一种实验用丝杠螺母控制式综放支架的制作方法

本实用新型涉及一种实验用丝杠螺母控制式综放支架，用于研究顶煤运移及放出规律。

背景技术：

综合机械化放顶煤开采是我国开采厚煤层的主要技术手段之一，在室内进行散体实验来模拟顶煤三维放出过程，是目前研究顶煤运移及放出规律的主流方法。实验所用综放支架的结构和操作方法，对实验结果的影响很大。目前用于综放开采顶煤放出三维模拟实验的综放支架主要分为两种：一种是将放煤口设计为上下滑动式，其开门和关门都需要克服放煤挡板和顶煤之间的滑动摩擦力，当顶煤高度过大时，导致摩擦力增大，开门、关门工序困难，使得关门时机难于把握，从而影响实验结果的准确性；另一种是将放煤口设计为旋转式，通过外置拉杆的撬动和拉拽，来实现放煤口的打开和综放支架的移动，这种方法无法实现对支架移动和放煤口开关的缓慢操作和无级调控，与现场液压控制下的移架与放煤口开关差别较大，也会影响实验结果的准确性。

技术实现要素：

本实用新型提出一种实验用丝杠螺母控制式综放支架，该综放支架可以逼真模拟现场生产中放煤支架的放煤过程，对支架的开门、关门、移架等过程实现精准掌控，从而配合三维模拟实验完成不同条件下放煤过程的模拟，克服了现有技术的不足。

本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型包括顶梁、掩护梁、尾梁、尾梁铰接机构、侧护板、升降丝杠、升降螺母、连接杆、螺旋伞齿轮、放煤控制杆、行走丝杠、行走螺母、金属底架、导向杆、放煤旋钮、移架旋钮。所述的顶梁水平设置，掩护梁和尾梁置于顶梁的一侧；所述的掩护梁和尾梁之间由尾梁铰接机构进行铰接连接；所述的侧护板位于该综放支架左右两侧，材质为亚克力板，与顶梁、掩护梁利用502胶水粘合；所述的升降丝杠上端与顶梁螺纹配合，其上套置升降螺母；所述的连接杆一端头与升降螺母铰接，另一端与尾梁铰接；所述的升降丝杠下端与放煤控制杆右端由螺旋伞齿轮咬合；所述的行走螺母与行走丝杠螺纹配合，嵌入金属底架；所述的导向杆穿过行走螺母下部，两端固定在金属底架上；所述的放煤旋钮及移架旋钮分别位于放煤控制杆、行走丝杠一端。

所述的掩护梁与顶梁所在平面夹角为60°，掩护梁与顶梁以同一块弯折而成的钢板所构成。

所述的尾梁铰接机构是一种以销轴连接的卯榫式铰接结构。

所述的连接杆的端头与尾梁及升降螺母的铰接是一种以销轴连接的卯榫式铰接结构。

所述的侧护板由厚度为1mm的透明亚克力材料制成。

所述的升降丝杠在外表面攻螺纹，以丝杠螺母装置对升降螺母实现精确定位。

所述的升降丝杠下端为螺旋伞齿轮，与放煤控制杆右端的螺旋伞齿轮咬合，将控制杆的水平旋转运动转换为升降丝杠的垂直旋转运动，以此实现对升降螺母的调节操作。

所述的丝杠螺母控制式综放支架与行走螺母间以螺钉紧固件固连。

所述的行走螺母内攻螺纹套置在行走丝杠上，由移架旋钮的旋转运动来控制行走螺母的水平运动，在模拟固定移架长度时可利用固定旋转圈数来达到精确控制的目的，行走丝杠嵌入金属底架与行走螺母共同构成移架装置控制综放支架前后移动。

所述的综放支架下部采用金属底架，强度较大，耐摩擦性强，用以承受综放支架整体压力及移架装置造成的磨损。

本实用新型解决了目前模拟用综放支架采用人工手动对尾梁开闭(相当于放煤口开闭)时摩擦力过大和手动对支架移动时定位不精确的问题，实现了放煤口打开、关闭以及移架动作的模拟，符合现场条件、增加了相似模拟的准确性，易于加工运输，操作精准快捷，而且通过同时使用多个该支架进行不同的组合和操作顺序，可以实现对综放工作面顺序放煤、间隔放煤、单轮放煤、多轮放煤的模拟。本实用新型可用于散体三维模拟试验中综放支架的模拟，利用丝杠螺母，使得支架移动变得简单易行；螺旋伞齿轮的运用将放煤控制杆的水平旋转运动转换为升降丝杠的竖直旋转运动，对升降螺母上下运动控制的同时，实现了对放煤口开闭的控制。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型实施例中一种实验用丝杠螺母控制式综放支架移架前示意图。

图2为本实用新型实施例中一种实验用丝杠螺母控制式综放支架移架后示意图。

图3为本实用新型实施例中一种实验用丝杠螺母控制式综放支架尾梁关闭(放煤口关闭)示意图。

图4为本实用新型实施例中一种实验用丝杠螺母控制式综放支架尾梁打开(放煤口打开)示意图。

附图中的标记符号说明：

1-顶梁、2-掩护梁、3-尾梁、4-升降丝杠、5-连接杆、6-升降螺母、7-螺旋伞齿轮、8-放煤控制杆、9-行走丝杠、10-行走螺母、11-尾梁铰接机构、12-侧护板、13-金属底架、14-放煤旋钮、15-导向杆、16-移架旋钮。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

一种实验用丝杠螺母控制式综放支架，包括顶梁、掩护梁、尾梁、尾梁铰接机构、侧护板、升降丝杠、升降螺母、连接杆、螺旋伞齿轮、放煤控制杆、行走丝杠、行走螺母、金属底架、导向杆、放煤旋钮、移架旋钮。

如图1、2、3、4所示，本实验用丝杠螺母控制式综放支架的顶梁1水平设置，掩护梁2和尾梁3置于顶梁1的一侧；掩护梁2和尾梁3之间由尾梁铰接机构11进行铰接连接；侧护板12位于该综放支架的左右两侧，材质为亚克力板，与顶梁1、掩护梁2利用502胶水粘合，更易观察实验情况；升降丝杠4外攻螺纹，其上套置升降螺母6，升降丝杠的旋转运动精确联动升降螺母6上下移动；连接杆5一端头与升降螺母6铰接，另一端与尾梁3铰接；升降丝杠4下端与放煤控制杆8右端由螺旋伞齿轮7咬合，将放煤控制杆的水平旋转转换为升降丝杠的竖直旋转；行走丝杠9与行走螺母10螺纹配合，嵌入金属底架13，利用螺纹丝杠装置将行走丝杠9的旋转转换为行走螺母10的水平前后运动；导向杆15穿过行走螺母10下部，两端固定在金属底架13上；放煤旋钮14及移架旋钮16分别位于放煤控制杆8、行走丝杠9一端。

其实验步骤如下：

实验前，先进行本支架的安设与调试。将本支架零部件安装完毕后，顺时针旋动放煤旋钮14，将支架尾梁3关闭；顺时针旋动移架旋钮16，注意观察掩护梁2和尾梁3与侧护板12的相对位置，避免相互碰撞，将支架退回，达到放煤实验要求状态。

逆时针旋转放煤旋钮14，提升升降螺母6，打开尾梁3(相当于打开放煤口)；当看到有矸石从尾梁3放出后，快速反向转动放煤旋钮14，关闭尾梁3(相当于关闭放煤口)，这样一个支架的放煤过程模拟完毕，若有多个支架，则依次重复上述步骤进行放煤过程模拟。

放煤完成后进行移架工序。当确保放煤口为关闭状态后，逆时针旋转本支架的移架旋钮16，控制支架水平移动一个移架间距，完成移架工作，若有多个支架，则依次重复上述步骤进行移架工序模拟。