架棚机 本实用新型涉及一种矿井巷道、工程隧道支护机械,进一步讲是一种架设巷道水泥支架棚粱的架棚机。
在矿井巷道中架设水泥支架棚粱,是一项十分繁重的体力劳动,为使这项工作机械化,曾出现过数种架棚机械,有齿轮齿条式、蜗轮蜗杆式、牵引小绞车式等。前两种人力操作,费时费力。后一种是利用固定在棚腿底部的小绞车、棚粱上的滑轮、牵引钢丝绳提升,仍须人工搬抬、顶举。中国《实用新型专利公报》第3卷、第22号公开了申请号:86204355,名称:“液压架棚器”的专利申请。该申请的目的是以液压为动力,完成自身支撑固定和提升架棚动作,达到省时省力。其构成是由外缸体、中间缸体、上下活柱体套叠构成多层复合柱塞缸体、托圈和倍增机构。其不足之处是:①阻碍矿车通行,如要行车,必须人工将架棚设备抬到一边,费功费时;②起升前,必须由人工将棚粱抬到升降器上;③由电能转变为液压能,增加能量消耗,增添了能量转换设备——液压站,占用空间,增加移动环节,也增加投资。
本实用新型的设计目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种不影响矿车通行,能把棚粱从地上直接抓起的,动力采用电动或气动的悬吊在棚粱上的悬吊式架棚机。
本实用新型的设计目的可以通过以下措施来达到:在巷道已有的、至少两架支架的棚粱中部之下,分别用紧固件9固定滑车10,滑车10的下托滚上架有可前后滑移的横粱12,滑车10还设有能使横粱12止动的压紧机构,横粱12前端有垂臂7,垂臂7的下部有调整双曲柄4高度的调高机构,双曲柄4其后与调高机构地支承板22绞接、其前与旋转头2铰接,旋转头2由两块侧板和连接件构成框架,框架内装滑轮3,两侧板下方开有作为棚粱提升止口的直角豁口,豁口之下是用钢丝绳5悬吊着的用于夹持棚粱的夹持机构1——抓手,抓手上的钢丝绳5绕过旋转头的滑轮3、横粱前端的滑轮8、横粱后部的滑轮13,由位于横粱下方的钢丝绳牵引装置14牵引。
本实用新型的设计目的还可以通过以下措施来达到:
它的调高机构是安装在垂臂7下部的丝杠18,丝杠18最下端安有手轮6,丝杠18上有丝母16,丝母16外装丝母座15,丝母座15上固定有与双曲柄4绞接的支承板22,丝杠18转动,使丝母座15沿为其导向的滑板17上下移动。
它的滑车10有用小轴装在滑车架28两侧板上的两个下托轮31和上压轮29构成,上压轮29中间部位为一凸轮、两侧为滚轮、其轮轴伸出侧板外的一端端头按有手把。
它的夹持机构1为抓手,抓手有长钳指板40和短钳指板39,两指板间有穿轴38绞接,两指板上端分别铆固有一小轴,小轴上各装一小滑轮37,钢丝绳绕过两小滑轮37,并结成绳套。
它的牵引装置14可以采用电动小绞车,它由电动机27、减速器I(24)、减速器II(23)和滚筒25组成,并按此顺序联接,呈Π形布置、安装在底盘26上,底盘26由吊架联接到横粱12的后端下方。
它的牵引装置14也可以采用气动小绞车,它由气动马达、减速器I(24)、减速器II(23)和滚筒25组成,并按此顺序联接,呈Π形布置、安装在底盘26上,底盘26由吊架联接到横粱12的后端下方。
它的牵引装置14还可以采用气缸传动式装置,它有位于横粱12下面的气缸41,向横粱12后端方向伸缩的活塞杆42,活塞杆42的顶端有滑轮架43,滑轮架43上有滑轮44,位于横粱12之下、为滑轮架43导向的滑道45,联结在气缸41上的钢丝绳5绕过滑架滑轮44及滑轮13、8、3至夹持机构1抓手。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
①不影响矿车通行,不妨碍运输。②能把棚粱从地上或车上直接抓起、提升,不用人工抬架,减少环节,节省劳力。③工作程序一次完成,便于操作,减少体力劳动。④动力可采用电动也可采用气动,适应矿井条件。⑤可用于各种规格的棚粱,条件不受限制,适应性强。⑥结构简单,易于制造,投资省。
附图的图面说明如下:
图1本实用新型实施方案一的总体装配示意图
图2手轮调高机构的结构示意图
图3电动小绞车的结构示意图主视图
图4电动小绞车的结构示意图俯视图
图5滑车10结构示意图主视图
图6滑车10结构示意图侧视图
图7滑车10结构示意图俯视图
图8旋转头2结构示意图主视图
图9旋转头2结构示意图俯视图
图10抓手结构示意图主视图
图11抓手结构示意图侧视图
图12双曲柄4的上曲柄32结构示意图主视图
图13双曲柄4的上曲柄32结构示意图俯视图
图14双曲柄4的下曲柄33结构示意图局部俯视图
图15H型紧固件结构示意图
图16气缸传动式牵引装置的结构示意图
实施例一:以下结合附图对本实用新型实施方案一作进一步详述。
图1示出了本实用新型的总体装配结构。在巷道已有的两架支架棚粱11中部之下,分别用II型紧固件9固定两个滑车10,在两个滑车10的下托滚31上,横担着可前后滑移的横粱12,滑车10上还设有能使横粱12止动的上压轮29及其手把。横粱12前端焊接有垂直向下的垂臂7。垂臂7下部设有丝杠丝母构成的手轮调高机构,用于调整双曲柄4的高度。双曲柄4其后与调高机构的支承板22以销轴绞接、其前与旋转头2的两侧板以销轴铰接。旋转头2由两块侧板和连接件构成框架,框架内装滑轮3,两侧板下方开有棚粱提升止口的直角豁口,豁口下是用钢丝绳5悬吊着的用于夹持棚粱的抓手1,抓手1上的钢丝绳5绕过旋转头滑轮3、横粱前端的滑轮8、横粱后部的滑轮13,由位于横粱后端下方的电动小绞车牵引、横粱12承载着前、后两端机体的重量,并能前后滑动定位,横粱12和垂臂7都是由10#槽钢对焊而成。
图2示出了手轮调高机构的结构。垂臂7下部装有丝杠18,丝杠18的上下两端有两个轴承19支承,最下端装有一个手轮6,丝母16外装丝母座15,丝母座15上焊有一块支承板22,支承板22的另一端以销轴与双曲柄4绞接、限位板21上有柱销限制双曲柄4下降过低。当转动手轮6时,丝杠18转动使丝母座15沿导向滑板17上下移动,从而带动双曲柄结构也上下移动,以此达到调整棚粱的上下位置。
图3、4示出了电动小绞车的结构。小绞车由电动机27、蜗轮蜗杆减速器I、II(24、23)和滚筒25组成,并按此顺序联接,呈H形布置、装配在底盘26上,再通过吊架用螺栓与横粱后端联接。电动机型号YB90L1.5KW,蜗轮蜗杆减速器I、II型号分别为WHX08、WHS12。滚筒25用δ=5的钢板焊接,直径200mm、宽度200mm。转速4转/分。底盘26、吊架均用钢板和角钢焊接而成。
图5、6、7示出了滑车10的结构。它是由滑车架28、下托滚31、上压轮29及其手把30组成。滑车架28由顶板和两侧板焊接而成。下托滚31和上压轮29均由小轴装在两侧板上,下托滚31有两个、水平安装上压轮29中间为一凸轮、两侧为滚轮、其小轴的一端伸出侧板外的端头按有手把30。滑车的下托滚31上承载横粱12并使其前后滑移。用手扳动手把30可使上压轮凸轮下压,将横粱12压住,使其不能移动,起到固定横粱12的作用。
图8、9示出了旋转头2的结构。它由用钢板加工的两侧板和连接件焊接而成,内装一滑轮3,两侧板的上部和右侧各有一钻孔,分别与上曲柄32和下曲柄33以销轴34绞接,两侧板的下部开有一个直角豁口,亦即棚粱的提升止口。当棚粱提升到此止口时,旋转头2受力,被迫向上转动,同时使上曲柄4向后移动,至予定位置,完成棚粱的调向动作。此外,滑轮3旁还有圆弧形的绳挡。
图10、11示出了抓手的结构。抓手是由长钳指板40和短钳指板39组成,两指板间有一穿轴38绞接,两指板可绕穿轴38转动,两指板上端分别铆固有一条小轴,小轴上各装有一个小滑轮37,钢丝绳5从两小滑轮(37)槽中绕过,将绳头与绳的予定部位用卡子卡牢、形成一绳套。当钢丝绳5向上牵引时,迫使两指板上部向里靠近,下部形成钳夹动作,被夹物越重,钢丝绳受力越大,钳夹力也越大。以此原理抓取棚粱。
图12、13和图14分别示出了双曲柄的上曲柄32和下曲柄33的结构。两曲柄前端均有钢板焊的Π字型叉头,叉头上带孔,孔内穿销轴与旋转头连接。它们的后端有不同,上曲柄32为单板连接,下曲柄33为双板连接。中间的柄杠为钢管或两条角钢并用。
图15示出了Π形紧固件9的结构。Π形紧固件9是将滑车10吊挂在棚粱上的部件,由横穿35和绞链螺栓36,通过铆接柱销46绞接构成。
工作过程:当抓手抓在棚粱上时,启动电动小绞车,小绞车滚筒上的钢丝绳5绕过旋转头滑轮3、横粱前端的滑轮8、横粱后部的滑轮13,牵引抓手,抓手夹紧棚粱并提起,升至旋转头2的直角豁口处,旋转头2受力而向上转动,直至被夹持的棚粱到达予定位置I。这时,由于旋转头2的转动而使上曲柄32向后移动,钢丝绳5继续牵引,旋转头2和双曲柄4同时抬高上举,使被夹持棚粱达到予定位置II。当转动手轮6时,丝杠18转动使丝母16沿滑板17上下移动,从而带动双曲柄机构也上下移动,以此达到调整棚粱的高低位置,将棚粱固定。架好棚粱返回时,将手轮6反转,下调双曲柄4,而后操作按钮使小绞车反转,以相反程序复位,并且松开滑车上压轮29的手把30,使横粱12前移,移至予定位置,刹紧手把30,将横粱12固定住,为起吊下一架棚粱作准备。
实施例二:采用低速气动马达取代实施例一中电动小绞车的电动机27。其余和实施例一相同。低速气动马达可采用吉林省辽源风动机械厂产品。
实施例三:牵引装置14采用气缸传动式牵引装置,取代实施例一中的电动小绞车,以活塞杆42的伸缩牵引钢丝绳,完成架棚机的动作。其余各部和实施例一相同。
图16示出了气缸传动式牵引装置的结构。气缸41位于横粱12底下,活塞杆42向横粱12后端方向伸缩,活塞杆42顶端有一滑轮架43,滑轮架43上有一滑轮44,为滑轮架43前后滑动导向的滑道45位于横粱12的后端下方。钢丝绳5的一端联结在气缸41后端端部,另一端绕过滑轮架43上的滑轮44、以及旋转头滑轮3、横粱前端滑轮8、横粱后部滑轮13,联结在夹持机构抓手上。气缸41可采用济南气动元件厂生产的G160×1000(JB1446-74)产品,即气缸内径D=160毫米、行程S=1000毫米的脚架固定式气缸。滑道45是由两条相互平行的圆轴组成,滑轮架43便套装其上,前后滑动。滑道45一是为滑轮架43导向,二是承受活塞杆42的弯曲受力。
工作时,操作控制阀使压气进入气缸41的后腔,活塞杆42伸出,推动滑轮架43向后移动,钢丝绳5被向后移动的滑轮44所牵引,使架棚机按予定程序完成动作。