1.本发明涉及建筑施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道顶板支护桁架装置。
背景技术：
2.支护桁架是支撑防护用的钢架，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在地下矿场、隧道等场地应用广泛，但是，现有的支护桁架通常只有对大型塌方等重大事故的防护能力，而对于落石、漏水等不具备防护功能，一旦有煤块坠落，则容易砸伤过路人。
3.专利申请cn209942225u，公开日为2020.01.14，公开了一种用于装配式楼板的可调节式临时支护桁架，包括有h型钢、楼板、上弦骨架、第一横梁、第二横梁和下弦骨架等，上弦骨架的两端均安装有高度可调节的固定单元，上弦骨架和下弦骨架的长度可调节，具有结构简单，安装方便，占用空间小，支撑效果好、拆装方便等优点，然而该支护桁架并不具备阻挡落石和漏水等的功能，无法进一步保障过路人的安全。
4.因此，需要研发一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，通过格挡机构能够阻挡煤块和漏水等掉落在桁架间的空隙中，通过支撑机构能够支撑巷道顶板松动的煤块，防止其直接掉落下来。
技术实现要素：
5.为了克服现有防护桁架无法阻挡煤块掉落在桁架间的空隙中而砸伤过路人的缺点，本发明要解决的技术问题是：提供一种能够阻挡煤块掉落在桁架间的空隙中的煤矿巷道顶板支护桁架装置。
6.本发明的技术实施方案为：一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，包括有桁架、导轨、格挡机构和支撑机构，桁架内部左右两侧均连接有导轨，桁架内部左右两侧均设有格挡机构，用于阻挡掉落下来的煤块，格挡机构上设有支撑机构，用于支撑顶板松动的煤块。
7.更为优选地是，格挡机构包括有电机、螺纹杆和挡板，导轨之间滑动式连接有挡板，挡板左右两侧均开有开口，桁架内部右侧安装有电机，电机的输出轴上连接有螺纹杆，螺纹杆与挡板右侧后部滑动式连接。
8.更为优选地是，支撑机构包括有伸缩杆、第一弹簧、支撑板、第一导板和第二导板，挡板上侧滑动式连接有伸缩杆，伸缩杆上均连接有支撑板，伸缩杆外均套有第一弹簧，第一弹簧的两端均分别连接在挡板和支撑板上，挡板后部上侧滑动式连接有第一导板，第一导板的另一端与支撑板转动式连接，相邻的支撑板之间均滑动式连接有第二导板。
9.更为优选地是，还包括有用于清扫导轨的扫障机构，扫障机构包括有齿条、安装架、清扫盘和齿轮组，导轨上均连接有齿条，齿条均位于挡板外侧，挡板后侧均连接有安装架，安装架上均转动式连接有齿轮组，齿轮组下侧的齿轮均与齿条啮合，安装架上均转动式连接有清扫盘，清扫盘均位于齿轮组内侧，并与齿轮组上侧的齿轮连接。
10.更为优选地是，还包括有用于清理挡板上表面的清理机构，清理机构包括有刮板、拉绳、滑块、限位板和弹力绳，挡板外表面左右两侧均连接有限位板，限位板内均滑动式连接有滑块，挡板的外表面上侧滑动式连接有两个刮板，左侧的刮板与左侧的滑块之间以及右侧的刮板与右侧的滑块之间均连接有拉绳，刮板之间连接有弹力绳，桁架内部左右两侧均开有导向槽，滑块沿导向槽滑动。
11.更为优选地是，还包括有用于清扫支撑板下方煤块的推扫机构，推扫机构包括有固定架、清理刷和第二弹簧，桁架上部内侧连接有固定架，固定架前部左右两侧均转动式连接有清理刷，清理刷外侧均套有第二弹簧，第二弹簧的两端均分别连接在固定架和清理刷上。
12.更为优选地是，还包括有用于滤出掉落煤块的
过滤机构，过滤机构包括有导向板、分流盒和滤网，挡板外表面左右两侧均连接有导向板，挡板外表面左右两侧均连接有分流盒，分流盒均位于导向板下方以及挡板的开口外侧，分流盒内均连接有滤网。
13.更为优选地是，滤网在分流盒内设置为向下倾斜。
14.有益效果为：
15.1、本发明通过电机带动螺纹杆转动，螺纹杆带动挡板向前移动，直至挡板挡住桁架间的空隙，防止煤块掉落下来砸伤过路人，达到保障人们安全的效果。
16.2、本发明通过桁架不再压住支撑板时，第一弹簧的复位作用，使支撑板向上移动，支撑住巷道顶板，以防止顶板上松动的煤块直接掉落下来，而损坏挡板，达到保护挡板的效果，从而延长挡板的使用寿命。
17.3、本发明通过齿条带动齿轮组转动，进而使清扫盘转动，以清扫导轨上的碎煤块，防止导轨上的碎煤块阻碍挡板在导轨上滑动，从而提高装置的使用效率。
18.4、本发明通过滑块向下移动时，带动拉绳向下移动，拉绳向下拉动刮板，刮板将挡板上表面的煤块刮下来，达到防止挡板上表面的煤块卡住支撑板的效果，便于伸缩杆更好地伸缩。
附图说明
19.图1为本发明的立体结构示意图。
20.图2为本发明的格挡机构第一种部分立体结构示意图。
21.图3为本发明的格挡机构第二种部分立体结构示意图。
22.图4为本发明的支撑机构第一种部分立体结构示意图。
23.图5为本发明的支撑机构第二种部分立体结构示意图。
24.图6为本发明的扫障机构第一种部分立体结构示意图。
25.图7为本发明的扫障机构第二种部分立体结构示意图。
26.图8为本发明的清理机构第一种部分立体结构示意图。
27.图9为本发明的清理机构第二种部分立体结构示意图。
28.图10为本发明的推扫机构第一种部分立体结构示意图。
29.图11为本发明的推扫机构第二种部分立体结构示意图。
30.图12为本发明的过滤机构部分立体结构示意图。
31.附图中的标记：1-桁架，2-导轨，3-格挡机构，31-电机，32-螺纹杆，33-挡板，4-支
撑机构，41-伸缩杆，42-第一弹簧，43-支撑板，44-第一导板，45-第二导板，5-扫障机构，51-齿条，52-安装架，53-清扫盘，54-齿轮组，6-清理机构，61-刮板，62-拉绳，63-滑块，64-限位板，65-导向槽，66-弹力绳，7-推扫机构，71-固定架，72-清理刷，73-第二弹簧，8-过滤机构，81-导向板，82-分流盒，83-滤网。
具体实施方式
32.下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
33.实施例1
34.一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，如图1-图5所示，包括有桁架1、导轨2、格挡机构3和支撑机构4，两根导轨2分别连接在桁架1内部左右两侧，桁架1内部左右两侧均设有用于阻挡掉落下来的煤块的格挡机构3，格挡机构3上设有用于支撑顶板松动的煤块的支撑机构4，格挡机构3包括有电机31、螺纹杆32和挡板33，两个导轨2之间滑动式连接有挡板33，用于阻挡煤块，电机31安装在桁架1内部右侧，电机31的输出轴上通过联轴器焊接有螺纹杆32，用于带动挡板33移动，螺纹杆32与挡板33的右侧后部滑动式连接，支撑机构4包括有伸缩杆41、第一弹簧42、支撑板43、第一导板44和第二导板45，三个伸缩杆41均滑动式连接在挡板33上侧，伸缩杆41上均连接有支撑板43，用于支撑松动的煤块，伸缩杆41外均套有第一弹簧42，第一弹簧42的两端均分别与挡板33和支撑板43连接，挡板33后部上侧滑动式连接有第一导板44，用于带动支撑板移动，第一导板44的另一端与支撑板43转动式连接，第二导板45均滑动式连接在相邻的两个支撑板43之间。
35.初始时，挡板33收缩在桁架1内，支撑板抵住桁架1内部上壁，伸缩杆41处于收缩状态，第一弹簧42被压缩，当人们需要阻挡从桁架1间的空隙掉落下来时，启动电机31，电机31带动螺纹杆32转动，螺纹杆32带动挡板33向前移动，直至挡板33挡住桁架1间的空隙，防止煤块掉落下来砸伤过路人，达到保障人们安全的效果，在此过程中，由于第一弹簧42的复位作用，使伸缩杆41向上移动，带动支撑板43向上移动，直至支撑板43支撑住巷道顶板，以防止顶板上松动的煤块直接掉落下来，而损坏挡板33，达到保护挡板33的效果，从而延长挡板33的使用寿命，然后关闭电机31即可，当不需要阻挡煤块掉落下来时，启动电机31，电机31带动螺纹杆32反向转动，使挡板33向后移动，桁架1上部挤压第一导板44，使第一导板44向下转动，带动靠近第一导板44的支撑板43向下移动，从而带动第二导板45向下移动，第二导板45带动每块支撑板43向下移动，支撑板43带动伸缩杆41向下移动，第一弹簧42被压缩，直至支撑板43移动到桁架1下侧，收进桁架1内，然后关闭电机31即可。
36.实施例2
37.在实施例1的基础之上，如图1、图6和图7所示，还包括有扫障机构5，用于清扫导轨2，扫障机构5包括有齿条51、安装架52、清扫盘53和齿轮组54，导轨2上均固定连接有齿条51，用于带动齿轮组54转动，齿条51均位于挡板33外侧，两个安装架52分别连接在挡板33后端左右两侧，安装架52上均转动式连接有齿轮组54，用于带动清扫盘53转动，齿轮组54下侧的齿轮均与齿条51啮合，安装架52上均转动式连接有清扫盘53，清扫盘53均位于齿轮组54内侧，并与齿轮组54上侧的齿轮固定连接。
38.当人们需要清扫挡板33收缩回桁架1内过程中导轨2上的碎煤块时，在挡板33向后移动的过程中，挡板33带动安装架52向后移动，此时，齿条51相对于安装架52向前移动，齿
条51带动齿轮组54转动，齿轮组54带动清扫盘53转动，通过清扫盘53转动来清扫导轨2和齿条51上的碎煤块，防止导轨2和齿条51上的碎煤块阻碍挡板33在导轨2上滑动，从而提高装置的使用效率。
39.如图1、图8和图9所示，还包括有用于清理挡板33上表面的清理机构6，清理机构6包括有刮板61、拉绳62、滑块63、限位板64和弹力绳66，挡板33外表面左右两侧均连接有限位板64，用于限制滑块63的移动方向，两个滑块63分别滑动式连接在两个限位板64内，挡板33的外表面上侧滑动式连接有两个刮板61，用于刮下挡板33外表面的煤块，左侧的刮板61与左侧的滑块63之间以及右侧的刮板61与右侧的滑块63之间均固定连接有拉绳62，两个刮板61之间固定连接有两根弹力绳66，桁架1内部左右两侧均开有导向槽65，用于引导滑块63的移动方向，滑块63沿导向槽65滑动。
40.当人们需要清理挡板33上表面的煤块时，在挡板33向后移动的过程中，挡板33带动滑块63向后沿导向槽65移动，由于导向槽65的作用，使得滑块63在向后移动的同时，又沿着限位板64向下移动，滑块63向下移动时，带动拉绳62向下移动，拉绳62向下拉动刮板61，刮板61将挡板33上表面的煤块刮下来，弹力绳66被拉伸，达到防止挡板33上表面的煤块卡住支撑板43的效果，便于伸缩杆41更好地伸缩，当挡板33向前移动时，挡板33带动滑块63沿导向槽65向前上方移动，滑块63不再拉动拉绳62，拉绳62不再拉动刮板61，由于拉力绳的复位作用，带动刮板61向上移动复位。
41.如图1、图10和图11所示，还包括有推扫机构7，用于清扫支撑板43下方煤块，推扫机构7包括有固定架71、清理刷72和第二弹簧73，桁架1上部内侧焊接有固定架71，两个清理刷72分别转动式连接在固定架71前部左右两侧，清理刷72外侧均卷绕有第二弹簧73，第二弹簧73的两端均分别与固定架71和清理刷72连接。
42.当人们需要清扫支撑板43下方第一弹簧42周围的细小煤块时，在挡板33向后移动的过程中，带动第一弹簧42向后移动，第一弹簧42推动清理刷72向后转动，第二弹簧73被压缩，当第一弹簧42向后移动直至不再接触清理刷72时，由于第二弹簧73的复位作用，使清理刷72反向转动复位，通过清理刷72反复转动，达到清扫第一弹簧42周围的细小煤块的效果，防止煤块堆积卡住伸缩杆41。
43.如图1和图12所示，还包括有过滤机构8，用于滤出掉落煤块，过滤机构8包括有导向板81、分流盒82和滤网83，挡板33外表面左右两侧均连接有导向板81，用于防止煤块掉在挡板外面，从而造成煤块的浪费，两个分流盒82分别焊接在挡板33外表面的左右两侧，分流盒82均位于导向板81下方以及挡板33的开口外侧，分流盒82内均连接有滤网83，滤网83在分流盒82内呈向下倾斜，从而使煤块能够滑进挡板33内侧。
44.当人们过滤回收掉落下来的煤块时，在刮板61将挡板33上表面的煤块刮下后，由于刮下的煤块中混有水，所以煤块沿着导向板81滑进分流盒82内，通过滤网83将煤块过滤出来，过滤出来的煤块通过滤网83的斜面穿过挡板33上的开口滚进挡板33内部，而水则从挡板33外侧流出，达到回收煤块的效果，从而减少煤矿资源的浪费。
45.以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。技术特征：
1.一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，包括有桁架(1)、导轨(2)、格挡机构(3)和支撑机构(4)，桁架(1)内部左右两侧均连接有导轨(2)，桁架(1)内部左右两侧均设有格挡机构(3)，用于阻挡掉落下来的煤块，格挡机构(3)上设有支撑机构(4)，用于支撑顶板松动的煤块；格挡机构(3)包括有电机(31)、螺纹杆(32)和挡板(33)，导轨(2)之间滑动式连接有挡板(33)，挡板(33)左右两侧均开有开口，桁架(1)内部右侧安装有电机(31)，电机(31)的输出轴上连接有螺纹杆(32)，螺纹杆(32)与挡板(33)右侧后部滑动式连接。2.按照权利要求1所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，支撑机构(4)包括有伸缩杆(41)、第一弹簧(42)、支撑板(43)、第一导板(44)和第二导板(45)，挡板(33)上侧滑动式连接有伸缩杆(41)，伸缩杆(41)上均连接有支撑板(43)，伸缩杆(41)外均套有第一弹簧(42)，第一弹簧(42)的两端均分别连接在挡板(33)和支撑板(43)上，挡板(33)后部上侧滑动式连接有第一导板(44)，第一导板(44)的另一端与支撑板(43)转动式连接，相邻的支撑板(43)之间均滑动式连接有第二导板(45)。3.按照权利要求2所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，还包括有用于清扫导轨(2)的扫障机构(5)，扫障机构(5)包括有齿条(51)、安装架(52)、清扫盘(53)和齿轮组(54)，导轨(2)上均连接有齿条(51)，齿条(51)均位于挡板(33)外侧，挡板(33)后侧均连接有安装架(52)，安装架(52)上均转动式连接有齿轮组(54)，齿轮组(54)下侧的齿轮均与齿条(51)啮合，安装架(52)上均转动式连接有清扫盘(53)，清扫盘(53)均位于齿轮组(54)内侧，并与齿轮组(54)上侧的齿轮连接。4.按照权利要求3所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，还包括有用于清理挡板(33)上表面的清理机构(6)，清理机构(6)包括有刮板(61)、拉绳(62)、滑块(63)、限位板(64)和弹力绳(66)，挡板(33)外表面左右两侧均连接有限位板(64)，限位板(64)内均滑动式连接有滑块(63)，挡板(33)的外表面上侧滑动式连接有两个刮板(61)，左侧的刮板(61)与左侧的滑块(63)之间以及右侧的刮板(61)与右侧的滑块(63)之间均连接有拉绳(62)，刮板(61)之间连接有弹力绳(66)，桁架(1)内部左右两侧均开有导向槽(65)，滑块(63)沿导向槽(65)滑动。5.按照权利要求4所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，还包括有用于清扫支撑板(43)下方煤块的推扫机构(7)，推扫机构(7)包括有固定架(71)、清理刷(72)和第二弹簧(73)，桁架(1)上部内侧连接有固定架(71)，固定架(71)前部左右两侧均转动式连接有清理刷(72)，清理刷(72)外侧均套有第二弹簧(73)，第二弹簧(73)的两端均分别连接在固定架(71)和清理刷(72)上。6.按照权利要求5所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，还包括有用于滤出掉落煤块的过滤机构(8)，过滤机构(8)包括有导向板(81)、分流盒(82)和滤网(83)，挡板(33)外表面左右两侧均连接有导向板(81)，挡板(33)外表面左右两侧均连接有分流盒(82)，分流盒(82)均位于导向板(81)下方以及挡板(33)的开口外侧，分流盒(82)内均连接有滤网(83)。7.按照权利要求6所述的一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，其特征是，滤网(83)在分流盒(82)内设置为向下倾斜。
技术总结
本发明涉及建筑施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道顶板支护桁架装置。本发明的目的是提供一种能够阻挡煤块掉落在桁架间的空隙中的煤矿巷道顶板支护桁架装置。一种煤矿巷道顶板支护桁架装置，包括有桁架、导轨、格挡机构和支撑机构，桁架内部左右两侧均连接有导轨，桁架内部左右两侧均设有格挡机构，格挡机构上设有支撑机构。本发明通过电机带动螺纹杆转动，螺纹杆带动挡板向前移动，直至挡板挡住桁架间的空隙，防止煤块掉落下来砸伤过路人，并由于第一弹簧的复位作用，使支撑板支撑住巷道顶板，以防止顶板上松动的煤块直接掉落下来，而损坏挡板，达到保护挡板的效果。达到保护挡板的效果。达到保护挡板的效果。
技术研发人员：邹光华 吕坤 冯吉成 范彦阳 贾明琦 闻志雄 吉志海 石建军 师皓宇 许海涛
受保护的技术使用者：煤炭科学技术研究院有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/6/7
声明：
“煤矿巷道顶板支护桁架装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：煤炭科学技术研究院有限公司
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2024年09月11日 ~ 13日 
