CN101307693B - 竖井掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖井掘进机，它包括机械臂和操作底盘，其中机械臂安装于操作底盘上，操作底盘包括固定架、大圆盘和小圆盘，其中固定架的中心开设有第一出料孔，大圆盘设置在固定架的下面，大圆盘上开设有对准第一出料孔的第二出料孔，大圆盘与固定架绕第一出料孔转动连接，小圆盘设置于大圆盘的下面并偏离大圆盘中心一定距离，小圆盘与大圆盘绕小圆盘轴心转动连接，机械臂设置于小圆盘上靠近边缘的位置，大圆盘和小圆盘均配备有转动驱动机构。该竖井掘进机能够自动化机械作业完成挖掘、收集和运输，从而提高竖井掘进的效率，增强操作人员的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种井巷作业的竖井掘进机，尤其是竖井挖掘作业。
背景技术
目前的井巷挖掘作业大部分都是由人工持风钻进行挖掘作业，其出渣也是非常传统的人工收集，然后经升降机操控的料斗运输，这种传统的操作模式离不开大量的人力劳动，如今的人工成本在大幅度的上涨，另外人工挖掘的危险性非常强，一旦出现事故，往往就是人员的伤亡，因此一直困扰井巷作业行业。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动化机械作业完成挖掘、收集和运输的竖井掘进机。
为此，本发明提供的竖井掘进机包括机械臂和操作底盘，其中机械臂安装于操作底盘上，操作底盘包括固定架、大圆盘和小圆盘，其中固定架的中心开设有第一出料孔，大圆盘设置在固定架的下面，大圆盘上开设有对准第一出料孔的第二出料孔，大圆盘与固定架绕第一出料孔转动连接，小圆盘设置于大圆盘的下面并偏离大圆盘中心一定距离，小圆盘与大圆盘绕小圆盘轴心转动连接，机械臂设置于小圆盘上靠近边缘的位置，大圆盘和小圆盘均配备有转动驱动机构。
由于本发明提供的竖井掘进机的机械臂安装在小圆盘上，而小圆盘转动连接于大圆盘上，大圆盘转动连接于固定架上，固定架可悬空支承在作业井内，当操作者向大圆盘配置的驱动机构发出转动指令时，可以使机械臂在大圆盘的圆周方向上选取作业位置，当操作者向小圆盘配置的驱动机构发出转动指令时，可以使机械臂在小圆盘的圆周方向上选取作业位置，由于在设计时已经设定大圆盘控制的机械臂转动涉及的范围就是挖掘井巷的圆周，因此作业井内的周边位置可以在这种操控过程中覆盖，而机械臂所处的小圆盘设置于大圆盘的偏心位置上，机械臂又处于小圆盘的偏心位置，小圆盘转动就可以使机械臂涉及的范围覆盖作业井的中心到周边的位置，因此在小圆盘和大圆盘配合作业下，就可以完成作业井平面位置上的全方位覆盖，而其出渣时可以将出渣筒设置于作业井中心位置的，竖井掘进机在作业时可以通过小圆盘转动的方式将废渣倒入中心位置的出渣筒内，出渣筒又可以通过固定架和大圆盘上开设的第一出料孔和第二出料孔向上升起排出废渣，使机械挖掘可以替代人工挖掘，其作业效率和安全性大大提高。
附图说明
图1为本发明提供的竖井掘进机的结构平面示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的A-A剖视图。
图4为风钻支承架的结构平面示意图。
图5为图4的结构剖视示意图。
图6为图4的C-C剖视图。
各附图中：1、机械臂，2、料斗，3、操作底盘，4、固定架，5、大圆盘，6、小圆盘，7、第一出料孔，8、第二出料孔，9、支撑臂，10、齿轮盘，11、齿轮，12、槽钢，13、开口，14、第一滚珠槽，15、滚珠，16、第一连接轴，17、小圆盘支承板，18、第二连接轴，19、紧固盘，20、第二滚珠槽，21、第三滚珠槽，22、驱动齿轮，23、主机械臂，24、副机械臂，25、套杆，26、风钻支承架，27、支架，28、基座，29、隔板，30、减震弹簧，31、悬挂臂，32、控制仓。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明提供的竖井掘进机包括机械臂1和操作底盘3，其中机械臂1安装于操作底盘3上，机械臂1一般都是通过传统的液压系统进行控制，可以借鉴传统的结构，操作底盘3包括固定架4、大圆盘5和小圆盘6，其中固定架4的中心开设有第一出料孔7，大圆盘5设置在固定架4的下面，大圆盘5上开设有对准第一出料孔7的第二出料孔8，大圆盘5与固定架4绕第一出料孔7转动连接，小圆盘6设置于大圆盘5的下面并偏离大圆盘中心一定距离，小圆盘6与大圆盘5绕小圆盘轴心转动连接，机械臂1设置于小圆盘6上靠近边缘的位置，大圆盘5和小圆盘6均配备有转动驱动机构。在本实施例中机械臂1包括主机械臂23和副机械臂24，主机械臂23和副机械臂24均铰接于小圆盘6的偏心位置，两者的铰接点连线后穿过或者极为接近小圆盘6的圆心，副机械臂24的一端铰接于主机械臂23上，副机械臂24由可伸缩的液压泵构成。在本实施例中，为了方便观察作业大圆盘5上悬挂有至少四根悬挂臂31，悬挂臂31下端悬挂有控制仓32，通过控制仓32上的窗口可以观察到作业情况。
如图1所示，为了使竖井掘进机能够悬挂在作业井内，固定架4的周围侧部带有至少三根机械控制并可伸缩的支撑臂9，需要将竖井掘进机进行悬挂时只需通过吊装机械将其运送到作业井内，然后支撑臂9撑开即可。
如图3所示，为了使大圆盘和小圆盘的转动更加平稳，并使两者的各部件连接更加牢固，大圆盘5包括带有内或外啮合齿的齿轮盘10，齿轮盘10的内或外侧设置有多个齿轮11，齿轮11与齿轮盘10啮合，一般内外侧均设置齿轮11，齿轮11中至少一个为主动齿轮，齿轮盘10悬挂于呈圆环状分布的槽钢12内，槽钢12固定在固定架4上，齿轮11均支承在槽钢12上，槽钢12带有向下开口的环形分布的开口13，槽钢12上开口13的两侧带有第一滚珠槽14，第一滚珠槽14内设置有滚珠15，齿轮盘10带有穿过开口13的第一连接轴16，第一连接轴16上的下端固定有小圆盘支承板17，小圆盘支承板17的圆心处向下延伸有第二连接轴18，第二连接轴18穿过小圆盘6与紧固盘19连接，小圆盘6与小圆盘支承板17之间设置有第二滚珠槽20，第二滚珠槽20内设置有滚珠15，紧固盘19与小圆盘6之间设置有第三滚珠槽21，第三滚珠槽21内设置有滚珠15，齿轮11中的主动齿轮配置有设置于固定架4上的驱动机构，小圆盘6的外圆柱面上带有啮合齿，小圆盘6配置有驱动齿轮22，驱动齿轮22与小圆盘6啮合，驱动齿轮22设置于小圆盘支承板17上并配备有驱动机构。
如图1所示，机械臂1的端部可以铰接有料斗2。如图4、图5、图6所示，机械臂1的端部还可以铰接有风钻支承架26，风钻支承架26包括支架27和基座28，支架27内带有套杆28，基座28套接在套杆25上，套杆25上套杆25与支架27靠近机械臂端部一侧的隔板29之间套有减震弹簧30，基座28上设置有多个风钻固定架，两种机构可以随时根据需要进行换装。
下面详细介绍本发明提供的竖井掘进机的作业方法：A、将竖井掘进机悬吊在作业井内，将支撑臂9撑开，将竖井掘进机固定在作业井内，B、驱动小圆盘6将机械臂1转动至作业井中心的位置进行挖掘，在该位置挖出出渣筒的安置坑，C、将出渣筒选定放置在安置坑内，G、按照大圆盘5的转动轨迹对作业井进行挖掘，该轨迹覆盖作业井的周边位置，E、按照大圆盘5的转动轨迹和小圆盘6的转动轨迹确定周边以内的作业位置，然后进行挖掘，F、每次挖掘后可以转动小圆盘6，使料斗转动到出渣筒所处的位置，并倒掉废渣，G、最后将满渣的出渣筒通过升降系统由第一出料孔7和第二出料孔8吊出作业井倒掉。
Claims (6)
1.一种竖井掘进机，包括机械臂(1)和操作底盘(3)，其中机械臂(1)安装于操作底盘(3)上，机械臂(1)的端部铰接有料斗(2)，其特征是：所述操作底盘(3)包括固定架(4)、大圆盘(5)和小圆盘(6)，其中固定架(4)的中心开设有第一出料孔(7)，固定架(4)的周围侧部带有至少三根机械控制并可伸缩的支撑臂(9)，大圆盘(5)设置在固定架(4)的下面，大圆盘(5)上开设有对准第一出料孔(7)的第二出料孔(8)，大圆盘(5)与固定架(4)绕第一出料孔(7)转动连接，所述小圆盘(6)设置于大圆盘(5)的下面并偏离大圆盘中心一定距离，小圆盘(6)与大圆盘(5)绕小圆盘轴心转动连接，所述机械臂(1)设置于小圆盘(6)上靠近边缘的位置，所述大圆盘(5)和小圆盘(6)均配备有转动驱动机构。
2.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征是：所述大圆盘(5)包括带有内或外啮合齿的齿轮盘(10)，齿轮盘(10)的内或外侧设置有多个齿轮(11)，齿轮(11)中至少一个为主动齿轮，齿轮盘(10)悬挂于呈圆环状分布的槽钢(12)内，槽钢(12)固定在固定架(4)上，齿轮(11)均支承在槽钢(12)上，槽钢(12)带有向下开口的环形分布的开口(13)，槽钢(12)上开口(13)的两侧带有第一滚珠槽(14)，第一滚珠槽(14)内设置有滚珠(15)，所述齿轮盘(10)带有穿过开口(13)的第一连接轴(16)，第一连接轴(16)的下端固定有小圆盘支承板(17)，小圆盘支承板(17)的圆心处向下延伸有第二连接轴(18)，第二连接轴(18)穿过小圆盘(6)与紧固盘(19)连接，所述小圆盘(6)与小圆盘支承板(17)之间设置有第二滚珠槽(20)，第二滚珠槽(20)内设置有滚珠(15)，所述紧固盘(19)与小圆盘(6)之间设置有第三滚珠槽(21)，第三滚珠槽(21)内设置有滚珠(15)。
3.根据权利要求2所述的竖井掘进机，其特征是：所述齿轮(11)中的主动齿轮配置有设置于固定架(4)上的驱动机构，所述小圆盘(6)的外圆柱面上带有啮合齿，小圆盘(6)配置有驱动齿轮(22)，驱动齿轮(22)与小圆盘啮合，驱动齿轮(22)设置于小圆盘支承板(17)上并配备有驱动机构。
4.根据权利要求1或2所述的竖井掘进机，其特征是：所述机械臂(1)包括主机械臂(23)和副机械臂(24)，主机械臂(23)和副机械臂(24)均铰接于小圆盘(6)的偏心位置，两者的铰接点连线后穿过小圆盘(6)的圆心，副机械臂(24)的一端铰接于主机械臂(23)上，副机械臂(24)由可伸缩的液压泵构成。
5.根据权利要求3所述的竖井掘进机，其特征是：所述机械臂(1)包括主机械臂(23)和副机械臂(24)，主机械臂(23)和副机械臂(24)均铰接于小圆盘(6)的偏心位置，两者的铰接点连线后穿过接近小圆盘(6)的圆心，副机械臂(24)的一端铰接于主机械臂(23)上，副机械臂(23)由可伸缩的液压泵构成。
6.根据权利要求1或2所述的竖井掘进机，其特征是：所述大圆盘(5)上悬挂有至少四根悬挂臂(31)，悬挂臂(31)下端悬挂有控制仓(32)。
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