一种支架搬运装置的制作方法

本发明属于矿山工程设备技术领域，具体涉及一种能够有效缩短单元式支架的搬运时间，作业效率高，并可对巷道顶板起到保护作用，占用空间小，适用性强的支架搬运装置。

背景技术：

现代机械化采煤工作面巷道的维护工作十分重要，其直接影响工作面采煤作业、通风和安全。巷道的支护方式大体分为单体支柱支护和超前支架支护两种；并且，超前支护支架还包括有：两列式、滑移式等能够自移行走的超前支架，和门式、垛式等无法自移的单元式支架。其中，单元式支架因不存在对巷道顶板反复支撑的问题，支护效果较好，适用范围广；然而，因单元式支架不具备行走功能，必需依靠其他辅助设备才能够移动。目前，单元式支架的移动大多采用绞车拖拽、支架车运输等方式，这些传统的运输方式受地质条件的影响大，存在一定的安全隐患，且工人的劳动强度大，作业效率低；同时，由于运输空间等的特殊要求，许多矿井还不具备相应的运输条件，从而严重限制了单元式支架的应用。故有必要对现有技术的单元式支架的搬运方式和装置予以改进。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种能够有效缩短单元式支架的搬运时间，作业效率高，并可对巷道顶板起到保护作用，占用空间小，适用性强的支架搬运装置。

本发明所采用的技术方案是：该支架搬运装置包括承载连接体，其特征在于：所述承载连接体通过滑轮组件与上方的行走导轨滑动相连，承载连接体的下方设置有支撑臂；所述支撑臂的上侧，通过回转机构与承载连接体的下侧转动连接；所述承载连接体的两侧分别设置有撑顶机构。

所述承载连接体包括承载箱体，承载箱体沿移动方向的前后两端，分别设置有滑轮连接部，所述滑轮连接部分别与滑轮组件相连；承载箱体下侧设置的回转机构由回转盘构成，回转盘的驱动端与回转驱动机构相连；且所述撑顶机构分别设置在承载箱体的两侧。以通过与承载箱体两端部相连的滑轮组件，将整个承载连接体滑动连接在其上方、巷道顶板上设置的行走导轨上。

所述撑顶机构包括撑顶伸缩筒，撑顶伸缩筒通过撑顶连接座与承载连接体的承载箱体的侧部相连；所述撑顶伸缩筒内设置有撑顶液压缸，撑顶液压缸的一端与撑顶伸缩筒内侧的下端相铰接，撑顶液压缸伸出到撑顶伸缩筒上端外侧的另一端，则与撑顶靴的中部相铰接。以利用撑顶液压缸在撑顶伸缩筒内的伸缩，来带动撑顶靴与上方巷道顶板相接触，从而增强支撑臂旋转、以及托举单元式支架过程中的平衡稳定性，确保装置的使用可靠性。

所述撑顶靴由长方体状的箱体结构构成，撑顶靴箱体结构的两端、与巷道顶板相接触的上侧，分别设置有支撑斜面。以在增大撑顶靴与巷道顶板之间的接触面积，降低撑顶机构所承受的顶板压强的同时，提升装置的撑顶稳定性，并利于撑顶机构适应不同条件的巷道顶板条件。

所述支撑臂的前端设置有托举支撑部，托举支撑部的后侧上部设置有固定挡板，托举支撑部的前侧设置有活动夹板，活动夹板包括夹板插柱，夹板插柱的一端设置有夹紧板；所述活动夹板的夹板插柱活动插接在支撑臂前端的夹板插接腔内，且夹板插接腔内设置有夹紧液压缸，夹紧液压缸的一端与夹板插接腔内侧的端部相铰接，夹紧液压缸的另一端则与活动夹板的夹板插柱的内腔端部相铰接。以利用夹紧液压缸带动活动夹板伸缩，进而通过活动夹板与后侧固定挡板的配合夹紧，来固定住支撑臂托举支撑部上的支架顶梁，从而便于支撑臂带动整个已降架的单元式支架一同转动，方便运输。

所述支撑臂为伸缩支撑臂，伸缩支撑臂由伸缩套筒构成，伸缩套筒内活动插接有支撑插杆；所述伸缩支撑臂的伸缩套筒的上侧，通过回转机构与承载连接体的下侧转动连接。以提升支撑臂的支撑范围，并在支架搬运过程中收回伸缩支撑臂的支撑插杆，增加运行稳定性。

所述伸缩支撑臂的伸缩套筒由套筒主体构成，套筒主体的内部设置有支撑杆插接腔，套筒主体的上侧设置有回转连接法兰；所述伸缩套筒的支撑杆插接腔内活动插接的支撑插杆由插杆主体构成，插杆主体的内部设置有伸缩缸插接腔，伸缩缸插接腔内设置有伸缩液压缸，且伸缩液压缸的一端与伸缩缸插接腔内侧的端部相铰接，伸缩液压缸伸出到插杆主体后端外部的另一端，则与伸缩套筒的支撑杆插接腔内侧的端部相铰接；所述插杆主体的前端设置有托举支撑部。以使用伸缩套筒上侧的回转连接法兰，将伸缩支撑臂与承载连接体下侧的回转机构相连接；并通过伸缩液压缸来驱使插接在伸缩套筒内的支撑插杆往复伸缩，进而利用支撑插杆前端的托举支撑部来托举支撑住单元式支架的支架顶梁。

所述滑轮组件包括滑轮体，滑轮体由两侧的连接立板构成，两侧连接立板之间的上部设置有用于与行走导轨配合连接的行走滑轮；两侧连接立板一端的下部设置有牵引部。以通过滑轮体上部的行走滑轮，将整个滑轮组件与上方的行走导轨滑动连接，并利用与滑轮组件牵引部相连的驱动拉杆，来驱动滑轮组件及与其相连接的承载连接体一起沿着行走导轨、向前移动，进而逐架地向前移动单元式支架。

所述滑轮组件由两组滑轮体组合而成，两组滑轮体之间通过滑轮连接座相连；滑轮连接座包括连接座主体，连接座主体的两端分别设置有轮体连接孔；所述滑轮连接座的两端，分别通过轮体连接孔与滑轮体的两个连接立板上、与牵引部相对一端的轮座连接部相铰接。以利用滑轮连接座将滑轮组件与承载连接体相连，并通过两组滑轮体活动铰接而成的滑轮组件，来有效避免承载连接体在行走导轨上运行过程中的扭蹩现象，确保单元式支架移动的顺畅性，提升支架搬运的工作效率，且更好地适应巷道高低起伏的走势。

所述滑轮体的牵引部上方的两侧，分别设置有导向滑轮。以为承载连接体沿行走导轨的移动进行导向，提升支架运输的平稳性。

本发明的有益效果：由于本发明采用通过滑轮组件与上方行走导轨滑动相连的承载连接体，承载连接体的下方设置有支撑臂，支撑臂的上侧通过回转机构与承载连接体的下侧转动连接，承载连接体两侧分别设置有撑顶机构的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，且在充分满足单元式支架移动需求的前提下，利用可旋转的支撑臂将待移动的一架单元式支架托举、并转动方向后，再通过悬吊在行走导轨上的承载连接体，来带动待移动的单元式支架向巷道超前支护段的最前端移动。进而让操作人员安全、省力、快速地将支架搬运到指定地点，有效缩短单元式支架的搬运时间，提升作业效率；同时，对巷道顶板起到保护作用，减小采煤工作面对巷道的采动影响，保障巷道的支护安全，且占用空间小，适用于包括煤矿在内的各种矿山、隧道等相对狭小的空间使用，实用性强。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图2的侧视图。

图4是图1中的承载连接体和伸缩支撑臂的一种连接结构示意图。

图5是图4中的承载连接体的一种结构示意图。

图6是图5的仰视图。

图7是图4中的撑顶机构的一种结构示意图。

图8是图7的内部结构剖视图。

图9是图4中的伸缩套筒的一种结构示意图。

图10是图4中的支撑插杆的一种结构示意图。

图11是图10的内部结构剖视图。

图12是图10中的插杆主体的一种结构示意图。

图13是图10中的活动夹板的一种结构示意图。

图14是图1中的滑轮组件的一种结构示意图。

图15是图14中的滑轮体的一种结构示意图。

图16是图14中的滑轮连接座的一种结构示意图。

图17是本发明的支架搬运装置移动单元式支架的搬运过程示意图之一。

图18是本发明的支架搬运装置移动单元式支架的搬运过程示意图之二。

图19是本发明的支架搬运装置移动单元式支架的搬运过程示意图之三。

图20是本发明的支架搬运装置移动单元式支架的搬运过程示意图之四。

图中序号说明：1行走导轨、2承载连接体、3滑轮组件、4支撑臂、5回转机构、6撑顶机构、7连接拉杆、8液压操作台、9驱动拉杆、10拉紧器、11承载箱体、12滑轮连接部、13伸缩套筒、14支撑插杆、15撑顶连接座、16撑顶伸缩筒、17滑轮固定销轴、18回转盘、19回转驱动机构、20固定限位块、21撑顶液压缸、22撑顶靴、23套筒主体、24回转连接法兰、25转动限位块、26支撑杆插接腔、27拉紧连接耳板、28插杆主体、29托举支撑部、30伸缩液压缸、31固定挡板、32活动夹板、33伸缩缸插接腔、34夹板插接腔、35夹紧液压缸、36夹板插柱、37夹紧板、38滑轮体、39滑轮连接座、40牵引部、41连接立板、42轮座连接部、43行走滑轮、44导向滑轮、45连接座主体、46轮体连接孔、47滑轮固定销孔、48拉紧连接孔、49支架搬运装置、50支架底座、51支架升降立柱、52支架顶梁。

具体实施方式

根据图1～16详细说明本发明的具体结构。该支架搬运装置包括承载连接体2，承载连接体2由承载箱体11构成，承载箱体11沿移动方向的前后两端，分别设置有用于与滑轮组件3相连的滑轮连接部12。承载连接体2两端的滑轮连接部12分别设置有滑轮组件3，滑轮组件3由两组滑轮体38组合而成，滑轮体38包括两侧的连接立板41，两侧连接立板41之间的上部设置有用于与行走导轨1配合连接的行走滑轮43；两侧连接立板41一端的下部设置有牵引部40，两侧连接立板41的另一端则设置有轮座连接部42。滑轮组件3的两组滑轮体38之间通过滑轮连接座39相连，滑轮连接座39包括倒三角形的连接座主体45，连接座主体45的两端分别设置有轮体连接孔46；连接座主体45的中部设置有竖直布置的滑轮固定销孔47，且连接座主体45的下部设置有用于与链式拉紧器10一端相连的拉紧连接孔48。

滑轮连接座39的两端，分别通过轮体连接孔46与滑轮体38的两个连接立板41上、与牵引部40相对一端的轮座连接部42相铰接。进而利用穿过滑轮连接座39滑轮固定销孔47的滑轮固定销轴17、将滑轮组件3与承载连接体2的滑轮连接部12相连，并通过由两组滑轮体38活动铰接而成的滑轮组件3，来有效避免承载连接体2在行走导轨1上运行过程中的扭蹩现象，确保单元式支架移动的顺畅性，提升支架搬运的工作效率，且更好地适应巷道高低起伏的走势。承载连接体2通过滑轮组件3滑轮体38上部的行走滑轮43与其上方、横截面为工字型的行走导轨1滑动连接，同时，两个相邻的滑轮组件3之间通过连接拉杆7相连；并且，利用与滑轮组件3牵引部40相连接的驱动拉杆9，来驱动滑轮组件3及与其相连接的承载连接体2一起沿着行走导轨1、向前移动，以逐架地向前移动单元式支架。出于为承载连接体2沿行走导轨1的移动进行导向的目的，滑轮体38的牵引部40上方的两侧，分别设置有用于与行走导轨1工字型横截面的中部立筋侧立面相接触的导向滑轮44，以提升支架运输的平稳性。

承载连接体2的承载箱体11的下方设置有用于托举单元式支架的支撑臂4，能够理解的是，为了提升支撑臂的支撑范围，支撑臂4可以采用伸缩式结构（根据具体的使用需要，支撑臂4也可以采用一体式结构），并在支架搬运过程中收回伸缩支撑臂的支撑插杆，增加运行稳定性。伸缩支撑臂4由伸缩套筒13构成，伸缩套筒13内活动插接有支撑插杆14。伸缩支撑臂4的伸缩套筒13由套筒主体23构成，套筒主体23的内部设置有支撑杆插接腔26，套筒主体23的上侧设置有用于与承载连接体2下侧设置的回转机构5的回转盘18相连的回转连接法兰24，并利用与回转盘18驱动端相连的回转驱动机构19来驱使回转盘18带动回转连接法兰24和伸缩支撑臂4转动；伸缩套筒13的套筒主体23的下侧，设置有用于与链式拉紧器10一端相连的拉紧连接耳板27。从而，使用伸缩套筒13上侧的回转连接法兰24，将伸缩支撑臂4与承载连接体2下侧的回转机构5相连接；并通过伸缩液压缸30来驱使插接在伸缩套筒13内的支撑插杆14往复伸缩，以利用支撑插杆14前端的托举支撑部29来托举支撑住单元式支架的支架顶梁52。为了对伸缩支撑臂4旋转的位置进行机械式限制、防止因操作不当造成的设备损坏，回转机构5的回转盘18的中部设置有固定限位块20；相应地，伸缩支撑臂4的套筒主体23上侧设置的回转连接法兰24的中部，设置有与固定限位块20配合卡接的转动限位块25。

伸缩支撑臂4伸缩套筒13的支撑杆插接腔26内活动插接的支撑插杆14由插杆主体28构成，插杆主体28内部的两端分别设置有伸缩缸插接腔33和夹板插接腔34。支撑插杆14的伸缩缸插接腔33内设置有伸缩液压缸30，且伸缩液压缸30的一端与伸缩缸插接腔33内侧的端部相铰接；伸缩液压缸30伸出到插杆主体28后端外部的另一端，则与伸缩套筒13的支撑杆插接腔26内侧的端部相铰接。支撑插杆14的插杆主体28的前端设置有用于托举单元式支架的支架顶梁52的托举支撑部29，托举支撑部29的后侧上部设置有固定挡板31，托举支撑部29的前侧设置有活动夹板32。活动夹板32包括夹板插柱36，夹板插柱36的一端设置有夹紧板37；活动夹板32的夹板插柱36活动插接在支撑插杆14的插杆主体28前端的夹板插接腔34内，且夹板插接腔34内还设置有夹紧液压缸35。夹紧液压缸35的一端与支撑插杆14的夹板插接腔34内侧的端部相铰接，夹紧液压缸35的另一端则与活动夹板32的夹板插柱36的内腔端部相铰接。进而利用夹紧液压缸35带动活动夹板32伸缩，以通过活动夹板32与后侧固定挡板31的配合夹紧，来固定住支撑插杆14托举支撑部29上的支架顶梁52，从而便于伸缩支撑臂4带动整个已降架的单元式支架一同转动，方便运输。

承载连接体2的承载箱体11的两侧，分别设置有用于保持平衡、利于伸缩支撑臂4平稳转动的撑顶机构6。撑顶机构6包括竖向布置的撑顶伸缩筒16，撑顶伸缩筒16通过撑顶连接座15与承载箱体11的侧部相连接。撑顶伸缩筒16内设置有撑顶液压缸21，撑顶液压缸21的一端与撑顶伸缩筒16内侧的下端相铰接；撑顶液压缸21伸出到撑顶伸缩筒16上端外侧的另一端，则与撑顶靴22的中部相铰接。撑顶靴22由长方体状的箱体结构构成，撑顶靴22箱体结构的两端、与巷道顶板相接触的上侧，分别设置有支撑斜面；以在增大撑顶靴22与巷道顶板之间的接触面积，降低撑顶机构6所承受的顶板压强的同时，提升装置的撑顶稳定性，并利于撑顶机构6适应不同条件的巷道顶板条件。并且，利用撑顶液压缸21在撑顶伸缩筒16内的伸缩，来带动撑顶靴22与上方巷道顶板相接触，从而增强伸缩支撑臂4伸缩、旋转，以及托举单元式支架过程中的平衡稳定性。

该支架搬运装置使用时，将支架搬运装置49布置在每组两架单元式支架的中间、巷道中部的行走导轨1上，当需要将后方的单元式支架向前移动到超前支护段的最前方时，首先，伸出承载连接体2两侧撑顶机构6的撑顶液压缸21，进而带动撑顶液压缸21前端的撑顶靴22与上方巷道的顶板相接触，以保持装置两侧的平衡且撑顶安全可靠。然后，利用回转机构5驱使伸缩支撑臂4向待移动的一组单元式支架其中任意一架支架的一侧旋转、且使伸缩支撑臂4与行走导轨1相垂直，并前后移动承载连接体2、使伸缩支撑臂4位于支架顶梁52的中间位置（如图17所示）。之后，伸出伸缩液压缸30，带动伸缩支撑臂4的支撑插杆14伸出，让支撑插杆14前端的托举支撑部29位于支架顶梁52中部的正下方；此时，夹紧液压缸35处于伸出状态，即：活动夹板32与固定挡板31张开，便于支架顶梁52的放置（如图18所示）。

随后，收回支架升降立柱51、使支架顶梁52逐渐下降，并且，当支架顶梁52下侧与伸出的支撑插杆14的托举支撑部29相接触时，通过夹紧液压缸35带动活动夹板32向内侧收回，从而通过活动夹板32与后侧固定挡板31的配合夹紧，来固定住支撑插杆14托举支撑部29上的支架顶梁52；同时，继续收回支架升降立柱51，让支架底座50与巷道的底部完全分离，以便于支架后续的旋转和运输（如图19所示）；断开此架支架的进回液管路并做好封堵防护。然后，收回支撑插杆14以及其上已降架的单元式支架，再缓慢地将伸缩支撑臂4旋转回与行走导轨1相平行的初始位置；之后，分别利用与伸缩套筒13下部拉紧连接耳板27相连的链式拉紧器10，以及通过滑轮组件3与上方的行走导轨1相连的链式拉紧器10，将伸缩支撑臂4上的单元式支架拉紧固定。收回两侧的撑顶机构6，断开液压操作台8进回液管路并做好封堵后，利用与驱动拉杆9相连的驱动装置，向前运输单元式支架（如图20所示）。

支架运输到达前方的指定位置之后，先把液压操作台8的进回液管路连接好，再松开两组链式拉紧器10；随后，伸出两侧的撑顶机构6进行撑顶，并向需要安放支架的一侧旋转伸缩支撑臂4以及其上已降架的单元式支架，然后，伸出伸缩支撑臂4的支撑插杆14，进而带动其上的单元式支架定位到支护位置。再次连接好支架的进回液管路，升起支架升降立柱51，当支架底座50与巷道底板充分接触后，伸出支撑插杆14前端的活动夹板32；随着支架升降立柱51的继续上升，使支架顶梁52与巷道顶板完全接触、形成支撑。收回伸缩支撑臂4的支撑插杆14，且将伸缩支撑臂4旋转回与行走导轨1相平行的初始位置，并把承载连接体2移动回超前支护段的后方，重复上述步骤，对每组两架单元式支架中的另外一架进行搬运、前移。