专利名称：梯形巷道前探支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下巷道工程的支护装置，尤其是一种适用于梯形巷道前探支架。
在现有技术里，适用于放炮巷道的前探支架或前探梁均存在着支护面积小，手工上顶梁及铺护顶网时不安全，人力移动前探梁不方便，用液压系统操纵或电力操作的，其液压件、油管及电缆等在放炮时防护困难，且其结构复杂等缺点，因此实用性不强。
本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足之处而设计一种顶梁及防护网一次全部升顶，全空顶防护的前探支架，它用人力机械操纵代替液压和电力操纵，以解决防护困难的问题，最终达到安全并高生产率的目的。
本实用新型的目的是通过如下方式来实施的。本实用新型是一种适用于地下工程支护的梯形巷道前探支架，它包括固定梁、双摇杆机构及防掉安全链；其中固定梁包括截面为矩形的外梁和内梁，外梁套在内梁外，在内梁右端头固定有法兰状螺母，外梁右端头固定有盖板，丝杠的右端头固定有手葫芦链轮及手葫芦链条，在内梁中还有与螺母相配合并与外梁盖板活接的丝杠，丝杠右端头用螺母及开口销锁紧；拉动手葫芦链条可使内梁在外梁内相对伸缩，在内梁及转臂梁底下设有双摇杆机构，它包括断面为槽形的摇杆及连杆，二者活接，摇杆的另一头与固定在内梁底部的主动摇杆支承座活接，连杆另一头与固定在转臂梁右端部的从动连杆活动铰链活接，在连杆的槽形截面中与其垂直焊有的两块斜板，构成一个能插进操纵杆的斜方孔；在外梁右端及转臂梁中部设有防掉安全链，它包括两个反向安装的板式弯钩和圆环链，板式弯钩侧边焊有装拆钩，圆环链分别与前探支架两边的板式弯钩尾部孔连接，圆环链兜着前探梁；它还包括转臂梁、吊梁卡和双摇杆机构中的棘齿棘爪保险机构，转臂梁包括断面为H形的两侧有多个圆孔的转臂，其右端头固定有铰结头，铰结头与内梁左端头活接，在转臂左端套装有断面为方槽形、两侧有多个圆孔的长方形滑座；前臂是断面为槽形的两侧有多个圆孔的长臂，它放置在转臂槽内；滑座及前臂按棚距要求在转臂上可纵向移动，调节好距离用螺栓固定，前臂的左端及滑座右上角上均固定有直角形弯板的顶梁托架；在转臂梁处于垂直位置时，在顶梁托架上放置顶梁，并在其前面放置并固定护顶网片；在外梁左端及内梁的左端各固定有一个吊梁卡，他的头部卡住顶梁，它包括支架的前、后右爪及左爪，左、右爪均为头上有弯钩，尾部有圆孔的平板，左爪内侧有凹槽，销轴上套有套筒，它固定在支承座中，在销轴及套筒两端头分别固定有支架前、后的左爪及右爪，构成吊梁卡，弯钩是一个头部有垂直弯钩、尾部有圆孔的长板，与支架前右爪K点铰接，并用弹簧一头与弯钩尾部连接，另一头与支架前右爪上部连接，弯钩头部卡在支架前左爪的凹槽中，支架前左爪左边凸出部分与弯钩尾部连接有圆环链；用操纵杆往下拉动圆环链，可使左、右爪绕其支承座中心左右转动而使吊梁卡被打开，如松手不拉，在弹簧作用下复位。双摇杆机构上还设有保险棘齿一棘爪机构。棘齿固定在内梁底部，棘齿及拨爪装在同一个销轴上，销轴固定在连杆的方孔旁并使拨爪突入于方孔内，用弹簧将拨爪根部及连杆连接，在此弹簧作用下棘齿与棘爪啮合，以保证双摇杆机构的三个铰接连线CDE成上突折线，CD不会反转。操纵杆插入方孔后拨动拨爪使棘爪转动脱开棘齿，操纵杆顺时针方向转动时，双摇杆便动作。
所述的双摇杆机构的几个铰接点的连线CDE成上突折线，其向上偏离量为10～30mm。
所述的双摇杆机构CEDJ的各杆长短比例不应使操纵杆摆角超过54°。
所述的外梁底部焊有收挂链条的挂钩。
本实用新型与现有技术比较具有以下优点它免去了结构复杂的电力、液压操纵系统，采用了人力机械操纵系统，其结构简单合理，人工操作方便快速、安全可靠，对空顶全面支护，且能使支腿、安装板皮、打楔子、清煤(或清渣)、支腿等工作均可同时并进，因而它具有安全、生产率高等效果。
图1是本实用新型的整体结构图。
图2是本实用新型的结构图的右边部分图。
图3是本实用新型的结构图的右边部分A－A剖面图。
图4是本实用新型的结构图的右边部分M向视图。
图5是本实用新型的结构图的中间部分图。
图6是本实用新型的结构图的中间部分G－G剖面视图。
图7是本实用新型的结构图的中间部分I－I剖面视图。
图8是本实用新型的结构图的中间部分B－C－D－E－F剖面视图。
图9是本实用新型的结构图的中间部分L－L剖面视图。
图10是本实用新型的结构图的中间部分棘轮保险机构图。
图11是本实用新型的棘齿安装图。
图12是本实用新型的结构图的左边部分图。
图13是本实用新型的结构图的左边部分俯视图。
下面将结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。如图1、2、5及12所示，它是由固定梁1、转臂梁2、吊梁卡3、双摇杆机构4及防掉安全链5等部分组成，其中固定梁1包括外梁1－1及内梁1－2，均是用钢板焊成矩形截面的长梁，外梁1－1的右端面固定有其中间有孔的盖板，内梁1－2左端为两半圆形侧板，其上有圆孔，右端头固定有法兰形螺母1－4；丝杠1－3是右端为阶梯形的长丝杠，其上有键槽，与螺母1－4配合，丝杠1－3置于内梁1－2槽中，并与外梁右端盖板活动联接，端头用螺母及开口销锁固；它的右端上还装有键连接的手葫芦链轮1－5和手葫芦链条1－6，螺母1－4是外面有法兰盘的套筒状螺母，其内螺纹与丝杠相配合，当链轮逆时针方向转动时带动右旋丝杠旋转，推动内梁向左边移动，反之可向右移动；手葫芦链条1－6是标准链条，直杆挂钩1－7是焊固在外梁底部并与其垂直的直杆。转臂梁2包括转臂2－1，它是用钢板焊成的断面为H型的转臂，其左边两侧板上有许多调节用圆孔，其右端头焊有铰结头2－2，他是右端头为半圆形并有圆孔的长方块，铰接头2－2通过销轴与内梁1－2左端活接，并用螺栓将销轴垂直方向固定，如图7所示；滑座2－3是用钢板焊成的，其截面为方形，其两侧上边有多个调节用圆孔，它套在转臂2－1外边，前臂2－4是用钢板制成的截面为槽形长臂，其右边两侧有多个圆孔，它装在转臂2－1凹槽中，滑座2－3及前臂2－4可在转臂2－1上左右移动，按棚距要求调好位置后，用螺栓串过圆孔固定，于是滑座、前臂及转臂就可连成一体，一起上下摆动；顶梁托架2－5是用钢板制成的直角弯板，它固定在前臂2－4的左上端及滑座2－3右上端上，网片2－6是用铁丝等编织成的；在外梁1－1左端及内梁1－2左端头各设有吊梁卡3，如图2、3所示，它包括支架前、后的右爪3－1及左爪3－2，都是用钢板制成的头部有弯钩，尾部有圆孔的平板，支架后左、右爪圆孔内有键槽；左爪的内侧右下方有一个方形凹槽，其左侧有一个方形凸出，左爪及右爪在支架前后各有一块，共有四块组成一个吊梁卡；销轴3－3是阶梯轴，其一头有键槽和螺纹，套筒3－4是个阶梯形套筒，其左边有键槽，它与销轴3－3为活动配合，套筒右端与前面左爪焊接固定，前面右爪与销轴右端头焊固，后面左、右爪分别与套筒3－4及销轴3－3键连接后用螺母拧紧，支承座3－5是其上有圆孔的长方形铁块，它分别焊固在外梁1－1及内梁1－2的左边底部，它与套筒3－4活接，拉簧3－6是普通弹簧，它两头分别固定在弯钩右端及与右爪上方的筋板连接，弯钩3－7是用钢板制成的左边有垂直弯钩，右边有圆孔的平板，它通过销子，在前右爪3－1K处活动连接，弹簧3－8是根普通拉簧，它的两头分别固定在前左爪凹槽旁及前右爪的右边的筋板上，链条3－9是圆环链，它的两头分别与弯钩3－7右端及前左爪左边凸出部位连接，操纵杆3－10是一根端头带直角弯钩的长杆，它是一根顶梁操纵杆，利用操纵杆端头直弯钩往下拉动圆环链，使弯钩3－7以K点为中心转动，弯钩头部即与左爪3－2上的凹槽脱开，如继续拉动时，克服拉簧3－6与3－8的拉力，吊梁卡左右张开，可松开金属工字钢顶梁；松开操纵杆时吊梁卡复位。如图5、7、8及10所示，双摇杆机构4包括用钢板制成的摇杆4－1及连杆4－2，摇杆4－1及连杆4－2其截面均是槽形的长方形构件，其两头为圆弧形，圆弧中心有圆孔，连杆4－2中部还有一个三角形凸起，在此处斜焊两块与连杆4－2内壁侧板垂直的板，构成斜形方孔；拨爪4－3是外表面连接有一长方形凸块的套筒，其孔中有键槽，棘爪4－4是直条状，其大头有圆孔，销轴4－5是阶梯轴，其中部有键槽，销轴另一头上有小圆孔，棘爪4－4与销轴4－5头部焊接固定，将销轴连同拨爪装入连杆4－2中的方孔旁，使拨爪突入方孔中，销轴的左端头用开口销锁紧。销轴通过平键与拨爪4－3连接，操纵杆4－6是一根长钢管，棘齿4－7是下部左侧有凸齿的平板，它通过筋板及垫板4－11固定在内梁1－2的下底部，如图10、5、9、11所示，拉簧4－8是普通弹簧，它的两头分别与拨爪4－3根部及连杆4－2的方孔口旁的筋板相连接，主动摇杆支承座4－9是用钢板制成的截面为槽形的构件，其下角上有圆孔，它焊固在内梁1－2左底部，从动连杆活动铰链4－10是用钢板制成的封闭型三角构件，其下角上有圆孔，它焊固于转臂2－1的右底部。用销子将摇杆4－1与主动摇杆支承座4－9、连杆4－2与摇杆4－1及从动连杆活动铰链4－10活接，当摇杆4－1及连杆4－2与其支承座连接处处于一条直线时，即CDE处于一条直线上时，机构处于死点位置，此时无论转臂2－1上作用有多大的反转力矩(逆时针方向力矩)，摇杆及连杆都不会转动，本实用新型是利用这一“死点”的自锁性质来承受空顶产生的巨大反转力矩的。但为了进一步防止杆件因振动时松动而反转，将其设计成三铰接点在水平连线上向上偏离一段距离，即CDE成上突折线，往上偏离量为10～30mm。当摇杆4－1由CD位置摆到CD′位置时，从动连杆活动铰链4－10由位置JE转到JE′位置，连杆4－2由DE位置摆动到D′E′位置，此时转臂2－1处于下垂位置。此时在两个顶梁托架上各放置顶梁，然后在顶梁前放好护顶网片，并用弹簧夹子把网片挂在顶梁上；操纵双摇杆机构使转臂梁2向上转动，直至使双摇杆机构处于锁住状态，使原空顶全面积支护。当操纵杆4－6插入连杆4－2的斜方孔中时，操纵杆上端面推动拨爪4－3往上转动，拨爪通过键带动销轴4－5转动，此时棘爪4－4也顺时针转动，与棘齿4－7脱离，操纵杆4－6的下端顺时针方向转动时，连杆4－2由DE位置变到D′E′位置，于是双摇杆机构位于CD′E′J位置，此时转臂处于下垂位置。反之机构恢复到CDEJ位置，转臂2－1处于支护状态。当操纵杆拨下时，在拉伸弹簧4－8作用下，棘爪4－4咬入棘齿4－7，机构处于锁住状态。如图4、12及图13所示，防掉安全链5包括两个反方向安装的板式弯钩5－1，装拆钩5－2及圆环链5－3，其中板式弯钩5－1是用钢板制成的，其尾部有圆孔，圆环链5－3两端分别连接在前探支架两边的板式弯钩5－1尾部孔中，起安全作用，装拆钩5－2是用圆铁棍弯成的 型，焊固在板式弯钩5－1的侧面，当挂或卸防掉安全链时，可用长管子插入装拆钩的弯钩处即可挂或卸安全链。
权利要求1.一种适用于地下工程支护的梯形巷道前探支架，它包括固定梁(1)、双摇杆机构(4)及防掉安全链(5)；其中固定梁(1)包括截面为矩形的外梁(1-1)中放置有相同截面的内梁(1-2)，在内梁(1-2)右端头固定有法兰状螺母(1-4)，外梁(1-1)右端头固定有盖板，丝杠(1-3)的右端头固定有手葫芦链轮(1-5)及手葫芦链条(1-6)，在内梁中还装有与螺母(1-4)相配合并与外梁(1-1)盖板活接的丝杠(1-3)，其右端头用螺母及开口销锁紧；拉动手葫芦链条(1-6)可使内梁(1-2)在外梁(1-1)内相对伸缩，在内梁(1-2)及转臂梁(2)底下设有双摇杆机构(4)，它包括断面为槽形的摇杆(4-1)及连杆(4-2)，二者活接，其另一头分别与固定在内梁底部的主动摇杆支承座(4-9)及固定在转臂梁(2)右端部的从动连杆活动铰链(4-10)活接，在连杆(4-2)的槽形截面中与其垂直焊有两块斜板，构成一个能插进操纵杆(4-6)的斜方孔；在外梁(1-1)右端及转臂梁(2)中部设有防掉安全链(5)，它包括两个反向安装的板式弯钩(5-1)及其侧面固定的装拆钩(5-2)和圆环链(5-3)，圆环链(5-3)分别固定在前探支架两边的板式弯钩尾部(5-1)孔中，其特征在于它还包括转臂梁(2)、吊梁卡(3)和双摇杆机构(4)中的棘齿棘爪保险机构；转臂梁(2)包括断面为H形的两侧有多个圆孔的转臂(2-1)及其右端头固定有铰结头(2-2)，铰结头(2-2)与内梁(1-2)左端头活接，转臂(2-1)左端套装有断面为方槽形、两侧有多个圆孔的长方形滑座(2-3)，前臂(2-4)是断面为槽形的两侧有多个圆孔的长臂，它放置在转臂(2-1)槽内；滑座(2-3)及前臂(2-4)在转臂(2-1)上按棚距需要可纵向移动，调节好距离后用螺栓固定，前臂(2-4)的左端头及滑座(2-3)右端顶上均固定有直角形弯板的顶梁托架(2-5)；在转臂梁(2)处于垂直位置时，在顶梁托架(2-5)上放置顶梁，并在其前面固定有护顶网片(2-6)；在外梁(1-1)左端及内梁(1-2)的左端各固定有一个吊梁卡(3)，他的头部卡住在顶梁上，它包括支架前、后的右爪(3-1)及左爪(3-2)，左、右爪均为头上有弯钩，尾部有圆孔的平板，左爪(3-2)内侧有凹槽，销轴(3-3)上套有套筒(3-4)，它铰接固定在支承座(3-5)中，在销轴(3-3)及套筒(3-4)两端头分别固定有支架前、后的左爪(3-2)及右爪(3-1)构成吊梁卡(3)，弯钩(3-7)是一个头部有垂直弯钩，尾部有圆孔的长板，弯钩(3-7)头部卡在支架前左爪(3-2)的凹槽中，它与支架前右爪(3-1)在K点铰接，弹簧(3-6)和(3-8)的一端与支架前右爪固定，另一端分别与弯钩(3-7)尾部及左爪(3-2)连接，支架前左爪(3-2)左边凸出部分与弯钩(3-7)尾部连接有圆环链(3-9)，用操纵杆往下拉动圆环链，可使左右爪绕其支承座(3-5)中心左右转动而使吊梁卡被打开，如松手不拉，在弹簧(3-6)、(3-8)作用下复位；双摇杆机构(4)上还设有保险棘齿-棘爪机构，棘齿(4-7)固定在内梁(1-2)底部，棘爪(4-4)和拨爪(4-3)固定在销轴(4-5)上，销轴(4-5)装入连杆(4-2)的方孔旁并使拨爪突入于方孔内，用弹簧(4-8)连接拨爪根部及连杆(4-2)，在此弹簧作用下，棘齿棘爪啮合，保证双摇杆机构的三个铰接点连线CDE成上突折线，并保证摇杆机构CD不会反转；操纵杆(4-6)插入方孔后拨动拨爪(4-3)使棘爪(4-4)转动，脱开棘齿，使双摇杆动作。
2.根据权利要求1所述的梯形巷道前探支架，其特征在于所述的双摇杆机构的三个铰接点的连线CDE成上突折线，其向上偏离量为10～30mm。
3.根据权利要求1所述的梯形巷道前探支架，其特征在于所述的双摇杆机构CEDJ的各杆长短比例不应使操纵杆(4－6)摆角超过54°。
4.根据权利要求1所述的梯形巷道前探支架，其特征在于所述的外梁(1－1)底部焊有收挂链条(1－6)的挂钩(1－7)。
专利摘要一种地下工程支护的梯形巷道前探支架，它包括固定梁、转臂梁、吊梁卡子及转臂用双摇杆机构等。用2个卡子固定在工字钢顶梁上。固定梁中装有丝杠机构，它使内外梁可相对伸缩，迈步前进，转臂的起落用双摇杆机构操纵并自锁，转臂长度可调节，以适应不同棚距要求。转臂下垂时，放置顶梁和护顶网片，转向空顶时即能全面积支护。全部操纵由操纵杆及链条来完成，其结构合理简单，安全性好，可用于工字钢支护的放炮巷道及破碎岩石巷道。
文档编号E21D15/00GK2213847SQ9424210
公开日1995年11月29日 申请日期1994年6月14日 优先权日1994年6月14日
发明者吴相宪 申请人:中国矿业大学