CN102235167A - 煤矿用挖掘式装载机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿用挖掘式装载机。包括机架体，以及固定组装在机架体上的反铲机构、刮板运输机、左机体、右机体、左行走机构和右行走机构；其中，机架体包括相对设置的左固定架和右固定架，以及连接在左、右固定架一端的底架；反铲机构的一端固定连接在左、右固定架的上端，另一端悬空；刮板运输机包括回收机构和传送机构，传送机构的固定端与左、右固定架固定连接，另一端悬空设置在底架的上方；回收机构的一端与传送机构的固定端对接，另一端悬空设置于反铲机构的下方；左、右行走机构分别固定连接在左、右固定架的外侧；左、右机体分别固定连接在左、右固定架的外侧、左、右行走机构的上方。实现了矸石连续、快速装载。

Description

煤矿用挖掘式装载机

技术领域

本发明涉及矸石处理技术领域，尤其涉及煤矿用挖掘式装载机。

背景技术

煤矿巷道中掘进矸石的装载设备主要包括如下几种：耙斗式装岩机、全液压侧卸式装岩机、综掘机等。其中，耙斗式装岩机具有结构简单、应用范围广等特点；全液压侧卸式装岩机具有插入力大、机动性好、安全性好等特点；综掘机是集合掘进、装岩、运煤甚至支护、钉道等多种功能为一体的综合机械化设备。

在国家对于能源需求量不断增大和对煤矿安全生产要求不断严格的大环境下，煤矿巷道的掘进施工中，机械化程度不断的提高。耙斗式装岩机由于其装岩速度较慢，已无法满足巷道快速掘进的要求；而全液压侧卸式装岩机的侧卸式特点，需要铲出矸石后，再倒车到矿车等转载设备侧卸载矸石，装岩机需要在矸石与转载设备之间往复运动，无法实现连续、快速出矸，因此效率较低，依然无法满足巷道快速掘进的要求；综掘机的缺点为：设备的体积较大、维护费用较高、施工粉尘比较大、性价比不高，并且硬岩施工的损耗也较大，因此不适应较小断面的巷道。

因此，现在煤矿巷道的掘进过程迫切需要一种可以连续、快速挖掘装运、并且体积较小的设备，以满足日益增长的对于快速出矸设备的需要。

发明内容

本发明提供一种煤矿用挖掘式装载机，实现了连续、快速出矸，且该煤矿用挖掘式装载机为可组装的结构，体积较小，方便使用和维修。

一种煤矿用挖掘式装载机，包括机架体，以及固定组装在所述机架体上的反铲机构、刮板运输机、左机体、右机体、左行走机构和右行走机构；

其中，所述机架体包括相对设置的左固定架和右固定架，以及连接在所述左固定架和所述右固定架一端的底架；

所述反铲机构的一端固定连接在所述左固定架和所述右固定架的上端，另一端悬空；

所述刮板运输机包括回收机构和传送机构，所述传送机构的固定端与所述左固定架和所述右固定架固定连接，另一端悬空设置在所述底架的上方；所述回收机构的一端与所述传送机构的固定端对接，另一端悬空设置于所述反铲机构的下方；

所述左行走机构和所述右行走机构分别固定连接在所述左固定架和所述右固定架的外侧；

所述左机体和所述右机体分别固定连接在所述左固定架和所述右固定架外侧、所述左行走机构和所述右行走机构的上方。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，所述反铲机构包括：支座、回转油缸、回转架、大臂油缸、大臂、小臂油缸、小臂、铲斗油缸、以及铲斗；

其中，所述支座固定连接在所述左固定架和所述右固定架的上端；

所述回转架通过所述回转油缸与所述支座相连；

所述大臂油缸的一端与所述回转架的底部固定连接，另一端与所述大臂的支撑端固定连接；

所述大臂的一端与所述回转架的上端固定连接，另一端与所述小臂的支撑端固定连接；

所述小臂油缸的一端连接在所述大臂的上端靠近所述回转架一侧，另一端与所述小臂的一端固定连接；

所述小臂的一端与所述小臂油缸相连，另一端与所述铲斗相连；

所述铲斗油缸的一端固定连接在所述小臂的上端靠近所述小臂油缸一侧，另一端与所述铲斗相连；

所述铲斗的一端与所述铲斗油缸和所述小臂相连，另一端悬空。

如上所述的挖掘式装载机，所述反铲机构还包括：保护铲斗油缸的铲斗油缸罩，以及保护小臂油缸的小臂油缸罩。

如上所述的挖掘式装载机，所述反铲机构的铲斗可替换为破碎锤。

如上所述的挖掘式装载机，所述回收机构包括悬空的推板和与所述推板相连的推板油缸；

所述传送机构包括：运输马达、驱动轮、刮板链和溜槽油缸；

所述驱动轮与所述运输马达的轴固定连接，用于带动所述刮板链运动；

所述溜槽油缸与所述机架体的底架相连，用于支撑所述刮板运输机。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，所述行走机构为履带式行走机构，包括：前导轮、通过履带梁与所述前导轮固定连接的驱动轮、围绕所述前导轮以及所述驱动轮的履带、所述履带梁与位于下方的履带之间的支重轮、以及履带梁与位于上方的履带之间的托链轮；所述履带采用链轨节和履带板复合结构，所述履带梁与所述机架体的连接采用螺栓、底托块以及纵向限位块的连接形式。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还包括：设置在所述底架的一端、位于所述传送机构悬空端的下方、可与二运装载机连接的二运连接架。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还包括：电控箱，所述电控箱同时控制所述煤矿用挖掘式装载机的电机、二运转载机的电机以及所述挖掘式装载机的机械照明。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，所述电控箱还集成有安全保护装置，所述安全保护装置包括：瓦斯电保护、过载保护、过流保护、断相保护、过电压保护和照明漏电保护。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，所述煤矿用挖掘式装载机通过液压控制系统进行全液压控制，所述液压控制系统中包括一先导装置，所述先导装置用于使用低油压控制回路控制高油压动作回路。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还包括：设置在所述底架的一端并能进行伸缩的后支撑。

本发明提供的煤矿用挖掘式装载机，通过整机的模块化设计，将整机分解为反铲机构、刮板运输机、左右机体、左右行走机构和机架体，各部分采用高强度的螺栓等连接，便于机体的解体下井和维修。同时，该煤矿用挖掘式装载机进入巷道之后，可以连续快速地装运矸石，其利用反铲机构扒取远处的岩石，送入自身的刮板运输机，刮板运输机从其尾部将矸石传递至矿车或者皮带运输机中，这是一个连续的装运过程，整个过程几乎没有停顿，所以这种新型的巷道掘进作业加快了巷道掘进的速度，而且性价比非常高，不仅配件售价低，而且设备的折旧和机械维修费用都很低；同时，该挖掘式装载机还能够应用在如大断面硐室掘进、石门揭煤、巷道卧底及刷扩挑顶等工程中，而且该煤矿用挖掘式装载机对岩石的硬度没有要求，能够适应井下巷道岩性多变的实际。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的煤矿用挖掘式装载机的总体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的煤矿用挖掘式装载机的分解结构示意图；

图3为本发明实施例提供的反铲机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的刮板运输机的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的左/右行走机构的结构示意图。

附图标记：

1为反铲机构；     2为刮板运输机；       3为左机体；

4为右机体；       5为左行走机构；       6为右行走机构；

7为机架体；       11为支座；            12为回转油缸；

13为回转架；      14为大臂油缸；        15为大臂；

16为小臂油缸；    17为小臂；            18为铲斗油缸；

19为铲斗；        20为铲斗油缸罩；      21为小臂油缸罩；

22为推板；        23为推板油缸；        24为运输马达；

25为刮板链；      26为溜槽油缸；        27为前导轮；

28为履带梁；      29为驱动轮；          30为履带；

31为支重轮；      32为托链轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的煤矿用挖掘式装载机的总体结构示意图，图2为本发明实施例提供的煤矿用挖掘式装载机的分解结构示意图，结合图1和图2所示，其中，该煤矿用挖掘式装载机包括：机架体7，以及固定组装在机架体7上的反铲机构1、刮板运输机2、左机体3、右机体4、左行走机构5和右行走机构6；

其中，机架体7包括相对设置的左固定架和右固定架，以及连接在左固定架和右固定架一端的底架；

反铲机构1的一端固定连接在左固定架和右固定架的上端，另一端悬空；

刮板运输机2包括回收机构和传送机构，该传送机构的固定端与左固定架和右固定架固定连接，另一端悬空设置在底架的上方；回收机构的一端与传送机构的固定端对接，另一端悬空设置于反铲机构1的下方；

左行走机构5和右行走机构6分别固定连接在左固定架和右固定架的外侧；

左机体3和右机体4分别固定连接在左固定架和右固定架的外侧、左行走机构5和右行走机构6的上方。

其中，该煤矿用挖掘式装载机进入巷道之前，可以将各个机构分开进入巷道，这样可以避免煤矿用挖掘式装载机的体积过大而影响其在巷道中的通行。并且由于各个机构之间为独立机构，所以拆装都非常方便，不仅方便进入巷道工作，而且维修也非常方便。需要说明的是，左机体3、右机体4、机架体7分别为焊接结构，三者之间连接采用了高强度的螺栓连接，使得整个机体布局更为合理，结构更加紧凑，同时又保证了整个机体的强度和刚度。

该煤矿用挖掘式装载机进入巷道之后，可以连续快速地装运矸石，其利用反铲机构1扒取远处的岩石，送入自身的刮板运输机2，刮板运输机2从其尾部将矸石传递至矿车或者皮带运输机中，这是一个连续的装运过程，整个过程几乎没有停顿，所以这种新型的巷道掘进作业加快了巷道掘进的速度，而且性价比非常高，不仅配件售价低，而且设备的折旧和机械维修费用都很低，同时，该煤矿用挖掘式装载机还能够应用在如大断面硐室掘进、石门揭煤、巷道卧底及刷扩挑顶等工程中，而且该挖掘式装载机对岩石的硬度没有要求，能够适应井下巷道岩性多变的实际。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，图3为本发明实施例提供的反铲机构1的结构示意图，如图3所示，该反铲机构1包括：支座11、回转油缸12、回转架13、大臂油缸14、大臂15、小臂油缸16、小臂17、铲斗油缸18以及铲斗19；

其中，支座11固定连接在左固定架和右固定架的上端；

回转架13通过回转油缸12与支座11相连；

大臂油缸14的一端与回转架13的底部固定连接，另一端与大臂15的支撑端固定连接；

大臂15的一端与回转架13的上端固定连接，另一端与小臂17的支撑端固定连接；

小臂油缸16的一端连接在大臂15的上端靠近回转架13一侧，另一端与小臂17的一端固定连接；

小臂17的一端与小臂油缸16相连，另一端与铲斗19相连；

铲斗油缸18的一端固定连接在小臂17的上端靠近小臂油缸16一侧，另一端与铲斗19相连；

铲斗19的一端与铲斗油缸18和小臂17相连，另一端悬空。

其中，为保证各个动作灵活和平稳，主要部件为焊接件的部件最大单件重量不超过0.5吨。大臂15可以通过支座11与机架体7连接，大臂15和小臂17铰接，小臂17通过双连杆和单连杆与铲斗19铰接，增加铲斗动作的灵活性。

还需要说明的是，反铲机构1采用胶管内置，即把胶管布置在反铲机构1的内侧，防止反铲机构1动作碰伤或者放炮作业砸伤胶管，影响装载机作业，起到保护胶管的作用。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，该反铲机构1还可以包括：保护铲斗油缸18的铲斗油缸罩20，以及保护小臂油缸16的小臂油缸罩21。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，该反铲机构1的铲斗可替换为破碎锤(如液压冲击式破碎锤)，以达到对岩石进行破碎等特殊用途。该破碎锤主要起震动作用，在反铲机构1的压力作用下能够破碎矸石。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，图4为本发明实施例提供的刮板运输机2的结构示意图，如图4所示，该刮板运输机2的回收机构包括悬空的推板22和与推板22相连的推板油缸23；该刮板运输机2的传送机构包括：运输马达24、驱动轮(未示出)、刮板链25和溜槽油缸26；

驱动轮与运输马达24的轴固定连接，用于带动刮板链25运动；

溜槽油缸26与机架体7的底架相连，用于支撑刮板运输机2，使得刮板运输机2在工作时可以在溜槽油缸26的作用下贴近地面，以方便矸石的回收，在行进时可以在溜槽油缸26的作用下抬高，从而远离地面。

其中，该刮板运输机的主要参数为：

链速    0.3～0.5m/s

运输能力100m³/h

溜槽尺寸800(宽)×600(高)mm

该刮板运输机2采用单链驱动，主动轮采用隔齿啮合，防止杂物进入啮合区造成卡链等现象。回收机构采用活动推板22的结构，推板油缸23驱动推板22开合，便于收集矸石，拓展使用功能。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，图5为本发明实施例提供的左/右行走机构的结构示意图，如图5所示，该行走机构为履带式行走机构，包括前导轮27、通过履带梁28与前导轮27连接的驱动轮29、履带梁28与下方履带30之间的支重轮31、以及履带梁28与上方履带30之间的托链轮32。

其中，该行走机构的参数为：

行走形式：履带式

履带宽度：450mm

行走速度：0.3～0.4m/s

牵引力：  43kN

该行走机构的驱动形式为进口行走减速机结构，性能更加可靠，履带30采用链轨节和履带板复合结构，更换履带板更加容易，履带梁28与机架体7的连接采用高强度螺栓、底托块以及纵向限位块的连接形式，保证了整机的强度和刚度。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还可以包括：设置在底架的一端、位于传送机构悬空端的下方、可与二运装载机连接的二运连接架。二运连接架设置于机架体7的底座后方，可以方便该煤矿用挖掘式装载机与二运装载机进行铰接，坚固、耐用，并且高度合理，减少了刮板运输机2转载到二运装载机时撒矸石的概率。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还可以包括：保护性能先进、功能强大的电控箱，该电控箱可以由矿用隔爆兼本质安全型控制箱和矿用隔爆型兼本质安全型操作箱组成，可以实现一个电控箱同时控制该煤矿用挖掘式装载机的电机和后部二运转载机的电机，使该煤矿用挖掘式装载机的操作员操作更加方便、安全，同时也节约了能源。该挖掘式装载机的电机可以为45KW的电机。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，该挖掘式装载机的电控箱还集成有安全保护装置，该安全保护装置包括：瓦斯电保护、过载保护、过流保护、断相保护、过电压保护和照明漏电保护。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还采用了高照度抗震防爆光源，亮度高，寿命长。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还采用了LED冷光源照明灯，该灯利用发光二极管发光，可实现连续使用不发热，寿命长，亮度高，有利于煤矿井下安全生产。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，可以通过液压控制系统进行全液压控制。

其中，该液压系统的主要参数为：

先导控制回路   4MPa

运输回路       10MPa

反铲动作回路   12MPa

行走动作回路   15MPa

该液压系统中包括先导控制操纵阀装置，先导控制操纵阀装置控制4Mpa的低油压回路，通过低油压回路控制运输、反铲、行走等主要动作回路，避免了操作人员与高油压操作阀的直接接触，增加了安全性，同时使操作更加流畅。同时，先导控制操纵阀装置是一种单手柄控制多个阀体的装置，使工人操作更加方便，更人性化；该液压系统降温采用了先进的无污染的风冷式，性能可靠，维修方便。降温设施采用大型散热片，辅以液压马达驱动的散热风扇，无噪音、散热效果好；同时，合理设计油箱形式，增加散热面积，油箱容积尽可能加大；系统压力、流量合理设计，选择与之匹配的液压元件，液压管路合理布置，降低能量损失；采用吸油、回油过滤，提高液压系统的过滤精度，保证液压元件的使用寿命和可靠性。

如上所述的煤矿用挖掘式装载机，还可以包括：设置在底架的一端，位于传送机构悬空端的下方的后支撑，该后支撑可以进行伸缩，用于稳定机体，并且便于操作、维修，同时可以防止机体上坡作业时的下滑。

本实施例提供的煤矿用挖掘式装载机，通过整机的模块化设计，将整机分解为反铲机构、刮板运输机、左右机体、左右行走机构和机架体，各部分采用高强度的螺栓等连接，便于机体的解体下井和维修。同时，该煤矿用挖掘式装载机进入巷道之后，可以连续快速地装运矸石，其利用反铲机构扒取远处的岩石，送入自身的刮板运输机，刮板运输机从其尾部将矸石传递至矿车或者皮带运输机中，这是一个连续的装运过程，整个过程几乎没有停顿，所以这种新型的巷道掘进作业加快了巷道掘进的速度，而且性价比非常高，不仅配件售价低，而且设备的折旧和机械维修费用都很低；同时，该挖掘式装载机还能够应用在如大断面硐室掘进、石门揭煤、巷道卧底及刷扩挑顶等工程中，而且该煤矿用挖掘式装载机对岩石的硬度没有要求，能够适应井下巷道岩性多变的实际。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，包括机架体，以及固定组装在所述机架体上的反铲机构、刮板运输机、左机体、右机体、左行走机构和右行走机构；

其中，所述机架体包括相对设置的左固定架和右固定架，以及连接在所述左固定架和所述右固定架一端的底架；

所述反铲机构的一端固定连接在所述左固定架和所述右固定架的上端，另一端悬空；

所述刮板运输机包括回收机构和传送机构，所述传送机构的固定端与所述左固定架和所述右固定架固定连接，另一端悬空设置在所述底架的上方；所述回收机构的一端与所述传送机构的固定端对接，另一端悬空设置于所述反铲机构的下方；

所述左行走机构和所述右行走机构分别固定连接在所述左固定架和所述右固定架的外侧；

所述左机体和所述右机体分别固定连接在所述左固定架和所述右固定架外侧、所述左行走机构和所述右行走机构的上方。

2.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述反铲机构包括：支座、回转油缸、回转架、大臂油缸、大臂、小臂油缸、小臂、铲斗油缸以及铲斗；

其中，所述支座固定连接在所述左固定架和所述右固定架的上端；

所述回转架通过所述回转油缸与所述支座相连；

所述大臂油缸的一端与所述回转架的底部固定连接，另一端与所述大臂的支撑端固定连接；

所述大臂的一端与所述回转架的上端固定连接，另一端与所述小臂的支撑端固定连接；

所述小臂油缸的一端连接在所述大臂的上端靠近所述回转架一侧，另一端与所述小臂的一端固定连接；

所述小臂的一端与所述小臂油缸相连，另一端与所述铲斗相连；

所述铲斗油缸的一端固定连接在所述小臂的上端靠近所述小臂油缸一侧，另一端与所述铲斗相连；

所述铲斗的一端与所述铲斗油缸和所述小臂相连，另一端悬空。

3.根据权利要求2所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述反铲机构还包括：保护铲斗油缸的铲斗油缸罩，以及保护小臂油缸的小臂油缸罩。

4.根据权利要求2所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述反铲机构的铲斗可替换为破碎锤。

5.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述回收机构包括悬空的推板和与所述推板相连的推板油缸；

所述传送机构包括：运输马达、驱动轮、刮板链和溜槽油缸；

所述驱动轮与所述运输马达的轴固定连接，用于带动所述刮板链运动；

所述溜槽油缸与所述机架体的底架相连，用于支撑所述刮板运输机。

6.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述行走机构为履带式行走机构，包括：

前导轮、通过履带梁与所述前导轮固定连接的驱动轮、围绕所述前导轮以及所述驱动轮的履带、所述履带梁与位于下方的履带之间的支重轮、以及履带梁与位于上方的履带之间的托链轮；

所述履带采用链轨节和履带板复合结构，所述履带梁与所述机架体的连接采用螺栓、底托块以及纵向限位块的连接形式。

7.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，还包括：设置在所述底架的一端、位于所述传送机构悬空端的下方、可与二运装载机连接的二运连接架。

8.根据权利要求7所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，还包括：电控箱，所述电控箱同时控制所述煤矿用挖掘式装载机的电机、二运转载机的电机以及所述挖掘式装载机的机械照明。

9.根据权利要求8所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述电控箱还集成有安全保护装置，所述安全保护装置包括：瓦斯电保护、过载保护、过流保护、断相保护、过电压保护和照明漏电保护。

10.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，所述煤矿用挖掘式装载机通过液压控制系统进行全液压控制，所述液压控制系统中包括一先导控制操纵阀装置，所述先导控制操纵阀装置用于使用低油压控制回路控制高油压动作回路。

11.根据权利要求1所述的煤矿用挖掘式装载机，其特征在于，还包括：设置在所述底架的一端并能进行伸缩的后支撑。

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