CN103470265A - 一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机及其切割方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机及其切割方法，属于露天煤矿采煤技术领域；克服了现有技术存在的不足，提供了一种能大幅提高煤炭开采的成块率和开采效率，以及经济价值的自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机及其切割方法；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，操纵机构设置在行走机构上，所述操纵机构在行走机构上可往复360°旋转，导向机构铰接在操纵机构上，所述导向机构根据是否工作可伸出或收回，执行机构活动设置在所述导向机构上，所述执行机构可沿导向机构上下往复移动，以及使用该设备进行煤层切割的方法；本发明主要用于对露天煤层的切割。
Description
技术领域
本发明一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机及其切割方法，属于露天煤矿采煤技术领域。
背景技术
煤炭产品中的同种煤质的块煤价格远大于粉煤的价格，目前，煤炭行业不景气，提高块煤的出产率对于提高煤矿的效益是至关重要的。现在，产量大的设备和技术造成煤炭成块率太低；成块率比较高的设备和技术开采的效率太低，操作繁琐，总之，煤炭块煤的成块率低，降低的煤炭的价值。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种能大幅提高煤炭开采的成块率和开采效率，以及经济价值的自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机及其切割方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，包括行走机构、操纵机构、导向机构和执行机构，操纵机构设置在行走机构上，所述操纵机构在行走机构上可往复360°旋转，导向机构铰接在操纵机构上，所述导向机构根据是否工作可伸出或收回，执行机构活动设置在所述导向机构上，所述执行机构可沿导向机构上下往复移动；
所述执行机构的结构为：包括驱动装置和铣挖机驱动头，驱动装置活动设置在导向机构上，驱动装置底端铰接有铣挖机驱动头，驱动装置和铣挖机驱动头之间设置有连杆装置，连杆装置的一端铰接在驱动装置上，连杆装置的另一端铰接在铣挖机驱动头上，所述铣挖机驱动头上设置有链臂锯锯臂，所述驱动装置驱动铣挖机驱动头沿导向机构上下移动，铣挖机驱动头驱动链臂锯锯臂对煤层进行切割。
所述导向机构的结构为：包括第一油缸、第二油缸、支撑杆和导轨，所述第一油缸、第二油缸和支撑杆均设置在导轨和操纵机构之间，所述支撑杆的一端铰接在操纵机构上，所述支撑杆的另一端铰接在导轨上，所述第一油缸的缸体铰接在支撑杆上，所述第一油缸的活塞杆铰接在导轨上，所述第二油缸的缸体铰接在操纵机构上，所述第二油缸的活塞杆铰接在支撑杆上。
所述连杆装置的结构为：包括第三油缸、第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第三油缸的缸体铰接在所述驱动装置上，第三油缸的活塞杆铰接在第二连杆上，第二连杆的两端均铰接有第一连杆，两个所述第一连杆的一端铰接在第二连杆上，第一连杆的另一端均铰接在驱动装置上，第四连杆的两端均对应铰接在所述链臂锯锯臂上，所述第四连杆和第二连杆之间通过两个第三连杆连接，所述第三连杆的一端铰接在第四连杆上，所述第三连杆的另一端铰接在第二连杆上。
所述链臂锯锯臂为双链臂锯锯臂。
所述操纵机构上设置有一个或多个第一支撑油缸，所述第一支撑油缸竖直设置在操纵机构的底盘上。
所述行走机构为履带式行走机构。
所述导轨在竖直方向上设置有齿条，所述驱动装置上相应设置有齿轮，所述齿轮和齿条相互啮合。
所述导轨的两侧对称设置有两个第二支撑油缸，所述第二支撑油缸在链臂锯锯臂切割煤层时伸长支撑在地面上，起到平衡、稳固和支撑的作用。
一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机切割煤层的方法，按以下步骤执行：
第一步：在操纵机构的驾驶室内操纵行走机构行走至待切割的煤层工作面一侧，并将操纵机构旋转90°，使执行机构面向待切割的煤层，待机；
第二步：通过操纵机构控制第一油缸和第二油缸的活塞杆伸长，将导轨由水平休息状态推至竖直工作位置；
第三步：通过操纵机构控制第一支撑油缸和第二支撑油缸伸长着地，对整机进行支撑固定；
第四步：通过操纵机构控制第三油缸的活塞杆收缩，将链臂锯锯臂由平行于导轨的休息状态提升至水平的工作位置；
第五步：通过操纵机构控制驱动装置，对链臂锯锯臂的位置进行调整，将链臂锯锯臂调整至煤层切割面的工作位上；
第六步：通过操纵机构控制铣挖机驱动头运转，带动链臂锯锯臂进行转动，同时控制驱动装置使链臂锯锯臂沿导轨向下移动，对煤层进行切割，直至切割到位后，降低链臂锯锯臂的转速，再控制驱动装置使链臂锯锯臂沿导轨上移至煤层切割面的工作位上方，脱离煤层，收回第一支撑油缸和第二支撑油缸；
第七步：操纵行走机构行走至下一个煤层切割位置，重复所述第六步动作；
第八步：重复所述第六步和第七步的动作，实现煤层的连续切割，直至一个工作面的煤层切割结束；
第九步：通过操纵机构控制铣挖机驱动头停止运转，再将驱动装置上升至导轨的顶端，控制第三油缸的活塞杆伸长，将链臂锯锯臂推至竖直的行走位置，并收回第一支撑油缸和第二支撑油缸，然后控制第一油缸和第二油缸的活塞杆缩短，将导向机构收回至水平行走位置，再驱动纵行走机构驶离所述已经完成切割的煤层。
所述导轨的上下端均设置有限制驱动装置上下行程的限位装置。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明采用机械式切煤，通过行走机构将整机移至待切割煤层的工作面一侧，利用导向机构和执行机构，对煤层进行自动切割，切割效率高，待完成切割后，利用其他辅助设备，将切割好的的煤层铲倒，煤炭成块率高，操作简单，提高了煤炭的经济价值。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图，亦即本发明的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为如1的右视图。
图4为本发明中导轨两侧的第二支撑油缸的支撑示意图。
图中，1为行走机构、2为操纵机构、3为导向机构、4为执行机构、5为驱动装置、6为铣挖机驱动头、7为连杆装置、8为链臂锯锯臂、9为第一油缸、10为第二油缸、11为支撑杆、12为导轨、13为齿轮、14为第三油缸、15为第一连杆、16为第二连杆、17为第三连杆、18为第四连杆、19为第一支撑油缸、20为第二支撑油缸、21为齿条。
具体实施方式
如图1—图4所示，本发明一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，包括行走机构1、操纵机构2、导向机构3和执行机构4，操纵机构2设置在行走机构1上，所述操纵机构2在行走机构1上可往复360°旋转，导向机构3铰接在操纵机构2上，所述导向机构3根据是否工作可伸出或收回，执行机构4活动设置在所述导向机构3上，所述执行机构4可沿导向机构3上下往复移动；
所述执行机构3的结构为：包括驱动装置5和铣挖机驱动头6，驱动装置5活动设置在导向机构3上，驱动装置5底端铰接有铣挖机驱动头6，驱动装置5和铣挖机驱动头6之间设置有连杆装置7，连杆装置7的一端铰接在驱动装置5上，连杆装置7的另一端铰接在铣挖机驱动头6上，所述铣挖机驱动头6上设置有链臂锯锯臂8，所述驱动装置5驱动铣挖机驱动头6沿导向机构3上下移动，铣挖机驱动头6驱动链臂锯锯臂8对煤层进行切割。
所述导向机构3的结构为：包括第一油缸9、第二油缸10、支撑杆11和导轨12，所述第一油缸9、第二油缸10和支撑杆11均设置在导轨12和操纵机构2之间，所述支撑杆11的一端铰接在操纵机构2上，所述支撑杆11的另一端铰接在导轨12上，所述第一油缸9的缸体铰接在支撑杆11上，所述第一油缸9的活塞杆铰接在导轨12上，所述第二油缸10的缸体铰接在操纵机构2上，所述第二油缸10的活塞杆铰接在支撑杆11上。
所述连杆装置7的结构为：包括第三油缸14、第一连杆15、第二连杆16、第三连杆17和第四连杆18，第三油缸14的缸体铰接在所述驱动装置5上，第三油缸14的活塞杆铰接在第二连杆16上，第二连杆16的两端均铰接有第一连杆15，两个所述第一连杆15的一端铰接在第二连杆16上，第一连杆15的另一端均铰接在驱动装置5上，第四连杆18的两端均对应铰接在所述链臂锯锯臂8上，所述第四连杆18和第二连杆16之间通过两个第三连杆17连接，所述第三连杆17的一端铰接在第四连杆18上，所述第三连杆17的另一端铰接在第二连杆16上。
所述链臂锯锯臂8为双链臂锯锯臂。
所述操纵机构2上设置有一个或多个第一支撑油缸19，所述第一支撑油缸19竖直设置在操纵机构2的底盘上。
所述行走机构1为履带式行走机构。
所述导轨12在竖直方向上设置有齿条21，所述驱动装置5上相应设置有齿轮13，所述齿轮13和齿条21相互啮合。
所述导轨12的两侧对称设置有两个第二支撑油缸20，所述第二支撑油缸20在链臂锯锯臂8切割煤层时伸长支撑在地面上，起到平衡、稳固和支撑的作用。
一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机切割煤层的方法，按以下步骤执行：
第一步：在操纵机构2的驾驶室内操纵行走机构1行走至待切割的煤层工作面一侧，并将操纵机构2旋转90°，使执行机构4面向待切割的煤层，待机；
第二步：通过操纵机构2控制第一油缸9和第二油缸10的活塞杆伸长，将导轨12由水平休息状态推至竖直工作位置；
第三步：通过操纵机构2控制第一支撑油缸19和第二支撑油缸20伸长着地，对整机进行支撑固定；
第四步：通过操纵机构2控制第三油缸14的活塞杆收缩，将链臂锯锯臂8由平行于导轨12的休息状态提升至水平的工作位置；
第五步：通过操纵机构2控制驱动装置5，对链臂锯锯臂8的位置进行调整，将链臂锯锯臂8调整至煤层切割面的工作位上；
第六步：通过操纵机构2控制铣挖机驱动头6运转，带动链臂锯锯臂8进行转动，同时控制驱动装置5使链臂锯锯臂8沿导轨12向下移动，对煤层进行切割，直至切割到位后，降低链臂锯锯臂8的转速，再控制驱动装置5使链臂锯锯臂8沿导轨12上移至煤层切割面的工作位上方，脱离煤层，收回第一支撑油缸19和第二支撑油缸20；
第七步：操纵行走机构1行走至下一个煤层切割位置，重复所述第六步动作；
第八步：重复所述第六步和第七步的动作，实现煤层的连续切割，直至一个工作面的煤层切割结束；
第九步：通过操纵机构2控制铣挖机驱动头6停止运转，再将驱动装置5上升至导轨12的顶端，控制第三油缸14的活塞杆伸长，将链臂锯锯臂8推至竖直的行走位置，并收回第一支撑油缸19和第二支撑油缸20，然后控制第一油缸9和第二油缸10的活塞杆缩短，将导向机构3收回至水平行走位置，再驱动纵行走机构1驶离所述已经完成切割的煤层。
所述导轨12的上下端均设置有限制驱动装置5上下行程的限位装置。
本发明中所述行走机构1、操纵机构2均为现有技术，所述的铣挖机驱动头6和链臂锯锯臂8也为现有技术。
本发明中操纵机构2通过液压系统对导向机构3和执行机构4的动作进行控制。
本发明中四连杆结构的连杆装置7驱动链臂锯锯臂8在平行于导轨12的休息位和垂直于导轨12的工作位之间自由切换。
本发明中执行机构4可沿导向机构3上下往复移动，其通过优选方案齿轮齿条结构实现，在不影响其功能的前提下，本发明还可采用其它的方案实现。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，包括行走机构（1）、操纵机构（2）、导向机构（3）和执行机构（4），操纵机构（2）设置在行走机构（1）上，所述操纵机构（2）在行走机构（1）上可往复360°旋转，导向机构（3）铰接在操纵机构（2）上，所述导向机构（3）根据是否工作可伸出或收回，执行机构（4）活动设置在所述导向机构（3）上，所述执行机构（4）可沿导向机构（3）上下往复移动；
所述执行机构（3）的结构为：包括驱动装置（5）和铣挖机驱动头（6），驱动装置（5）活动设置在导向机构（3）上，驱动装置（5）底端铰接有铣挖机驱动头（6），驱动装置（5）和铣挖机驱动头（6）之间设置有连杆装置（7），连杆装置（7）的一端铰接在驱动装置（5）上，连杆装置（7）的另一端铰接在铣挖机驱动头（6）上，所述铣挖机驱动头（6）上设置有链臂锯锯臂（8），所述驱动装置（5）驱动铣挖机驱动头（6）沿导向机构（3）上下移动，铣挖机驱动头（6）驱动链臂锯锯臂（8）对煤层进行切割。
2.根据权利要求1所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述导向机构（3）的结构为：包括第一油缸（9）、第二油缸（10）、支撑杆（11）和导轨（12），所述第一油缸（9）、第二油缸（10）和支撑杆（11）均设置在导轨（12）和操纵机构（2）之间，所述支撑杆（11）的一端铰接在操纵机构（2）上，所述支撑杆（11）的另一端铰接在导轨（12）上，所述第一油缸（9）的缸体铰接在支撑杆（11）上，所述第一油缸（9）的活塞杆铰接在导轨（12）上，所述第二油缸（10）的缸体铰接在操纵机构（2）上，所述第二油缸（10）的活塞杆铰接在支撑杆（11）上。
3.根据权利要求1所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述连杆装置（7）的结构为：包括第三油缸（14）、第一连杆（15）、第二连杆（16）、第三连杆（17）和第四连杆（18），第三油缸（14）的缸体铰接在所述驱动装置（5）上，第三油缸（14）的活塞杆铰接在第二连杆（16）上，第二连杆（16）的两端均铰接有第一连杆（15），两个所述第一连杆（15）的一端铰接在第二连杆（16）上，第一连杆（15）的另一端均铰接在驱动装置（5）上，第四连杆（18）的两端均对应铰接在所述链臂锯锯臂（8）上，所述第四连杆（18）和第二连杆（16）之间通过两个第三连杆（17）连接，所述第三连杆（17）的一端铰接在第四连杆（18）上，所述第三连杆（17）的另一端铰接在第二连杆（16）上。
4.根据权利要求1所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述链臂锯锯臂（8）为双链臂锯锯臂。
5.根据权利要求1所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述操纵机构（2）上设置有一个或多个第一支撑油缸（19），所述第一支撑油缸（19）竖直设置在操纵机构（2）的底盘上。
6.根据权利要求1所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述行走机构（1）为履带式行走机构。
7.根据权利要求2所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述导轨（12）在竖直方向上设置有齿条（21），所述驱动装置（5）上相应设置有齿轮（13），所述齿轮（13）和齿条（21）相互啮合。
8.根据权利要求2所述的一种自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机，其特征在于，所述导轨（12）的两侧对称设置有两个第二支撑油缸（20），所述第二支撑油缸（20）在链臂锯锯臂（8）切割煤层时伸长支撑在地面上，起到平衡、稳固和支撑的作用。
9.利用如权利要求1所述的自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机切割煤层的方法，其特征在于按以下步骤执行：
第一步：在操纵机构（2）的驾驶室内操纵行走机构（1）行走至待切割的煤层工作面一侧，并将操纵机构（2）旋转90°，使执行机构（4）面向待切割的煤层，待机；
第二步：通过操纵机构（2）控制第一油缸（9）和第二油缸（10）的活塞杆伸长，将导轨（12）由水平休息状态推至竖直工作位置；
第三步：通过操纵机构（2）控制第一支撑油缸（19）和第二支撑油缸（20）伸长着地，对整机进行支撑固定；
第四步：通过操纵机构（2）控制第三油缸（14）的活塞杆收缩，将链臂锯锯臂（8）由平行于导轨（12）的休息状态提升至水平的工作位置；
第五步：通过操纵机构（2）控制驱动装置（5），对链臂锯锯臂（8）的位置进行调整，将链臂锯锯臂（8）调整至煤层切割面的工作位上；
第六步：通过操纵机构（2）控制铣挖机驱动头（6）运转，带动链臂锯锯臂（8）进行转动，同时控制驱动装置（5）使链臂锯锯臂（8）沿导轨（12）向下移动，对煤层进行切割，直至切割到位后，降低链臂锯锯臂（8）的转速，再控制驱动装置（5）使链臂锯锯臂（8）沿导轨（12）上移至煤层切割面的工作位上方，脱离煤层，收回第一支撑油缸（19）和第二支撑油缸（20）；
第七步：操纵行走机构（1）行走至下一个煤层切割位置，重复所述第六步动作；
第八步：重复所述第六步和第七步的动作，实现煤层的连续切割，直至一个工作面的煤层切割结束；
第九步：通过操纵机构（2）控制铣挖机驱动头（6）停止运转，再将驱动装置（5）上升至导轨（12）的顶端，控制第三油缸（14）的活塞杆伸长，将链臂锯锯臂（8）推至竖直的行走位置，并收回第一支撑油缸（19）和第二支撑油缸（20），然后控制第一油缸（9）和第二油缸（10）的活塞杆缩短，将导向机构（3）收回至水平行走位置，再驱动纵行走机构（1）驶离所述已经完成切割的煤层。
10.根据权利要求9所述的自行式将煤层纵向切割成块煤的锯煤机切割煤层的方法，其特征在于，所述导轨（12）的上下端均设置有限制驱动装置（5）上下行程的限位装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170322 Termination date: 20210910 |