一种用于掘进机的支护辅助装置的制作方法

本发明属于煤矿开采领域，更具体地说，本发明涉及一种用于掘进机的支护辅助装置。

背景技术：

巷掘进的临时支护是长期困扰安全生产的一个技术难题。由于传统的临时支护都是采用单体配合顶梁支护，巷道掘进后空顶区域顶板支护不及时，全部为人工作业，安全威胁大，劳动强度高，支护速度慢，且经常会发生顶板掉矸伤人事故；现有技术中机载超前临时支护只适应比较平缓的顶板，难以适应顶板的不同变化：例如尖顶、斜顶、波折顶等特殊情况，因此，并不能适用于复杂多变的实际环境。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于多种不同巷道环境的且用于掘进机的支护辅助装置。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于掘进机的支护辅助装置，该装置设置在掘进机输出端的顶部且与其两侧相连接，装置中包括用于保护掘进机顶部的折叠支架和用于折叠支架沿掘进机轴线方向平移的折叠油缸以及液压控制系统，折叠油缸的两端分别与掘进机和折叠支架相铰接，折叠油缸设置有用于控制其运动的控制阀，液压控制系统通过控制阀与折叠油缸的信号输入端相连，支架与掘进机相连的两侧分别对称设置有可调节长度的立柱。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述支架中包括用于防护掘进机输出端顶部的顶架和用于支撑顶架于掘进机两侧的两根对称设置的立柱，立柱内设置有用于其伸缩的升降油缸，立柱由上下设置的内支柱和外立柱构成，该内立柱的截面小于外立柱的截面且内立柱的底端置于外立柱对应位置的凹口内，且内立柱和外立柱之间设置有所述升降油缸，内立柱通过升降油缸调整整个立柱的长度，且升降油缸通过所述液压控制系统控制其升降。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述支架与所述立柱顶端之间还设置有用于配合所述顶架支撑的支撑油缸，支撑油缸的两端分别与立柱和顶架相铰接，并且立柱顶端和顶架相连的位置中设置有连接件，立柱通过连接件与顶架相铰接，支撑油缸通过所述液压控制系统控制顶架与立柱之间的相对位置。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述液压控制系统包括可编程逻辑控制器和多个控制阀，可编程逻辑控制器设置有对应于多个控制阀的多个信号输出端且通过信号输出端输出控制信号于控制阀且传递于相对应的油缸。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述折叠油缸采用的型号为hsg63，杆径为50毫米，行程80厘米。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述支撑油缸采用型号为hsg63，杆径为40毫米，行程为60厘米，所述连接件采用内孔半径18毫米，外径32毫米，总长85毫米的万向联轴器。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述支架与连接件相连的位置开设有对应的固定凹槽，连接件的一端通过固定凹槽与支架相应的一端相固接。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述可编程逻辑控制器分别通过不同的控制阀对应连接于沿轴线两侧对称的两个所述折叠油缸、两个所述折叠油缸、两个所述升降油缸，并且可编程逻辑控制器与每个独立的油缸之间均设置成独立控制。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述对称设置的两个升降油缸底部设置有油路相连的u型管道，在该u型管道的中轴线对应的底部设置有平衡阀。

本发明公开的一种用于掘进机的支护辅助装置，所述平衡阀采用型号为zy47f-16的流量控制阀。

采用本技术方案，本案通过油缸控制支架支撑展开、收回折叠动作，为保证在倾斜顶板下超前支护上护板与左右两个油缸连接的铰接架在上护板倾斜时不相互卡阻，特对支护机上护板与铰接架铰接处进行了开槽设计，并把铰接件改进为万向联轴器，保证支护机上护板倾斜动作时不卡阻，为适应不同现场条件的平顶、倾斜顶的支护要求，本案在调整支护辅助装置的工作位置时，通过调整掘进机输出端的位置以及控制油缸动作确定支架的工作位置，将原有的部分液压系统由同步控制改善为单独控制，并且升降油缸之间设置有用于保护其内液压差的平衡阀，以达到异步动作控制的目的，确保支架能够及时的调整到相应的支护状态，使得掘进机可以在复杂的巷道环境中进行工作，并且保障现场工作人员的安全。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明支护辅助装置组合于掘进机的结构示意侧视图；

图2为本发明中连接件在倾斜状态下的结构示意图；

图3为本发明中平衡阀的工作原理图；

图4为本发明中液压系统的原理图。

图中标记为：1、顶架；2、外立柱；3、支撑油缸；4、折叠油缸；5、升降油缸；6、内立柱；7、掘进机输出端；8、平衡阀；9、控制阀；10、多个油缸。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

图1为本发明支护辅助装置组合于掘进机的结构示意侧视图，如图1所示的一种用于掘进机的支护辅助装置，该装置设置在掘进机输出端7的顶部且与其两侧相连接，装置中包括用于保护掘进机顶部的折叠支架和用于折叠支架沿掘进机轴线方向平移的折叠油缸4以及液压控制系统，折叠油缸4的两端分别与掘进机和折叠支架相铰接，折叠油缸4设置有用于控制其运动的控制阀，液压控制系统通过控制阀与折叠油缸4的信号输入端相连，支架与掘进机相连的两侧分别对称设置有可调节长度的立柱，支架中包括用于防护掘进机输出端顶部的顶架1和用于支撑顶架于掘进机两侧的两根对称设置的立柱，立柱内设置有用于其伸缩的升降油缸5，立柱由上下设置的内支柱6和外立柱2构成，该内立柱6的截面小于外立柱2的截面且内立柱的底端置于外立柱2对应位置的凹口内，且内立柱6和外立柱2之间设置有所述升降油缸5，内立柱6通过升降油缸5调整整个立柱的长度，且升降油缸5通过液压控制系统控制其升降，支架与立柱顶端之间还设置有用于配合所述顶架支撑的支撑油缸3，支撑油缸3的两端分别与立柱和顶架1相铰接，并且立柱顶端和顶架1相连的位置中设置有连接件，立柱通过连接件与顶架1相铰接，支撑油缸3通过液压控制系统控制顶架1与立柱之间的相对位置。

图2为本发明中连接件在倾斜状态下的结构示意图，如图所示的立柱顶端和顶架相连的位置中设置有连接件，支架与连接件相连的位置开设有对应的固定凹槽，连接件的一端通过固定凹槽与支架相应的一端相固接，该连接件采用内孔半径18毫米，外径32毫米，总长85毫米的万向联轴器，使用这种类型的连接件可以符合由油缸控制下产生的多种不同铰接状态，使得支架和连接件之间具有更高的自由度，以配合各种不同情况下的顶架倾斜情况。

图3为本发明中平衡阀的工作原理图(该图为平衡阀与升降油缸之间的控制原理)，如图3所示的对称设置的两个升降油缸底部设置有油路相连的u型管道，在该u型管道的中轴线对应的底部设置有平衡阀，如果不用u型管，换成联通的其他设置方式也可以，本案仅以u型管为例，描述本案中平衡阀的设置原理，平衡阀采用型号为zy47f-16的流量控制阀，也可以采用同类型的其他型号作为替代。

本案的折叠油缸和支撑油缸均采用型号为hsg63，分别根据各自的需求采用不同杆径和不同行程的杆径为50毫米，行程80厘米及杆径为40毫米，行程为60厘米，也可以根据实际需求采取其他型号或者参数的油缸(不拘泥于本案中描述的型号)，但是其功能均为配合伸缩使用。

图4为本发明中液压系统的原理图，如图所示的液压控制系统包括可编程逻辑控制器和多个控制阀9，可编程逻辑控制器(d)设置有对应于多个控制阀的多个信号输出端且通过信号输出端输出控制信号于控制阀且传递于相对应的油缸，编程逻辑控制器分别通过不同的控制阀对应连接于沿轴线两侧对称的两个所述折叠油缸、两个所述折叠油缸、两个所述升降油缸，并且可编程逻辑控制器与每个独立的油缸之间均设置成独立控制；图示中的油缸其实对应于本案的油缸是按组分在一起的，图示中的每组油缸(例如对称设置的支撑油缸)也就是对称设置的各个油缸10，每组油缸内均设置有各自的平衡阀，由于实际使用其实不需要这么多平衡阀，因此本案侧重于升降油缸的平衡阀限定，图示中的控制阀实际描述的是三相四通阀，用以控制液压流向，从而起到单独控制每个油缸的作用，以配合上述顶架在倾斜状态下的油缸控制情况(可能产生仅单边升起的情况)。

采用本技术方案，本案通过油缸控制支架支撑展开、收回折叠动作，为保证在倾斜顶板下超前支护上护板与左右两个油缸连接的铰接架在上护板倾斜时不相互卡阻，特对支护机上护板与铰接架铰接处进行了开槽设计，并把铰接件改进为万向联轴器，保证支护机上护板倾斜动作时不卡阻，为适应不同现场条件的平顶、倾斜顶的支护要求，本案在调整支护辅助装置的工作位置时，通过调整掘进机输出端的位置以及控制油缸动作确定支架的工作位置，将原有的部分液压系统由同步控制改善为单独控制，并且升降油缸之间设置有用于保护其内液压差的平衡阀，以达到异步动作控制的目的，确保支架能够及时的调整到相应的支护状态，使得掘进机可以在复杂的巷道环境中进行工作，并且保障现场工作人员的安全。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。