CN101108638A

CN101108638A - 一种短壁采煤无轨胶轮梭车

Info

Publication number: CN101108638A
Application number: CNA2007101392518A
Authority: CN
Inventors: 王步康; 马阳利; 杨韬仁; 金江; 宋庭锋; 石博; 柳玉龙; 吴恒建; 唐会成; 常凯; 周旭; 宋明江; 候林; 康鹏; 闫金宝; 宋扬; 张春英; 闫政; 赵竹峰
Original assignee: CCRI Shanxi Coal Mine Mechanical Equipment Co Ltd; Taiyuan Research Institute of China Coal Research Institute
Current assignee: Taiyuan Institute of China Coal Technology and Engineering Group; Shanxi Tiandi Coal Mining Machinery Co Ltd
Priority date: 2007-08-20
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2027-08-20
Also published as: CN100537331C

Abstract

本发明涉及一种短壁采煤无轨胶轮梭车，主要结构由受料部、卸料部、驾驶机构、刮板输送机构、行走机构、转向机构、电缆收放机构、液压传动机构、电气控制机构组成，采用机电一体化防爆设计，使用连杆式转向结构、行走变速结构、前后轮采用轮边减速结构，高压电缆自动收放，整机转向半径小，转向半径为7.5米，转向、行走自如，解决了此类设备转向难、行走难的问题，刮板输送自动完成，此设备结构紧凑，安全可靠，适应在煤矿井下狭窄的恶劣环境作业，生产效率高，比现有设备可提高工效2－3倍，填补了我国此类设备的科研空白。

Description

一种短壁采煤无轨胶轮梭车

技术领域

本发明涉及一种短壁采煤无轨胶轮梭车，属煤矿井下运输设备的技术领域。

背景技术

煤矿短壁机械化开采技术已有五十多年的发展历史，以美国的机械化设备最为先进，现已形成了以连续掘采机为核心的一整套短壁机械化开采技术。

在连续掘采机的配套设备中，梭车是最重要的后续设备，煤矿短壁机械化采煤和运输是在一个狭窄的巷道内进行的，作业运行空间少，设备转向半径小，给开采、运输设备的设计、制造、使用均带来很多困难，再加上煤矿设备为重型设备，自重和载重均很大，很难在正常情况下完成开采运输作业。

无轨胶轮梭车是连续掘采机的后续运输设备，在我国大中型煤矿中已有引进和使用，目前使用的机型都是从美国、英国、澳大利亚引进的，梭车的设计和制造在我国还是一项科研空白，还没有国产机型。

引进使用的国外梭车机型大都不能适应我国的煤田地质条件，维修难、易损零部件配套难、周期长、价格高，往往因一个小的故障和零部件损坏，就会使整车不能运转，以致影响整个开采作业，使我国的煤矿短壁开采运输作业受到很大限制，并存在很多弊端。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的现状和不足，设计一种新型的国产梭车，采用三维软件程序设计，使梭车的受料部、卸料部、操纵机构、行走机构、转向机构、刮板输送机构、电缆收放机构、液压机构、电气控制机构连为一体，并采用防爆设计，以适应我国的煤田地质条件、达到承载力大、转向半径小、安全可靠、运行自如的目的。

技术方案

本发明主要结构由：卸料部、受料部、驾驶室、行走机构、转向机构、收放缆机构、刮板链输送机构、液压机构、电控机构、减速器、电机组成；卸料部1的后部为受料部2，在卸料部1、受料部2的中间为刮板输送机构42，在受料部2的下部对称设有前轮3、4、后轮5、6，在前轮3、4之间设有过桥80；在前轮3的前部设有驾驶室7、蓄能器26，前轮3、后轮5之间设有油泵电机25、液压泵46、油箱24，驾驶室7前部设有刮板电机12、刮板减速器13；在后轮5的后部设有水箱27；在前轮4的前部设有卷缆架18、排缆架19、顺缆架20、主电控箱21；在后轮6的前部设有行走电控箱23、水冷电机28；后轮5、6后部联接短传动轴33、34、行走减速器39、40、行走电机31、32，后轮5、6通过转向纵拉杆37、38、转向油缸35、36与前轮3、4联接；受料部2的后部为档板95、96；受料部2、卸料部1的中部由刮板输送机构42贯通，前部为刮板链轮轴14、后部为刮板张紧轮17，刮板张紧轮17通过张紧油缸43、44联接刮板链15、中间为刮板16；在驾驶室7的下部设有举升油缸41。

所述的受料部机架2，在架体51的中部为输送槽64，架体51的下部为底板52、过桥口53，后部两侧设有后轮法兰盘54、55、行走电机座75、76、两侧分别布置转向油缸座102、103；架体51的左部为驾驶座70、蓄能器座71、前载板60、大补板68、后载板62；架体51的右部为卷缆座69、排缆座72、前载板59、大补板67、后载板61；架体51的左右上部设有工艺口47、48、85、86、吊耳79；架体51的前部设有牵引耳78、后部设有防撞板56。

后述的卸料部机架1，架体两侧为立板81、82，立板81、82的上部为邦板87、88，立板81、82的下部设有通孔形轴孔73、74，立板81的左部为刮板减速器座84、刮板电机座83，立板82的右部为主电控箱座93、联接板91、92，在减速器座84上设有灯座90，在主控箱座93上设有灯座89，在减速器座84的外部设有护板77，在邦板87、88上设有观察窗45、63，在立板81、82之间为槽板94。

所述的行走转向机构由前轮、后轮、行走电机、行走减速器、轮边减速器、同步轴、横拉杆、纵拉杆、长、短传动轴、转向块、转向油缸组成；在同步轴105的左部联接转向块109，转向块109联接转向油缸35、纵拉杆37，纵拉杆37联接轮边减速器111、前轮3，前轮3通过长传动轴49联接轮边减速器113、后轮5，同时联接短传动轴33、行走减速器39、行走电机31；在同步轴105的右部联接转向块110，转向块110联接转向油缸36、纵拉杆38，纵拉杆38联接轮边减速器114、后轮6，同时联接短传动轴34、行走减速器40、行走电机32，轮边减速器114同时联接长传动轴50，长传动轴50前部联接轮边减速器112、前轮4，前轮3、4之间由横拉杆106联接，后轮5、6之间由横拉杆107联接。

所述的液压机构，双联泵119通过高压过滤器136联接充液阀135，并联接转向器125，然后流入转向油缸126、127，另一路通过蓄能器133分流为行车制动、驻车制动，驻车制动通过驻车制动阀131流入制动器124，行车制动通过行走急停阀132流入制动器124，制动器124同时联接制动阀134；双联泵139通过卷缆阀145、液压马达143、节流阀144流入卸料升降阀130、平衡阀129、提升油缸128；手摇泵121联接过滤器122，过滤器122联接冷却器123；压力表140、141、142显示控制提升油缸128、转向油缸126、127及制动阀压力；液压机构整体由液压管120联接贯通。

所述的刮板输送机构42，由刮板电机12联接刮板减速器13，刮板减速器13联接刮板链轮轴14、刮板链轮轴14联接刮板链15，刮板链15联接刮板16，刮板链15同时联接后部的刮板张紧轮17，刮板张紧轮17由张紧油缸43、44牵拉，刮板链轮轴14、刮板链15、刮板16、刮板张紧轮17上部为输送槽64。

所述的电控电路，由隔离开关DL1、接触器单元DL2、DL3、电流单元DL4、DL5、主控模块DL6、输入模块DL7、模拟量输入模块DL8、DL9、DL10、整流单元DL11、接触器单元DL12、电容DL13、电抗器单元DL14、逆变单元DL15、DL16、主控模块DL17、电机MT1、MT2、MT3、MT4、MT5、保险FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、前灯LT1、LT2、LT3、LT4、LT5、蜂鸣器FP1、传感器SC1、SC2、SC3、SC4、SC5组成整体电路，各分电路之间由导线联接，使用电压1140V。

所述的连杆式转向机构的转向半径为R＝7.5米。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是根据我国的煤田地质情况，结合短壁采煤和矿井下狭窄空间的现状设计的一种转向半径小、承载力大、机电一体化的连续运输作业的防爆式梭车，梭车的受料部、卸料部、输送机构、行走机构、转向机构、电缆收放机构、液压传动机构、电气控制机构、驾驶机构有机的联为一体，使用连杆转向结构、行走变速结构，解决了此类设备转向难、行走难的问题，转向半径为7.5米，可自如左右转向、行走作业，整车使用的屏蔽电缆可实现自动多方位收缆、放缆，十分方便，极大的提高了高压电缆在井下的安全系数，刮板链可自动输送，此设备结构合理、安全可靠，可适应在煤矿井下狭窄的恶劣环境中作业，生产效率高、比现行设备可提高工效2-3倍，填补了此类设备在我国的科研空白。

附图说明

图1为整体结构主视图

图2为为整结构俯视图

图3为受料部机架主视图

图4为受料部机架俯视图

图5为图3的K向视图

图6为卸料部机架主视图

图7为卸料部机架俯视图

图8为卸料部机架侧视图

图9为行走转向机构图

图10为液压机构图

图11为电控电路图

图中所示，附图标记清单如下：

1、卸料部，2、受料部，3、前轮，4、前轮，5、后轮，6、后轮，7、驾驶室，8、方向盘，9、仪表盘，10、操纵盘，11、座椅，12、刮板电机，13、刮板减速器，14、刮板链轮轴，15、刮板链，16、刮板，17、刮板张紧轮，18、卷缆架，19、排缆架，20、顺缆架，21、主电控箱，23、行走电控箱，24、油箱，25、油泵电机，26、蓄能器，27、水箱，28、水冷电机，31、行走电机，32、行走电机，33、短传动轴，34、短传动轴，35、转向油缸，36、转向油缸，37、转向纵拉杆，38、转向纵拉杆，39、行走减速器，40、行走减速器，41、举升油缸，42、刮板输送机构，43、刮板张紧油缸，44、刮板张紧油缸，45、观察窗，46、液压泵，47、工艺孔，48、工艺孔，49、长传动轴，50、长传动轴，51、架体，52、底板，53、过桥口，54、后轮法兰盘，55、后轮法兰盘，56、防撞板，59、前载板，60、前载板，61、后载板，62、后载板，63、观察窗，64、输送槽，65、升降棚，67、大补板，68、大补板，69、卷缆座，70、驾驶座，71、蓄能器座，72、排缆座，73、轴孔，74、轴孔，75、行走电机座，76、行走电机座，77、护板，78、牵引耳，79、吊耳，80、过桥，81、立板，82、立板，83、刮板电机座，84、减速器座，85、工艺孔，86、工艺孔，87、邦板，88、邦板，89、灯座，90、灯座，91、联接板，92、联接板，93、主电控箱座，94、槽板，95、档板，96、档板，102、转向油缸座，103、转向油缸座，105、同步轴，106、横拉杆，107、横拉杆，109、转向块，110、转向块，111、轮边减速器，112、轮边减速器，113、轮边减速器，114、轮边减速器，119、双联泵，120、液压管，121、手摇泵，122、过滤器，123、冷却器，124、制动器，125、转向器，126、转向油缸，127、转向油缸，128、提升油缸，129、平衡阀，130、卸料升降阀，131、驻车制动阀，132、行走急停阀，133、蓄能器，134、制动阀，135、充液阀，136、高压过滤器，137、溢流阀，138、溢流阀，139、双联泵，140、压力表，141、压力表，142、压力表，143、液压马达，144、节流阀，145、卷电缆阀组。

电控电路附图标记如下：

DL1、隔离开关，DL2、接触器单元，DL3、接触器单元，DL4、电源单元，DL5、电源单元，DL6、主控模块，DL7、输入模块，DL8、模拟量输入模块，DL9、模拟量输入模块，DL10、模拟量输出模块，DL11、整流单元，DL12、接触器单元，DL13、电容，DL14、电抗器单元，DL15、逆变单元，DL16、逆变单元，DL17、主控模块，MT1、电机，MT2、电机，MT3、电机，MT4、电机，MT5、电机，FU1、保险，FU2、保险，FU3、保险，FU4、保险，FU5、保险，LT1、前灯，LT2、前灯，LT3、前灯，LT4、前灯，LT5、前灯，FP1、蜂鸣器，SC1、传感器，SC2、传感器，SC3、传感器，SC4、传感器，SC5、传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1、2所示，为整体结构图，此胶轮梭车是以煤矿巷道内的屏敝式电缆为动力来源，以液压传动驱动整车行走转向，刮板链输送完成作业功能。

整车由前后两部分组成，由卸料部1、受料部2组成一完整的整车结构，在受料部2两侧对称设置行走前轮3、4、后轮5、6，在受料部上部设置驾驶室7、收放缆机构、行走电控箱23、油箱24、水箱27、油泵电机25、水冷电机28，受料部底部设置连杆式转向架；卸料部1上设置主电控箱21、刮板电机12、刮板减速器13。

在受料部2、卸料部1的中间为槽状刮板输送机构42，并由刮板链轮轴14、刮板16、刮板张紧轮17、刮板链15、槽板94组成刮板输送机构，并由刮板电机12、刮板减速器13传动动力，刮板张紧轮17、刮板张紧油缸43、44调整刮板链15的张力松紧。

行走机构的前轮3、4、后轮5、6为实心充填轮胎，以适应井下恶劣环境作业。

驾驶室7的升降棚65可视巷道高低需要进行调整，升降棚65内设有椅座11、仪表盘9、方向盘8、操纵盘10，通过管路与主电控箱21、行走电控箱23、液压机构、行走转向机构联接。

各操纵部位要灵活自如，机械、电路、液压、水冷却管路要分开，信号显示要准确、明亮。

连杆式转向机构是梭车的核心，四轮同时驱动转向，转向半径R＝7.5米，可适应煤矿井下狭窄的作业空间。

收放电缆机构由卷缆架18、排缆架19、顺缆架20组成，可视井下作业距离调整收放缆长度，自动收放，方便安全。

图3、4、5所示，为受料部机架2结构图，架体51为焊接结构，要强度好，耐撞击，其上的卷缆座69、排缆座72、驾驶座70、转向缸座102、103、前载板59、60、大补板67、68、后载板61、62、防撞板56要强度好，硬度高，工艺孔47、48、85、86是维修拆卸零部件使用。

图6、7、8所示，为卸料部机架1结构图，为焊接结构，立板81、82、邦板87、88、联接板91、92、槽板94要强度好，耐撞击，减速器座84、主电控箱座93、刮板电机座83要强度好，硬度高。

图9所示，为连杆式行走转向机构图，转向机构以同步轴105为中心，通过转向块108、109、横拉杆106、107、纵拉杆37、38、转向油缸35、36组成纵横连接结构，通过长传动轴49、50与轮边减速器111、112、113、114联接，轮边减速器113、114通过短传动轴33、34与行走减速器39、40、行走电机31、32组成一完整的传动链，驱动前轮3、4、后轮5、6前行后退、左右转向，完成行走转向动作，转向半径小，为R＝7.5米。

连杆式转向机构各部互相牵拉，协调动作一致，行走机构配合联动，形成转向、行走整体，转向、变向、行走迅速、自如。

图10所示，为液压机构图，手摇泵121泵出油液后经过滤器过滤，通过液压管120联接各操纵阀组、各控制阀、提升油缸128、转向油缸126、127、液压马达143、蓄能器133、压力表140、141、142，并联接驾驶室7内各控制阀，各油路要畅通，联接关系要正确。

图11所示，为电控电路图，由各分电路组成整体电路，使用电压为1140V，导线为屏蔽电缆，以适应煤矿井下恶劣环境作业，主电控箱21、行走电控箱23内要保持洁净，各分电路联接关系要正确，并协调一致。

Claims

1.一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：本发明主要结构由：卸料部、受料部、驾驶室、行走机构、转向机构、收放缆机构、刮板链输送机构、液压机构、电控机构、减速器、电机组成；卸料部(1)的后部为受料部(2)，在卸料部(1)、受料部(2)的中间为刮板输送机构(42)，在受料部(2)的下部对称设有前轮(3、4)、后轮(5、6)，在前轮(3、4)之间设有过桥(80)；在前轮(3)的前部设有驾驶室(7)、蓄能器(26)，前轮(3)、后轮(5)之间设有油泵电机(25)、液压泵(46)、油箱(24)，在驾驶室(7)前部设有刮板电机(12)、刮板减速器(13)；在后轮(5)的后部设有水箱(27)，在前轮(4)的前部设有卷缆架(18)、排缆架(19)、顺缆架(20)、主电控箱(21)；在后轮(6)的前部设有行走电控箱(23)、水冷电机(28)；后轮(5、6)、后部联接短传动轴(33、34)、行走减速器(39、40)、行走电机(31、32)，后轮(5、6)通过转向纵拉杆(37、38)、转向油缸(35、36)与前轮(3、4)联接；受料部(2)的后部为档板(95、96)；受料部(2)、卸料部(1)的中部由刮板输送机构(42)贯通，前部为刮板链轮轴(14)、后部为刮板张紧轮(17)，刮板张紧轮(17)通过张紧油缸(43、44)联接刮板链(15)、中间为刮板(16)；在驾驶室(7)的下部设有举升油缸(41)。

2.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的受料部机架(2)，在架体(51)的中部为输送槽(64)，架体(51)的下部为底板(52)、过桥口(53)，后部两侧设有后轮法兰盘(54、55)、行走电机座(75、76)、两侧分别布置转向油缸座(102、103)；架体(51)的左部为驾驶座(70)、蓄能器座(71)、前载板(60)、大补板(68)、后载板(62)；架体(51)的右部为卷缆座(69)、排缆座(72)、前载板(59)、大补板(67)、后载板(61)；架体(51)的左右上部设有工艺口(47、48、85、86)、吊耳(79)；架体(51)的前部设有牵引耳(78)、后部设有防撞板(56)。

3.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：后述的卸料部机架(1)，架体两侧为立板(81、82)，立板(81、82)的上部为邦板(87、88)，立板(81、82)的下部设有通孔形轴孔(73、74)，立板(81)的左部为刮板减速器座(84)、刮板电机座(83)，立板(82)的左部为主电控箱座(93)、联接板(91、92)，在减速器座(84)上设有灯座(90)，在主控箱座(93)上设有灯座(89)，在减速器座(84)的外部设有护板(77)，在邦板(87、88)上设有观察窗(45、63)，在立板(81、82)之间为槽板(94)。

4.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的行走转向机构由前轮、后轮、行走电机、行走减速器、轮边减速器、同步轴、横拉杆、纵拉杆、长、短传动轴、转向块、转向油缸组成；在同步轴(105)的左部联接转向块(109)，转向块(109)联接转向油缸(35)、纵拉杆(37)，纵拉杆(37)联接轮边减速器(111)、前轮(3)，前轮(3)通过长传动轴(49)联接轮边减速(113)、后轮(5)，同时联接短传动轴(33)、行走减速器(39)、行走电机(31)；在同步轴(105)的右部联接转向块(110)，转向块(110)联接转向油缸(36)、纵拉杆(38)，纵拉杆(38)联接轮边减速(114)、后轮(6)，同时联接短传动轴(34)、行走减速器(40)、行走电机(32)，轮边减速器(114)同时联接长传动轴(50)，长传动轴(50)前部联接轮边减速器(112)、前轮(4)，前轮(3、4)之间由横拉杆(106)联接，后轮(5、6)之间由横拉杆(107)联接。

5.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的液压机构，双联泵(119)通过高压过滤器(136)联接充液阀(135)，并联接转向器(125)，然后流入转向油缸(126、127)；另一路通过蓄能器(133)分流为行车制动、驻车制动，驻车制动通过驻车制动阀(131)流入制动器(124)，行车制动通过行走急停阀(132)流入制动器(124)，制动器(124)同时联接制动阀(134)；双联泵(139)通过卷缆阀(145)、液压马达(143)、节流阀(144)流入卸料升降阀(130)、平衡阀(129)、提升油缸(128)；手摇泵(121)联接过滤器(122)，过滤器(122)联接冷却器(123)；压力表(140、141、142)显示控制提升油缸(128)、转向油缸(126、127)及制动阀压力；液压机构整体由液压管(120)联接贯通。

6.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的刮板输送机构(42)，由刮板电机(12)联接刮板减速器(13)，刮板减速器(13)联接刮板链轮轴(14)、刮板链轮轴(14)联接刮板链(15)，刮板链(15)联接刮板(16)，刮板链(15)同时联接后部的刮板张紧轮(17)，刮板张紧轮(17)由张紧油缸(43、44)牵拉，刮板链轮轴(14)、刮板链(15)、刮板(16)、刮板张紧轮(17)上部为输送槽(64)。

7.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的电控电路，由隔离开关(DL1)、接触器单元(DL2、DL3)、电流单元(DL4、DL5)、主控模块(DL6)、输入模块(DL7)、模拟量输入模块(DL8、DL9、DL10)、整流单元(DL11)、接触器单元(DL12)、电容(DL13)、电抗器单元(DL14)、逆变单元(DL15、DL16)、主控模块(DL17)、电机(MT1、MT2、MT3、MT4、MT5)、保险(FU1、FU2、FU3、FU4、FU5)、前灯(LT1、LT2、LT3、LT4、LT5)、蜂鸣器(FP1)、传感器(SC1、SC2、SC3、SC4、SC5)组成整体电路，各分电路之间由导线联接，使用电压1140V。

8.根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于：所述的连杆式转向机构的转向半径为R＝7.5米。