纹柱18的下方设有连接板19，连接板19与其中一个方管3固定连接，第二螺纹柱18和连接板19通过第二轴承20连接，第二螺纹柱18的顶端贯穿活动板13，第二螺纹柱18和活动板13的连接方式为螺纹连
接，第二螺纹柱18的顶部固定连接有转盘21，转盘21的外部套设有防滑套22，螺纹套2旋转结束后，驱动转盘21转动，进而使得第二螺纹柱18转动，通过第二螺纹柱18和活动板13的配合，改变活动板13的高度，进而使得活动板13上移，从而使得齿轮环12插入齿轮孔14内，限位螺纹套2的位置，避免螺纹套2因非人因素转动。
31.本发明在使用时通过滚轮7的设计，便于驱动整个装置移动，当整个装置移动至指定位置时，驱动螺纹套2转动，改变第一螺纹柱8位于螺纹套2内的长度，进而调节固定板10的高度，使得固定板10驱动支撑板11上移，进而支撑板11与巷道的顶部相接触，随着持续转动螺纹套2，固定板10和底座1之间的距离增加，进而使得滚轮7移动至矩形孔5内，拉伸弹簧24处于拉伸状态，防滑垫26与地面相接触，且固定板10和支撑板11之间的距离变短，压缩弹簧17处于压缩状态，根据压缩弹簧17的压缩程度，调整支撑板11对巷道顶部的支撑力度，极大的避免了坍塌事故的发生，螺纹套2旋转结束后，驱动转盘21转动，进而使得第二螺纹柱18转动，通过第二螺纹柱18和活动板13的配合，改变活动板13的高度，进而使得活动板13上移，从而使得齿轮环12插入齿轮孔14内，限位螺纹套2的位置，避免螺纹套2因非人因素转动。
32.实施例二
33.在实际使用过程中，施工人员发现由于巷道为临时搭建，随着采矿时间以及采矿深度的不断增加，巷道上方的岩石对巷道顶部的压力逐渐增大，巷道顶部将逐渐向下挤压，虽然通过该装置对巷道进行了支撑，但随着巷道顶部的不断下压，压缩弹簧17将不断被挤压，当压缩弹簧17被压缩至无法发生弹性形变时，此时该装置由螺纹套2与压缩弹簧17等装置的相互配合形成的弹性支撑转换为由螺纹套2与第一螺纹柱8等装置的相互配合形成的固定支撑，此时螺纹套2与第一螺纹柱8在顶部巷道的不断下压将发生弯折，无法对巷道顶部进行有效支撑，巷道将发生冒顶的问题，为避免上述问题的发生，将上述实施例中所描述的装置按照本实施例所描述的方法进行改进。
34.如图6至图9所示，底座1上表面中部设有限位环4，底座1通过限位环4与螺纹套2转动连接，限位环4靠近螺纹套2一侧开设有第二限位槽，第二限位槽通过弹簧与第二限位块30连接，螺纹套2底部设有与第二限位块30相匹配的卡槽，第一气囊29通过卡槽与第二限位块30接触，当第一气囊29未进行膨胀时，第二限位块30在弹簧的弹力下将伸出第二限位槽，并与螺纹套2卡接，限制螺纹套2与底座1分离，从而使螺纹套2与底座1之间形成固定连接，为该装置提供支撑力。
35.螺纹套2外侧下方设有固定块27，固定块27底部设有多个拉伸弹簧24，固定块27通过拉伸弹簧24与底座1连接，固定块27外侧套设有升降板23，升降板23底部与支撑柱6固定连接，螺纹套2与方管3贯穿升降板23，升降板23内开设有第一限位槽，第一限位槽通过弹簧与第一限位块28连接，固定块27内设有第一轴承，固定块27通过第一轴承与螺纹套2转动连接，第一气囊29贯穿第一轴承伸入固定块27内，固定块27内设有与螺纹套2连通的气腔，第一气囊29通过气腔与第一限位块28接触，当第一气囊29未进行膨胀时，第一限位块28在弹簧的弹力下将伸出第一限位槽，并与固定块27卡接，限制固定块27与升降板23进行分离，从而使固定块27与升降板23之间形成固定连接，当转动把手25时，由于固定块27与升降板23之间为固定连接，螺纹套2通过升降板23与支撑柱6以及滚轮7与地面进行接触，使螺纹套2无法向下移动，从而使第一螺纹柱8向上运动贴合巷道顶部，为该装置提供有效支撑。
36.压缩弹簧17内部设有波纹管16，螺纹套2内设有第一气囊29，第一气囊29贯穿螺纹套2通过固定板10与波纹管16连通，首先，通过将第一气囊29与波纹管16连通，在对巷道进行支撑时，通过转动把手25带动螺纹套2进行转动，使第一螺纹柱8从螺纹套2内伸出，此时由于螺纹套2与固定块27固定连接，固定块27通过第一限位块28卡接在升降板23内，通过升降板23对螺纹套2的限制，当第一螺纹柱8由螺纹套2内伸出时，螺纹套2无法向下运动，此时第一螺纹柱8将推动固定板10向上运动，随着螺纹套2的转动，设置在固定板10上的支撑板11逐渐贴合巷道顶部，在此过程中由于支撑板11与巷道顶部贴合且第一螺纹柱8仍不断从螺纹套2内伸出，使支撑板11与固定板10之间间距不断变小，导致压缩弹簧17被压缩并对巷道顶部进行弹性支撑，由于支撑板11与固定板10之间的间距不断变小，设置在支撑板11与固定板10之间的波纹管16将逐渐被挤压，波纹管16内气体将向第一气囊29内流动并使第一气囊29进行膨胀，当第一气囊29膨胀时，将推动第一限位块28向远离螺纹套2方向运动，解除第一限位块28对固定块27的限制，固定块27与升降板23之间由固定连接转换为滑动连接，由于第一螺纹柱8顶部与巷道顶部贴合，此时继续转动把手25螺纹套2将带动固定块27向下运动，固定块27通过拉伸弹簧24带动底座1向下运动，并与地面贴合，从而使该装置固定在巷道内，并对巷道进行有效支撑。
37.其次，随着巷道顶部压力逐渐增大，巷道顶部将推动支撑板11向下移动，在此过程中，由于支撑板11与固定板10之间的间距逐渐变小，压缩弹簧17逐渐被压缩，当压缩弹簧17被压缩至极限时，该装置无法对巷道进行有效的弹性支撑，此时波纹管16内气体不断冲入第一气囊29内，第一气囊29将进行膨胀，并推动第二限位块30向远离螺纹套2方向运动，解除限位环4对螺纹套2的限制，此时螺纹套2通过拉伸弹簧24与底座1弹性连接，该装置通过拉伸弹簧24与巷道顶部之间再次形成弹性连接，从而对巷道顶部的压力进行弹簧支撑，避免巷道发生冒顶的情况。
38.综上所述：通过在固定板10与支撑板11之间设置压缩弹簧17与波纹管16，并将波纹管16与第一气囊29进行连通，当第一螺纹柱8由螺纹套2内伸出时，第一螺纹柱8将先推动固定板10向上运动，使支撑板11与巷道顶部贴合，当支撑板11与巷道顶部贴合后，随着第一螺纹柱8的不断伸出，固定板10与支撑板11之间间距将逐渐减小，同时波纹管16与压缩弹簧17将逐渐被挤压，波纹管16内的气体将冲入第一气囊29内并使第一气囊29进行膨胀，膨胀的第一气囊29将推动第一限位块28向远离螺纹套2方向运动，解除第一限位块28对螺纹套2的限制，随着第一螺纹柱8的不断伸出，由于支撑板11与地面贴合且压缩弹簧17被压缩，第一螺纹柱8将无法推动支撑板11向上运动，此时螺纹套2带动底座1向下滑动，完成该装置对巷道底部的固定，对巷道进行支撑。
39.巷道在使用过程中，当压缩弹簧17由于受力过大，且无法发生弹性形变时，随着巷道顶部收到的压力逐渐增大，压缩弹簧17将逐渐被压缩，波纹管16内气体将逐渐进入第一气囊29内，随着波纹管16内气体不断冲入至第一气囊29内，第一气囊29将不断膨胀，当第一气囊29在膨胀过程中将推动第二限位块30向远离螺纹套2方向运动，解除第二限位块30对螺纹套2的限制，从而使螺纹套2通过拉伸弹簧24与地面形成弹性连接，为该装置进行二次弹性支撑，避免该装置在支撑过程中由于压力过大导致，该装置断裂，无法对巷道进行有效支撑的问题。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。