[实用新型]一种U型钢支架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种U型钢支架，适用于软岩巷道支护，属于矿山支护设备。

背景技术

目前，煤矿井下巷道的支护普遍采用工字钢支架和U型钢支架。工字钢支架的结构形式多为梯形，由两个支腿与一个横梁组成，这种支架的特点是能够支护的巷道断面大，但是其所能承受的围岩压力较小，易变形，稳定性较差。U型钢支架的结构形式有直腿半圆形、三心拱形和圆形等。直腿半圆形支架由两个直腿和一个半圆拱组成，由于直腿部分所能承受的水平力较小，所以该支架仅适用于顶板压力较大而水平力较小的巷道。三心拱形支架由两种或三种曲率半径的U型钢搭接构成，因此，其结构及适用条件与直腿半圆形支架相似。圆形支架属于全封闭支架，其所能承受的垂直压力和水平压力都很大，并且对巷道的底鼓(底板鼓起)有一定的控制作用，但是其所适用的巷道断面较小。

发明内容

为了克服直腿半圆形支架及三心拱形支架承受水平力较小以及圆形支架适用断面小的不足，本实用新型提供一种U型钢支架，该支架不仅能够承受较大的水平力，而且能够适应较大的巷道断面。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：支架的总体结构为椭圆形全封闭结构，由4段不同曲率半径的圆弧形U型钢对接而成，各圆弧段的曲率半径根据巷道断面大小确定；2段曲率半径较大的圆弧形U型钢为支架的立梁，2段曲率半径较小的圆弧形U型钢分别为支架的顶梁和底梁；在每个立梁的上端焊接一个锁箍，锁箍内安装一个U形摩擦块和一个楔形板，楔形板与锁箍用链条连接，U形摩擦块与U型钢的底部形状一致，楔形板的楔形角为5°；顶梁的两端分别插入两个锁箍中，通过U形摩擦块和楔形板可对顶梁进行锁紧，顶梁进入锁箍的长度可以调节，从而调节支架的外形尺寸以适应不同大小的巷道断面；在每个立梁的下端焊接一个楔形套筒，楔形套筒的断面形状与U型钢的断面形状一致，并且能将U型钢套住，楔形套筒的内壁靠外侧的壁面为一斜面(1∶50)；底梁两端分别插入两个楔形套筒中，随着巷道围岩压力的逐渐增大，底梁插入楔形套筒的长度也逐渐增加，使得支架具有可缩性，同时由于楔形套筒内壁斜面的楔紧作用，支架缩进时具有增阻特性。

本实用新型的有益效果是，支架既可以承受较大的垂直压力，又可以承受较大的水平压力，同时能够防止巷道底鼓，并且能够适应较大的巷道断面；采用U形摩擦块及楔形板组成的锁紧方式，工作可靠，调节方便；楔形套筒式连接方式，使得支架具有可缩性和增阻特性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型的结构图。

图2是图1的A--A剖视图。

图3是图1的B--B剖视图。

图中1.顶梁，2.楔形板，3.链条，4.锁箍，5.立梁，6.楔形套筒，7.底梁，8.U形摩擦块。

具体实施方式

在图1中，由4段不同曲率半径的圆弧形U型钢对接组成一个椭圆形支架，各圆弧段的曲率半径根据巷道断面大小确定。立梁(5)的上端焊接一个锁箍(4)，锁箍(4)中安装一个U形摩擦块(8)和一个楔形板(2)(见图2)，楔形板(2)用链条(3)与锁箍(4)连接；立梁(5)的下端焊接一个楔形套筒(6)，楔形套筒(6)的断面形状与U型钢的断面形状一致，并且能将U型钢套住(见图3)，楔形套筒(6)内壁靠外侧的壁面为一斜面(1∶50)。顶梁(1)的两端分别插入两个锁箍(4)中，并用U形摩擦块(8)和楔形板(2)锁紧，底梁(7)的两端分别插入两个楔形套筒(6)中，形成一个椭圆形支架。本实用新型工作过程中，随着巷道围岩压力逐渐增加，底梁(7)插入楔形套筒(6)的长度也逐渐增加，使得支架具有可缩性，由于楔形套筒(6)的内壁斜面的楔紧作用，支架缩进时具有增阻特性，另外，调整顶梁(1)进入锁箍(4)的长度，可以调节支架的外形尺寸以适应不同大小的巷道断面。