一种单元式超前液压支架快速搬移装置的制作方法

本发明涉及一种煤矿用超前液压支架快速搬移装置，尤其涉及一种适用于单元式无反复支撑超前液压支架的快速搬移装置，可以有效提高复杂地质条件情况下巷道单元式无反复支撑超前液压支架的搬移效率。

背景技术：

《煤矿安全规程》第九十七条规定：采煤工作面所有安全出口与巷道连接处超前压力影响范围内必须加强支护，且加强支护的巷道长度不得小于20m。为了解决传统迈步自移式巷道超前液压支架对顶板反复支撑造成顶板岩层及锚杆、锚索等支护结构破坏的问题，目前巷道超前液压支架多采用单元式无反复支撑结构，采用这种结构形式的超前液压支架具有体积小、重量轻等优点，有效解决了传统超前液压支架对顶板反复支撑破坏的问题。在一些煤层赋存条件较好的矿井，可以采用叉车等设备进行搬移，实现了对巷道顶板的交替循环支护，但对于煤层赋存条件较差、巷道断面较小的矿井，则难以采用机械设备进行超前液压支架的搬移，且这种单元式无反复支撑超前液压支架难以设计自行走装置，支架不具备自行走的能力，导致超前液压支架在井下搬移困难，严重限制了单元式无反复支撑超前液压支架的适用范围。

目前，针对巷道变形量较大、断面较小、围岩条件复杂等条件，一般均采用在巷道顶板的中心位置布置单轨吊，利用单轨吊对井下设备、材料等进行运输。由于单轨吊布置在巷道顶板的中心位置，而单元式无反复支撑超前液压支架需要在巷道的两帮侧进行支护，采用单轨吊可以将单元式超前液压支架运送至巷道待支护位置的巷道中心处，但由巷道中心处向巷道两帮侧的待支护位置则难以实现机械化搬移，人工进行单元式超前液压支架的搬移存在劳动强度大、支护效率低、易发生安全事故等问题，严重影响了巷道超前支护的速度与效率。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述煤层赋存条件较差、巷道断面较小、巷道围岩变形量大等复杂工况，创新研发设计单元式超前液压支架快速搬移装置，实现由巷道中心处向巷道两帮侧、由巷道两帮侧向巷道中心处进行安全、高效搬移。

本发明提供一种单元式超前液压支架快速搬移装置，包括：固定底座、支撑滑道、支撑滑移装置、支撑滑道稳定杆、支撑滑移装置稳定杆，所述固定底座和支撑滑道通过设置在固定底座上的固定底座连接耳座铰接，所述支撑滑移装置的滑动滚轮在支撑滑道的轨道上移动，所述支撑滑道稳定杆的两端分别与两个支撑滑道上的支撑滑道连接耳座铰接，所述支撑滑移装置稳定杆分别与两个支撑滑移装置上的支撑滑移装置连接耳座铰接；

所述固定底座用于对单元式超前液压支架进行搬移位置、姿态的调整；

所述支撑滑道用于为单元式超前液压支架从固定底座搬移至巷道待支护位置或从巷道待支护位置搬移至固定底座提供运送通道；

所述支撑滑移装置用于将单元式超前液压支架从固定底座搬移至巷道待支护位置或从巷道待支护位置搬移至固定底座；

所述支撑滑道稳定杆用于将两个支撑滑道进行铰接固定，平衡支撑滑移装置对支撑滑道产生的横向水平力；

所述支撑滑移装置稳定杆用于将两个支撑滑移装置进行铰接固定，平衡两个支撑滑移装置在搬移单元式超前液压支架过程中产生的偏向载荷。

进一步的，所述固定底座包括固定底座连接耳座、滚轴、支撑架、中间滚轴支撑隔板、支撑座，其中：

所述中间滚轴支撑隔板的上表面应略低于支撑架的上表面，滚轴的滚动曲面应与支撑架的上表面相切。

进一步的，所述支撑滑道包括轨道、支撑滑道连接耳座、限位支撑槽、抬高支撑座、端部限位板、抬高支撑座旋转轴，其中：

所述抬高支撑座通过抬高支撑座旋转轴与限位支撑槽连接，并且抬高支撑座可以围绕抬高支撑座旋转轴进行旋转，通过旋转不同的角度来调节限位支撑槽靠近端部限位板侧的高度。

更进一步的，所述支撑滑移装置包括滑动滚轮、支撑滑移装置连接耳座、滚轮固定横梁、固定横梁耳板、导向槽支撑架、导向槽、滑动导向杆、超前液压支架支撑托梁、支撑托梁耳座、支撑架耳座、支撑油缸，其中：

所述支撑滑移装置至少设置两个滑动滚轮，提高支撑滑移装置的稳定性；

所述滚轮固定横梁通过固定横梁耳板与导向槽支撑架铰接，导向槽支撑架可以围绕固定横梁耳板进行旋转；

所述导向槽支撑架与导向槽为完全固定连接，每个支撑滑移装置的导向槽至少设计两组连接耳座；

所述滑动导向杆可以随支撑油缸的伸、缩动作，在导向槽内自由滑动。

本发明技术方案还提供利用上述单元式超前液压支架快速搬移装置对单元式超前液压支架进行搬移的工艺流程，包括如下步骤：

s001，利用矿井已经布设的单轨吊，将超前液压支架快速搬移装置运送至巷道待支护位置对应的巷道断面中心处；

s002，将超前液压支架快速搬移装置的两个支撑滑道旋转至固定底座的同一侧，并将支撑滑移装置旋转至固定底座的上表面侧；

s003，通过调整旋转抬高支撑座的旋转角度，对支撑滑道的端部限位板侧的高度进行调整，使支撑滑道靠近固定底座连接耳座侧的高度大于端部限位板侧的高度，并安装支撑滑道稳定杆；

s004，利用巷道内已经布设的单轨吊，将单元式超前液压支架运送至超前液压支架搬移装置的固定底座上，并利用滚轴对单元式超前液压支架的初始搬移位置、姿态进行调整，然后安装支撑滑移装置稳定杆；

s005，利用支撑滑移装置将单元式超前液压支架抬离固定底座的上表面，并利用支撑滑道两端高差产生的重力，将单元式超前液压支架搬移至巷道待支护位置；

s006，收缩支撑油缸，将单元式超前液压支架放置于巷道待支护位置，拆除支撑滑道稳定杆、支撑滑移装置稳定杆，完成将单元式超前液压支架由巷道断面中心处搬移至巷帮侧；

s007，将两个支撑滑道均翻转至固定底座的另一侧，并同时翻转支撑滑移装置，重复上述s003～s006步骤，完成将单元式超前液压支架由巷道断面中心处搬移至巷帮的另一侧；

s008，将两个支撑滑道抬高至与固定底座的上表面平行的位置，同时折叠支撑滑移装置，利用单轨吊将超前液压支架搬移装置运送至需要搬移单元式超前液压支架的位置；

s009，将超前液压支架快速搬移装置的两个支撑滑道旋转至待搬移的单元式超前液压支架侧，并将支撑滑移装置旋转至固定底座的上表面侧；

s010，通过调整旋转抬高支撑座的旋转角度，对支撑滑道的端部限位板侧的高度进行调整，使支撑滑道的端部限位板侧的高度大于固定底座连接耳座侧的高度，并安装支撑滑道稳定杆、支撑滑移装置稳定杆；

s011,利用支撑滑移装置将单元式超前液压支架抬离巷道底板，并利用支撑滑道两端高差产生的重力，将单元式超前液压支架由巷帮侧搬移至固定底座上；

s012,拆除支撑滑道稳定杆、支撑滑移装置稳定杆，利用滚轴对超前液压支架的位置、姿态进行调整，并利用单轨吊将单元式超前液压支架运送至下一个待支护位置，完成巷帮一侧的单元式超前液压支架的搬运；

s013,将支撑滑道翻转至固定底座的另一侧，并同时翻转支撑滑移装置，准备对固定底座另一侧的单元式超前液压支架进行搬运；

s014,重复s010～s012步骤，将固定底座另一侧的单元式超前液压支架由巷帮侧搬移至固定底座上，并利用单轨吊将单元式超前液压支架运送至下一个待支护位置；

s015,重复s008步骤，利用单轨吊将超前液压支架搬移装置运送至下一个待搬运位置，完成了将单元式超前液压支架由巷道中心处搬移至巷道两帮侧，待单元式超前液压支架完成支护任务后，再由巷道两帮侧搬移至巷道中心处的一个循环。

附图说明

图1为本发明一种单元式超前液压支架快速搬移装置结构示意图；

图2为固定底座结构示意图；

图3为固定底座（俯视图）示意图；

图4为支撑滑道结构示意图；

图5为抬高支撑座连接结构示意图；

图6为支撑滑道a-a剖面结构示意图；

图7支撑滑移装置结构示意图；

图8支撑滑移装置与支撑滑道连接结构示意图；

图9为支撑滑移装置与支撑滑道连接结构b-b剖面示意图；

图10为单元式超前液压支架快速搬移装置布置（右侧）示意图；

图11为单元式超前液压支架初始搬移状态示意图；

图12为将单元式超前液压支架搬移至巷帮侧位置状态示意图；

图13为单元式超前液压支架快速搬移装置布置（左侧）示意图；

图14为单元式超前液压支架快速搬移装置运输状态示意图；

图15为单元式超前液压支架快速搬移装置操作工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供一种单元式超前液压支架快速搬移装置，如图1-9所示为本发明一种单元式超前液压支架快速搬移装置的主体结构，包括：固定底座1、支撑滑道2、支撑滑移装置3、支撑滑道稳定杆4、支撑滑移装置稳定杆5，所述固定底座1和支撑滑道2通过设置在固定底座1上的固定底座连接耳座11铰接，所述支撑滑移装置3的滑动滚轮31在支撑滑道2的轨道21上移动，所述支撑滑道稳定杆4的两端分别与两个支撑滑道2上的支撑滑道连接耳座22铰接，所述支撑滑移装置稳定杆5分别与两个支撑滑移装置3上的支撑滑移装置连接耳座32铰接；

所述固定底座1用于对单元式超前液压支架进行搬移位置、姿态的调整；

所述支撑滑道2用于为单元式超前液压支架从固定底座1搬移至巷道待支护位置或从巷道待支护位置搬移至固定底座1提供运送通道；

所述支撑滑移装置3用于将单元式超前液压支架抬起，并通过在支撑滑道2内的轨道21上移动，将单元式超前液压支架从固定底座1搬移至巷道待支护位置或从巷道待支护位置搬移至固定底座1；

所述支撑滑道稳定杆4用于将两个支撑滑道2进行铰接固定，平衡支撑滑移装置3对支撑滑道2产生的横向水平力，防止支撑滑道2在超前液压支架搬移过程中发生错动；

所述支撑滑移装置稳定杆5用于将两个支撑滑移装置3进行铰接固定，平衡两个支撑滑移装置3在搬移单元式超前液压支架过程中产生的偏向载荷，为超前液压支架提供稳定的支撑搬移装置。

在其中一个实施例中，所述固定底座1包括固定底座连接耳座11、滚轴12、支撑架13、中间滚轴支撑隔板14、支撑座15，如图2～3所示，其中：

所述中间滚轴支撑隔板14的上表面应略低于支撑架13的上表面，滚轴12的滚动曲面应与支撑架13的上表面相切，可以方便单元式超前液压支架在滚轴12上进行位置移动和旋转，满足单元式超前液压支架位置、姿态调整的需要；支撑座15受到压力后可以扎入巷道底板，自动将固定底座1与巷道底板进行固定，从而防止在单元式超前液压支架搬移过程中固定底座1发生水平方向的滑动，提高装置的稳定性。

所述支撑滑道2包括轨道21、支撑滑道连接耳座22、限位支撑槽23、抬高支撑座24、端部限位板25、抬高支撑座旋转轴26，如图4～6所示，其中：

限位支撑槽23为支撑滑移装置3提供运动通道，并限制支撑滑移装置3沿轨道21运动；

支撑滑道连接耳座22用于与支撑滑道稳定杆4进行铰接，保证在单元式超前液压支架搬运过程中支撑滑道2的稳定性；

抬高支撑座24通过抬高支撑座旋转轴26与限位支撑槽23连接，并且抬高支撑座24可以围绕抬高支撑座旋转轴26进行旋转，通过旋转不同的角度来调节限位支撑槽23靠近端部限位板25侧的高度，并利用端部限位板25侧的高度与固定底座连接耳座11侧的高度差值，利用重力的作用来驱动支撑滑移装置3在支撑滑道2内运动；

具体的，当抬高支撑座24旋转一定角度并将限位支撑槽23靠近端部限位板25侧抬高时，支撑滑道2靠近端部限位板25侧的高度将大于固定底座连接耳座11侧的高度，此时，支撑滑移装置3将可以在重力的作用下自动由端部限位板25侧向固定底座连接耳座11侧运动；当抬高支撑座24恢复旋转角度将支撑滑道2靠近端部限位板25侧降下时，支撑滑道2靠近固定底座连接耳座11侧的高度将大于端部限位板25侧的高度，此时，支撑滑移装置3将在重力的作用下自动由固定底座连接耳座11侧向端部限位板25侧运动，即通过旋转抬高支撑座24至一定角度，可以调节支撑滑道2两端部的高差，从而利用高差产生的重力，实现支撑滑移装置3沿支撑滑道2自动运动。

所述支撑滑移装置3包括滑动滚轮31、支撑滑移装置连接耳座32、滚轮固定横梁33、固定横梁耳板34、导向槽支撑架35、导向槽36、滑动导向杆37、超前液压支架支撑托梁38、支撑托梁耳座39、支撑架耳座310、支撑油缸311，如图7～9所示，其中：

所述支撑滑移装置3至少设置两个滑动滚轮31，提高支撑滑移装置的稳定性；

滚轮固定横梁33通过固定横梁耳板34与导向槽支撑架35铰接，导向槽支撑架35可以围绕固定横梁耳板34进行180°旋转；

导向槽支撑架35与导向槽36为完全固定连接，每个支撑滑移装置的导向槽至少设计两组连接耳座32，如图1所示，满足导向槽36围绕固定横梁耳板34进行180°旋转后，仍然可以通过另一侧的连接耳座32将支撑滑移装置3与支撑滑移装置稳定杆5进行铰接固定；

滑动导向杆37可以随支撑油缸311的伸、缩动作，在导向槽36内自由滑动，限制超前液压支架支撑托梁38的运动方向。

目前，在煤层赋存条件较差、巷道断面较小的矿井，多采用单轨吊6对矿井施工器械、人员、材料等进行运输，本发明实施例充分利用矿井已经布设的单轨吊设备，提供一种采用上述超前液压支架快速搬移装置，将单元式超前液压支架7由巷道中心处搬移至巷帮侧、将单元式超前液压支架7由巷帮侧搬移至巷道中心处，如图10-14所示，包括以下步骤：

s001，利用矿井已经布设的单轨吊6，将超前液压支架快速搬移装置运送至巷道待支护位置对应的巷道断面中心处；

s002，将超前液压支架快速搬移装置的两个支撑滑道2旋转至固定底座1的同一侧，并将支撑滑移装置3旋转至固定底座1的上表面侧；

具体的，由于单轨吊6一般布置在巷道顶板的中心位置（主要是为了防止设备等运输过程中与巷道两帮发生干涉），而需要将单元式超前液压支架7运送至巷道的两帮侧进行超前支护，因此，将超前液压支架搬移装置的两个支撑滑道2围绕固定底座连接耳座11旋转至巷道的左侧位置或右侧位置，并将两个支撑滑移装置3翻转至支撑滑道2的上侧，见图10所示；

s003，通过调整旋转抬高支撑座24的旋转角度，对支撑滑道2的端部限位板25侧的高度进行调整，使支撑滑道2靠近固定底座连接耳座11侧的高度大于端部限位板25侧的高度，并安装支撑滑道稳定杆4；

s004，利用矿井已经布设的单轨吊6，将单元式超前液压支架7运送至支架搬移装置的固定底座1上，并利用滚轴12对单元式超前液压支架7的初始搬移位置、姿态进行调整，然后安装支撑滑移装置稳定杆5；

具体的，由于固定底座1布置在巷道中心位置，受结构设计的限制，支撑滑移装置3不能沿支撑滑道2移动至巷道中心位置（具有较小的偏移量），因此，可以利用滚轴12人工将单元式超前液压支架7调整至合理的初始搬移位置、姿态，然后在支撑滑移装置3上安装支撑滑移装置稳定杆5；

s005，利用支撑滑移装置3将单元式超前液压支架7抬离固定底座1的上表面，并利用支撑滑道2两端高差产生的重力，将单元式超前液压支架7搬移至巷道待支护位置；

具体的，移动支撑滑移装置3至单元式超前液压支架的初始搬移位置，调整超前液压支架支撑托梁38的上表面与超前液压支架的顶梁上表面平行，同时向支撑油缸311内注液，支撑油缸311将驱动超前液压支架支撑托梁38将单元式超前液压支架7抬离固定底座1的上表面，见图11所示，利用支撑滑道2两端高差产生的重力，支撑滑移装置3将自动沿支撑滑道2向巷道左侧待支护位置运动，将单元式超前液压支架7搬移至巷道待支护位置，见图12所示；

s006，收缩支撑油缸311，将超前液压支架放置于巷道待支护位置，拆除支撑滑道稳定杆4、支撑滑移装置稳定杆5，完成将单元式超前液压支架7由巷道断面中心处搬移至巷帮侧；

s007，将两个支撑滑道2均翻转至固定底座1的另一侧，并同时翻转支撑滑移装置3，见图13所示，重复上述s003～s006步骤，完成将单元式超前液压支架7由巷道断面中心处搬移至巷帮的另一侧；

s008，将两个支撑滑道2抬高至与固定底座1的上表面平行，同时折叠支撑滑移装置3，利用单轨吊6将超前液压支架搬移装置运送至需要搬移单元式超前液压支架7的位置；

具体的，单元式超前液压支架完成支护操作后，还需要将超前液压支架由巷道两帮侧搬移至巷道中心处，并利用单轨吊将超前液压支架运送至下一个待支护位置，形成循环支护，因此，需要利用单轨吊将超前液压支架搬移装置运送至需要搬移超前液压支架的位置，为了尽量的减小超前液压支架搬移装置在运送过程中的空间，防止超前液压支架搬移装置在运送过程中与巷道两帮侧发生碰撞干涉，需要将两个支撑滑道2抬高至与固定底座1平行的位置，并同时折叠支撑滑移装置3，使支撑滑移装置3的支撑油缸311与支撑滑道2的旋转轴线近似平行，如图14所示，然后利用单轨吊将超前液压支架搬移装置运送至需要搬移超前液压支架的位置；

s009，将超前液压支架快速搬移装置的两个支撑滑道2旋转至待搬移的单元式超前液压支架7侧，并将支撑滑移装置3旋转至固定底座1的上表面侧；

s010，通过调整旋转抬高支撑座24的旋转角度，对支撑滑道2的端部限位板25侧的高度进行调整，使支撑滑道2的端部限位板25侧的高度大于固定底座连接耳座11侧的高度，并安装支撑滑道稳定杆4、支撑滑移装置稳定杆5；

s011,利用支撑滑移装置3将单元式超前液压支架7抬离巷道底板，并利用支撑滑道2两端高差产生的重力，将单元式超前液压支架7由巷帮侧搬移至固定底座1上；

s012,拆除支撑滑道稳定杆4、支撑滑移装置稳定杆5，利用滚轴12对超前液压支架的位置、姿态进行调整，并利用单轨吊6将单元式超前液压支架7运送至下一个待支护位置，完成巷帮一侧的单元式超前液压支架7的搬运；

s013,将支撑滑道2翻转至固定底座1的另一侧，并同时翻转支撑滑移装置3，准备对固定底座1另一侧的单元式超前液压支架7进行搬运；

s014,重复s010～s012步骤，将固定底座1另一侧的单元式超前液压支架7搬移至固定底座1上，并利用单轨吊6将单元式超前液压支架7运送至下一个待支护位置；

s015,重复s008步骤，利用单轨吊将超前液压支架搬移装置运送至下一个待搬运位置，完成了将单元式超前液压支架由巷道中心处搬移至巷道两帮侧，待单元式超前液压支架完成支护任务后，再由巷道两帮侧搬移至巷道中心处的一个循环。。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

本发明充分利用重力及对称结构，实现了单元式超前液压支架由巷道中心处至巷道两帮侧、由巷道两帮侧至巷道中心处的快速、高效搬移，该项发明具有结构简单、可靠、实用等优点，大大降低了井下工人的劳动强度，提高了超前液压支架的搬移效率，解决了围岩条件复杂、变形量大、巷道断面小等恶劣工况下巷道单元式超前液压支架快速、高效搬运的问题。