一种煤矿巷道胶管移动式卷盘与桁架组合伸缩收放装置的制作方法

本发明涉及煤矿巷道胶管收放输送设备，具体涉及一种煤矿巷道胶管移动式卷盘与桁架组合伸缩收放装置。

背景技术：

1、煤矿井下巷道掘进、通风、排水、支护等作业过程中，需要配套铺设大量高压胶管，用于输送水、风、浆液等介质，胶管的高效、安全铺放与回收是煤矿井下常态化作业工序。目前煤矿巷道胶管收放作业普遍采用人工拖拽、大型牵引设备整体拖拽、固定式卷盘收卷等传统作业方式，适配性和作业稳定性较差。

2、井下巷道作业空间狭窄、环境复杂，存在落尘、矸石掉落、动力受限等工况特点，传统作业模式弊端凸显。人工收放胶管劳动强度大、作业效率低，长距离胶管拖拽易出现跑偏、缠绕、堆积问题，且人工操作难以保证胶管铺设直线度与固定稳定性；采用大型牵引设备辅助作业时，大型设备无法适配巷道狭小空间作业，设备转运、布设难度大，作业成本高；传统固定式卷盘结构单一，仅能实现简单的胶管收卷，无法与长距离铺放、分段回收作业适配，卷盘收放速度与胶管拖拽行进速度难以同步，易造成胶管拉扯、拉伸损伤。

3、同时，现有巷道胶管伸缩支撑机构多为整体式结构，伸缩过程易出现机械卡滞、铰接部位应力残留、部件磨损变形等问题，无法实现分段平顺伸缩作业，单次作业需全程一次性拖拽胶管，牵引力需求大，与井下动力受限工况不匹配。且现有设备缺乏系统化的胶管夹持、支撑、导向一体化结构，胶管铺放后定位稳定性差，收放过程易出现打滑、移位、跑偏等故障，严重影响井下作业效率与胶管使用寿命。

4、此外，传统收放设备多为固定式结构，拆装转运灵活性差，设备复用率低，无法适配多巷道、多工位轮换作业需求，难以满足现代化煤矿高效、安全、低成本的胶管运维作业要求。

5、综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种煤矿巷道胶管移动式卷盘与桁架组合伸缩收放装置，用以解决煤矿巷道狭小空间下胶管长距离收放依赖大型设备、桁架伸缩易卡滞、胶管易打滑跑偏、机构残余应力磨损大、卷盘设备复用率低、收放不同步伤管及单次牵引力大、铺管稳定性差等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种煤矿巷道胶管移动式卷盘与桁架组合伸缩收放装置，包括安装地台，所述安装地台的前后两端各开设有一个下沉凹槽，两个所述下沉凹槽之间设有伸缩桁架单元，所述下沉凹槽内分别设有伸缩驱动单元，所述安装地台的前端上表面上设有移动式卷盘收放单元。

4、作为一种优化的方案，所述伸缩桁架单元包括两条纵向对称的导向钢轨，所述导向钢轨的横截面为开口朝下的u型，所述导向钢轨的下部通过螺栓固定在所述安装地台的上表面上。

5、作为一种优化的方案，每条所述导向钢轨的上表面两端分别滑动卡装有两个横向对称的驱动滑座，每条所述导向钢轨的上表面中段分别滑动卡装有两个横向对称的定位滑座。

6、作为一种优化的方案，所述驱动滑座与所述定位滑座之间、相邻两个所述定位滑座之间分别设有连接中间座。

7、作为一种优化的方案，所述驱动滑座与所述连接中间座之间、所述连接中间座与所述定位滑座之间分别铰接设有折叠连接架。

8、作为一种优化的方案，纵向相对的两个所述驱动滑座之间固定连接有驱动桥板，每块所述驱动桥板上分别设有八个上下升降设置的锁止卡箍，八个所述锁止卡箍沿纵向两两一组地分成四组。

9、作为一种优化的方案，所述纵向相对的两个所述定位滑座之间固定有定位托板，每块所述定位托板上分别设有摆动下压板，每块所述摆动下压板的下表面分别固定有两个胶管定位座。

10、作为一种优化的方案，所述移动式卷盘收放单元包括移动底座，所述移动底座的上表面固定有四个收放安装架，四个所述收放安装架呈梯形错位布置，每个所述收放安装架的纵向内侧壁上分别转动安装有收放转轮。

11、作为一种优化的方案，每条所述导向钢轨的中部上表面分别开设有横向延伸的导向滑槽。

12、作为一种优化的方案，每个所述驱动滑座及所述定位滑座的下表面中部分别固定有阶梯状的限位挡柱，所述限位挡柱的下端穿过所述导向滑槽并紧贴所述导向钢轨的内顶面设置。

13、作为一种优化的方案，所述连接中间座为下端开口的方形空心座，所述连接中间座的内顶面上固定有顶撑伸缩缸，所述顶撑伸缩缸的下部伸缩端固定有顶撑座，所述顶撑座的宽度大于所述导向滑槽的开口宽度。

14、作为一种优化的方案，纵向相对的两个所述折叠连接架之间固定连接有加强板。

15、作为一种优化的方案，每个所述锁止卡箍的下部两端分别穿过所述驱动桥板并固定有方形的升降托板，同组的两个所述锁止卡箍的下端固定在同一块所述升降托板上。

16、作为一种优化的方案，所述驱动桥板的下表面对应每块所述升降托板分别固定有升降伸缩缸，所述升降伸缩缸的下部伸缩端固定至所述升降托板的上表面中心处。

17、作为一种优化的方案，纵向相对的两个所述连接中间座之间固定有支撑托板，每块所述支撑托板的上表面沿纵向固定有四个等间距排布的胶管支撑座，所述胶管支撑座的上表面为弧形面。

18、作为一种优化的方案，每块所述定位托板的上表面纵向两端各固定有一个摆动铰接座，所述摆动下压板摆动安装在所述摆动铰接座内。

19、作为一种优化的方案，每个所述摆动铰接座的横向外壁上分别固定有摆动驱动电机，所述摆动驱动电机的输出轴末端穿过所述摆动铰接座并固定至所述摆动下压板的侧端面。

20、作为一种优化的方案，所述移动底座的四个边角处各安装有一个移动滚轮。

21、作为一种优化的方案，所述移动底座上设有若干个定位销，通过插拔定位销可将移动底座固定在安装地台上或将其解锁。

22、作为一种优化的方案，每个所述收放安装架的纵向外侧壁上分别固定有传动箱，所述传动箱内设有链轮传动机构，所述链轮传动机构与所述收放转轮连接传动。

23、作为一种优化的方案，所述传动箱靠近下端的纵向外壁上固定有收放驱动电机，所述收放驱动电机的输出轴末端穿过所述传动箱侧壁并与所述链轮传动机构连接传动。

24、作为一种优化的方案，每个所述下沉凹槽的上方分别设有防护盖板，所述防护盖板为倒置的l型板，所述防护盖板的下端固定在所述安装地台的上表面上。

25、作为一种优化的方案，每块所述防护盖板的上表面分别沿纵向固定有四个等间距排布的胶管导向座。

26、作为一种优化的方案，每块所述驱动桥板的下表面分别固定有三个驱动方座，所述驱动方座设于相邻两块所述升降托板之间，每个所述驱动方座上分别开设有两个水平的横向连通口。

27、作为一种优化的方案，所述伸缩驱动单元设有两组，两组所述伸缩驱动单元分别设于两个所述下沉凹槽内。

28、作为一种优化的方案，每组所述伸缩驱动单元包括两个前置线缆卷收轮和一个后置线缆卷收轮，所述前置线缆卷收轮和所述后置线缆卷收轮分别固定支撑在所述下沉凹槽的内底面上并各自配备有卷收电机。

29、作为一种优化的方案，所述后置线缆卷收轮上缠绕有两根复位线缆，所述安装地台的上表面及所述下沉凹槽的横向内壁上分别转动安装有复位支撑转辊，所述复位线缆依次绕过两个所述复位支撑转辊并向后延伸。

30、作为一种优化的方案，两根所述复位线缆的末端穿过离其最近且位于中间的一个驱动方座上的两个横向连通口并与该驱动方座固定连接。

31、作为一种优化的方案，两个所述前置线缆卷收轮上各缠绕有一根伸缩牵引线缆，所述下沉凹槽的上方转动安装有牵引导向辊。

32、作为一种优化的方案，两根所述伸缩牵引线缆的末端绕过所述牵引导向辊、穿过离其最近且位于两侧的两个驱动方座上的横向连通口，并固定连接至位于另一侧的两个驱动方座。

33、作为一种优化的方案，所述收放转轮、所述胶管导向座、所述锁止卡箍、所述胶管支撑座和所述胶管定位座处于同一条基准线上。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

35、1、采用导向钢轨配合限位挡柱、导向滑槽的约束结构，驱动滑座、定位滑座仅可沿滑槽做横向位移，搭配折叠连接架构成可分段伸缩的桁架主体，依靠线缆卷收机构提供牵引动力，能够实现桁架分段向外伸展、向内收拢，适配煤矿巷道长距离胶管铺放、回收工况，不用依靠外部大型牵引设备，在巷道有限作业空间内完成胶管长距离输送动作。

36、2、设置顶撑伸缩缸带动顶撑座顶起连接中间座的结构，铺放作业时连接中间座回落，折叠连接架正常撑开实现桁架外伸；回收作业时顶撑伸缩缸伸出抬升连接中间座，给折叠连接架提供偏转避让空间，降低桁架向内折叠收拢过程中的机械卡滞风险，提升桁架伸缩动作的平顺性，每循环结束顶撑伸缩缸回缩复位，桁架回归平铺初始姿态，保障多次往复作业的重复定位精度。

37、3、驱动桥板上配置多组由升降伸缩缸驱动的锁止卡箍，定位托板上设置摆动驱动电机驱动的摆动下压板与胶管定位座，支撑托板布置弧形胶管支撑座，可实现胶管多点位夹持支撑。通过控制升降伸缩缸、摆动驱动电机时序动作，实现桁架行进端夹持、已铺放端释放的自动切换，铺放时多点锁紧固定胶管，回收时外侧夹紧拖拽、内侧释放送料，夹持释放和桁架伸缩动作相互协同，避免胶管打滑移位。

38、4、整套装置设置两套独立的复位线缆、伸缩牵引线缆配合卷收电机的伸缩驱动单元，复位线缆可把外侧驱动滑座锚定作为受力基点，伸缩牵引线缆牵引滑座滑移，依靠线缆收放实现桁架分段进给回缩，通过线缆张力调节消除滑座残余附加拉力，避免桁架各滑座、铰接位置长期承受残余应力，减少铰接部位磨损变形，延长桁架机构使用寿命。

39、5、移动式卷盘收放单元采用可拆装移动底座，依靠定位销实现快速锁止与解锁，作业时固定在安装地台，完工后可整体移走转运，设备拆装转移灵活，一套卷盘单元可以轮换搭配多套安装地台桁架机构使用，提升设备复用率；收放转轮采用链轮传动+收放驱动电机驱动，铺放可瞬时释放胶管形成松弛余量，回收可瞬时加速卷取补偿速度差，缓解桁架伸缩速度和卷盘转速不同步带来的胶管拉扯应力，防止胶管被过度拉伸损伤。

40、6、收放转轮、胶管导向座、锁止卡箍、胶管支撑座、胶管定位座保持同一基准线，再结合导向钢轨的直线导向约束，胶管全程沿直线路径输送，有效避免胶管在铺放、回收过程中发生跑偏、堆积、相互缠绕的问题；下沉凹槽配置倒置l型防护盖板，既对凹槽内部线缆卷收部件起到遮挡防护，同时盖板上集成胶管导向座，兼顾防护与管路导向功能，减少巷道落尘、矸石掉落对伸缩驱动单元零部件的磕碰污染。

41、7、整体采用分段循环作业模式，桁架一段段向外推进铺管、一段段向内收缩回管，单次动作只完成一段胶管处理，不需要一次性完成全程长距离拖拽，降低单步作业牵引力，适配煤矿巷道内动力条件受限的现场工况，铺放到位后多点夹持固定胶管，保障巷道内胶管铺设成型后的位置稳定性。