阅读说明：本技术 一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法 (Mine roadway driving inclined plane rapid protection device and method ) 是由 钱南龙 于 2020-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了巷道施工技术领域的一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法,包括,第一支护单元,包括第一支护板,所述第一支护板一侧固定焊接有支撑板,所述支撑板一侧固定连接后支座,所述后支座后端设有承接块；第二支护单元,包括第二支护板,所述第二支护板通过支撑板连接有固定支架,所述固定支架一端通过承接块和中部液压杆以及固定杆与外活动支块固定连接；内驱动单元,包括与外活动支块固定连接的转动轴以及驱动电机；外驱动单元,包括设于转动轴两端的驱动块,所述驱动块与外活动支块固定连接；本发明通过内驱动单元和外驱动单元的配合作业,实现第一支护单元和第二支护单元的交替前行并对斜面提供有效的支护功能。(The invention discloses a mine roadway driving inclined plane rapid protection device and a mine roadway driving inclined plane rapid protection method in the technical field of roadway construction, wherein a first protection unit comprises a first protection plate, one side of the first protection plate is fixedly welded with a support plate, one side of the support plate is fixedly connected with a rear support, and the rear end of the rear support is provided with a bearing block; the second supporting unit comprises a second supporting plate, the second supporting plate is connected with a fixed support through a supporting plate, and one end of the fixed support is fixedly connected with the outer movable supporting block through a bearing block, a middle hydraulic rod and a fixed rod; the inner driving unit comprises a rotating shaft fixedly connected with the outer movable supporting block and a driving motor; the external driving unit comprises driving blocks arranged at two ends of the rotating shaft, and the driving blocks are fixedly connected with the external movable supporting block; the invention realizes the alternate forward movement of the first supporting unit and the second supporting unit and provides effective supporting function for the inclined plane through the matching operation of the inner driving unit and the outer driving unit.)

一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法

技术领域

本发明涉及巷道施工技术领域，具体为一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法。

背景技术

巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路，用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等。这些通路，统称为巷道。

巷道在掘进作业中，需要对巷道内斜面提供支护功能，且随着掘进作业的持续推进，需要对支护面进行移动，目前的支撑防护结构在支护面改变时，不能快速高效对斜面提供支护功能，人为拆装支护件，不仅不利于及时对斜面进行支护，也增加了劳动强度，降低了工作效率，为此，我们提出一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置，包括，

第一支护单元，包括第一支护板，所述第一支护板一侧固定焊接有支撑板，所述支撑板一侧固定连接后支座，所述后支座后端设有承接块，所述承接块与中部液压杆端部连接，所述中部液压杆尾端与内活动支块固定连接，所述后支座以及支撑板一侧分别设有左部液压杆和右部液压杆；

第二支护单元，包括第二支护板，所述第二支护板通过支撑板连接有固定支架，所述固定支架一端通过承接块和中部液压杆以及固定杆与外活动支块固定连接；

内驱动单元，包括与外活动支块固定连接的转动轴以及驱动电机；

外驱动单元，包括设于转动轴两端的驱动块，所述驱动块与外活动支块固定连接。

进一步地，所述转动轴两端固定连接空管，所述空管端部固定连接驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿轮局部啮合连接，所述传动齿轮通过传动轴与驱动电机的输出端连接。

进一步地，所述传动齿轮侧轮面设有局部轮齿，所述轮齿均匀覆盖于传动齿轮侧轮面六分之一的范围。

进一步地，所述外驱动单元还包括活动套设于传动轴上的侧锥形齿轮，所述侧锥形齿轮与右传动锥齿轮啮合传动连接，所述右传动锥齿轮通过传动盘与左传动锥齿轮传动连接，所述左传动锥齿轮与右传动锥齿轮对立设置，所述左传动锥齿轮与驱动锥齿轮啮合传动连接。

进一步地，所述驱动锥齿轮通过旋转轴与上动力齿轮传动连接，所述旋转轴活动贯穿传动轴内腔延伸至另一侧并与下动力齿轮传动连接，所述上动力齿轮和下动力齿轮与传动轴两侧的驱动块固定连接。

进一步地，所述侧锥形齿轮与传动齿轮之间设有交替驱动单元，所述交替驱动单元包括固定插接于传动齿轮上的轴管，所述轴管一端插接至固定盘内腔，且所述轴管上活动插接有驱动轴。

进一步地，所述驱动轴外壁开设有抵接槽，所述抵接槽于驱动轴外壁呈螺旋上升的形状，且所述抵接槽两端点竖向延长线与固定盘相交点之间连接的弧长对应圆心角为300°。

进一步地，所述固定盘内腔活动嵌设有正对抵接槽的抵接块，所述抵接块一端与弹性复位元件连接，且所述抵接块端面为弧形面结构。

进一步地，所述第一支护单元和第二支护单元均设于支撑单元上，所述支撑单元包括与旋转轴端部固定连接的移动齿轮，所述移动齿轮啮合嵌设于斜框上端面，且所述移动齿轮通过动力电机驱使转动，所述斜框底端设有防滑座，且所述斜框顶端与倾斜设置的液压支撑杆连接。

一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置的方法，具体包括以下步骤，

S1：将第一支护板和第二支护板分别固定支撑于巷道内的掘进斜面上，对掘进斜面提供稳定的支护功能，随着掘进作业的持续进行，需要对第一支护板和第二支护板的位置进行移动；

S2：控制驱动电机工作，驱使传动轴转动，使得传动齿轮转动，其表面局部的轮齿与驱动齿轮传动配合，驱使转动轴带动内活动支块转动，同时中部液压杆回缩，使得第一支护板由第二支护板一侧穿过移动至另一侧，此过程配合动力电机带动移动齿轮转动，使得转动轴沿着斜框横向移动；

S3：控制驱动电机持续工作，此时传动齿轮的光滑面与驱动齿轮接触，驱动齿轮停止转动，随着传动齿轮的转动，抵接块弹入抵接槽中，驱使驱动轴上升与侧锥形齿轮插接并驱使其转动，最终驱使上动力齿轮和下动力齿轮做与上一步的驱动齿轮反向的转动，转动的角度为300°，此时第二支护板绕着转动轴做反向转动，使得第二支护板移动至第一支护板前侧的位置，实现第一支护板和第二支护板之间的交替前行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过内驱动单元和外驱动单元的配合作业，实现第一支护单元和第二支护单元的交替前行并对斜面提供有效的支护功能，第一支护单元在内驱动单元和多个液压杆的配合下，使其相对于回缩并转动穿过第二支护单元，再配合移动齿轮从第二支护单元一侧平移至另一侧，第二支护单元在外驱动单元和移动齿轮的配合下，使其绕着转动轴做反向转动，于第一支护单元一侧转动至另一侧，以此循环作业，实现第一支护单元和第二支护单元的交替前行，及时对掘进的斜面提供有效的支护作业，且降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A向结构示意图；

图3为本发明转动轴连接结构示意图；

图4为本发明图3中B处结构放大示意图；

图5为本发明固定盘俯视剖面结构示意图。

图中：100、第一支护单元；101、第一支护板；102、支撑板；103、后支座；104、承接块；105、中部液压杆；106、内活动支块；107、右部液压杆；108、左部液压杆；200、第二支护单元；201、第二支护板；202、固定支架；203、固定杆；204、外活动支块；300、内驱动单元；301、转动轴；302、空管；303、驱动齿轮；304、传动齿轮；305、传动轴；306、驱动电机；400、外驱动单元；401、驱动块；402、上动力齿轮；403、下动力齿轮；404、旋转轴；405、驱动锥齿轮；406、左传动锥齿轮；407、传动盘；408、右传动锥齿轮；409、侧锥形齿轮；500、交替驱动单元；501、轴管；502、固定盘；503、驱动轴；504、抵接槽；505、抵接块；506、弹性复位元件；600、支撑单元；601、移动齿轮；602、动力电机；603、斜框；604、防滑座；605、液压支撑杆。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，本发明提供一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置，包括，第一支护单元100，包括第一支护板101，第一支护板101一侧固定焊接有支撑板102，支撑板102一侧固定连接后支座103，后支座103后端设有承接块104，承接块104与中部液压杆105端部连接，中部液压杆105为了对第一支护板101进行位置平移时驱使其收缩，使得第一支护板101能够顺利穿过固定支架202，中部液压杆105尾端与内活动支块106固定连接，后支座103以及支撑板102一侧分别设有左部液压杆108和右部液压杆107，左部液压杆108和右部液压杆107的设置提高了第一支护板101的支护性能，支护更加稳定可靠；

请参阅图1和图2，第二支护单元200，包括第二支护板201，第二支护板201通过支撑板102连接有固定支架202，固定支架202呈矩形框架结构，能够供第一支护单元100的穿行，固定支架202一端通过承接块104和中部液压杆105以及固定杆203与外活动支块204固定连接；

请参阅图3和图4，内驱动单元300，包括与外活动支块204固定连接的转动轴301以及驱动电机306；外驱动单元400，包括设于转动轴301两端的驱动块401，驱动块401与外活动支块204固定连接。

请参阅图4，转动轴301两端固定连接空管302，空管302端部固定连接驱动齿轮303，驱动齿轮303与传动齿轮304局部啮合连接，传动齿轮304通过传动轴305与驱动电机306的输出端连接，控制驱动电机306工作，驱使传动轴305转动，使得传动齿轮304转动，其表面局部的轮齿与驱动齿轮303传动配合，驱使转动轴301带动内活动支块106转动，同时中部液压杆105回缩，使得第一支护板101由第二支护板201一侧穿过移动至另一侧，此过程配合动力电机602带动移动齿轮601转动，使得转动轴301沿着斜框603横向移动。

请参阅图4，传动齿轮304侧轮面设有局部轮齿，轮齿均匀覆盖于传动齿轮304侧轮面六分之一的范围，六分之一轮齿覆盖范围的设置为了实现第一支护板101和第二支护板201的交替前行的动作。

请参阅图4，外驱动单元400还包括活动套设于传动轴305上的侧锥形齿轮409，侧锥形齿轮409与右传动锥齿轮408啮合传动连接，右传动锥齿轮408通过传动盘407与左传动锥齿轮406传动连接，左传动锥齿轮406与右传动锥齿轮408对立设置，左传动锥齿轮406与驱动锥齿轮405啮合传动连接。

请参阅图4，驱动锥齿轮405通过旋转轴404与上动力齿轮402传动连接，旋转轴404活动贯穿传动轴305内腔延伸至另一侧并与下动力齿轮403传动连接，上动力齿轮402和下动力齿轮403与传动轴305两侧的驱动块401固定连接，侧锥形齿轮409转动时，同步驱使左传动锥齿轮406与右传动锥齿轮408转动，使得驱动锥齿轮405通过旋转轴404带动上动力齿轮402和下动力齿轮403转动，实现第二支护板201的反向转动动作。

请参阅图4和图5，侧锥形齿轮409与传动齿轮304之间设有交替驱动单元500，交替驱动单元500包括固定插接于传动齿轮304上的轴管501，轴管501一端插接至固定盘502内腔，且轴管501上活动插接有驱动轴503，驱动轴503可于轴管501内腔上下移动。

请参阅图5，驱动轴503外壁开设有抵接槽504，抵接槽504于驱动轴503外壁呈螺旋上升的形状，且抵接槽504两端点竖向延长线与固定盘502相交点之间连接的弧长对应圆心角为300°，传动齿轮304的光滑面与驱动齿轮303接触，驱动齿轮303停止转动，随着传动齿轮304的持续转动，抵接块505从驱动轴503外表面滑动至抵接槽504中，驱使驱动轴503上升与侧锥形齿轮409插接并驱使其转动，最终驱使上动力齿轮402和下动力齿轮403做与上一步的驱动齿轮303反向的转动，转动的角度为300°，此时第二支护板201绕着转动轴301做反向转动，使得第二支护板201移动至第一支护板101前侧的位置，实现第一支护板101和第二支护板201之间的交替前行。

请参阅图5，固定盘502内腔活动嵌设有正对抵接槽504的抵接块505，抵接块505一端与弹性复位元件506连接，且抵接块505端面为弧形面结构。

请参阅图1和图2，第一支护单元100和第二支护单元200均设于支撑单元600上，支撑单元600包括与旋转轴404端部固定连接的移动齿轮601，移动齿轮601啮合嵌设于斜框603上端面，且移动齿轮601通过动力电机602驱使转动，斜框603底端设有防滑座604，且斜框603顶端与倾斜设置的液压支撑杆605连接。

一种矿井巷道掘进斜面快速防护装置的方法，具体包括以下步骤，

S1：将第一支护板101和第二支护板201分别固定支撑于巷道内的掘进斜面上，对掘进斜面提供稳定的支护功能，随着掘进作业的持续进行，需要对第一支护板101和第二支护板201的位置进行移动；

S2：控制驱动电机306工作，驱使传动轴305转动，使得传动齿轮304转动，其表面局部的轮齿与驱动齿轮303传动配合，驱使转动轴301带动内活动支块106转动，同时中部液压杆105回缩，使得第一支护板101由第二支护板201一侧穿过移动至另一侧，此过程配合动力电机602带动移动齿轮601转动，使得转动轴301沿着斜框603横向移动；

S3：控制驱动电机306持续工作，此时传动齿轮304的光滑面与驱动齿轮303接触，驱动齿轮303停止转动，随着传动齿轮304的转动，抵接块505弹入抵接槽504中，驱使驱动轴503上升与侧锥形齿轮409插接并驱使其转动，最终驱使上动力齿轮402和下动力齿轮403做与上一步的驱动齿轮303反向的转动，转动的角度为300°，此时第二支护板201绕着转动轴301做反向转动，使得第二支护板201移动至第一支护板101前侧的位置，实现第一支护板101和第二支护板201之间的交替前行。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。