顺槽空顶区顶板支护车的制作方法

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1.本发明涉及煤矿设备技术领域，特别涉及顺槽空顶区顶板支护车。


背景技术：

2.采用综掘机或连采机对井工煤矿巷道进行掘进作业时，工艺过程主要包括截割、装载、转运煤矸、退机、空顶区临时支护、空顶区永久支护(即铺设网片并进行锚杆、锚索支护)、收尾；对于空顶区临时支护和永久支护，目前的处理方式如下：
3.利用综掘机掘进后，由运输车将前探梁运输至空顶区，进行临时支护，临时支护用时30分钟左右，且需要踩在综掘机的铲板上进行支护作业，容易滑倒，安全性能和作业效率低，人工劳动强度大，临时支护效果差；
4.利用连采机掘进结束退机后，大型锚杆机进入空顶区，大型锚杆机只能附带两根用于临时支护的液压支柱，液压支柱的间距在3.5米左右，临时支护密度小，难以保证临时支护强度；每支护一排锚杆需要移动一次大型锚杆机，无法进行锚索支护作业，顶帮锚索支护只能在大型锚杆机后面组织人员再进行登高作业，劳动强度大，效率低；而且大型锚杆机成本高，体积大，大型锚杆机宽度3.7米，而连采机宽度3.3米，连采机退机和大型锚杆机进掘进迎头时需要错车，就要每隔80米左右在帮部设一个错车硐室，增加了巷道掘进工程量；
5.另外，上述两种掘进方式的临时支护和永久支护所使用的支护材料，均还需要运输车运到空顶区，再由人工搬运支护材料进行支护工作，过程繁琐，工作量大，效率低。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种作业过程简单，有利于提高作业效率且能够显著降低人工劳动强度的顺槽空顶区顶板支护车。
7.本发明由如下技术方案实施：顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘；所述移动底盘的后端顶面竖直固定有三根以上伸缩端朝上设置的支护伸缩杆，各所述支护伸缩杆沿垂直于所述移动底盘的移动方向间隔排布设置，所述支护伸缩杆的伸缩端连接有支护顶梁；所述移动底盘的前端顶面设有驾驶室，所述驾驶室和所述支护伸缩杆之间的所述移动底盘的顶面设有上下升降的车厢；所述车厢内邻近所述支护伸缩杆的厢底上沿各所述支护伸缩杆排布方向固定有主滑道，所述主滑道上滑动设有主滑座。
8.进一步地，所述移动底盘的底面固定有伸缩端朝下设置，且与所述支护伸缩杆同轴设置的支撑伸缩杆。
9.进一步地，所述支撑伸缩杆的伸缩端固定有防滑底座。
10.进一步地，所述移动底盘的后端顶面上固定有相对于所述主滑道平行设置的副滑道，所述主滑道和所述副滑道置于所述支护伸缩杆的两侧，所述副滑道上滑动设有副滑座。
11.进一步地，所述移动底盘的后端顶面转动连接有折叠端板，所述折叠端板的上板面固定有所述副滑道；所述折叠端板的下板面与所述移动底盘的后端面之间铰接有连接撑杆，所述连接撑杆与所述移动底盘铰接的铰接轴沿所述移动底盘的后端面上下移动设置。
12.进一步地，所述车厢包括所述厢底、隔离护栏和两块折叠侧护板；在与所述主滑道两端对应的所述厢底两侧分别转动连接有一块所述折叠侧护板，每块所述折叠侧护板的上板面固定有一根折叠滑道，所述折叠滑道与所述主滑道对应的端部铰接；所述折叠侧护板的下板面和所述移动底盘的侧壁之间铰接有侧撑杆，所述侧撑杆与所述移动底盘铰接的铰接轴沿所述移动底盘的侧壁上下移动设置；所述折叠侧护板与所述驾驶室之间的所述厢底边缘固定有所述隔离护栏，所述折叠侧护板与所述隔离护栏分体卡接。
13.进一步地，其还包括支撑座、吊臂和升降推杆；所述移动底盘的前端顶面通过回转机构连接有所述支撑座，所述支撑座的顶面竖直固定有支架，所述支架的顶端与所述吊臂的一端铰接；所述升降推杆的底端与所述支撑座铰接，所述升降推杆的伸缩端与所述吊臂的底面铰接。
14.进一步地，所述吊臂包括两块板面相对平行设置的支撑板，两块所述支撑板通过连接板连接；每块所述支撑板相对的板面上分别固定有一根导向滑道，两根所述导向滑道之间的所述连接板上固定有与所述导向滑道平行设置的伸缩推杆，在两根所述导向滑道之间架设有吊装组件，所述伸缩推杆的伸缩端与所述吊装组件固定连接，所述伸缩推杆的另一端与所述吊臂的顶端铰接。
15.进一步地，所述吊装组件包括吊装销轴和两个套设在所述吊装销轴两端的导向轮；两个所述导向轮沿对应所述导向滑道滚动设置。
16.进一步地，所述回转机构包括液压马达和带有齿圈的回转支撑轴承；所述回转支撑轴承的内圈与所述移动底盘固定连接，所述回转支撑轴承的外圈与所述支撑座固定连接；所述移动底盘的顶面固定有所述液压马达，所述液压马达的输出轴与所述回转支撑轴承的齿圈传动连接。
17.本发明的优点：本发明操控移动底盘行进至空顶区的支护位置，铺设顶网结束后，控制支护伸缩杆伸出，使支护顶梁将顶网压紧在顶板上，实现临时支护；然后通过设置在主滑座上的锚杆机支设锚杆，并且通过沿主滑道调整主滑座的位置，能够实现在顶板上沿顶网成排支设锚杆；重复上述操作，直至完成顺槽支护区内顶板顶网铺设、顶板和帮部锚杆支设；本发明操作方便，能够同时实现顶板临时支护和锚杆穿设作业，作业效率高，而且结构简单，制作成本低；另外，通过移动底盘上的车厢还能放置和运输巷道内作业所需的支护材料、设备及相关物资。
附图说明：
18.图1为实施例1的结构示意图。
19.图2为图1的俯视图。
20.图3为图1的a局部放大图。
21.图4为实施例1的使用状态示意图。
22.图5为实施例2的结构示意图。
23.图6为图5的使用状态示意图。
24.图7为实施例3的结构示意图。
25.图8为图7的俯视图。
26.图9为实施例3的使用状态示意图。
27.图10为实施例4的结构示意图。
28.图11为图10的俯视图。
29.图12为图11的b向视图。
30.图13为实施例4所述折叠端板展开时的使用状态示意图。
31.图14为实施例5的结构示意图。
32.图15为图14的俯视图。
33.图16为图15的c向视图。
34.图17为图16中折叠侧护板展开时的结构示意图。
35.图18为实施例5所述折叠侧护板展开时的使用状态示意图。
36.图19为实施例6的结构示意图。
37.图20为图19的俯视图。
38.附图中各部件的标记如下：移动底盘1、主滑道2、主滑座3、主框架3.1、连接轴3.2、轴承3.3、限位轮3.4、加长支柱4、支护伸缩杆5、支护顶梁6、支撑伸缩杆7、防滑底座8、驾驶室9、副滑道10、副滑座11、锚杆机连接件12、折叠端板13、连接撑杆14、折叠滑道16、侧撑杆17、支撑座18、吊臂19、支撑板19.1、连接板19.2、升降推杆20、回转机构21、液压马达21.1、回转支撑轴承21.2、支架22、导向滑道23、吊装组件24、吊装销轴24.1、导向轮24.2、车厢25、厢底25.1、隔离护栏25.2、折叠侧护板25.3、伸缩推杆26、顶板28、顶网29、锚杆机30、锚杆31。
具体实施方式：
39.实施例1：如图1至图4所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；本实施例中，移动底盘1通过电机自行驱动运行；移动底盘1的前端顶面设有驾驶室9，在驾驶室9的工作人员能够控制移动底盘1移动到空顶区指定位置，便于施工作业；移动底盘1的后端顶面竖直固定的三根加长支柱4，各加长支柱4沿垂直于移动底盘1的移动方向间隔排布设置，在每根加长支柱4的顶端同轴固定有一根伸缩端朝上设置的支护伸缩杆5，支护伸缩杆5为液压缸，通过液压系统控制，工作人员在驾驶室9内通过操纵液压系统对应的手柄，能够实现对支护伸缩杆5的伸缩进行操控；支护伸缩杆5的伸缩端水平固定有支护顶梁6，本实施例中，支护顶梁6选用铰接顶梁，铰接顶梁为现有技术，具体结构在此不再赘述，铰接顶梁与支护伸缩杆5的顶端铰接，将铰接顶梁旋转到水平状态后，通过楔形销进行限位，保证铰接顶梁能够处于水平状态，以此能够通过控制支护伸缩杆5的伸缩杆伸出，驱动支护顶梁6支护顶板28；驾驶室9和支护伸缩杆5之间的移动底盘1的顶面通过升降机构连接有上下升降的车厢25，车厢25内能够放置井下用支护材料，升降机构选用的剪叉式升降机的驱动机构，能够实现驱动车厢25的升降，由于属于现有技术，图中没有体现；根据巷道顶板的实际高度，通过控制车厢25上升，便于站在车厢25内的工作人员在适宜的高度进行作业。
40.车厢25内邻近支护伸缩杆5的厢底25.1上沿各支护伸缩杆5排布方向固定有主滑道2，主滑道2上滑动设有主滑座3；本实施例中，设有两个主滑座3，能够安装两台锚杆机30，分别用于支护锚杆31和锚索；主滑座3包括主框架3.1，主框架3.1的两侧内壁之间水平固定连接轴3.2，在连接轴3.2上套设有轴承3.3，轴承3.3与主滑道2的顶面滚动接触，在连接轴3.2下方的主框架3.1两侧内壁对称设有水平转动的限位轮3.4，两个限位轮3.4与主滑道2
的两侧壁滚动接触，轴承3.3沿主滑道2滚动过程中，通过限位轮3.4能够保证主框架3.1移动更平稳。
41.主滑座3的顶面固定有锚杆机连接件12，本实施例中，锚杆机连接件12为防倒限位套管；本实施例中，支护作业所使用的锚杆机30为气腿式锚杆机，气腿式锚杆机的气腿底座尖端插入防倒限位套管内，实现与主滑座3的快速连接；用于在顶板28上支设锚杆31和锚索，并且通过沿主滑道2调整主滑座3的位置，能够实现在顶板28上支设成排的锚杆31。
42.使用说明：在车厢25内放置井下作业用支护材料、设备及相关物资，控制移动底盘1行进至空顶区的支护位置，在顶板28上铺设顶网29，再控制支护伸缩杆5伸出，使支护顶梁6压紧在顶板28上，进行临时支护，同时使支护顶梁6下方形成安全作业空间；工作人员站在车厢25内，通过安装在主滑座3上的锚杆机30支设锚杆31和锚索，并且通过沿主滑道2调整主滑座3的位置，能够实现在顶板28上支设一排锚杆31；在对顶板28每排锚杆31进行支设同时，车厢25上的工作人员，能够通过操控手持式锚杆机30进行巷道帮部的锚杆31支设；完成一排锚杆31和锚索支设后，控制支护伸缩杆5收缩，再移动底盘1到下一支设位置，按上述过程进行另一排锚杆31和锚索的支设，重复上述操作，直至完成空顶区内顶板28上顶网29铺设、锚杆31和锚索的支护；本发明操作方便，能够通过支护顶梁6实现顶板28的临时支护，同时能够实现在顶板28上穿设锚杆31进行支护作业，整个作业过程简单，劳动强度低，支护作业安全高效，而且本发明不需要大型锚杆机和额外的运输车，成本低，占用空间小。
43.实施例2：如图5和图6所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；其整体结构与实施例1基本相同，不同之处在于，还包括支撑伸缩杆7，支撑伸缩杆7为液压缸，通过液压系统控制，移动底盘1的底面固定有伸缩端朝下设置，且与支护伸缩杆5同轴设置的支撑伸缩杆7，支撑伸缩杆7的伸缩端固定有防滑底座8，防滑底座8的底面固定有防滑齿，通过防滑底座8增加与地面的摩擦力，提高整体稳固性；移动底盘1行进至空顶区的支护位置，控制支护伸缩杆5伸出，使支护顶梁6贴近顶板28，保证支护顶梁6与顶板28之间的空隙能够铺设一排顶网29，顶网29铺设结束后，再控制支撑伸缩杆7的伸缩杆向下伸出，防滑底座8顶紧在地面上，同时能够使支护顶梁6将顶网29压紧在顶板28上；通过设置支撑伸缩杆7能够承受临时支护时的压力，避免车体受损。
44.实施例3：如图7至图9所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；其整体结构与实施例2基本相同，不同之处在于，移动底盘1的后端顶面上固定有相对于主滑道2平行设置的副滑道10，主滑道2和副滑道10置于支护伸缩杆5的两侧，副滑道10上滑动设有副滑座11，副滑座11的结构与主滑座3的结构相同；通过设置副滑道10和副滑座11，在副滑座11上连接锚杆机30后，能够使移动底盘1在同一位置实现两排锚杆31的支设，另外，锚杆机30沿副滑道10支设锚杆31的同时，主滑道2上的锚杆机30能够同步进行锚索的支设，提高作业效率。
45.实施例4：如图10至图13所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；其整体结构与实施例3基本相同，不同之处在于，移动底盘1的后端顶面转动连接有折叠端板13，副滑道10固定在折叠端板13的上板面，将副滑道10设置在折叠端板13上，有利于移动底盘1为车厢25腾出更多空间放置支护材料，而且当副滑道10不进行作业时，将折叠端板13折起，有利于减小本发明的占地空间；移动底盘1的后端面上竖直固定有开口朝外的滑槽，在滑槽的两侧壁上分别开设有导向槽，在两个导向槽之间穿设有铰接轴，连接撑杆14的一端与折叠
端板13的下板面铰接，连接撑杆14的另一端套设在两个滑槽之间的铰接轴上，铰接轴沿滑槽上下移动设置，铰接轴移动到导向槽的底端时，折叠端板13处于水平状态，当铰接轴移动到导向槽的顶端时，折叠端板13处于竖直状态。
46.本实施例中，主滑道2上的锚杆机30支设完一排锚杆31后，首先需要将折叠端板13展开，在连接撑杆14的支撑作用下，使折叠端板13保持水平状态，然后在副滑座11上连接锚杆机30，进行另一排锚杆31的支设；本实施例中，可以用液压缸或气缸代替连接撑杆14，对折叠端板13的折叠和展开进行驱动，其中液压缸的两端分别与折叠端板13和移动底盘1的后端面铰接。
47.实施例5：如图14至图18所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；其整体结构与实施例4基本相同，不同之处在于，还包括折叠滑道16；车厢25包括厢底25.1、隔离护栏25.2和两块折叠侧护板25.3；在与主滑道2两端对应的厢底25.1两侧分别转动连接有一块折叠侧护板25.3，折叠侧护板25.3与驾驶室9之间的厢底25.1边缘固定有隔离护栏25.2，折叠侧护板25.3与隔离护栏25.2分体卡接；每块折叠侧护板25.3的上板面固定有一根折叠滑道16，折叠滑道16与主滑道2对应的端部铰接，两根折叠滑道16与主滑道2在同一平面内，且当折叠滑道16处于水平状态时，折叠滑道16顶面与主滑道2顶面平齐；折叠侧护板25.3的下板面和移动底盘1的侧壁之间铰接有侧撑杆17，侧撑杆17与移动底盘1铰接的铰接轴沿移动底盘1的侧壁上下移动设置，具体结构与实施例4中连接撑杆14的连接方式相同，在此不再赘述；本实施例，将折叠侧护板25.3展开后，通过两根折叠滑道16有利于延长主滑座3的滑行距离，增加成排穿设的锚杆31数量，有利于提高作业效率。
48.实施例6：如图19和图20所示，顺槽空顶区顶板支护车，其包括移动底盘1；其整体结构与实施例5基本相同，不同之处在于，其还包括支撑座18、吊臂19和升降推杆20；移动底盘1的前端顶面通过回转机构21连接有支撑座18，支撑座18的顶面竖直固定有支架22，支架22的顶端与吊臂19的一端铰接；升降推杆20的底端与支撑座18铰接，升降推杆20的伸缩端与吊臂19的底面铰接；回转机构21包括液压马达21.1和带有齿圈的回转支撑轴承21.2；回转支撑轴承21.2的内圈与移动底盘1固定连接，回转支撑轴承21.2的外圈与支撑座18固定连接；移动底盘1的顶面固定有液压马达21.1，液压马达21.1的输出轴与回转支撑轴承21.2的齿圈传动连接；驾驶室9设在支撑座18的顶面，本实施例中，液压马达21.1和升降推杆20均通过液压系统控制，工作人员在驾驶室9内通过操纵液压系统对应的手柄，即可能够实现对液压马达21.1和升降推杆20进行操控；本实施例中，通过控制回转机构21和升降推杆20便于快速装卸车厢25上的支护材料、设备及相关物资，提高作业效率，降低人工搬运的劳动强度。
49.吊臂19包括两块板面相对平行设置的支撑板19.1，两块支撑板19.1通过连接板19.2连接；每块支撑板19.1相对的板面上分别固定有一根导向滑道23，两根导向滑道23之间的连接板19.2上固定有与导向滑道23平行设置的伸缩推杆26，在两根导向滑道23之间架设有吊装组件24，吊装组件24包括吊装销轴24.2和两个套设在吊装销轴24.1两端的导向轮24.2，两个导向轮24.2沿对应导向滑道滚动设置；伸缩推杆26的伸缩端与吊装组件24的吊装销轴24.1固定连接，伸缩推杆26的另一端与吊臂19的顶端铰接；吊装销轴24.1中部与装卸物资进行连接，便于吊装，通过控制伸缩推杆26的伸缩，导向轮24.2沿导向滑道23移动过程中，便于调整吊装组件24的位置，更有利于快速的实现物资吊装作业。
50.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。