一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的制作方法

本实用新型属于煤矿机械技术领域，特别是涉及一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置。

背景技术：

在煤矿巷道掘进作业中，进行巷道支护是一项关乎井下人员生命安全的重要工作，其中钢带配合锚杆支护就已经在松散困难区得到充分利用，并取得了良好的效果。钢带的主要作用是提高围岩的稳固性，同时可以增加岩块之间的摩擦力，以防止岩块松动变形，从而减少巷道表面由于顶板弯曲下沉造成的拉伸破坏，利用钢带将锚杆彼此联成一个整体，从而增强整体支护能力。

目前，在完成每一轮的巷道开挖后，都是由人力完成钢带的铺设及安装，作业时，先将巷道顶板的不平整处进行镐刨处理，再靠人力将钢带托起，并使钢带与巷道顶板紧密贴合。在钢带铺设的整个过程中，巷道基本上仅能依靠围岩内部的作用力保持稳定，并且由于作业人员靠近巷道掘进面，这在稳定性较差的巷道内是极其危险的。

因此，现阶段采用的人力铺设钢带的方式存在机械化程度低、工人劳动强度大、作业安全性差、钢带铺设质量难以保障的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，摒弃了人力铺设钢带的方式，钢带能够自动完成铺设，大幅度降低了工人的劳动强度，提高了工人作业时的安全性，而且钢带铺设质量也得到进一步提高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，包括循环钢带和钢带推移组件，所述钢带推移组件包括钢带推板、推板安装座、推板翻转调整机构、链条、主动链轮、从动链轮、过渡链轮及液压马达，所述推板翻转调整机构包括推板翻转驱动液压缸、推板翻转顶块及推板翻转卡销；所述液压马达通过马达安装座固连在掘支锚联合机组主支撑后探梁下表面，所述主动链轮固定套装在液压马达的动力输出轴上；所述从动链轮通过链轮安装座连接在掘支锚联合机组主支撑前探梁下表面，从动链轮与主动链轮之间通过链条传动连接；所述过渡链轮数量若干，若干过渡链轮均布安装在掘支锚联合机组主支撑顶梁下表面，所述从动链轮与主动链轮之间的链条通过过渡链轮进行辅助支撑传动；所述推板安装座固装在链条上，所述钢带推板一端铰接在推板安装座上，钢带推板另一端为自由端；所述推板翻转卡销固装在钢带推板侧部；所述推板翻转驱动液压缸竖直固装在马达安装座上，所述推板翻转顶块固装至推板翻转驱动液压缸的活塞杆端部，推板翻转顶块与推板翻转卡销顶推配合；在所述掘支锚联合机组主支撑前探梁前端上表面固设有钢带挡块，在钢带挡块后侧的掘支锚联合机组主支撑前探梁上表面开设有钢带限位凹槽，在钢带限位凹槽侧方的掘支锚联合机组主支撑前探梁侧部固设有钢带复位导向凸块，钢带复位导向凸块上设有导向斜面；所述循环钢带采用三段式结构，包括中间钢带段和两个侧部钢带段，侧部钢带段与中间钢带段相铰接。

在所述掘支锚联合机组主支撑前探梁的下方安装有前探梁钢带辅助顶撑机构，在所述掘支锚联合机组主支撑后探梁的下方安装有后探梁钢带辅助顶撑机构，在所述掘支锚联合机组主支撑顶梁的下方安装有顶梁钢带辅助顶撑机构，前探梁钢带辅助顶撑机构、后探梁钢带辅助顶撑机构及顶梁钢带辅助顶撑机构结构相同，均包括转接板、翻转顶撑板及顶撑板翻转驱动液压缸；所述转接板固连在掘支锚联合机组主支撑前探梁/掘支锚联合机组主支撑后探梁/掘支锚联合机组主支撑顶梁上，翻转顶撑板一侧铰接在转接板上，翻转顶撑板另一侧为自由端；所述顶撑板翻转驱动液压缸一端铰接在翻转顶撑板上，顶撑板翻转驱动液压缸另一端铰接在掘支锚联合机组主支撑前探梁/掘支锚联合机组主支撑后探梁/掘支锚联合机组主支撑顶梁上。

一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设方法，采用了所述的掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，包括如下步骤：

步骤一：当掘支锚联合机组需要向前迈步时，先控制掘支锚联合机组副支撑后探梁向下摆转，以使最后方一根循环钢带的两个侧部钢带段失去顶撑，进而在重力作用下实现自然下垂，然后控制掘支锚联合机组副支撑后探梁向上摆转并恢复至水平状态；

步骤二：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁下移，以使掘支锚联合机组主支撑后探梁和掘支锚联合机组主支撑前探梁同步下移，而最后方一根循环钢带也将随着掘支锚联合机组主支撑后探梁一同下移；

步骤三：同步控制前探梁钢带辅助顶撑机构、后探梁钢带辅助顶撑机构及顶梁钢带辅助顶撑机构的顶撑板翻转驱动液压缸的活塞杆外伸，以使翻转顶撑板向下翻转，避免翻转顶撑板对循环钢带向前推移时产生干涉；

步骤四：控制推板翻转驱动液压缸的活塞杆向上伸出，以使推板翻转顶块顶靠到推板翻转卡销上，随着推板翻转顶块的不断上移，直到钢带推板达到竖直状态，然后控制推板翻转驱动液压缸的活塞杆回缩复位；

步骤五：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁向前迈步，同时启动液压马达，带动主动链轮转动，进而带动链条、从动链轮及过渡链轮转动，随着链条的转动，将同步带动推板安装座和其上的钢带推板由后向前移动，在钢带推板移动过程中，将推动循环钢带依次滑行通过掘支锚联合机组主支撑后探梁、掘支锚联合机组主支撑顶梁及掘支锚联合机组主支撑前探梁上表面，直到中间钢带段顶靠在钢带挡块上并落入钢带限位凹槽内，此时最后方一根循环钢带则移动到了最前方；而循环钢带在经过钢带复位导向凸块时，在导向斜面作用下，循环钢带的两个侧部钢带段会由下垂状态重新恢复到水平状态；

步骤六：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁上移，以使掘支锚联合机组主支撑后探梁和掘支锚联合机组主支撑前探梁同步上移，而移动到最前方的这根循环钢带也会随着掘支锚联合机组主支撑前探梁一同上移，直到这根循环钢带被掘支锚联合机组主支撑前探梁顶撑在巷道顶板之间，同时其余的循环钢带则被掘支锚联合机组主支撑顶梁和掘支锚联合机组主支撑后探梁重新顶撑在巷道顶板之间；

步骤七：同步控制前探梁钢带辅助顶撑机构、后探梁钢带辅助顶撑机构及顶梁钢带辅助顶撑机构的顶撑板翻转驱动液压缸的活塞杆回缩，以使翻转顶撑板向上翻转，通过翻转顶撑板对循环钢带的侧部钢带段进行辅助支撑；

步骤八：反向启动液压马达，进而使链条反向转动，直到钢带推板向后移动的初始位置，而在钢带推板向后移动过程中，竖直状态的钢带推板会在最前方第二根循环钢带的阻挡拨转作用下恢复到水平状态；

步骤九：控制掘支锚联合机组副支撑顶梁下移，以使掘支锚联合机组副支撑后探梁和掘支锚联合机组副支撑前探梁同步下移，直到完全脱离对所有循环钢带的顶撑；

步骤十：控制掘支锚联合机组副支撑顶梁向前迈步，然后控制掘支锚联合机组副支撑顶梁上移，以使掘支锚联合机组副支撑后探梁和掘支锚联合机组副支撑前探梁同步上移，直到恢复对所有循环钢带的顶撑；

步骤十一：重复步骤一至步骤十，实现循环钢带的循环自动铺设。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，摒弃了人力铺设钢带的方式，钢带能够自动完成铺设，大幅度降低了工人的劳动强度，提高了工人作业时的安全性，而且钢带铺设质量也得到进一步提高。

附图说明

图1为本实用新型的一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的仰视立体图；

图2为本实用新型的一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的俯视立体图(掘支锚联合机组主支撑顶梁未向前迈步时)；

图3为本实用新型的一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的俯视立体图(掘支锚联合机组副支撑后探梁向下偏转)；

图4为本实用新型的一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的俯视立体图(最后方一根循环钢带被移至最前方)；

图5为本实用新型的一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置的俯视立体图(掘支锚联合机组副支撑顶梁下移后准备向前迈步)；

图6为掘支锚联合机组的支撑组件的结构示意图；

图7为本实用新型的钢带推移组件的结构示意图；

图8为本实用新型的推板翻转调整机构的结构示意图；

图9为本实用新型的前探梁钢带辅助顶撑机构/后探梁钢带辅助顶撑机构/顶梁钢带辅助顶撑机构的结构示意图；

图10为本实用新型的循环钢带的结构示意图；

图11为图3中i部放大图；

图12为图4中ii部放大图；

图13为图6中iii部放大图；

图14为图7中vi部放大图；

图中，1—钢带推板，2—推板安装座，3—链条，4—主动链轮，5—从动链轮，6—过渡链轮，7—液压马达，8—推板翻转驱动液压缸，9—推板翻转顶块，10—推板翻转卡销，11—马达安装座，12—掘支锚联合机组主支撑后探梁，13—掘支锚联合机组主支撑前探梁，14—掘支锚联合机组主支撑顶梁，15—钢带挡块，16—钢带限位凹槽，17—钢带复位导向凸块，18—导向斜面，19—前探梁钢带辅助顶撑机构，20—后探梁钢带辅助顶撑机构，21—顶梁钢带辅助顶撑机构，22—转接板，23—翻转顶撑板，24—顶撑板翻转驱动液压缸，25—循环钢带，26—中间钢带段，27—侧部钢带段，28—掘支锚联合机组副支撑后探梁，29—掘支锚联合机组副支撑顶梁，30—掘支锚联合机组副支撑前探梁，31—链轮安装座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～14所示，一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，包括循环钢带25和钢带推移组件，所述钢带推移组件包括钢带推板1、推板安装座2、推板翻转调整机构、链条3、主动链轮4、从动链轮5、过渡链轮6及液压马达7，所述推板翻转调整机构包括推板翻转驱动液压缸8、推板翻转顶块9及推板翻转卡销10；所述液压马达7通过马达安装座11固连在掘支锚联合机组主支撑后探梁12下表面，所述主动链轮4固定套装在液压马达7的动力输出轴上；所述从动链轮5通过链轮安装座31连接在掘支锚联合机组主支撑前探梁13下表面，从动链轮5与主动链轮4之间通过链条3传动连接；所述过渡链轮6数量若干，若干过渡链轮6均布安装在掘支锚联合机组主支撑顶梁14下表面，所述从动链轮5与主动链轮4之间的链条3通过过渡链轮6进行辅助支撑传动；所述推板安装座2固装在链条3上，所述钢带推板1一端铰接在推板安装座2上，钢带推板1另一端为自由端；所述推板翻转卡销10固装在钢带推板1侧部；所述推板翻转驱动液压缸8竖直固装在马达安装座11上，所述推板翻转顶块9固装至推板翻转驱动液压缸8的活塞杆端部，推板翻转顶块9与推板翻转卡销10顶推配合；在所述掘支锚联合机组主支撑前探梁13前端上表面固设有钢带挡块15，在钢带挡块15后侧的掘支锚联合机组主支撑前探梁13上表面开设有钢带限位凹槽16，在钢带限位凹槽16侧方的掘支锚联合机组主支撑前探梁13侧部固设有钢带复位导向凸块17，钢带复位导向凸块17上设有导向斜面18；所述循环钢带25采用三段式结构，包括中间钢带段26和两个侧部钢带段27，侧部钢带段27与中间钢带段26相铰接。

在所述掘支锚联合机组主支撑前探梁13的下方安装有前探梁钢带辅助顶撑机构19，在所述掘支锚联合机组主支撑后探梁12的下方安装有后探梁钢带辅助顶撑机构20，在所述掘支锚联合机组主支撑顶梁14的下方安装有顶梁钢带辅助顶撑机构21，前探梁钢带辅助顶撑机构19、后探梁钢带辅助顶撑机构20及顶梁钢带辅助顶撑机构21结构相同，均包括转接板22、翻转顶撑板23及顶撑板翻转驱动液压缸24；所述转接板22固连在掘支锚联合机组主支撑前探梁13/掘支锚联合机组主支撑后探梁12/掘支锚联合机组主支撑顶梁14上，翻转顶撑板23一侧铰接在转接板22上，翻转顶撑板23另一侧为自由端；所述顶撑板翻转驱动液压缸24一端铰接在翻转顶撑板23上，顶撑板翻转驱动液压缸24另一端铰接在掘支锚联合机组主支撑前探梁13/掘支锚联合机组主支撑后探梁12/掘支锚联合机组主支撑顶梁14上。

一种掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设方法，采用了所述的掘支锚联合机组用循环钢带自动铺设装置，包括如下步骤：

步骤一：当掘支锚联合机组需要向前迈步时，先控制掘支锚联合机组副支撑后探梁28向下摆转，以使最后方一根循环钢带25的两个侧部钢带段27失去顶撑，进而在重力作用下实现自然下垂，然后控制掘支锚联合机组副支撑后探梁28向上摆转并恢复至水平状态；

步骤二：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁14下移，以使掘支锚联合机组主支撑后探梁12和掘支锚联合机组主支撑前探梁13同步下移，而最后方一根循环钢带25也将随着掘支锚联合机组主支撑后探梁12一同下移；

步骤三：同步控制前探梁钢带辅助顶撑机构19、后探梁钢带辅助顶撑机构20及顶梁钢带辅助顶撑机构21的顶撑板翻转驱动液压缸24的活塞杆外伸，以使翻转顶撑板23向下翻转，避免翻转顶撑板23对循环钢带25向前推移时产生干涉；

步骤四：控制推板翻转驱动液压缸8的活塞杆向上伸出，以使推板翻转顶块9顶靠到推板翻转卡销10上，随着推板翻转顶块9的不断上移，直到钢带推板1达到竖直状态，然后控制推板翻转驱动液压缸8的活塞杆回缩复位；

步骤五：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁14向前迈步，同时启动液压马达7，带动主动链轮4转动，进而带动链条3、从动链轮5及过渡链轮6转动，随着链条3的转动，将同步带动推板安装座2和其上的钢带推板1由后向前移动，在钢带推板1移动过程中，将推动循环钢带25依次滑行通过掘支锚联合机组主支撑后探梁12、掘支锚联合机组主支撑顶梁14及掘支锚联合机组主支撑前探梁13上表面，直到中间钢带段26顶靠在钢带挡块15上并落入钢带限位凹槽16内，此时最后方一根循环钢带25则移动到了最前方；而循环钢带25在经过钢带复位导向凸块17时，在导向斜面18作用下，循环钢带25的两个侧部钢带段27会由下垂状态重新恢复到水平状态；

步骤六：控制掘支锚联合机组主支撑顶梁14上移，以使掘支锚联合机组主支撑后探梁12和掘支锚联合机组主支撑前探梁13同步上移，而移动到最前方的这根循环钢带25也会随着掘支锚联合机组主支撑前探梁13一同上移，直到这根循环钢带25被掘支锚联合机组主支撑前探梁13顶撑在巷道顶板之间，同时其余的循环钢带25则被掘支锚联合机组主支撑顶梁14和掘支锚联合机组主支撑后探梁12重新顶撑在巷道顶板之间；

步骤七：同步控制前探梁钢带辅助顶撑机构19、后探梁钢带辅助顶撑机构20及顶梁钢带辅助顶撑机构21的顶撑板翻转驱动液压缸24的活塞杆回缩，以使翻转顶撑板23向上翻转，通过翻转顶撑板23对循环钢带25的侧部钢带段27进行辅助支撑；

步骤八：反向启动液压马达7，进而使链条3反向转动，直到钢带推板1向后移动的初始位置，而在钢带推板1向后移动过程中，竖直状态的钢带推板1会在最前方第二根循环钢带25的阻挡拨转作用下恢复到水平状态；

步骤九：控制掘支锚联合机组副支撑顶梁29下移，以使掘支锚联合机组副支撑后探梁28和掘支锚联合机组副支撑前探梁30同步下移，直到完全脱离对所有循环钢带25的顶撑；

步骤十：控制掘支锚联合机组副支撑顶梁29向前迈步，然后控制掘支锚联合机组副支撑顶梁29上移，以使掘支锚联合机组副支撑后探梁28和掘支锚联合机组副支撑前探梁30同步上移，直到恢复对所有循环钢带25的顶撑；

步骤十一：重复步骤一至步骤十，实现循环钢带25的循环自动铺设。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。