本發(fā)明涉及巷道支護技術領域，特別涉及一種聯(lián)排式頂板支護設備。

背景技術：

挖掘作業(yè)時，例如煤礦開采，交通、水利隧道或者市政地下管廊工程，需要構建巷道或者隧道。為了保證工程人員的安全，需要在挖掘設備后方采用頂板支護設備支撐工作面頂面。

現有技術中公開了一種聯(lián)排式頂板支護設備，這種聯(lián)排式頂板支護設備具有兩套可相對移動的排式支架，通過其中一套排式支架前移實現對巷道或隧道的超前支護，保證工作人員安全。以現有技術中的一種聯(lián)排式頂板支護設備為例，參見圖1-1和圖1-2，所述聯(lián)排式頂板支護設備由活動連接的第一排式支架1和第二排式支架2兩套支架組合而成，且處于非行走的穩(wěn)定狀態(tài)時，第一排式支架1的頂梁端部與第二排式支架2的頂梁端部相對齊；在第一排式支架1的托梁與第二排式支架2的托梁間還設置有至少一個推進缸4，該推進缸4為排式支架行走提供動力。具體地，推進缸4推進一次使得其中一套排式支架前進一定距離，在推進缸4的作用下，該頂板支護設備可以所述距離為步距連續(xù)行走。通常將所述距離稱之為循環(huán)步距。特別地，在煤礦開采技術領域，該循環(huán)步距即為循環(huán)放煤步距，同時也為該頂板支護設備可實現的超前支護的距離。當在煤礦巷道中應用上述頂板支護設備時，以第一排式支架1先前進為例：挖掘設備挖掘出了一個循環(huán)工作步距的工作面后，首先保證第二排式支架2固定不動，收縮第一排式支架1的液壓支柱3，推進缸4伸長，使得第一排式支架1向前移一個循環(huán)步距，此時第一排式支架1的頂梁端部比第二排式支架2的頂梁端部超出一個循環(huán)步距，完成了支撐剛挖掘出的工作面頂板的任務，即一次工藝循環(huán)。當挖掘設備又挖掘出了一個循環(huán)工作步距的工作面后，固定第一排式支架1的液壓支柱3，收縮第二排式支架2的液壓支柱3，推進缸4收縮，使得第二排式支架2向前移一個循環(huán)步距，此時第二排式支架2的頂梁與第一排式支架1的頂梁再次對齊，之后再向前移動第一排式支架1一個循環(huán)步距，從而完成支撐剛挖掘出的工作面頂板的任務，即又一次工藝循環(huán)。

在實現本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在以下問題：

現有技術中的頂板支護設備屬于跟進式行走方式，每完成兩個工藝循環(huán)，第一排式支架1與第二排式支架2總共需要向前移動至少3次，操作相對繁瑣，工作效率低。

技術實現要素：

為了解決現有技術中頂板支護設備行走時操作繁瑣的問題，本發(fā)明實施例提供了一種聯(lián)排式頂板支護設備，所述技術方案如下：

一種聯(lián)排式頂板支護設備，包括第一排式支架與第二排式支架，其特征在于，所述第二排式支架的頂梁前端超出所述第一排式支架的頂梁前端一個循環(huán)步距的距離；所述聯(lián)排式頂板支護設備還包括，設置在所述第一排式支架的托梁與所述第二排式支架的托梁之間的推進組件，所述推進組件一次推進使得所述第一排式支架或所述第二排式支架前進兩倍所述循環(huán)步距的距離。

優(yōu)選地，所述推進組件包括兩個并排平行設置的推進缸，所述兩個推進缸的缸筒部分固定為一體；且所述兩個推進缸的活塞桿的伸長方向相背離。

優(yōu)選地，所述兩個推進缸的活塞桿頭分別連接所述第一排式支架的托梁和所述第二排式支架的托梁。

優(yōu)選地，所述推進組件包括兩個沿同一軸線設置的推進缸，所述兩個推進缸的活塞桿對接，且所述兩個推進缸的活塞桿的伸長方向相對。

優(yōu)選地，所述兩個推進缸的缸筒分別與所述第一排式支架的托梁以及所述第二排式支架的托梁通過固定組件連接。

優(yōu)選地，所述頂板支護設備還包括挑梁，所述挑梁與第一排式支架的頂梁端部以及所述第二排式支架的頂梁端部活動連接，用于加長所述第一排式支架和第二排式支架的頂梁長度。

優(yōu)選地，所述挑梁與所述頂梁鉸接，且所述挑梁可以所述鉸接處為軸旋轉至與所述頂梁共軸線的位置。

優(yōu)選地，所述挑梁通過伸縮組件與所述頂梁連接，且所述挑梁可沿所述頂梁長度方向伸長。

優(yōu)選地，所述頂板支護設備為拱形排式支架或矩形排式支架。

本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備中，第二排式支架的頂梁前端超出第一排式支架的頂梁前端一個循環(huán)步距的距離，并且推進組件一次推進使得第一排式支架或第二排式支架前進兩倍循環(huán)步距的距離，從而使支護設備在兩次工藝循環(huán)中，第一排式支架和第二排式支架各向前移動1次，即第一排式支架和第二排式支總共向前移動2次即可實現對挖掘設備挖掘出的兩個循環(huán)步距的空頂進行支護，有效減少在達到相同的超前支護效果時排式支架的移動次數，簡化操作過程，提高工作效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1-1是現有技術中的聯(lián)排頂板支護設備的仰視圖；

圖1-2是現有技術中的聯(lián)排頂板支護設備的側視圖；

圖2-1是本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備正常狀態(tài)時的仰視圖；

圖2-2是本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備正常狀態(tài)時的側視圖；

圖3-1是本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備前進一次時的仰視圖；

圖3-2是本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備前進一次時的側視圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種推進組件結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的另一種推進組件結構示意圖。

附圖中各個標記分別為：

1.第一排式支架，11.第一排式支架的頂梁，12.第一排式支架的托梁；

2.第二排式支架，21.第二排式支架的頂梁，22.第二排式支架的托梁；

3.支柱；4.推進缸；

5.推進組件；

51.缸筒；52.活塞桿；53.連接件。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

本發(fā)明實施例是在現有的聯(lián)排式頂板支護設備的結構的基礎上，通過對第一排式支架、第二排式支架之間的相對位置關系以及推進組件的改進以實現減少排式支架移動次數、簡化操作過程、提高工作效率的技術效果。為了便于本領域技術人員對本發(fā)明實施例技術方案的理解，首先對第一排式支架和第二排式支架的結構作簡要介紹。

參見圖1-1與圖1-2，第一排式支架1包括多根頂梁、連接多根頂梁并且位于頂梁下方的多根托梁以及設置在托梁下方的液壓支柱3；第二排式支架2也包括多根頂梁、連接多根頂梁并且位于頂梁下方的多根托梁以及設置在托梁的下方的液壓支柱3。其中，第一排式支架的頂梁11與第二排式支架的頂梁21相間排列，第一排式支架的托梁12和第二排式支架的托梁22相間排列?，F有技術中聯(lián)排式支護設備的具體結構可參見專利文獻cn102454410a。

還需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，以頂板支護設備行進方向為前，因此頂梁前端即為頂梁沿所述行進方向靠前的端部。

參見圖2-1至圖3-2，本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備，包括第一排式支架1與第二排式支架2，其中第二排式支架2的頂梁前端(即圖中的左端)超出第一排式支架1的頂梁前端(即圖中的左端)一個循環(huán)步距的距離；且該聯(lián)排式頂板支護設備還包括設置在第一排式支架1的托梁與第二排式支架2的托梁之間的推進組件5，該推進組件5一次推進使得第一排式支架1或第二排式支架2前進(即圖中向左移動)兩倍循環(huán)步距的距離。

由于第二排式支架2的頂梁超前于第一排式支架1的頂梁設置，并同時增加推進組件5的推進行程，使得第一排式支架1與第二排式支架2之間始終存在上述循環(huán)步距。因此本發(fā)明實施例提供的聯(lián)排式頂板支護設備具有超前、連續(xù)行走的特點?？梢岳斫獾氖?，在完成兩次工藝循環(huán)中，本發(fā)明實施例所提供的支護設備由于具有超前連續(xù)行走的特點，因此只需各移動一次第一排式支架1和第二排式支架2，在實現對挖掘設備挖掘出的兩個循環(huán)工作步距的空頂進行支護時，只需收縮兩次液壓支柱3。而在現有技術中支護設備完成兩次工藝循環(huán)需要收縮至少三次液壓支柱3。因此易于理解的是，本發(fā)明實施例所提供的排式支架減少了在完成兩次工藝循環(huán)過程中排式支架的移動次數以及液壓支柱3的收縮次數，簡化了操作過程，縮短移動操作時間，尤其是在排式支架連續(xù)前移的過程中，該優(yōu)勢更為明顯，可有效提高工作效率。

與現有技術中跟進式行走方式對比，本發(fā)明實施例所提供的頂板支護設備在一次工藝循環(huán)過程中，減少了移動排式支架的次數。因此在整體支護設備前進相同距離的前提下，與現有技術相比，使用本發(fā)明實施例所提供的排式支護設備能夠減少一半支架移動操作，有效簡化了支架移動操作過程，縮短移動操作時間，提高工作效率。同時第一排式支架1頂梁與第二排式支架2頂梁交錯設置的形式還使得該頂板支護設備在正常狀態(tài)下同樣具有一定的超前支護能力。

通過上述對本發(fā)明實施例技術方案的闡釋，可以理解的是為了實現上述技術效果增大推進組件5的行程非常必要。但與此同時還需說明，在現有技術的基礎上，若僅通過將推進缸4的行程增加至兩倍無法實現上述技術目標，主要原因如下：

第一、由于活塞桿伸出后推進缸的整體長度需達其行程的兩倍多，因此占用了支架過多的有效長度；

第二、長缸筒的推進缸需要定制，且制造難度大、費用高；

第三、推進缸增長后在其自重影響下內摩擦力成倍增加，難以維持在巷道或隧道中的正常使用。

不難看出，通過改變推進缸4的尺寸不僅難以達到上述技術效果，同時還存在諸多弊端。因此本發(fā)明實施例提供了以下技術方案，且在以下技術方案中均采用了現有技術中常用的推進缸型號，一個推進缸的最大伸出距離為現有技術中排式支架的循環(huán)步距。

第一方案，參見圖4，推進組件5包括兩個并排平行設置的推進缸，兩個推進缸的缸筒51部分固定為一體，且兩個推進缸的活塞桿52的頭部位于異側。進一步地，兩個推進缸的活塞桿52頭部分別連接第一排式支架1的托梁和第二排式支架2的托梁。不難理解的是，兩個推進缸的活塞桿伸出方向相背，因此在保持每一個推進缸活塞桿可伸出最大距離不變的情況下，該推進組件5的行程為兩倍循環(huán)步距，如此不僅縮短了推進缸的占據支架有效空間的長度，同時也保證了推進組件5的行程長度為兩倍循環(huán)步距的技術要求。

但是在上述方案中由于兩個推進缸不共軸線，因此在使用過程中可能存在偏載的情況，影響其中一套排式支架的順暢移動。為了解決偏載的問題，本發(fā)明實施例還提供了第二種方案，具體如下。

第二方案，參見圖5，推進組件5包括兩個沿同一軸線設置的推進缸，兩個推進缸的活塞桿52頭部對接。在使用時，兩個推進缸在同一軸線上分別伸長或縮短，進而實現推進組件5的行程長度為兩倍循環(huán)步距的技術要求。同時兩個推進缸共軸線的設置避免了出現偏載。

此外，關于第二方案中推進組件5與第一排式支架1以及第二排式支架2的固定方式，分別將兩個推進缸的缸筒51與第一排式支架1的托梁以及第二排式支架2的托梁通過固定組件連接。其中可選地，分別將兩個缸筒51的中部與排式支架托梁固定。具體地，缸筒51的中部為缸筒51長度的1/3到2/3之間，且優(yōu)選地，該中部為缸筒51的長度中點處。如此不僅減少了推進組件5占據支架的有效長度，同時還保證了推進組件5在推進過程中的穩(wěn)定性。同時關于固定組件的結構不做具體限定，可在托梁下方設置安裝座，并在推進缸的缸筒51兩側設置與安裝座匹配的連接件53，例如鉸鏈等，通過連接件53與安裝座配合實現推進組件5與第一排式支架1和第二排式支架2的連接。

綜上第二方案中推進組件5的結構不僅可以避免了推進缸不同軸線造成的偏載現象，同時也不占據支架過多的有效空間，并且利用現有的推進缸進行組合，無需特殊定制，有效克服了上述三個缺點，是本發(fā)明實施例中推進組件5優(yōu)選的一種實現方式。

進一步地，由于本發(fā)明實施例中第一排式支架1與第二排式支架2交錯設置，因此在遇到破碎頂板時可能存在支護設備前端支護密度稀、支護強度低的情況。為了避免上述問題的出現，本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)排式頂板支護設備還包括挑梁(圖中未示出)，該挑梁與第一排式支架1的頂梁端部以及第二排式支架2的頂梁端部活動連接，用于加長頂梁的長度。且優(yōu)選挑梁的長度與第一排式支架1頂梁與第二排式支架2的頂梁間的所述循環(huán)步距相同。如此即可通過該挑梁填補排式支架原本交錯設置產生的空缺，避免支護力不足的情況。

其中，挑梁與頂梁的連接具有多種可能實現方式。例如，挑梁與頂梁鉸接，使用時，將該梁以鉸接處為軸旋轉至與頂梁共軸線的位置，實現填補?；蛘撸撎袅和ㄟ^伸縮組件與頂梁連接，例如通過滑軌、千斤頂等具有伸縮能力的組件連接。通過伸縮組件的伸長實現挑梁可沿頂梁長度方向伸展，調補空缺。

根據實際需要，可以僅在第一排式支架1的頂梁、第二排式支架2的頂梁的前端或者后端設置上述挑梁，也可以在第一排式支架1的頂梁、第二排式支架2的頂梁的前后兩端均設置上述挑梁。

此外，關于該聯(lián)排式頂板支護設備的整體形狀亦不做具體限定。舉例來說，該頂板支護設備可以為應用于拱形巷道中的拱形支架，或者為常規(guī)的矩形支架、梯形支架等。

綜上，參見圖2-1至圖3-2，本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)排式頂板支護設備在使用時，首先提起第一排式支架1下方的全部液壓支柱3，使得第一排式支架1對頂板卸載；之后通過推進組件5推動第一排式支架1向前行走兩倍循環(huán)步距的距離，如此第一排式支架1的頂梁前端超出第二排式支架2的頂梁前端的距離為一個循環(huán)步距；落下第一排式支架1的液壓支柱3使其恢復對頂支護，進入正常支撐狀態(tài)，完成第一次工藝循環(huán)。

然后，提起第二排式支架2下方的全部液壓支柱3，并通過推進組件5推動第二排式支架2向前行走兩倍循環(huán)步距，之后再次固定第二排式支架2，完成第二次工藝循環(huán)。

本發(fā)明實施例所提供的聯(lián)排式頂板支護設備完成兩次工藝循環(huán)只需移動第一排式支架1和第二排式支架2各一次，在連續(xù)行走過程中減少排式支架移動作業(yè)量，縮短排式支架前移時間，提高工作效率，具有良好的應用與推廣價值。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。