CN102031968B - 掘护一体机及其伸缩臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伸缩臂，包括安装架(1)、伸缩外筒(2)、伸缩内筒(3)和直线油缸(4)，伸缩外筒(2)套装于安装架(1)内部，伸缩内筒(3)套装于伸缩外筒(2)内部，直线油缸(4)的两端分别连接于安装架(1)和伸缩外筒(2)；还包括伸出滑轮装置(5)，伸出滑轮装置(5)包括第一滑轮(51)和缠绕于第一滑轮(51)的第一牵引部(52)；第一滑轮(51)固定连接于伸缩外筒(2)的前端；第一牵引部固定端(521)固定连接于安装架(1)，第一牵引部活动端(522)固定连接于伸缩内筒(3)。该伸缩臂结构简单、能提供较大的伸出距离。本发明还公开了包括上述伸缩臂的掘护一体机，具有相同的技术效果。

Description

掘护一体机及其伸缩臂

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，尤其涉及一种用于掘护一体机的伸缩臂。本发明还涉及一种包括上述伸缩臂的掘护一体机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，矿山机械不断朝着机械化、自动化的方向发展，综合机械化采煤设备越来越广泛地应用于各种地质条件的煤炭生产之中。

掘护一体机是集合掘进机构和支护机构于一体的采掘机械，掘进机构通过截割头的上、下、左、右方向的旋转实现破碎煤岩、装载运输、调动行走；支护机构用于对掘进过后的端面进行临时支护，确保掘进后的工作面稳固，保证井下工作人员和矿井的安全。

掘护一体机的支护机构通常通过伸缩臂支撑于掘进机构上，伸缩臂的一端固定连接于掘进机构，其另一端固定连接于支护机构，伸缩臂能够沿掘护一体机的掘进方向伸缩。在工作过程中，当掘护一体机处于掘进的工作状态时，伸缩臂处于缩回状态，支护机构折叠于掘进机中部回转台的上表面；当掘护一体机处于支护的工作状态时，伸缩臂伸出至最大距离，支护机构打开，起到支撑和保护的作用。

请参考图1和图2，图1为现有技术中掘护一体机的伸缩臂的结构示意图；图2为图1的俯视图。下面简要介绍这种伸缩臂在工作过程中存在的缺陷。

如图1所示，该伸缩臂包括安装架1′、伸缩外筒2′、伸缩内筒3′、外伸缩油缸4′和内伸缩油缸5′；伸缩外筒2′可伸缩地套装于安装架1′内部，伸缩内筒3′可伸缩地套装于伸缩外筒2′内部；外伸缩油缸4′设置于安装架1′下方，一端连接于安装架1′，另一端连接于伸缩外筒2′；内伸缩油缸5′套装于伸缩内筒3′的内部，一端连接于伸缩外筒2′，另一端连接于伸缩内筒3′。当伸缩臂伸出时，安装架1′保持位置不变，外伸缩油缸4′的缸杆伸出，使伸缩外筒2′相对于安装架1′向前伸出至最大位置，随后内伸缩油缸5′的缸杆伸出，使伸缩内筒3′相对于伸缩外筒2′向前伸出至最大位置。

然而，采用这种结构的伸缩臂，由于内伸缩油缸5′安装于伸缩内筒3′内部，结构比较复杂，在安装和拆卸内伸缩油缸5′时非常不方便。如果想要增大伸缩臂的伸出距离，就要增大内伸缩油缸5′的长度，从而要相应增大内伸缩油缸5′的缸筒内径，而缸筒内径的大小又受到伸缩内筒3′的空间限制。因此，这种伸缩臂已经不能适应当前高水平的工作面的要求，从而影响了矿井的生产。

由此，如何在现有技术的基础上，改进伸缩臂的结构，使之结构简单、并且能够提供较长的伸出距离，从而为掘护一体机的支护机构的临时支护提供较大的超前距离，是本领域的技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供用于掘护一体机的伸缩臂，该伸缩臂结构非常简单，并且能够提供较大的伸出距离，为掘护一体机的支护机构提供较大的超前距离。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述伸缩臂的掘护一体机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种伸缩臂，包括安装架、伸缩外筒、伸缩内筒和直线油缸，所述伸缩外筒可伸缩地套装于所述安装架内部，所述伸缩内筒可伸缩地套装于所述伸缩外筒内部，所述直线油缸的两端分别连接于所述安装架和所述伸缩外筒；还包括伸出滑轮装置，所述伸出滑轮装置包括第一滑轮和缠绕于所述第一滑轮的第一牵引部；所述第一滑轮固定连接于所述伸缩外筒的前端；第一牵引部固定端固定连接于所述安装架，第一牵引部活动端固定连接于所述伸缩内筒。

优选地，所述第一牵引部活动端固定连接于所述伸缩内筒的后端。

优选地，所述伸出滑轮装置还包括第一涨紧装置，所述第一涨紧装置设置于所述第一牵引部固定端与所述安装架的连接处。

优选地，所述伸缩臂还包括缩回滑轮装置，所述缩回滑轮装置包括第二滑轮和缠绕于所述第二滑轮的第二牵引部；所述第二滑轮固定连接于所述伸缩外筒的后端；第二牵引部固定端固定连接于所述安装架，第二牵引部活动端固定连接于所述伸缩内筒。

优选地，还包括两个导向滚筒，两个所述导向滚筒分别设置于所述安装架前端的下方和所述安装架后端的上方，所述导向滚筒的筒壁接触所述伸缩外筒的筒壁。

优选地，还包括两个耐磨块，两个所述耐磨块分别设置于所述伸缩外筒前端的下方和所述伸缩外筒后端的上方，所述耐磨块的底壁接触所述伸缩内筒的顶壁。

优选地，还包括间隙调整装置，所述间隙调整装置设置于所述安装架的侧壁。

优选地，所述伸缩内筒包括腹板、两个牵引部固定块和两个盖板，所述腹板连接于两个所述盖板之间，两个所述牵引部固定块固定于所述腹板的中部的两侧。

优选地，所述伸缩臂的两侧均设置有所述伸出滑轮装置。

本发明还提供一种掘护一体机，包括两个履带架；还包括两个上述的伸缩臂，两个所述伸缩臂分别固定连接于两个所述履带架的外侧。

本发明提供的一种伸缩臂包括伸出滑轮装置，所述伸出滑轮装置包括第一滑轮和缠绕于所述第一滑轮的第一牵引部；所述第一滑轮固定连接于所述伸缩外筒的前端；第一牵引部固定端固定连接于所述安装架，第一牵引部活动端固定连接于所述伸缩内筒。

当伸缩臂向前伸出时，安装架的位置保持不变，直线油缸的缸杆向前伸出一段距离，由于直线油缸的一端固定连接于安装架，另一端固定连接于伸缩外筒，伸缩外筒随直线油缸的缸杆向前伸出相同的距离，从而带动固定连接于伸缩外筒前端的第一滑轮向前伸出，进而带动伸缩内筒相对于伸缩外筒向前伸出。由于缠绕于第一滑轮的第一牵引部总体长度不变，且第一牵引部固定端固定连接于安装架，第一牵引部活动端固定连接于伸缩内筒，根据动滑轮装置的工作原理，第一牵引部活动端移动的距离为动滑轮移动距离的二倍，因此伸缩内筒相对于伸缩外筒的伸出距离为伸缩外筒相对于安装架的伸出距离的二倍。

由此可见，采用上述结构的伸缩臂，相比现有技术来说，在伸缩外筒相对于安装架伸出距离相同的情况下，伸缩内筒能够向前伸出二倍的距离，从而使得掘护一体机的防护机构的临时支护的超前距离大大增加，更好地适应当前较高水平的综采工作面的要求。除此之外，上述结构的伸缩臂相比现有技术中在伸缩内筒内部安装内伸缩油缸的伸缩臂，还具有结构简单、运行可靠、操作与维护方便等优点，当需要进一步增大伸缩臂的伸出距离时，只需加长伸缩内筒的长度、更换位于安装架下方的直线油缸，使之具备较大的行程，就可以增大双倍行程增量的伸出距离。

由于上述伸缩臂具有上述的技术效果，因此，包括该伸缩臂的掘护一体机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中掘护一体机的伸缩臂的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明所提供伸缩臂的结构示意图；

图4为图3中的伸缩外筒和伸缩内筒完全伸出时的结构示意图；

图5为图3中的伸缩内筒的一种具体实施方式的端面结构示意图；

图6为图3中的伸缩内筒的另一种具体实施方式的端面结构示意图；

图7为本发明所提供掘护一体机的结构示意图。

其中，图1至图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1′安装架；2′伸缩外筒；3′伸缩内筒；4′外伸缩油缸；5′内伸缩油缸；

图3至图7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1安装架；2伸缩外筒；3伸缩内筒；4直线油缸；5伸出滑轮装置；6缩回滑轮装置；11导向滚筒；12间隙调整装置；21耐磨块；31腹板；32牵引部固定块；33盖板；51第一滑轮；52第一牵引部；53第一涨紧装置；61第二滑轮；62第二牵引部；63第二涨紧装置；521第一牵引部固定端；522第一牵引部活动端；621第二牵引部固定端；622第二牵引部活动端。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种掘护一体机的伸缩臂，该伸缩臂结构简单并能够提供较长的伸出距离，从而为掘护一体机的支护机构的临时支护提供较长的超前距离。本发明的另一核心为提供一种包括上述伸缩臂的掘护一体机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3和图4，图3为本发明所提供伸缩臂的结构示意图；图4为图3中的伸缩外筒和伸缩内筒完全伸出时的结构示意图。

在一种具体的实施方式中，如图3和图4所示，本发明所提供的伸缩臂主要包括安装架1、伸缩外筒2、伸缩内筒3、直线油缸4和伸出滑轮装置5；安装架1是伸缩臂的总体支架，用于将伸缩臂固定连接于掘护一体机的掘进机构上；伸缩外筒2套装于安装架1内部，并可相对于安装架1伸长或缩短；伸缩内筒3套装于伸缩外筒2内部，并可相对于伸缩外筒2伸长或缩短，伸缩内筒3的前端连接掘护一体机的支护机构；直线油缸4设置于安装架1和伸缩外筒2的下方，其一端固定连接于安装架1，其另一端固定连接于伸缩外筒2；伸出滑轮装置5用于在伸缩臂向前伸出时增大伸缩内筒3相对于伸缩外筒2的伸出距离，伸出滑轮装置5包括第一滑轮51和缠绕于第一滑轮51的第一牵引部52，第一滑轮51固定连接于伸缩外筒2的前端，第一牵引部固定端521固定连接于安装架1，第一牵引部活动端522固定连接于伸缩内筒3。

当伸缩臂向前伸出时，安装架1的位置保持不变，直线油缸4的缸杆向前伸出一段距离，由于直线油缸4的一端固定连接于安装架1，另一端固定连接于伸缩外筒2，伸缩外筒2随直线油缸4的缸杆向前伸出相同的距离，从而带动固定连接于伸缩外筒2前端的第一滑轮51向前伸出，进而带动伸缩内筒3相对于伸缩外筒2向前伸出。由于缠绕于第一滑轮51的第一牵引部52总体长度不变，且第一牵引部固定端521固定连接于安装架1，第一牵引部活动端522固定连接于伸缩内筒3，根据动滑轮装置的工作原理，第一牵引部活动端522移动的距离为动滑轮移动距离的二倍，因此伸缩内筒3相对于伸缩外筒2的伸出距离为伸缩外筒2相对于安装架1的伸出距离的二倍。

由此可见，采用上述结构的伸缩臂，在伸缩外筒2相对于安装架1伸出一段距离时，伸缩内筒3能够向前伸出二倍的距离，从而使得掘护一体机的防护机构的临时支护的超前距离增加，更好地适应当前较高水平的综采工作面的要求。除此之外，上述结构的伸缩臂相比现有技术中在伸缩内筒3内部安装内伸缩油缸的伸缩臂，还具有结构简单、运行可靠、操作与维护方便等优点，当需要进一步增大伸缩臂的伸出距离时，只需加长伸缩内筒3的长度、更换位于安装架1下方的直线油缸4，使之具备较大的行程，就可以增大双倍行程增量的伸出距离。

需要说明的是，上述实施方式并未限定第一牵引部52与伸缩内筒3的具体连接形式和具体连接位置，也并未限定伸缩内筒3的具体形状和结构，事实上，凡是包括上述伸出滑轮装置5，能够增大伸出距离的伸缩臂，均应当属于本发明的保护范围内。在实际的工作中，上述第一牵引部52通常为钢丝绳，当然，还可以为其他部件。

另外，本文中出现的方位词“前”指的伸缩臂伸出的方向，即图中从右至左的方向；方位词“后”指的是伸缩臂缩回的方向，即图中从左至右的方向，应当理解，这些方位词是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

在具体的方案中，第一牵引部固定端521固定连接于安装架1，第一牵引部活动端522可以固定连接于伸缩内筒3的后端。采用这样的结构，相比将第一牵引部活动端522固定连接于伸缩内筒3的其他位置，能够最大程度地利用伸出滑轮装置5，使得伸缩内筒3在伸出的整个过程都能够以伸缩外筒2伸出距离的二倍的方式伸出。

更具体地，上述伸出滑轮装置5可以包括第一涨紧装置53，该第一涨紧装置53可以设置于第一牵引部固定端521和安装架1的连接处。第一涨紧装置53可以为拉环结构，该拉环结构的环形钩中系有第一牵引部52，拉环结构的底部为螺栓，拉环结构通过该螺栓固定连接于安装架1上。当伸出滑轮装置5的第一牵引部52较松弛时，可以旋紧螺栓上的螺母，使得第一牵引部52涨紧；当第一牵引部52较紧绷时，可以旋松螺栓上的螺母，使得第一牵引部52放松，以避免由于牵引部过于紧绷而断开。采用第一涨紧装置53能够进一步增强伸出滑轮装置5的工作可靠性。当然，上述第一涨紧装置53还可以为其他结构，凡是能够起到调整第一牵引部52的张弛度的第一涨紧装置53均应当属于本发明的保护范围。

还可以进一步设置上述伸缩臂的具体结构。

在另一种具体的实施方式中，上述伸缩臂还可以包括缩回滑轮装置6，与上述伸出滑轮装置5的结构类似，缩回滑轮装置6可以包括第二滑轮61和缠绕于第二滑轮61的第二牵引部62；第二滑轮61固定连接于伸缩外筒2的后端；第二牵引部固定端621固定连接于安装架1，第二牵引部活动端622固定连接于伸缩内筒3。与上述伸出滑轮装置5的原理相同，采用缩回滑轮装置6能够使得伸缩内筒3相对于伸缩外筒2的缩回距离为伸缩外筒2相对于安装架1的缩回距离的二倍，从而使得伸缩臂缩回时结构更加紧凑，节省空间，提高效率。类似地，第二牵引部活动端622可以固定连接于伸缩内筒3的前端，这样能够最大程度地利用缩回滑轮装置6，使得伸缩内筒3在缩回的整个过程都能够以伸缩外筒2缩回距离的二倍的方式缩回。缩回滑轮装置6也可以包括第二涨紧装置63，该第二涨紧装置63设置于第二牵引部固定端621和安装架1的连接处，相同地，第二涨紧装置63也起到调整第二牵引部62的张弛度的作用。在实际的工作中，上述第二牵引部62通常为钢丝绳，当然，还可以为其他部件。

还可以进一步设置上述伸缩臂的具体结构。

在另一种具体的实施方式中，如图3和图4所示，上述伸缩臂还可以包括两个导向滚筒11，这两个导向滚筒11分别设置于安装架1前端的下方和安装架1后端的上方，导向滚筒11的筒壁接触伸缩外筒2的筒壁。在伸缩外筒2伸出时，由于伸缩外筒2的长度较长，受其重力的影响，安装架1和伸缩外筒2的接触点和受力点在安装架1前端的下方和安装架1后端的上方，在这两处设置导向滚筒11可以将安装架1和伸缩外筒2的滑动摩擦改变为滚动摩擦，大大减小了安装架1和伸缩外筒2的摩擦阻力，降低磨损延长使用寿命，并且能够为伸缩外筒2相对于安装架1的伸出和缩回提供导向作用。

类似地，如图3所示，上述伸缩臂还可以包括两个耐磨块21，这两个耐磨块21分别设置于伸缩外筒2前端的下方和伸缩外筒2后端的上方，耐磨块21的底壁接触伸缩内筒3的顶壁。与上述导向滚筒11的作用相似，在伸缩内筒3伸出时，由于伸缩内筒3的长度较长，受其重力的影响，伸缩外筒2和伸缩内筒3的接触点和受力点在伸缩外筒2前端的下方和伸缩外筒2后端的上方，在这两处设置耐磨块21可以减小伸缩外筒2和伸缩内筒3的摩擦，从而大大减小了伸缩外筒2和伸缩内筒3的磨损，进一步增强伸缩臂的工作可靠性。

还可以进一步设置上述安装架1的结构形式。

在第四种具体的实施方式中，如图3和图4所示，上述安装架1的侧壁上可以开设有间隙调整装置12，该间隙调整装置12可以具体为螺栓，该螺栓固定连接于安装架1的侧壁。通过旋紧或旋松该螺栓，可以微调安装架1的侧壁和伸缩外筒2的侧壁之间的间隙，以保证安装架1和伸缩外筒2均能够水平设置，从而保证以龙门形式安装于伸缩臂上的支护机构能够水平地设置，进一步增强伸缩臂的工作可靠性。上述间隙调整装置12并不限于螺栓，还可以为其他结构的间隙调整装置12。上述间隙调整装置12的数目可以为4个，对称设置于安装架1的侧壁，这样能够使得结构对称、间隙调整时受力均匀，当然，间隙调整装置12也可以为其他数目。

还可以进一步设置上述伸缩内筒3的结构形式。

请参考图5，图5为图3中的伸缩内筒3的一种具体实施方式的端面结构示意图。

在另一种具体的实施方式中，如图5所示，上述伸缩内筒3可以包括腹板31、两个牵引部固定块32和两个盖板33，腹板31连接于两个盖板33之间，两个牵引部固定块32固定于腹板31的中部的两侧，且每个牵引部固定块32均设有安装牵引部的凹槽。采用这种结构的伸缩内筒3，能够实现将第一牵引部活动端522和第二牵引部活动端622固定于伸缩内筒3的牵引部固定块32上。当然，上述实施方式并未限定牵引部与牵引部固定块32的固定连接方式，凡是能实现牵引部与牵引部固定块32固定连接的连接方式均应当属于本发明的保护范围内。

请参考图6，图6为图3中的伸缩内筒3的另一种具体实施方式的端面结构示意图。

如图6所示，上述伸缩内筒3的牵引部固定块32还可以有两个凹槽，采用这样的结构，当第一牵引部活动端522固定连接于伸缩内筒3的后端、第二牵引部活动端622固定连接于伸缩内筒3的前端，即第一牵引部活动端522和第二牵引部活动端622在伸缩内筒3的位置出现交叉时，能够将第一牵引部活动端522和第二牵引部活动端622同时固定连接于伸缩内筒3的牵引部固定块32上，从而保证伸出滑轮装置5和缩回滑轮装置6同时工作。

上述伸缩臂可以包括两个上述伸出滑轮装置5和两个缩回滑轮装置6，伸缩臂的两侧均设置有一个伸出滑轮装置5和一个缩回滑轮装置6。这样，无论在伸缩臂的伸出过程还是缩回过程，伸缩臂的两侧能够受力均匀、保证水平设置，进一步增强了伸缩臂的工作稳定性。

请参考图7，图7为本发明所提供掘护一体机的结构示意图。

如图7所示，本发明还提供一种掘护一体机，包括两个履带架；还包括两个上述伸缩臂，两个伸缩臂分别固定连接于两个履带架的外侧。

由于上述伸缩臂具有上述的技术效果，因此，包括该伸缩臂的掘护一体机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种掘护一体机及其伸缩臂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种伸缩臂，包括安装架(1)、伸缩外筒(2)、伸缩内筒(3)和直线油缸(4)，所述伸缩外筒(2)可伸缩地套装于所述安装架(1)内部，所述伸缩内筒(3)可伸缩地套装于所述伸缩外筒(2)内部，所述直线油缸(4)的两端分别连接于所述安装架(1)和所述伸缩外筒(2)；其特征在于，还包括伸出滑轮装置(5)，所述伸出滑轮装置(5)包括第一滑轮(51)和缠绕于所述第一滑轮(51)的第一牵引部(52)；所述第一滑轮(51)固定连接于所述伸缩外筒(2)的前端；第一牵引部固定端(521)固定连接于所述安装架(1)，第一牵引部活动端(522)固定连接于所述伸缩内筒(3)。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，所述第一牵引部活动端(522)固定连接于所述伸缩内筒(3)的后端。

3.根据权利要求1所述的伸缩臂，其特征在于，所述伸出滑轮装置(5)还包括第一涨紧装置(53)，所述第一涨紧装置(53)设置于所述第一牵引部固定端(521)与所述安装架(1)的连接处。

4.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，所述伸缩臂还包括缩回滑轮装置(6)，所述缩回滑轮装置(6)包括第二滑轮(61)和缠绕于所述第二滑轮(61)的第二牵引部(62)；所述第二滑轮(61)固定连接于所述伸缩外筒(2)的后端；第二牵引部固定端(621)固定连接于所述安装架(1)，第二牵引部活动端(622)固定连接于所述伸缩内筒(3)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，还包括两个导向滚筒(11)，两个所述导向滚筒(11)分别设置于所述安装架(1)前端的下方和所述安装架(1)后端的上方，所述导向滚筒(11)的筒壁接触所述伸缩外筒(2)的筒壁。

6.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，还包括两个耐磨块(21)，两个所述耐磨块(21)分别设置于所述伸缩外筒(2)前端的下方和所述伸缩外筒(2)后端的上方，所述耐磨块(21)的底壁接触所述伸缩内筒(3)的顶壁。

7.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，还包括间隙调整装置(12)，所述间隙调整装置(12)设置于所述安装架(1)的侧壁。

8.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，所述伸缩内筒(3)包括腹板(31)、两个牵引部固定块(32)和两个盖板(33)，所述腹板(31)连接于两个所述盖板(33)之间，两个所述牵引部固定块(32)固定于所述腹板(31)的中部的两侧。

9.根据权利要求1-3任一项所述的伸缩臂，其特征在于，所述伸缩臂的两侧均设置有所述伸出滑轮装置(5)。

10.一种掘护一体机，包括两个履带架；其特征在于，还包括两个如权利要求1-9任一项所述的伸缩臂，两个所述伸缩臂分别固定连接于两个所述履带架的外侧。

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