矿用单体液压支柱防护装置的制作方法

1.本技术涉及液压支柱设备领域，特别涉及一种矿用单体液压支柱防护装置。


背景技术：

2.单体液压支柱是指利用液体压力产生工作阻力并实现升柱和卸载的单根可缩性支柱。
3.单体液压支柱适用于倾角小于250度的水平或缓倾斜矿层，并且要求底板不宜过软，顶板周期压力明显，直接顶易于垮落的围岩条件，在实际使用过程中，需要使用多个并排的单体液压支柱共同支撑采矿层内的顶梁，为确保作业环境安全，需要对采矿层的顶梁及液压支柱进行监测。
4.相关技术中，对于液压支柱的防护监测多是对液压支柱的倾斜角度变化进行监测，以反应顶梁是否发生形变及采矿层是否存在塌落的风险，但是在采集液压支柱的角度变化时，采用陀螺仪进行监测，存在动态变化不明显，容易导致测量数据不准确的情况，而直接使用倾角传感器，则成本较高，不宜在数量众多的单体液压支柱上使用。


技术实现要素：

5.本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
6.为此，本技术的一个目的在于提出一种矿用单体液压支柱防护装置，不仅监测准确、成本低，而且适合在数量较多的单体液压支柱上使用。
7.为达到上述目的，本技术第一方面提出了一种矿用单体液压支柱防护装置，包括：支撑组件和监测组件，其中，所述支撑组件设置在液压支柱上，所述支撑组件，用于将所述监测组件压紧在横梁上，所述横梁用于对矿层进行支撑；所述监测组件设置于所述支撑组件上，所述监测组件包括：安装套，所述安装套内部设置有空腔；压力传感器，所述压力传感器设置于所述空腔内；压紧装置，所述压紧装置设置于所述安装套上，所述压紧装置包括：第一压板、立柱、第二压板和第一弹簧，其中，所述第一压板设置于所述安装套外，所述第一压板，用于在所述液压支柱上升时，压紧在所述横梁上；所述第二压板设置于所述空腔内，所述第二压板，用于所述压力传感器施加压力；所述立柱连接所述第一压板和所述第二压板；所述第一弹簧套设于所述立柱上，且所述第一弹簧连接所述第一压板和所述安装套；控制器，所述控制器连接所述压力传感器，所述控制器，用于对压力传感器的受压程度进监测。
8.根据本技术的矿用单体液压支柱防护装置，不仅监测准确，而且成本更低，更适合在数量较多的单体液压支柱上使用。
9.另外，根据本技术上述提出的矿用单体液压支柱防护装置还可以具有如下附加的技术特征：
10.在本技术的一个实施例中，所述支撑组件包括：第一卡箍、连接杆和第二弹簧，其中，所述第一卡箍套设于所述液压支柱上，所述连接杆与所述卡箍相连，所述第二弹簧连接
所述卡箍和所述连接杆，其中，所述安装套铰接于所述连接杆上。
11.在本技术的一个实施例中，所述第一压板上嵌设有滚珠，所述滚珠，用于在所述液压支柱上升时，在所述横梁上滚动。
12.在本技术的一个实施例中，所述安装套外设置有警报灯，所述警报灯与所述控制器连接。
13.在本技术的一个实施例中，上述矿用单体液压支柱防护装置还包括加强组件，所述加强组件设置在所述液压支柱上，所述加强组件包括：第二卡箍、支撑杆和支撑板，其中，所述第二卡箍套设于所述液压支柱上，所述支撑杆的一端与所述第二卡箍铰接，所述支撑杆的另一端于所述支撑板铰接。
14.在本技术的一个实施例中，所述液压支柱顶部轴接有顶盖，所述顶盖，用于在所述液压支柱上升时，卡接在所述横梁上。
15.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
16.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1是根据本技术一个实施例的矿用单体液压支柱防护装置的结构示意图；
18.图2是根据本技术一个实施例的监测组件的内部示意图；
19.图3是根据本技术一个实施例的矿用单体液压支柱防护装置安装过程示意图。
20.如图所示：
21.1、支撑组件；11、第一卡箍；12、连接杆；13、第二弹簧；2、监测组件；21、安装套；22、压力传感器；23、压紧装置；231、第一压板；232、第二压板；233、立柱；234、第一弹簧；24、控制器；25、滚珠；26、警报灯；3、液压支柱；4、顶盖；5、横梁；6、加强组件；61、第二卡箍；62、支撑杆；63、支撑板。
具体实施方式
22.下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
23.下面结合附图来描述本技术实施例的矿用单体液压支柱防护装置。
24.本技术实施例提供的矿用单体液压支柱防护装置，可应用在采矿行业，如底板较硬，顶板周期压力明显，直接顶易于垮落的围岩条件中，具体可安装在矿用单体液压支柱上，对液压支柱的倾斜角度变化进行监测。
25.图1是根据本技术一个实施例的矿用单体液压支柱防护装置的结构示意图。
26.如图1所示，本技术实施例的矿用单体液压支柱防护装置，可包括支撑组件1和监测组件2。
27.其中，支撑组件1设置在液压支柱3上，支撑组件1，用于将监测组件2压紧在横梁5上，横梁5，用于支撑矿层，防止矿层出现塌落，监测组件2设置于支撑组件1上，监测组件2，
用于监测横梁5位置变化导致的压力改变，液压支柱3顶部轴接有顶盖4，顶盖4，用于在液压支柱3上升时，卡接在横梁5上。
28.需要说明的是，横梁5是由相关工作人员提前架设，并用于支撑顶部的矿层，以防止矿层顶部出现掉落甚至塌陷的情况。
29.作为一种可能的情况，顶盖4可包括支撑盖板和支撑柱，其中，支撑柱的数量为四个，且分别设置在支撑盖板的四个边角处，在顶盖4跟随液压支柱3上升至横梁5处时，支撑盖板与横梁5底部接触，四个支撑柱则卡在横梁5的两侧，以提高顶盖4和横梁5接触后的稳定性。
30.在本技术实施例中所描述的支撑板和支撑柱可通过焊接的方式进行连接。
31.作为一种可能的情况，支撑组件1的数量为两个，且两个支撑组件1相对设置，则对应的监测组件2的数量也为两个。
32.为清楚描述上一实施例，在本技术的一个实施例中，监测组件2可包括安装套21、压力传感器22、压紧装置23、控制器24和警报灯26。
33.其中，安装套21内部设置有空腔，压力传感器22设置于空腔内，压紧装置23设置于安装套21上，压紧装置23对压力传感器22进行压紧，控制器24连接压力传感器22，控制器24，用于对压力传感器22的受压程度进监测，安装套21外设置有警报灯26，警报灯26与控制器24连接，当压力传感器22监测的压力值变化超出阈值时，通过控制器24控制警报灯26亮起。
34.需要说明的是，压力传感器22设置在空腔的底部，压紧装置23可上下移动地设置在安装套21上，在非工作状态下，即压紧装置23未使用时，压紧装置23的底部与压力传感器22不接触。
35.作为一种可能的情况，警报灯26内置有蜂鸣器，蜂鸣器与控制器相连，在控制器控制器警报灯26亮起时，控制器控制蜂鸣器响起，以提示相关工作人员。
36.本技术实施例中所描述的压紧装置23可包括第一压板231、立柱233、第二压板232和第一弹簧234。
37.其中，第一压板231设置于安装套21外，第一压板231，用于在液压支柱3上升时，压紧在横梁5上，第二压板232设置于空腔内，第二压板232，用于压紧在压力传感器22上，立柱233连接第一压板231和第二压板232，第一弹簧234套设于立柱233上，且第一弹簧234连接第一压板231和安装套21。
38.需要说明的是，在第一压板231未压紧在横梁5上时，第二压板232受到第一弹簧234的弹性支撑，使第二压板232不与压力传感器22接触。
39.在本技术实施例中，通过将支撑组件1固定于液压支柱3上，监测组件2铰接于支撑组件1上，在升起液压支柱3直至顶盖4卡接在横梁5上时，监测组件2在支撑组件1的作用下，压紧在横梁5上，并对横梁5产生的下压力进行实时监测，在横梁5发生偏移时，相对应的下压力发生变化，进而导致监测组件2所监测的压力数据发生变化，并通过警报灯26提示相关工作人员或巡检人员进行排查，降低安全隐患。
40.具体而言，在液压支柱3安装在底板质地较硬，顶板周期压力明显，直接顶易于垮落的围岩条件内时，需要时刻监测液压支柱3的直立情况，即通过通过安装本技术实施例中的矿用单体液压支柱防护装置。
41.在安装时，相关工作人员先将支撑组件1固定于液压支柱3的上部，然后相关工作人员控制液压支柱3升起，直至顶盖4卡接在横梁5上。
42.在液压支柱3上升时，支撑组件1带着监测组件2上升，直至监测组件2压紧在横梁5上，则第一压板231压紧在横梁5上，第一压板231下压第二压板232，使第二压板232压紧在压力传感器22上，直至液压支柱3上升结束。
43.则此时，压紧装置23下压压力传感器22，压力传感器22将压力数据传输至控制器24，在横梁5发生形变或位置偏移时，则压力传感器22所检测的数值发生变化，当变化的压力数值超出预设的阈值范围后，控制器24则控制警报灯26亮起，以提醒相关工作人员或巡检人员，该处存在安全隐患，需要及时排除隐患。
44.本技术实施中所涉及的压力传感器，因不需要直接检测横梁5和液压支柱3之间的压力，则不需要使用大量程的压力传感器，不仅体积较小，且相较于价格高昂的倾角传感器，现有精度在1-2度的倾角传感器，成本高达两三百元，而精度在0.1度以上的倾角传感器，其单个成本更高，因此本技术实施例中的矿用单体液压支柱防护装置制造成本更低，更加适合于矿用单体液压支柱上使用，尤其是在数量众多的并排布置的单体液压支柱上使用，优势更加明显。
45.在本技术的一个实施例中，支撑组件1可包括第一卡箍11、连接杆12和第二弹簧13，其中，第一卡箍11套设于液压支柱3上，连接杆12与第一卡箍11相连，第二弹簧13连接第一卡箍11和连接杆12，其中，安装套21铰接于连接杆12上。
46.需要说明的是，第一卡箍11为可拆卸式，即第一卡箍11包括两个半箍，且两个半箍枢轴连接，两个半箍套在液压支柱3上，并通过紧固件紧固在液压支柱上。
47.本技术实施例中所描述的紧固件为可紧固螺栓或快拆式螺栓，在将第一卡箍11紧固在液压支柱3上时，需要将第一卡箍11紧紧锁紧在液压支柱3上，另外，可通过在两个半箍内壁上设置有橡胶垫，以保证在锁紧第一卡箍11的同时，避免对液压支柱3外壁的损坏。
48.具体而言，如图和图3所示，在将支撑组件1固定于液压支柱3上部时，需要保证连接杆12上的监测组件2的高度大于顶盖4的高度，使得监测组件2能够压紧在横梁5上。
49.首先，相关工作人员将两个半箍环抱液压支柱3，并锁紧，然后升起液压支柱3，使支撑组件1跟随液压支柱3上升，在监测组件2碰触到横梁5时，液压支柱3继续上升，则连接杆12受力，推动监测组件2在横梁5上移动，使监测组件2在横梁5上朝向远离顶盖4的位置移动，在顶盖4卡接在横梁5上时，液压支柱3上升结束。
50.则此时，监测组件2压紧在横梁5上，连接杆12受到第二弹簧13的拉力进行限位，使监测组件2固定在横梁5上，无法横向移动，保证了监测组件2监测压力时的稳定性。
51.需要说明的是，为保证第一压板231在支撑组件1的作用下，在横梁5上顺利移动，滚珠25可滚动的内嵌于第一压板231上。
52.具体而言，在支撑组件1跟随液压支柱3上升时，直至监测组件2与横梁5接触，则第一压板231上的滚珠25与横梁5接触，在液压支柱3继续上升时，监测组件2被推向远离顶盖4的方向，则此时，滚珠25在横梁5上进行滚动，使第一压板231在横梁5上的移动更加顺畅。
53.作为一种可能的情况，滚珠25可设置有双排，且每排滚珠25可设置有2、3、4、5、6、7、8、9等多个。
54.在本技术的一个实施例中，上述矿用单体液压支柱防护装置还可包括加强组6件，
加强组件6设置在液压支柱3上，具体位置可设置在液压支柱3的下部。
55.具体的，加强组件6包括第二卡箍61、支撑杆62和支撑板63。
56.其中，第二卡箍61套设于液压支柱3上，支撑杆62的一端与第二卡箍61铰接，支撑杆62的另一端于支撑板63铰接。
57.需要说明的是，第二卡箍61为可拆卸式，即第二卡箍61包括两个半箍，且两个半箍枢轴连接，两个半箍套在液压支柱3下部，并通过紧固件紧固在液压支柱3上。上述的紧固件为可紧固螺栓或快拆式螺栓。
58.其中，可通过在第二卡箍61内壁上设置有橡胶垫，以保证在锁紧第二卡箍61的同时，避免对液压支柱3外壁的损坏。
59.本实施例中所描述的支撑杆62和支撑板63的数量至少为三个，且支撑杆62等距分布在第二卡箍61上。
60.需要说明的是，支撑杆62与支撑板63的铰接处和支撑杆62与第二卡箍61的铰接处均设置有阻尼旋钮，且阻尼旋钮带有锁紧功能。
61.具体而言，在相关工作人员将加强组件6设置于液压支柱3上时，相关工作人员将第二卡箍套61设在液压支柱3的下部，并保证套设位置的高度小于支撑杆62的竖直高度，以确保支撑杆62能够抵住支撑板63与地面接触，在确定好大概位置后，相关工作人员拧紧紧固件，将第二卡箍61固定在液压支柱3的下部。
62.然后，相关工作人员调节支撑杆62，使支撑杆62带动止支撑板63移动，并使支撑板63与地面接触，使支撑板63紧贴在地面上，接着，相关工作人员将阻尼旋钮拧紧，使支撑杆62和支撑板63的位置固定，完成加强组件6的调整。
63.加强组件6能够保持液压支柱3的竖直，在液压支柱3受到倾斜力的下压时，加强组件6中的支撑杆62受力并压紧支撑板63，使液压支柱3的稳定性更高，进而使液压支柱3上部的监测组件2的压力监测更加准确。
64.而且由于液压支柱3加设了加强组件6，通过增设多个支撑板63承重，使液压支柱3的对地面的压强减少，避免液压支柱3在地质较软的地面上使用时，出现液压支柱3沉降的风险，进一步提高了液压支柱3的使用安全性。
65.综上，根据本技术实施例的矿用单体液压支柱防护装置，不仅监测准确，而且成本更低，更适合在数量较多的单体液压支柱上使用。
66.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
67.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
68.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
69.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
70.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
71.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。