专利名称：一种轻型临时支护装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种轻型临时支护装置，尤其适用于矿井井下或隧道掘进的临时支护。
二背景技术：
国家《煤矿安全规程》中有明确规定“掘进工作面到永久支护之间，必须使用临时支架或金属前探支架，严禁空顶作业”。目前使用的临时支护装置，主要有以下三种1)外注式单体液压支柱作临时支护，它使用钢材制作，以乳化液为动力源，对顶板有主动支撑力，但重量较大，一般自重45～75kg，操作较缓慢，因此掘进工作面很少采用。2)内注式单体液压支柱作临时支护使用钢材制作，内藏式手动泵，对顶板有主动支撑力。需人工加压，操作缓慢，劳动强度大，重量大，一般自重50～80kg；因此掘进工作面很少采用。3)金属前探梁支架一般由两根金属前探梁制成，操作方便，目前掘进工作面大量使用。因无主动支撑力，对顶板仅起掩护作用，掘进工作面顶板极度易造成早期离层而产生冒顶事故，而且对后面的永久支护特别是锚杆支护产生极为有利的影响。
三、技术内容1.发明目的鉴于已有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种重量轻，结构简单，快捷方便，确保掘进工作面安全的轻型临时支护装置。
2.技术方案本实用新型一种轻型临时支护装置，它至少由两个套筒套装组成一个缸体，内筒顶部设有介质进出口，内筒与外筒之间设有密封圈，外筒上部设有自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针和换向机构。
本实用新型一种轻型临时支护装置，当由两个套筒组装在一起时，内、外套筒的两端接头为金属材料制成，中间段套筒可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成；当由三个套筒组装在一起时，内、中、外套筒的两端接头为金属材料制成，中间段套筒可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成。内套筒顶部设置的介质进出口可以是气体进出口，也可以是液体进出口。内外套筒之间的外筒下部设有磨擦增阻器，磨擦增阻器由铰链、闸片、磨擦片和连杆机构组成。为便于搬运整个支护，在外筒筒壁上还设有便于搬运和下落外筒的手把。外筒上部的支承位置装有自定心支撑机构，它由支撑顶盖和设置在支撑顶盖上的球形垫圈、连接钉组成，设在底部支承架上的换向机构由换向阀和介质管道组成。
3.技术效果本实用新型一种轻型临时支护装置，最适用于矿井井下或隧道掘进的临时支护。它主要采用玻璃钢作为筒体，将至少两个套筒套装组成一个缸体，内筒设有介质进出口，内筒与外筒之间设有密封圈，外筒上部设有自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针和换向机构，采用掘进工作面现有的配套压缩空气或高压水作为源动力源。该临时支护每个单体能提供一吨左右的主动支撑力，并能提供足够的支护阻力，适合于1.5～2.5米或2.5～3.5米高度的临时支护，再加上使用磨擦增阻器，能够保证掘进工作面所需的工作阻力。不仅满足《煤矿安全规程》的要求，确保掘进工作面的安全，而且消除了工作面顶板的早期离层，为确保永久支护特别是锚杆支护的质量和安全生产打下良好基础。这种临时支护易于操作，无须专门的配套设施，对顶板有主动支护作用，其结构简单，设置合理，便于使用和维护，成本低廉，重量轻，易于工人搬运和操作安全可靠，具有广阔的市场前景。
四
图1是本实用新型实施例一结构视图。
图2是本实用新型图1A-A视图。
图3是本实用新型实施例二结构视图五具体实施方式
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实施例一图1所示，它由两个套筒套装组成一个缸体，内筒顶部设有介质进出口6，介质进出口6可以是气体进出口，也可以是液体进出口。内筒与外筒之间设有密封圈7，外筒上部设有由支撑顶盖1和设置在支撑顶盖1上的球形垫圈2、连接钉3组成的自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针12，还设有由换向阀13和介质管道10组成的换向机构。内、外套筒的两端接头1、4、11、17为金属材料制成，中间段套筒8、9可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成。为防止支撑力过大时外筒下滑，在内外筒之间，外筒下部设置了由铰链14、闸片15、磨擦片16和连杆机构17组成的磨擦增阻器，如图2所示。外筒筒壁上还设置了便于搬运和下落外筒的手把5。
实施例二图3所示它由三个套筒套装组成一个缸体，内筒顶部设有介质进出口6，介质进出口6可以是气体进出口，也可以是液体进出口。内筒与外筒之间设有密封圈7，外筒上部设有由支撑顶盖1和设置在支撑顶盖上的球形垫圈2、连接钉3组成的自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针12，还设有由换向阀13和介质管道10组成的换向机构。内、中、外套筒的两端接头1、4、11、17、19、21为金属材料制成，中间段套筒8、9、20可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成，外筒筒壁上设有便于搬运和下落外筒的手把5。
其工作原理以气动源为例，当压缩空气经换向阀13的接口通过管道10，由介质进出口6进入气缸的第二节内腔时，在压缩空气的作用下，玻璃缸筒第二节、第三节伸展抬起，由自定心支撑机构支撑住巷道顶板达到支撑的目的。在额定气压0.5MPa下，主动支撑力可以达到0.6～1.2T，压缩空气作用在缸筒端部的作用力与主动支撑力相平衡，玻璃钢内壁承受压缩空气的压力和一定的工作阻力。缸筒端部的自定心装置和下部的金属支撑，保证了在复杂巷道情况下的可靠支撑。缸筒的中间为玻璃钢材料，在每个缸筒的两端镶嵌的金属端部用于安装密封件和保护玻璃钢，玻璃钢与两端的金属端部结合紧密，保证密封，玻璃钢的强度足以承受0.5MPa大气压力的作用。
权利要求1.一种轻型临时支护装置，其特征在于它至少由两个套筒套装组成一个缸体，内筒顶部设有介质进出口(6)，内筒与外筒之间设有密封圈(7)，外筒上部设有自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针(12)和换向机构。
2.根据权利要求1所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的内、外套筒的两端接头(1、4、11、17)为金属材料制成，中间段套筒(8、9)可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成。
3.根据权利要求1所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的内、中、外套筒的两端接头(1、4、11、17、19、21)为金属材料制成，中间段套筒(8、9、20)可由玻璃钢制成，也可由塑钢、铝合金或碳素纤维制成。
4.根据权利要求1、2所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的介质进出口(6)可以是气体进出口，也可以是液体进出口。
5，根据权利要求1、3所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的介质进出口(6)可以是气体进出口，也可以是液体进出口。
6.根据权利要求1、2所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的外筒下部设有磨擦增阻器。
7.根据权利要求6所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的磨擦增阻器由铰链(14)、闸片(15)、磨擦片(16)和连杆机构(17)组成。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于在外筒筒壁上设有便于搬运和下落外筒的手把(5)。
9.根据权利要求1、2或3所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的自定心支撑机构由支撑顶盖(1)和设置在支撑顶盖上的球形垫圈(2)、连接钉(3)组成。
10.根据权利要求1、2或3所述的一种轻型临时支护装置，其特征在于所述的换向机构由换向阀(13)和介质管道(10)组成。
专利摘要一种轻型临时支护装置，最适用于矿井井下或隧道掘进的临时支护，它主要采用玻璃钢作为筒体，将至少两个套筒套装组成一个缸体，内筒顶部设有介质进出口，内筒与外筒之间设有密封圈，外筒上部设有自定心支撑机构，内筒底部支架上设有定位针和换向机构。采用掘进工作面现有的配套压缩空气或高压水源动力源，无须另外配备动力源，其结构简单，设置合理，便于使用且成本低廉，重量轻，易于工人搬运和操作。该临时支护每个单体能提供一吨左右的主动支撑力，并能提供足够的支护阻力，可完成1.5～2.5米或2.5～3.5米高度的支护，无须专门的配套设施，对顶板有主动支护作用，安全可靠，具有广泛的实用性。
文档编号E21D15/50GK2597667SQ0321970
公开日2004年1月7日 申请日期2003年1月28日 优先权日2003年1月28日
发明者徐金海, 张东升, 薄纪康, 缪协兴 申请人:中国矿业大学