一种矿洞局部支承设备的制作方法

本发明属于采矿与矿洞支撑的技术领域，尤其是涉及一种矿洞局部支承设备。

背景技术：

我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义，现有技术中的支撑设备多采用简单的液压支撑，没有相应的锁止以及防止倾倒的结构，且不便于在矿洞中转移，因此，对于矿洞支撑设备的改良是值得我们研究的。

例如，中国专利文献公开了一种新型煤矿井下支护装置，【申请号：201821969981.0】，包括第一防护板，所述第一防护板的下表面固定连接有第一减震器，所述第一减震器包括外壳，所述外壳的内顶壁固定连接有第一承压板，所述第一承压板的下表面固定连接有减震弹簧，所述减震弹簧的底端固定连接第二承压板，所述第二承压板的下表面固定连接有承压块。该新型煤矿井下支护装置，通过照明灯的设置，起到了照明得作用，增加了矿洞的亮度，提高了施工人员的人身安全，避免了磕碰的发生，通过底板、活动板和液压支架的设置，起到了支撑的作用，能够有效保证装置本体的稳定性及牢固性。

上述方案中的一种新型煤矿井下支护装置，虽保证装置本体的稳定性及牢固性，但对于不利于设备的转移，且没有相应的防倾倒措施。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述问题，提供了一种矿洞局部支承设备，利用辅助支撑装置增加了支撑的稳定性，且辅助支撑装置下移的过程中驱动竖直插入块装置与水平插入块装置，一方面驱动竖直插入块装置与水平插入块装置移动稳定整个支承设备，另一方面竖直插入块装置能给辅助支撑装置一个反向力，限制辅助支撑设备持续下塌。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种矿洞局部支承设备，包括上端面设有安装柱的底板，其特征在于：所述的安装柱上安装有液压支撑装置，所述的液压支撑装置两侧设置有辅助支撑装置，所述的辅助支撑装置包括对称设置的叉架组件，每个所述的叉架组件两侧分别活动安装于第一滑轨、第二滑轨上，所述的第一滑轨、所述的第二滑轨远离所述的安装柱的一侧均设置有竖直插入块装置，每个所述的插入块装置远离所述的安装柱的一侧均设置有水平插入块装置，所述的安装柱上还安装有车轮装置。

作为优选，所述的液压支撑装置包括固定安装于所述的安装柱上的第一液压缸，所述的第一液压缸的第一液压杆上端固定安装有支撑板，所述的支撑板上端固设有密封气仓，所述的密封气仓上端固设有弹性加厚板。

作为优选，所述的辅助支撑装置固定安装于所述的底板一侧的第二液压缸，所述的第二液压缸的液压杆前端固定安装有连杆，所述的液压杆的中心轴与所述的第一滑轨相互平行，所述的连杆活动安装于所述的底板上设置矩形腔内，所述的矩形腔高度小于所述的第一滑轨的高度，所述的矩形腔两侧与所述的第一滑轨相互导通，所述的连杆两侧对称设置所述的叉架组件。

作为优选，所述的叉架组件与所述的连杆一侧固定相连的第一滑块，所述的第一滑块上端活动安装有第一叉架，所述的第一叉架的中段与第二叉架的中段通过圆柱杆活动连接，且所述的圆柱杆固定安装于所述的第二叉架上设置的矩形槽内，所述的第一叉架穿过所述的矩形槽，所述的第一叉架、所述的第二叉架的上端分别通过第一t形柱、第二t形柱与第一直槽口、第二直槽口活动配合连接，所述的第二叉架中段靠近所述的安装柱的一侧通过第三t形柱与第三直槽口活动配合连接，所述的第一直槽口、所述的第二直槽口均水平且对称设置于所述的支撑板一侧，所述的第三直槽口竖直设置于所述的安装柱一侧，所述的第二叉架下端活动安装于第二滑块上，且所述的第二滑块与所述的第二滑轨活动配合连接。

作为优选，所述的竖直插入块装置包括下端穿透所述的底板的第一运行槽，且所述的第一运行槽设置于所述的所述的第一滑轨、所述的第二滑轨下端，每个所述的第一运行槽内均活动安装有梯形块，且所述的梯形块朝向所述的叉架组件的一侧设有自上而下宽度逐渐增加的斜面，所述的梯形块上端两侧固定安装有矩形块，所述的矩形块下端通过第一弹簧与槽口的下端面相连，所述的梯形块下端还设有若干自上而下直径逐渐减小的竖直插入块。

作为优选，所述的水平插入块装置包括固定安装于所述的梯形块远离所述的斜面一侧的安装块，所述的安装块上活动安装有压板，所述的压板上端固定安装有圆柱推杆，且所述的压板、所述的圆柱推板分别活动安装于第二运行槽、弧形槽内，且所述的弧形槽上端穿透所述的底板上端面，所述的压板下端设有伸缩气仓，所述的伸缩气仓下端固定安装有固定仓，且所述的固定仓固定安装于所述的底板下端，所述的固定仓远离所述的圆柱推杆的一侧设有圆柱通槽，所述的圆柱通槽内安装有活塞块，所述的活塞块远离所述的圆柱推杆的一侧固设有水平插入块，且所述的水平插入块自所述的活塞块像所述的底板边缘直径之间减小。

作为优选，所述的车轮装置包括设置于所述的底板下端的车轮仓，且所述的车轮仓的高度大于所述的梯形块的高度，所述的车轮仓下端活动安装有隔板，且所述的隔板上端面通过第二弹簧与所述的底板相连，所述的车轮仓内活动安装有安装板，所述的安装板下端面固定安装有万向轮，所述的安装板上端面至少安装有一根贯穿所述的安装柱的圆轴，所述的圆轴上端固设有圆板，且所述的圆板的直径大于所述的圆轴的直径，所述的圆板下端通过第三弹簧与圆柱槽的下端面相连，且所述的圆柱槽高度大于所述的车轮仓的高度，所述的车轮装置还包括固定安装于所述的支撑板下端面的顶杆，所述的顶杆与所述的圆板的中心轴线重合，且所述的顶杆直径不大于所述的圆板的直径。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明中设置的液压支撑装置的第一液压缸撑起支撑板的同时，第二液压缸同步带动辅助支撑装置上移，从而保持支撑板的平衡，且竖直设置的第一液压缸与竖直设置的第二液压缸配合使用使得整个设备更加稳定，而支撑板上端设置的密封气仓能够使得支撑板上端与凹凸不平的矿洞顶面紧密贴合，使得支撑板的支撑效果更好，而弹性加厚板的设置可避免尖锐的石头戳破密封气仓，此外，辅助支撑设备的第一叉架、第二叉架交叉设置在支撑板的一侧，一方面有利于保持支撑板的平衡，另一方面第一叉架、第二叉架倾斜设置，还有利于第一叉架、第二叉架将受到的力分解为竖直方向和水平方向，竖直方向的力，有利于整个设备两侧的平稳，而水平方向的力有利于在发生塌陷时，第一滑块、第二滑块分别与对应侧的梯形块接触，使得梯形块一方面能给对应侧的第一滑块或第二滑块一个反向力，限制第一滑块或第二滑块继续滑动，而梯形块另一方面受到第一滑块或第二滑块的力会带动水平插入块下移插入地面，进一步保障整个设备的稳定。

2.本发明中设置的水平插入块装置的伸缩气仓通过压板与梯形块实现联动，使得梯形块受到第一滑块或第二滑块的力下移时带动伸缩气仓下移，从而使伸缩气仓体积减小，伸缩气仓内的气压推动水平插入块伸出圆柱通槽插入矿壁的侧面，防止整个设备倾倒，且压板活动安装在安装块上，压板可在圆柱推杆的作用下沿着第二运行槽转动到离开伸缩气仓上端的位置，便于转移整个设备时，压板随着梯形块下移，但不压缩伸缩气仓，使得水平插入块不会干涉整个设备的移动。

3.本发明中设置的车轮装置由安装在支撑板上的顶杆进行控制，使得液压装置带动支撑板下移到一定位置时，顶杆才会作用在圆板上端，使得圆板带动圆轴、安装板同步下移，进一步使得万向轮被推出车轮仓，便于万向轮对整个设备进行转移，且顶杆设置在支撑板上，使得车轮装置不会影响竖直插入块装置、水平插入块装置的使用，此外，车轮仓与隔板的设置有利于对万向轮进行防护。

附图说明

图1是本发明设备的结构图。

图2是本发明设备在竖直插入块装置位置的立体剖视图。

图3是本发明设备图2中a位置的放大图。

图4是本发明设备竖直插入块装置与水平插入块装置的位置示意图。

图5是本发明设备在车轮装置的立体剖视图。

图6是本发明设备图5中b位置的放大图。

图中，底板1、安装柱11、第一滑轨12、第二滑轨13、液压支撑装置2、第一液压缸21、第一液压杆22、支撑板23、密封气仓24、弹性加厚板25、辅助支撑装置3、第二液压缸31、第二液压杆32、连杆33、矩形腔34、叉架组件c、第一滑块c1、第一叉架c2、第二叉架c3、圆柱杆c4、矩形槽c5、第一t形柱c6、第二t形柱c7、第一直槽口c8、第二直槽口c9、第三t形柱c10、第三直槽口c11、第二滑块c12、竖直插入块装置4、第一运行槽41、梯形块42、斜面43、矩形块44、第一弹簧45、槽口46、竖直插入块47、水平插入块装置5、安装块51、压板52、圆柱推杆53、第二运行槽54、弧形槽55、伸缩气仓56、固定仓57、圆柱通槽58、活塞块59、水平插入块50、车轮装置6、车轮仓61、隔板62、第二弹簧63、安装板64、万向轮65、圆轴66、圆板67、第三弹簧68、圆柱槽69、顶杆60。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种矿洞局部支承设备，包括上端面设有安装柱11的底板1，其特征在于：安装柱11上安装有液压支撑装置2，液压支撑装置两侧设置有辅助支撑装置3，辅助支撑装置3包括对称设置的叉架组件c，每个叉架组件c两侧分别活动安装于第一滑轨12、第二滑轨13上，第一滑轨12、第二滑轨13远离安装柱11的一侧均设置有竖直插入块装置4，每个插入块装置4远离安装柱11的一侧均设置有水平插入块装置5，安装柱11上还安装有车轮装置6。

具体地说，液压支撑装置2包括固定安装于安装柱11上的第一液压缸21，第一液压缸21的第一液压杆22上端固定安装有支撑板23，支撑板23上端固设有密封气仓24，密封气仓24上端固设有弹性加厚板25，本装置中密封气仓24有利于增大摩擦力。

进一步地说，辅助支撑装置3固定安装于底板1一侧的第二液压缸31，第二液压缸31的第二液压杆32前端固定安装有连杆33，第二液压杆32的中心轴与第一滑轨12相互平行，连杆33活动安装于底板1上设置矩形腔34内，矩形腔34高度小于第一滑轨12的高度，矩形腔34两侧与第一滑轨12相互导通，连杆33两侧对称设置叉架组件c。

更进一步地说，叉架组件c与连杆33一侧固定相连的第一滑块c1，第一滑块c1上端活动安装有第一叉架c2，第一叉架c2的中段与第二叉架c3的中段通过圆柱杆c4活动连接，且圆柱杆c4固定安装于第二叉架c3上设置的矩形槽c5内，第一叉架c2穿过矩形槽c5，第一叉架c2、第二叉架c3的上端分别通过第一t形柱c6、第二t形柱c7与第一直槽口c8、第二直槽口c9活动配合连接，第二叉架c3中段靠近安装柱11的一侧通过第三t形柱c10与第三直槽口c11活动配合连接，第一直槽口c8、第二直槽口c9均水平且对称设置于支撑板23一侧，第三直槽口c11竖直设置于安装柱11一侧，第二叉架c3下端活动安装于第二滑块c12上，且第二滑块c12与第二滑轨13活动配合连接。

再进一步地说，竖直插入块装置4包括下端穿透底板1的第一运行槽41，且第一运行槽41设置于第一滑轨12、第二滑轨13下端，每个第一运行槽41内均活动安装有梯形块42，且梯形块42朝向叉架组件c的一侧设有自上而下宽度逐渐增加的斜面43，梯形块42上端两侧固定安装有矩形块44，矩形块44下端通过第一弹簧45与槽口46的下端面相连，梯形块42下端还设有若干自上而下直径逐渐减小的竖直插入块47。

进一步地说，水平插入块装置5包括固定安装于梯形块42远离斜面43一侧的安装块51，安装块51上活动安装有压板52，压板52上端固定安装有圆柱推杆53，且压板52、圆柱推板53分别活动安装于第二运行槽54、弧形槽55内，且弧形槽55上端穿透底板1上端面，压板52下端设有伸缩气仓56，伸缩气仓56下端固定安装有固定仓57，且固定仓57固定安装于底板1下端，固定仓57远离圆柱推杆53的一侧设有圆柱通槽58，圆柱通槽58内安装有活塞块59，活塞块59远离圆柱推杆53的一侧固设有水平插入块50，且水平插入块50自活塞块59像底板1边缘直径之间减小，本装置中的伸缩气仓56内可设置弹簧，便于伸缩气仓56回弹到最大体积状态，伸缩气仓56也可在用弹性较好的橡胶进行制作，使得伸缩气仓56能够在自身弹性回复力的作用下恢复到最大体积状态。

具体地说，车轮装置6包括设置于底板1下端的车轮仓61，且车轮仓61的高度大于梯形块42的高度，车轮仓61下端活动安装有隔板62，且隔板62上端面通过第二弹簧63与底板1相连，车轮仓61内活动安装有安装板64，安装板64下端面固定安装有万向轮65，安装板64上端面至少安装有一根贯穿安装柱11的圆轴66，圆轴66上端固设有圆板67，且圆板67的直径大于圆轴66的直径，圆板67下端通过第三弹簧68与圆柱槽69的下端面相连，且圆柱槽69高度大于车轮仓61的高度，车轮装置6还包括固定安装于支撑板23下端面的顶杆60，顶杆60与圆板67的中心轴线重合，且顶杆60直径不大于圆板67的直径。

工作原理：初始状态时，所有装置均处于静止状态，第一液压杆22、第二液压杆32均处于最小伸程位置，支撑板23处于靠近底板1的下极限位置，第一叉架c2与第二叉架c3之间夹角最大，第一滑块c1、第二滑块c12分别位于远离第一滑轨12、第二滑轨13远离安装柱11的一侧的极限位置，第一滑块c1与第二滑块c12均位于对应侧梯形块42上端，压板52位于第二运行槽54一侧极限位置，此时压板52下端不与伸缩气仓56上端接触，顶杆60的下端与圆板67紧密接触，圆板67位于圆柱槽69靠近底板1一侧的下极限位置，隔板62在万向轮65与圆轴66作用下处于竖直状态，万向轮65下端伸出车轮仓，第一弹簧45、第三弹簧68处于压缩状态，第二弹簧63处于拉伸状态，当需要使用本产品时，先利用万向轮65将整个设备推到指定支撑位置，并将圆柱通槽58的槽口朝向矿洞的侧壁一侧，再同时开启第一液压缸21、第二液压缸31，使得第一液压缸21撑起支撑板23的同时，第二液压缸31的连杆33同步推动第一滑块c1沿着矩形腔34向靠近安装柱11一侧移动，进一步带动第一叉架c2、第二叉架c3上移，从而保持支撑板23的平衡上移，第一叉架c2、第二叉架c3上移（即第一叉架c2、第二叉架c3与水平面夹角增大）过程中，第一滑块c1、第二滑块c12向靠近安装柱11一侧移动，直至第一滑块c1、第二滑块c12与梯形块42不接触，竖直插入块47在第一弹簧45作用下收入底板1上设置的第一运行槽41内，直至上支撑板23的上端的密封气仓24与矿洞顶端紧密贴合，同时关闭第一液压缸21、第二液压缸31，支撑板23上移的过程中，顶杆60同步上移，使得圆板67在第三弹簧68弹性回复力的作用下上移，进一步带动万向轮65上移，直到顶杆60下端与圆板67不接触，万向轮65收入车轮仓61内，隔板62在第二弹簧63的作用下处于水平状态，最后拨动圆柱推杆53，使得圆柱推杆53带动压板52沿着第二运行槽54移动到伸缩气仓56的上端，当支撑板23过载时，支撑板23若下移，第一叉架c2、第二叉架c3分别驱动第一滑块c1、第二滑块c12向远离安装柱11一侧移动，使得第一滑块c1、第二滑块c12与对应侧梯形块42的斜面43接触，向下压梯形块42，使得竖直插入块47插入地面，对设备进行固定，与此同时梯形块42下移受阻，进一步限制第一滑块c1、第二滑块c12继续移动，梯形块42下移的同时，压杆52挤压伸缩气仓56，使得伸缩气仓56与固定仓57组成的密闭空间体积减小，压强增大，从而使得活塞块59带动水平插入块50向矿洞侧壁移动，使得水平插入块50插入矿洞侧壁，固定整个设备。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了底板1、安装柱11、第一滑轨12、第二滑轨13、液压支撑装置2、第一液压缸21、第一液压杆22、支撑板23、密封气仓24、弹性加厚板25、辅助支撑装置3、第二液压缸31、第二液压杆32、连杆33、矩形腔34、叉架组件c、第一滑块c1、第一叉架c2、第二叉架c3、圆柱杆c4、矩形槽c5、第一t形柱c6、第二t形柱c7、第一直槽口c8、第二直槽口c9、第三t形柱c10、第三直槽口c11、第二滑块c12、竖直插入块装置4、第一运行槽41、梯形块42、斜面43、矩形块44、第一弹簧45、槽口46、竖直插入块47、水平插入块装置5、安装块51、压板52、圆柱推杆53、第二运行槽54、弧形槽55、伸缩气仓56、固定仓57、圆柱通槽58、活塞块59、水平插入块50、车轮装置6、车轮仓61、隔板62、第二弹簧63、安装板64、万向轮65、圆轴66、圆板67、第三弹簧68、圆柱槽69、顶杆60等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。