CN101890384B - 一种用于井下煤炭输送转载机的煤块破碎机 - Google Patents

Abstract

一种用于井下煤炭输送转载机入口的煤块破碎机是由立柱和横梁构成龙门架，在龙门架横梁和人字架锤头上销轴铰接有液压缸，在人字架另一端旋转轴两端交接于两立柱中部，在龙门架中部连接有立柱支撑架，两立柱下部和立柱支撑架底板上设有固定孔，由螺栓固定在转载机上。液压部分由乳化液泵出口与截止阀和单向阀连通后进入液压缸有杆腔，同时由液控单向阀与液压缸无杆腔相连通，蓄能器由单向阀与液压缸有杆腔连通，另一路由液控单向阀与液压缸无杆腔连通。本发明结构简单，与转载机固定方便，破碎及动力适应井下煤炭输送转载，解决了片帮大块煤在转载机入口堵塞的问题，提高了采煤机配套运输系统工作效率，满足了煤矿安全高效生产的需求。

Description

一种用于井下煤炭输送转载机的煤块破碎机

技术领域

本发明涉及一种煤块破碎机，具体来讲，是一种设置在煤矿综采工作面煤炭输送转载机入口处用以破碎大块煤炭的煤块破碎机，以适应采煤机配套运输系统的连续工作。

背景技术

现有煤矿综采工作面采煤机所采煤炭是通过煤炭的运输系统而输出，对于“两硬”煤层一次采全高的综采工作面而言，由于采高大，以及煤质坚硬等原因，造成采煤机割煤过程中煤壁片帮严重，频繁产生大块煤炭，其最大外形尺寸有时超过1500mm，而转载机入口处尺寸宽为960mm，高为855mm，片帮大煤块经刮板输送机运输到转载机进口处时无法进入煤机运输系统，造成主煤流运输转载点堵塞，导致煤炭从运输槽边溢出，给井下煤炭安全运输带来了极大的隐患。

目前，上述存在片帮大煤块堵塞转载机进口的问题是采取停产人工破碎处理，不仅使工人的作业负荷增大，而且费时费力，破碎效果也不理想，经常导致各设备起动频繁，开机率降低，在很大程度上限制了生产效率的提高。同时，在多人、多设备交叉作业中非常容易造成安全事故。例如，在山西潞安集团潞宁煤矿，综采工作面煤层厚度大，且煤质较硬，采用一次采全高的采煤方法，经常出现片帮大煤块造成转载点堵塞，此时必须停机进行人工破碎，严重影响了产煤效率，制约了生产。

为了实现煤炭的现代化开采，提高产煤效率，达到高产高效，安全低耗的效果，迫切需要解决煤流运输转载点堵塞的问题。

发明内容

为了解决上述片帮大煤块在转载机入口处无法通过而造成转载点堵塞的问题，辅助采煤机配套运输系统工作，根据综采工作面转载点实际情况，设计了一种用于井下煤炭输送转载机入口的煤块破碎机，以满足煤矿安全高效生产的需求。

为了实现上述目的，本发明一种用于井下煤炭输送转载机入口的煤块破碎机，其含有机械部分和液压部分，机械部分包括冲击截齿、锤头、液压缸、横梁、旋转轴、立柱和立柱支撑架；液压部分包括乳化液泵、截止阀、单向阀、液控单向阀、蓄能器、换向阀和油箱。

本发明所述的机械部分是立柱和横梁连接构成龙门架；在龙门架的横梁和人字架的锤头上由销轴Ⅱ和销轴Ⅰ铰接有液压缸；在人字架的另一端通过旋转轴的两端交接于两立柱中部；在龙门架中上部连接有立柱支撑架，两立柱的下部和立柱支撑架的底板上设有固定孔，并由螺栓固定在转载机盖板和转载机侧板上。

所述的液压部分是乳化液泵出口与截止阀和单向阀连通后，进入液压缸的有杆腔，同时通过液控单向阀与液压缸的无杆腔相连通，蓄能器一路通过单向阀与液压缸有杆腔相连通，另一路通过液控单向阀与液压缸无杆腔相连通。

其中，立柱和立柱支撑架构成相应于转载机入口的结构，并固定在转载机入口处用于煤块破碎；人字架的锤头下面设置有冲击截齿。

本发明适用于频繁产生大煤块并在转载点处造成堵塞的综采工作面，与现有采用人工处理相比较，可有效地提高煤炭生产效率，节约设备维修成本，同时可节省人力，减轻工人劳动强度，降低相关事故的发生率。本装置机械部分与转载机运输槽U型连接，能够满足在采煤过程中工作面向前推移时，随转载机一块推进的要求，而不需要单独对装置进行搬移。锤头为人字形结构，可以将破碎力集中在最前端截齿上，有利于破碎较硬的大炭块，同时可避免锤头运动时其边缘与运输槽侧护板产生干涉。锤头最前端截齿可实现运输槽上表面以上386mm，以下630mm的破碎行程，锤头在初始状态时大煤块能够进入截齿下方，被破碎后在刮板链的带动下顺利通过转载点。立柱支撑架的工字梁和钢板与转载机盖板连接，在破碎煤块时可以承受一部分反作用力，避免了与立柱相连接的转载机侧板受力过大。

本发明的实质性特点和显著进步还在于，以工作面乳化液泵站为动力源，对于井下严格的防爆要求，避免了使用电力作为动力源，同时，在设备繁多的转载点，避免了对电缆或电控柜的引入。在液压原理上，采用差动连接与蓄能器的双重增速回路，能够有效的提高锤头下打的末速度，增大破碎煤块的冲击力；蓄能器的使用不仅可以作为辅助动力源为系统提供液流，同时可吸收系统中的压力冲击，减缓油路中的压力波动。冲击液压缸采用手动换向阀控制，只有在出现大煤块时进行操作，可有效地提高能源利用率，使其操作和运行更加方便协调。

本发明装置由于结构简单，与转载机入口固定方便，破碎方式以及所用动力适应于井下煤炭安全输送转载机大块煤的破碎，解决了片帮大块煤在转载机入口处无法通过而造成转载点堵塞的问题，满足了煤炭开采“两硬”煤层一次采全高的综采工作，提高了辅助采煤机配套运输系统工作效率，满足了煤矿安全高效生产的需求，也为实现全自动化煤炭开采创造了条件。

附图说明

图1是本发明的机械装置结构示意图；

图2是本发明的锤头部件结构示意图。

图3是本发明的横梁、立柱与立柱支撑架的结构示意图。

图4是本发明液压系统原理图。

图中：1：冲击截齿；2：锤头；3：销轴Ⅰ；4：液压缸；5：销轴Ⅱ；6：横梁；7：旋转轴；8：立柱；9：立柱支撑架；10：转载机盖板；11：转载机侧板；12：单向阀Ⅰ；13：单向阀Ⅱ；14：液控单向阀Ⅰ；15：蓄能器；16：换向阀；17：液控单向阀Ⅱ；18：油箱；19：液控单向阀Ⅲ；20：乳化液泵；21：截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的详细说明。

实施例1

在机械装置中，如图1所述，主要由冲击截齿1，锤头2，液压缸4，横梁6，旋转轴7，立柱8和立柱支撑架9组成。立柱8包括左右两根，由方钢与钢板焊接而成，立柱8下部开有通孔，在转载机入口处外侧与转载机侧板11通过螺栓连接固定；立柱8中部焊接一块矩形钢板，位于转载机盖板10上方，与旋转轴7两侧钢板对接后通过螺栓连接。立柱支撑架9由工字钢和钢板焊接而成，并与立柱8焊接成一体，呈三角形结构，立柱支撑架9位于转载机盖板10上方，与转载机盖板10通过螺栓连接。横梁6由方钢与钢板焊接而成，横梁6位于立柱8正上方，其两端钢板与立柱8上部钢板对接后通过螺栓连接。冲击截齿1焊接在锤头2上，锤头2尾部开有圆孔，通过旋转轴7安装在两根立柱8的中间位置，位于转载机盖板10的上方。液压缸4无杆腔通过销轴5与横梁6中部耳板连接；液压缸4有杆腔通过销轴3与锤头2前部耳板连接。整机在工作面乳化液泵站提供的动力下，液压缸4带动锤头2在一定范围内摆动，将大煤块破碎。

如图2所述，锤头2由方钢焊接成人字形结构，在锤头2前端焊接两个耳板，用于与液压缸4耳环连接；在锤头2前端竖排焊接两个冲击截齿1，在中部横排焊接两个冲击截齿1。在锤头2尾部开有两个圆孔，将旋转轴7穿过锤头2后端的圆孔，然后在旋转轴7两端焊接两块矩形钢板，用于与立柱8连接固定。

如图3所述，横梁6由方钢与钢板焊接而成，其中部上方焊接两块耳板，用于与液压缸4无杆腔耳环连接；两端各焊接四块钢板，其中一块与横梁6下部靠近端面处水平焊接，另一块在横梁6下部竖直焊接，这两块钢板用于与立柱8上部钢板对接后通过螺栓连接；另外两块钢板呈三角形，分别与横梁6端面和其端面下部焊接的水平钢板进行焊接，起固定支撑作用。立柱8包括左右两根，由方钢和钢板焊接而成，其上部顶面水平焊接一块钢板，上部侧面竖直焊接一块钢板，这两块钢板与水平横梁6两端钢板对接后，通过螺栓连接；立柱8的中部焊接一块矩形钢板，用于与旋转轴7两端的钢板对接后通过螺栓连接；立柱8下部开有通孔，与转载机侧板11通过螺栓连接。支撑架9由工字钢和钢板焊接而成，并与立柱8上部侧面通过焊接连成一体，呈三角形结构，与转载机盖板10通过螺栓连接固定。

如图4所述，在液压系统中，首先，截止阀21分别与乳化液泵20出液口和单向阀12相连接，从单向阀12出来后分为3路，上边一路直接与液压缸4有杆腔连接，左边一路连接单向阀13后与蓄能器15连接，右边一路在连接液控单向阀19后又分成3路，上边一路直接与液压缸4无杆腔连接，右边一路与液控单向阀14连接后接入蓄能器15，下边一路与液控单向阀17连接后接回油箱18。液控单向阀17的液控口与换向阀16的A口连接，液控单向阀14，19的液控口同时与换向阀16的B口连接，蓄能器15入口处接出一条油路与换向阀16P口连接，换向阀16的O口接回油箱。

实施方法是在转载机入口处出现大煤块无法通过时，现场的操作方法是，将截止阀21打开，换向阀16打到右位，高压乳化液通过液控口将液控单向阀14、19反向打开，使得液压缸4有杆腔和无杆腔构成通路，形成差动回路，使有杆腔液体进入无杆腔；乳化液泵20中的高压乳化液进入液压缸4无杆腔，同时蓄能器15中的高压乳化液通过液控单向阀14释放进入液压缸4无杆腔，在瞬间为其提供大流量，从而实现差动回路和蓄能器的双重增速，推动活塞带动锤头2加速下打，增加了冲击截齿1的冲击力。大煤块被破碎后，将换向阀16打到左位，高压乳化液将液控单向阀17反向打开，乳化液泵20的液体进入液压缸4有杆腔推动活塞杆将锤头2提起，同时通过单向阀13为蓄能器15补充液体，无杆腔通过液控单向阀17将乳化液排回油箱18。被破碎后的大煤块在刮板链的带动下顺利进入转载机入口。无大煤块出现时将换向阀16打到中位，破碎装置停止工作。

Claims (3)

1.一种用于井下煤炭输送转载机的煤块破碎机，其含有机械和液压两部分，机械部分包括冲击截齿、锤头、液压缸、横梁、旋转轴、立柱和立柱支撑架；液压部分包括乳化液泵、截止阀、单向阀、液控单向阀、蓄能器、换向阀和油箱，其特征在于：

所述的机械部分是立柱(8)和横梁(6)连接构成龙门架；在龙门架的横梁(6)和人字架的锤头(2)上由销轴II(5)和销轴I(3)铰接有液压缸(4)；在人字架的另一端通过旋转轴(7)的两端交接于两立柱(8)中部；在龙门架中上部连接有立柱支撑架(9)，两立柱(8)的下部和立柱支撑架(9)的底板上设有固定孔，并由螺栓固定在转载机盖板(10)和转载机侧板(11)上；

所述的液压部分是乳化液泵(20)出口与截止阀(21)和单向阀(12)连通后，进入液压缸(4)的有杆腔，同时通过液控单向阀(19)与液压缸(4)的无杆腔相连通，蓄能器(15)一路通过单向阀(13)与液压缸(4)有杆腔相连通，另一路通过液控单向阀(14)与液压缸(4)无杆腔相连通。

2.如权利要求1所述的用于井下煤炭输送转载机的煤块破碎机，其特征是立柱(8)和立柱支撑架(9)构成相应于转载机入口的结构，并固定在转载机入口处用于煤块破碎。

3.如权利要求1所述的用于井下煤炭输送转载机的煤块破碎机，其特征是人字架的锤头(2)下面设置有冲击截齿(1)。

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