专利名称：防治煤壁片帮的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采煤防护装置，特别是涉及一种用于低应力防治煤壁片帮的
>J-U ρ α装直。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，煤炭等工业不断朝着机械化、自动化的方向发展，综合机械化采煤设备越来越广泛地应用于各种采煤设备中。工作面开采过程中，采煤机经过前后通常发生煤壁片帮，片帮煤过多、过大会给人员和设备带来一定的危害，容易诱发冒顶事故，严重影响综采工作面的产能和效能，防治煤壁片帮成为综采工作面现场管理的重点和难点。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低、可靠性高、寿命长的防治煤壁片帮的装置。本实用新型防治煤壁片帮的装置，包括动力装置，线路控制装置和执行机构，所述动力装置包括动力源、电动机、气压泵，所述线路控制装置连接在动力源和电动机之间，电动机的另一端与气压泵连接，所述执行机构包括A管和依次套装在A管外的B管、C管、D管、E管、F管，所述B管、C管、D管、E管、F管的两端均设置有截面形状为圆弧形的凹槽，所述A管、B管、C管、D管、E管、F管均为无缝钢管，F管的底部密封，动力源、线路控制装置、电动机、气压泵均安装在A管内壁上， 气压泵的外壳与A管的内壁之间密封连接，所述A管、B管、C管、D管、E管的同侧内壁上均安装有电磁离合器，所述电磁离合器包括小球、位于小球下方的电磁铁芯和绕在电磁铁芯外的电磁线圈,所述电磁离合器的电磁铁芯顶端朝向与钢管轴线相垂直，所述A管、B管、C管、D管、E管的下端均开有圆形通孔，通孔的大小与位置与小球的大小和位置相对应，小球能通过通孔卡在凹槽中，所述A管的上端圆周上铰接有多个Y连杆，Y连杆均匀分布在A管的上端圆周上，B管的上端圆周上铰接有X连杆，X连杆的数量与Y连杆的数量相同，Y连杆的下端铰接在A管的上端，X连杆的上端和下端分别铰接在Y连杆的中间、B管的上端。本实用新型防治煤壁片帮的装置，其中所述F管的外表面的下端有螺纹。本实用新型防治煤壁片帮的装置，其中所述动力源为电池。本实用新型防治煤壁片帮的装置，其中所述A管、B管、C管、D管、E管、F管的长度依次增大。本实用新型防治煤壁片帮的装置，其中所述装置外部包裹有延展性材料。本实用新型防治煤壁片帮的装置与现有技术不同之处在于本实用新型用电池做动力源，线路控制装置控制电动机正反转运动，进而带动气压泵实现气压增减，配合电磁离合器的工作实现管的伸长和收缩，最终实现当采煤机靠近时，装置收缩，当采煤机远离时，装置展开支护煤壁，有效地防护采煤机综采时煤壁片帮，操作十分简便，装置中零部件采用钢作为材料，可靠性高、寿命长。本实用新型防治煤壁片帮的装置中由电池供电，成本低，耗能少。
以下结合附图对本实用新型的防治煤壁片帮的装置作进一步说明。
图1为本实用新型防治煤壁片帮的装置展开后的结构示意图；图2为本实用新型防治煤壁片帮的装置的剖视示意图；图3为图2中I的局部放大图；图4为图2中II的放大图；图5a为本实用新型防治煤壁片帮的装置中连杆合拢时的示意图；图5b为本实用新型防治煤壁片帮的装置中连杆微微撑开时的示意图；图5c为本 实用新型防治煤壁片帮的装置中连杆继续撑开时的示意图；图5d为本实用新型防治煤壁片帮的装置中连杆全部撑开时的示意图；图6为本实用新型防治煤壁片帮的装置的内部动力控制图；图7为本实用新型防治煤壁片帮的装置收缩后的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型防治煤壁片帮的装置展开后的结构示意图。如图2、图3、图4所示，电池20、线路控制装置22、电动机1、气压泵2依次连接安装在A管3的内壁上，气压泵2的外壳与A管3的内壁之间密封连接，气压泵的进气口朝向F管8的底端，A管3外依次套装有B管4、(:管5、0管6』管74管8，4管3、8管4、(:管5、0管6』管7、？管8的长度依次增大，A管3的下端设置有圆弧形的凹槽16，B管4、C管5、D管6、E管7、F管8的两端设置有圆弧形的凹槽16^管3、8管4、(:管5、0管63管7的下端同侧内壁上均安装有电磁离合器9,电磁离合器9包括小球、位于小球下方的电磁铁芯和绕在电磁铁芯外的电磁线圈，电磁离合器9的电磁铁芯顶端朝向与钢管轴线相垂直,每一个电磁离合器9的下端面均与管的端面平行，A管3、B管4、C管5、D管6、E管7的下端均开有圆形通孔，通孔的大小与位置与小球的大小和位置相对应，小球能通过通孔卡在凹槽16中，A管3的上端圆周均匀铰接有Y连杆15，B管4的上端圆周均匀铰接有X连杆14，Y连杆15的下端铰接在A管3的上端，X连杆14的上端和下端分别绞接在Y连杆15的中间、B管4的上端。如图5a、图5b、图5c、图5d所示为本实用新型防治煤壁片帮的装置中连杆的运动轨迹图，从图5a到图5d为X连杆14和Y连杆15从合拢到撑开的示意图，从图5d到图5a为X连杆14和Y连杆15从撑开到合拢的示意图。如图6所示，电池20为装置动力源，电池20连接有线路控制装置22，线路控制装置22控制电动机的正反转进而控制气压泵使管内气压增大或减小，线路控制装置22同时控制电磁离合器9中小球的运动，当电磁离合器9通电时，电磁线圈产生的电磁力将小球顶起，当电磁离合器9断电时，电磁力消失，重力使小球回到电磁铁芯上。如图7所示，F管8的外表面的下端有螺纹，除F管8外的装置中的其它零部件均已收缩回F管8内。使用时,将该装置水平放置进煤壁5m深孔内，F管8的底部向左,初始时装置处于伸展支护状态，装置伸长为5m。动作如下:当采煤机靠近时，人工控制该装置开始收缩，此时线路控制装置22控制电动机I反转，气压泵2排气，管内压力减小，线路控制装置22控制所有电磁离合器9断电关闭，A管3向内收缩，同时拉动X连杆14与Y连杆15合拢，当A管3的下端快到B钢管4的下端口时，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3与B管4连在一起，继续向内收缩，当B管4的下端快到C钢管5的下端口时，B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的下凹槽处，使B管4与C管5连在一起，继续向内收缩，当C管5的下端快到D管6的下端口时，C管5内的电磁离合器9将小球顶起卡在D管6的下凹槽处，使C管5与D管6连在一起，继续向内收缩，当D管6的下端快到E管7的下端口时，D管6内的电磁离合器9将小球顶起卡在E管7的下凹槽处，使D管6与E管7连在一起，继续向内收缩，直到F管8的下端口停住，收缩完成。当采煤机远离时，人工控制该装置开始再次伸出，线路控制装置22控制电动机I正转，气压泵2吸气，管内压力增大，线路控制装置22控制E管7内的电磁离合器9将小球顶起卡在F管8下凹槽处，使E管7与F管8连在一起，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4内的下凹槽处，使A管3和B管4连在一起，由于气压作用，A管3和B管4向夕卜伸出，当B管4的下端口快到C管5的上端口时，B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的上凹槽处，使B管4与C管5连在一起并继续向外伸出，当C管5的下端口快到D管6的上端口时，C管5内的电磁离合器9将小球顶起卡在D管6的上凹槽处，使C钢管5与D钢管6连在一起并继续向外伸出，当D管6的下端快到E管7的上端口时，D管6内的电磁离合器9将小球顶起卡在E管7的下凹槽处，使管6与管7连在一起，然后A管3内的电磁离合器9的小球被吸回，使A管3与B管4分开，A管3继续向外伸出，并拉动X连杆14与Y连杆15撑开，支护住煤壁。当采煤机靠近时，人工控制该装置开始第二次收缩，此时线路控制装置22控制电动机I反转，气压泵2排气，管内压力减小，A管3向内收缩，同时拉动X连杆14与Y连杆15合拢，当A管3的下端快到B管4的下端口时，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3与B管4连在一起，继续向内收缩，当B管4的下端快到C管5的下端口时，B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的下凹槽处，使B管4与C管5连在一起，继续向内收缩，当C管5的下端快到D管6的下端口时，C管5内的电磁离合器9将小球顶起卡在D管6的下凹槽处，使C管5与D管6连在一起，继续向内收缩，直到E管7的下端口的电磁离合器9的上方停住，收缩完成。 当采煤机远离时，人工控制该装置开始第三次伸出，线路控制装置22控制电动机I正转，气压泵2吸气，管内压力增大，线路控制装置22控制D管6、E管7内的电磁离合器9的小球均被顶起分别卡在E管7、F管8下凹槽处，使D管6、E管7与F管8连在一起，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3和B管4连在一起，由于气压作用，A管3和B管4向外伸出，当B管4的下端快到C管5的上端口时，B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的下凹槽处，使B管4与C管5连在一起，继续向外伸出，当C管5的下端口快到D管6的上端口时，C管5内的电磁离合器9将小球顶起卡在D管6的上凹槽处，使C管5与D管6连在一起，然后A管3内的电磁离合器9将小球吸回，使A管3与B管4分开，A管3继续向外伸出，并拉动X连杆14与Y连杆15撑开，支护住煤壁。当采煤机靠近时，人工控制该装置开始第三次收缩，此时线路控制装置22控制电动机I反转，气压泵2排气，管内压力减小，A管3向内收缩，同时拉动X连杆14与Y连杆15合拢，当A管3的下端快到B管4的下端口时，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3与B管4连在一起，继续向内收缩，当B管4的下端快到C管5的下端口时，B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的下凹槽处，使B管4与C管5连在一起，继续向内收缩，直到D管6的下端口的电磁离合器9的上方停住,收缩完成。当采煤机远离时，人工控制该装置开始第四次伸出，线路控制装置22控制电动机I正转，气压泵2吸气，管内压力增大，线路控制装置22控制C管5、D管6、E管7内的电磁离合器9的小球均被顶起分别卡在D管6、E管7、F管8下凹槽处，使C管5、D管6、E管7与F管8连在一起，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3和B管4连在一起，由于气压作用，A管3和B管4向外伸出，当B管4的下端快到C管5的上端口，时B管4内的电磁离合器9将小球顶起卡在C管5的下凹槽处，使B管4与C管5连在一起，然后A管3内的电磁离合器9将小球吸回，使A管3与B管4分开，A管3继续向外伸出，并拉动X连杆14与Y连杆15撑开，支护住煤壁。当采煤机靠近时，人工控制该装置开始第四次收缩，此时线路控制装置22控制电动机I反转，气压泵2排气，管内压力减小，A管3向内收缩，同时拉动X连杆14与Y连杆15合拢，当A管3的下端快到B管4的下端口时，A管3内的电磁离合器9将小球顶起卡在B管4的下凹槽处，使A管3与B管4连在一起，继续向内收缩至C管5的下端口的阀的上方停住，收缩完成。以上所述为一个工作循环，一个工作循环为四次，每采一次煤，煤壁厚度变薄，后一次伸出比前一次伸出少一节，以达到支护不同厚度煤壁的作用。实际应用时可根据煤壁孔的深度选择适合的钢管和连杆，定制适用的电磁离合器。 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
权利要求1.一种防治煤壁片帮的装置，其特征在于:包括动力装置，线路控制装置(22)和执行机构，所述动力装置包括动力源(20)、电动机(I)、气压泵(2)，所述线路控制装置(22)连接在动力源(20)和电动机(I)之间，电动机(I)的另一端与气压泵(2)连接，所述执行机构包括A管(3)和依次套装在A管(3)外的B管(4)、C管(5)、D管(6)、E管(7)、F管(8)，所述B管(4)、(:管(5)、0管(6)3管(7)、？管(8)的两端均设置有截面形状为圆弧形的凹槽(16)，所述A管(3)、B管(4)、C管(5)、D管(6)、E管(7)、F管(8)均为无缝钢管，F管(8)的底部密封，动力源(20)、线路控制装置(22)、电动机(I)、气压泵(2)均安装在A管(3)内壁上，气压泵(2)的外壳与A管(3)的内壁之间密封连接，所述A管(3)、B管(4)、C管(5)、D管(6)、E管(7)的同侧内壁上均安装有电磁离合器(9)，所述电磁离合器(9)包括小球、位于小球下方的电磁铁芯和绕在电磁铁芯外的电磁线圈，所述电磁离合器(9 )的电磁铁芯顶端朝向与钢管轴线相垂直，所述A管(3)、B管(4)、C管(5)、D管(6)、E管(7)的下端均开有圆形通孔，通孔的大小与位置与小球的大小和位置相对应，小球能通过通孔卡在凹槽(16)中，所述A管(3)的上端圆周上铰接有多个Y连杆(15)，Y连杆(15)均匀分布在A管(3)的上端圆周上，B管(4)的上端圆周上铰接有X连杆(14)，X连杆(14)的数量与Y连杆(15)的数量相同，Y连杆(15)的下端铰接在A管(3)的上端，X连杆(14)的上端和下端分别铰接在Y连杆(15)的中间、B管(4)的上端。
2.根据权利要求1所述的防治煤壁片帮的装置，其特征在于:所述F管(8)的外表面的下端有螺纹。
3.根据权利要求2所述的防治煤壁片帮的装置，其特征在于:所述动力源(20)为电池。
4.根据权利要求3所述的防治煤壁片帮的装置，其特征在于:所述A管(3)、B管(4)、C管(5)、D管(6)、E管(7)、F管(8)的长度依次增大。
5.根据权利要求4所述的防治煤壁片帮的装置，其特征在于:所述装置外部包裹有延展性材料。
专利摘要本实用新型防治煤壁片帮的装置涉及一种用于低应力防治煤壁片帮的装置。其目的是为了提供一种成本低、可靠性高、操作简便的防治煤壁片帮的装置。本实用新型防治煤壁片帮的装置包括钢管、连杆和气压泵等，所述防治煤壁片帮的装置可水平放置于煤壁深孔内，当采煤机靠近时，利用气压缩回孔内，采煤机远离时，由孔内伸出并伸展开来支护煤壁。该防治装置能有效的防治地下采煤机在综采时的煤壁垮落，并且能耗低，使用电池作为动力源，成本低，同时钢管等零部件的使用可靠性较高，不易损坏，从而延长了装置的使用寿命。
文档编号E21D19/02GK203145970SQ20132011171
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者李占魁, 李彦, 张 浩, 严晓云 申请人:李占魁, 李彦, 张 浩