专利名称：连接u型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座。
背景技术：
在矿井开采过程中，采用U型钢支架的巷道多数为半圆拱或三心拱，拱半径2-; , U型钢半径在支护过程中因为在地质构造或采动作用的影响下，U型钢支架受到巷道周围岩层对其突然增大、集中的矿山压力的作用，这种情况下会导致支架被压垮，巷道产生变形，甚至造成人身伤亡事故。其次，目前许多煤矿采用单体液压支柱来加强支护，但单体液压支柱与U型钢支架连接处使用单体柱长梁多架纵向连接，并用铁链、钢筋固定，这样长梁与U型钢支架之间以及长梁与单体液压支柱之间不能良好的接合，不仅接触面小而且还可能发生滑动，所以支架承受的压力几乎分解不到单体液压支柱上，效果差。此外，上述提到加强支护的接合方法因为效果太差，造成煤矿井下采煤工作面超前支护必须不断的从U型钢支架更换成梯形木支护抬棚，这样不仅工作量大，危险性大，成本高，而且浪费了珍贵的木材资源。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，可有效解决单体液压支柱与U型钢支架接合效果差，易发生滑动，存在安全隐患及工作量大，成本高和浪费资源的问题。本发明解决的技术方案是，包括卡座体和掩片，卡座体是由直角体和上部的U型槽构成，直角体的两侧壁中心有相互连通的圆形通孔，分解和传递直角体承受的压力，在承受稳定压力的情况下减少卡座体的重量及材料，U型槽和上方的掩片固定在一起。本发明使用方便，易安装，连接效果好，占用巷道空间小，可替代和节约其他不必要的材料，为井下的安全、生产带来诸多方便，且使支护稳定和有效。
图1为本发明的结构主视图。图2为本发明的结构侧视图。图3为本发明的结构俯视图。图4为本发明安装在U型钢支架拱部的结构示意图。图5为本发明安装在U型钢支架拱部和腿部接合处的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。由图1-图5给出，本发明包括卡座体和掩片，卡座体是由直角体如和上部的U型槽4b构成，直角体的两侧壁中心有相互连通的圆形通孔5，分解和传递直角体承受的压力，在承受稳定压力的情况下减少卡座体的重量及材料，U型槽和上方的掩片1固定在一起。所述的直角体如为截面呈等腰直角三角形的平面板体，综合井下U型钢巷道承受的矿山压力的作用，U型钢巷道的加强支护在支护点的半径线与水平面40-50°的位置，直角三角形受力稳定，承受压力大，且能良好的分解巷道的围岩压力，故采用等腰直角三角形的直角体；所述的直角体如的上部和U型槽4b的下部的宽度和长度相等；所述的掩片1为长条形，至少有2个，均布在U型槽的上方；所述的U型槽4b的两侧分别有和掩片两端相对应的弧形凸体6，U型槽的两侧边缘上有置于弧形凸体内侧的弧形凸条7，弧形凸体和掩片经螺栓2与螺母3固定在一起。由上述结构可知，本发明的卡座与U型钢衔接部分是U型槽，根据不同的情况能够接合不同型号的U型钢，本发明能从相对应的U型钢底部卡合U型钢，通过掩片、螺栓和螺母可将卡座与U型钢在任何部位紧紧地卡合在一起，并且卡座下部的直角体(又称三角体， 以下同)能连接上单体液压支柱10 (又称液压支柱，以下同)并被单体液压支柱的顶盖咬合。 根据巷道所受的矿山压力的分布及变化情况，U型钢支架承受顶部和侧部的部分综合压力能很好的通过固定式连接卡座分解到单体液压支柱上。本发明可以在U型钢支架受到加大负荷前安装在合适的位置，并使用单体液压支柱支护，也可以在U型钢支架安装时在U型钢拱与腿的连接处安装，一并发挥卡缆与卡座的作用。在卡座体的等腰直角三角形的中心设计一个圆形通孔，根据该圆形通孔位置及其性质，圆形通孔能较好的分解和传递三角体承受的压力，同时分析卡座体的材料力学及设计厚度，卡座仍然能承受相应的压力。此外，圆形通孔的设计使卡座在制造时节省了不少的材料。与U型钢支架同步安装的卡座，在正常情况下，不仅用作卡缆，通过卡座的圆形通孔也可以悬挂电缆、管道、工具等一些东西；在加强支护的时候，利用链条等一些工具，通过圆形通孔可以固定单体柱长梁或者直接对单体液压支柱起到固定和防滑作用。本发明的使用工作情况如下
1、若已经安装好的U型钢支架在其后受到巷道围岩的增大压力作用时安装卡座，如图 4所示，其位置可选择在U型钢支架的拱9的某处与水平面成45°左右(大约受力比较集中的地方)的地方安装，将卡座体安装在所选择的位置，并用掩片1、螺栓2和螺母3固定卡座体，然后再用液压支柱10支撑本发明卡座，并将防滑链穿过圆形通孔5与液压支柱连接，以固定单体液压支柱并防止其滑脱，或者先用单体柱长梁安装在相邻的若干个U型钢支架的卡座下面，用链条或栓等穿过圆形通孔5固定长梁，然后在长梁下面架起若干单体液压支柱，通过长梁抬起并支撑卡座，这样的支护更稳定、更有效。2、若在安装U型钢支架时就需要加强支护，根据目前U型钢支架及巷道的情况，如图5所示，卡座体4安装的位置可以选择在U型钢支架的拱9和腿8中间的接合处，这样， 卡座可以兼做卡缆使用，在U型钢支架的拱和腿安装好的情况下，将卡座体的U型槽的位置接合在U型钢拱和腿的接合处，然后用掩片1、螺栓2和螺母3在各个螺栓孔拧紧，以固定好拱、腿以及卡座体，然后如上述步骤1所述的方法安装单体液压支柱或长梁、防滑链等设备。此情况下若安装了本发明卡座不需及时支护时，通过卡座体的圆孔5可以悬挂电缆、管道、工具等一些东西。综上所述可知，本发明的使用可以有效解决井下U型钢巷道加强支护问题，并能很好的配合U型钢支架与液压支柱的连接，以及根据支架受力特性而分解所承受的压力，同时本发明使用方便，安装容易，连接效果好，功能较多，占用巷道空间小，可替代和节约其他不必要的材料，也为井下的安全、生产带来诸多方便。
权利要求
1.一种连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，包括卡座体和掩片，其特征在于，卡座体是由直角体(4a)和上部的U型槽(4b)构成，直角体的两侧壁中心有相互连通的圆形通孔(5)，分解和传递直角体承受的压力，在承受稳定压力的情况下减少卡座体的重量及材料，U型槽和上方的掩片(1)固定在一起。
2.根据权利要求1所述的连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，其特征在于， 所述的直角体(4a)为截面呈等腰直角三角形的平面板体，综合井下U型钢巷道承受的矿山压力的作用，U型钢巷道的加强支护在支护点的半径线与水平面40-50°的位置，直角三角形受力稳定，承受压力大，能分解巷道的围岩压力。
3.根据权利要求1所述的连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，其特征在于， 所述的直角体(4a)的上部和U型槽(4b)的下部的宽度和长度相等。
4.根据权利要求1所述的连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，其特征在于， 所述的掩片(1)为长条形，至少有2个，均布在U型槽的上方。
5.根据权利要求1所述的连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，其特征在于， 所述的U型槽(4b)的两侧分别有和掩片两端相对应的弧形凸体(6)，U型槽的两侧边缘上有置于弧形凸体内侧的弧形凸条(7)，弧形凸体和掩片经螺栓(2)与螺母(3)固定在一起。
全文摘要
本发明涉及连接U型钢支架与单体液压支柱的固定式卡座，有效解决单体液压支柱与U型钢支架接合效果差，易发生滑动，存在安全隐患及工作量大，成本高和浪费资源的问题，本发明解决的技术方案是，包括卡座体和掩片，卡座体是由直角体和上部的U型槽构成，直角体的两侧壁有相互连通的圆形通孔，分解和传递直角体承受的压力，在承受稳定压力的情况下减少卡座体的重量及材料，U型槽和上方的掩片固定在一起，本发明使用方便，易安装，连接效果好，占用巷道空间小，可替代和节约其他不必要的材料，为井下的安全、生产带来诸多方便，且使支护稳定和有效。
文档编号E21D15/51GK102425436SQ20111037847
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者李化敏, 李振华, 杨发光, 杨正凯, 王文, 蒋东杰 申请人:河南理工大学