CN103556996A - 一种全岩巷纵轴式掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全岩巷纵轴式掘进机，属于煤矿井下开拓设备技术领域。本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机由截割部、铲板部、主机架、行走部、支撑部、电气系统、运输机、护板、液压系统和水系统等部件构成，电气系统中配备有温度监控系统和视频监测系统。本发明的铲板装拆方便；可以杜绝铲板升降后铲板溜槽和运输机溜槽连接处出现严重磨损或运输链卡链的问题；可以实时监控液压油和齿轮油的温度或油位情况，减少关键元件的损坏，减少了机器维护时间，保证了生产进度；可以实时监控到截割臂和铲板的运行状况，使得掘进机工作更加可靠，提高生产效率，保证了工作人员的安全；另外，破岩（煤）力大，使得整机的工作效率提高，掘进的日进尺数大。

Description

一种全岩巷纵轴式掘进机

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下开拓设备，更具体地说，涉及一种全岩巷纵轴式掘进机。

背景技术

煤炭是国家的重要能源，我国所消耗的70%的能源是依赖煤炭的，由于我国是贫油富煤的国家，因此在相当长一段时间内我国的能源消耗将仍然是以煤炭为主，故煤炭生产在相当长时间内在我国国民经济中仍然是支柱产业。

煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施，我国煤矿的开采方式主要是长壁法开采，这样巷道的掘进速度直接关系到煤矿生产的能力，高效机械化掘进技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。

大多数的掘进机，铲板和本体的连接销轴布置在行走架内侧，一旦铲板损坏需要更换时，往往是先拆下行走架，然后在拔出铲板与本体连接的销轴，最后拆下铲板。这样使得维护成本高，维修周期长，降低了掘进机的生产效率，给维修工人带来了极大的不变。

掘进机的铲板在水平装运时，中间运输机溜槽和铲板溜槽能够水平过度连接，刮板和运输链能顺利滑过。但当铲板升降后会导致铲板溜槽和中间运输机溜槽不再在同一水平面，容易导致卡链和两运输面连接处严重磨损，进而造成机器破坏或无法正常施工。

在掘进机掏柱窝时，往往需要人站在司机的另一侧进行观察并反馈给司机，这种操作方式违反了国家《煤矿安全规程》中的规定，对工作者有一定的生命安全的威胁。另外在铲板星轮装运煤渣或石渣时，由于驾驶员无法看到此过程，当割下的煤渣或石渣量超过星轮的运送最大值时，就会造成煤渣或石渣堆积而无法运送，进而造成故障，影响掘进进程。

掘进机工作时，截割部内剧烈的摩擦，产生了大量的热量，轴承的温度也急剧升高，当到达使用极限时，轴承损坏，维修成本高、维护难度大，造成巨大损失。掘进过程中随着液压油温度的升高，液压油的粘度越小，密封件更容易损坏，油膜厚度变差，设备润滑性能变差，加速油品的氧化，液压油就越容易渗漏，从而造成设备故障。

经检索，如中国专利号：201220366005.2，授权公告日为2013年3月6日，发明创造名称为：掘进机第一运输机溜槽随动机构，该申请案涉及一种掘进机第一运输机溜槽随动机构，属于工程机械领域，包括铲板、第一运输机、销轴一、销轴二、销轴三、销轴四、后支承、连接杆和本体，铲板铰点通过销轴二安装在本体上，连接杆铰点通过销轴四安装在后支承上，第一运输机前铰点通过销轴一和铲板相连接，第一运输机后铰点通过销轴三和连接杆相连接；四个铰点形成了双摇杆机构；实现第一运输机溜槽的随动。该申请案能够有效避免运输链被卡住，保证了掘进机正常施工，但该申请案通过铲板溜槽与第一运输机溜槽连接组成物料运输面，铲板升降过程中，运动引起铲板溜槽与第一运输机溜槽的连接处不稳定，平滑连接容易发生改变，对掘进机的正常施工产生不利影响，有待进一步地改进，另外，这只是诸多急需解决的问题中的一个。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中掘进机铲板装拆不方便，磨损严重，故障频出的不足，提供了一种全岩巷纵轴式掘进机，采用本发明的技术方案，便于铲板的装拆，从而达到降低维护成本、维护周期，提高生产率的目的；可以杜绝铲板升降后铲板溜槽和运输机溜槽连接处出现严重磨损或运输链卡链的问题，保证了掘进工作的正常运行；可以实时监控液压油和齿轮油的温度或油位情况，减少关键元件的损坏，减少了机器维护时间，从而保证生产进度；可以实时监控到截割臂和铲板的运行状况，使得掘进机工作更加可靠，提高生产效率，进一步保证工作人员的安全；另外，破岩（煤）力大，使得整机的工作效率提高，掘进的日进尺数大。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，包括截割部、主机架、铲板部、行走部、液压系统和电气系统，所述的截割部位于主机架的前上方，且与主机架相连；所述的铲板部位于主机架的前下方；所述的铲板部通过第一销轴与主机架可拆卸连接，且该连接点位于行走部的前端；所述的主机架的两侧下方设有行走部；所述的主机架的右侧设有液压系统中的油箱；所述的主机架的左侧设有操作台；所述的主机架的后方安装有支撑部；所述的支撑部的左上方设有电气系统中的防爆电控箱；所述的支撑部的右上方设有液压系统中的泵站；所述的主机架的内部中间位置处设有运输机；所述的运输机与支撑部之间设有连接板；所述的连接板的一端通过第二销轴与运输机的后端铰连接，该板的另一端通过第三销轴与支撑部铰连接；所述的运输机的内部设有运输机溜槽；所述的运输机溜槽的前端延伸至从动装置，且铰接在设于从动装置内的从动轮上；所述的电气系统中配备有温度监控系统和视频监测系统。

更进一步地，所述的视频监测系统包括第一矿用隔爆型摄像仪、第二矿用隔爆型摄像仪、矿用隔爆型监视器、矿用隔爆型摄像用控制器和第三矿用隔爆型摄像仪，所述的第一矿用隔爆型摄像仪安装于截割部中的截割臂的一侧；所述的第二矿用隔爆型摄像仪安装于截割部中的截割臂的另一侧；所述的第三矿用隔爆型摄像仪安装于截割部中的截割臂的左侧；所述的矿用隔爆型摄像用控制器和第三矿用隔爆型摄像仪均安装在设于操作台上的操作手柄的正上方；所述的矿用隔爆型监视器与矿用隔爆型摄像用控制器相连；所述的矿用隔爆型摄像用控制器上分别连接有第一矿用隔爆型摄像仪、第二矿用隔爆型摄像仪和第三矿用隔爆型摄像仪。

更进一步地，所述的温度监控系统包括油箱油温传感器、热电阻输入检测端隔离栅、油箱油位传感器、操作箱液晶屏、PLC模块、齿轮箱油温传感器和电流输入检测端隔离栅，所述的油箱油位传感器和油箱油温传感器均安装在油箱的上方；所述的齿轮箱油温传感器安装在液压系统中的齿轮箱的左侧；所述的操作箱液晶屏安装在操作台上；所述的热电阻输入检测端隔离栅、电流输入检测端隔离栅和PLC模块均安装在防爆电控箱内；所述的操作箱液晶屏与PLC模块相连；所述的热电阻输入检测端隔离栅和电流输入检测端隔离栅分别与PLC模块连接；所述的电流输入检测端隔离栅与油箱油位传感器相连；所述的油箱油温传感器和齿轮箱油温传感器分别与热电阻输入检测端隔离栅连接。

更进一步地，所述的截割部包括截割头；所述的截割头包括截齿座和截齿；所述的截齿座设于截割头上，且截齿座是按照三条螺旋形布置的；所述的截齿座上固连有镐型截齿。

更进一步地，所述的油箱油温传感器和齿轮箱油温传感器均采用PT100温度传感器。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其铲板部位于主机架的前下方；所述的铲板部通过第一销轴与主机架可拆卸连接，且该连接点位于行走部的前端，通过将连接点移动到履带链之外，使得铲板装拆方便，从而达到降低维护成本、维护周期，提高生产率的目的；

（2）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其运输机的内部设有运输机溜槽；运输机溜槽的前端延伸至从动装置，通过将由铲板溜槽和运输机溜槽组成的两部分运输面合二为一，使得运输机溜槽从铲板内部开始实现全程运输；

（3）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其运输机溜槽的前端铰接在设于从动装置内的从动轮上，使得不管铲板摆到任何角度，运输面始终在一条线上，杜绝了铲板升降后铲板溜槽和运输机溜槽连接处出现严重磨损或运输链卡链的问题，保证了掘进工作的正常运行；

（4）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其电气系统中配备有温度监控系统，可实时监控液压油和齿轮油的温度或油位情况，减少关键元件的损坏，减少了机器维护时间，从而保证生产进度；

（5）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其电气系统中配备有视频监测系统，可实时监控到截割臂和铲板的运行状况，使得掘进机工作更加可靠，提高生产效率，进一步保证工作人员的安全；

（6）本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，其截割头上设有截齿座，且截齿座是按照三条螺旋形布置的；截齿座上固连有镐型截齿，破岩（煤）力大，使得整机的工作效率提高，掘进的日进尺数大。

附图说明

图1为本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机的主视图；

图2为本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机的俯视图；

图3为本发明中截割头的主视图；

图4为本发明中截割头的侧视图；

图5为本发明中铲板部与主机架的连接处的示意图；

图6为本发明中铲板部与运输机溜槽的连接示意图；

图7为本发明中温度监控系统的连接关系图；

图8为本发明中视频监测系统的连接关系图。

示意图中的标号说明：1、截割部；2、铲板部；3、主机架；4、行走部；5、支撑部；6、电气系统；7、运输机；8、护板；9、液压系统；10、喷嘴；11、水系统；12、视频监测系统；13、温度监控系统；14、截割头；15、截齿座；16、截齿；17、第一销轴；18、运输机溜槽；19、从动装置；20、第二销轴；21、连接板；22、第三销轴；23、油箱油温传感器；24、热电阻输入检测端隔离栅；25、油箱油位传感器；26、操作箱液晶屏；27、PLC模块；28、齿轮箱油温传感器；29、电流输入检测端隔离栅；30、第一矿用隔爆型摄像仪；31、第二矿用隔爆型摄像仪；32、矿用隔爆型监视器；33、矿用隔爆型摄像用控制器；34、第三矿用隔爆型摄像仪。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例

结合图1、图2、图5和图6，本实施例的一种全岩巷纵轴式掘进机，由截割部1、铲板部2、主机架3、行走部4、支撑部5、电气系统6、运输机7、护板8、液压系统9和水系统11等部件构成，截割部1位于主机架3的前上方，且与主机架3相连；行走部4设于主机架3的两侧下方；铲板部2位于主机架3的前下方；铲板部2通过第一销轴17与主机架3可拆卸连接，且该连接点位于行走部4的前端，使得铲板装拆方便，从而达到降低维护成本、维护周期，提高生产率的目的；主机架3的右侧设有液压系统9中的油箱；主机架3的左侧设有操作台；支撑部5的左上方设有电气系统6中的防爆电控箱；支撑部5的右上方设有液压系统9中的泵站；主机架3的内部中间位置处设有运输机7；为了将由铲板溜槽和运输机溜槽18组成的两部分运输面合二为一，使得运输机溜槽18从铲板内部开始实现全程运输；运输机7的前端与铲板部2中固定在铲板上的从动装置19铰接；运输机7与支撑部5之间设有连接板21；连接板21的一端通过第二销轴20与运输机7的后端铰连接，该板21的另一端通过第三销轴22与支撑部5铰连接；运输机7的内部设有运输机溜槽18；运输机溜槽18的前端延伸至从动装置19；运输机溜槽18的前端铰接在设于从动装置19内的从动轮上，使得不管铲板摆到任何角度，运输面始终在一条线上，杜绝了铲板升降后铲板溜槽和运输机溜槽18连接处出现严重磨损或运输链卡链的问题，保证了掘进工作的正常运行；护板8包裹着整机裸露的部分；水系统11中的喷嘴10安装在截割部1上，配备有高效的除尘喷雾系统，减少了粉尘，保护了掘进机司机的身心健康。

为了通过实时监控液压油和齿轮油的温度或油位情况，减少关键元件的损坏，减少了机器维护时间，从而保证生产进度，电气系统6中配备有温度监控系统13，温度监控系统13包括油箱油温传感器23、热电阻输入检测端隔离栅24、油箱油位传感器25、操作箱液晶屏26、PLC模块27、齿轮箱油温传感器28和电流输入检测端隔离栅29，油箱油位传感器25和油箱油温传感器23均安装在油箱的上方；齿轮箱油温传感器28安装在液压系统9中的齿轮箱的左侧；操作箱液晶屏26安装在操作台上；热电阻输入检测端隔离栅24、电流输入检测端隔离栅29和PLC模块27均安装在防爆电控箱内；本实施例中齿轮箱油温传感器28和油箱油温传感器23均采用PT100温度传感器。结合图7，操作箱液晶屏26与PLC模块27相连；热电阻输入检测端隔离栅24和电流输入检测端隔离栅29分别与PLC模块27连接；电流输入检测端隔离栅29与油箱油位传感器25相连；油箱油温传感器23和齿轮箱油温传感器28分别与热电阻输入检测端隔离栅24连接。

为了通过实时监控到截割臂和铲板的运行状况，使得掘进机工作更加可靠，提高生产效率，进一步保证工作人员的安全；电气系统6中配备有视频监测系统12；视频监测系统12包括第一矿用隔爆型摄像仪30、第二矿用隔爆型摄像仪31、矿用隔爆型监视器32、矿用隔爆型摄像用控制器33和第三矿用隔爆型摄像仪34；第一矿用隔爆型摄像仪30安装于截割部1中的截割臂的一侧；第二矿用隔爆型摄像仪31安装于截割部1中的截割臂的另一侧；第三矿用隔爆型摄像仪34安装于截割部1中的截割臂的左侧；矿用隔爆型摄像用控制器33和第三矿用隔爆型摄像仪34均安装在设于操作台上的操作手柄的正上方。结合图8，矿用隔爆型监视器32与矿用隔爆型摄像用控制器33相连；矿用隔爆型摄像用控制器33上分别连接有第一矿用隔爆型摄像仪30、第二矿用隔爆型摄像仪31和第三矿用隔爆型摄像仪34。

结合图3和图4，本实施中截割部1包括截割头14；截割头14包括截齿座15和截齿16；截割头14上设有截齿座15，本实施例中截齿座15有60个，且截齿座15是按照三条螺旋形布置的；每个截齿座15上均固连有镐型截齿16，破岩（煤）力大，使得整机的工作效率提高，掘进的日进尺数大。

使用温度监控系统13时，油箱油位传感器25将油箱的油位高度信号转换为标准电流信号，经电流输入检测端隔离栅29，传送给PLC模块27；齿轮箱油温传感器28和油箱油温传感器23直接采集油箱中液压油和齿轮油的温度信号，经热电阻输入检测端隔离栅24，将温度信号转换为电流信号，传送给PLC模块27；接收到的信号经过PLC模块27内部程序运算得到油温油位的真实值，最后将得到的真实值在操作箱液晶屏26上显示出来，另外，设定一个标准油温温度，当到达该温度时，系统自动停机，进而冷却掘进机油液，本实施例中标准油温值为70℃。

使用视频监测系统12时，第一矿用隔爆型摄像仪30和第二矿用隔爆型摄像仪31用于监控截割臂左右摆动的过程；第三矿用隔爆型摄像仪34用于监控铲板部2中星轮的装运情况；第一矿用隔爆型摄像仪30、第二矿用隔爆型摄像仪31和第三矿用隔爆型摄像仪34将监控到的画面传送给矿用隔爆型摄像用控制器33，并通过矿用隔爆型摄像用控制器33将画面分割成三个画面传送到矿用隔爆型监视器32，用于掘进机驾驶员实时监控截割部1中的截割臂和铲板部2的运行状态，避免在掘进机运行状态下矿工人员在截割臂附近出现危险的情况，还可保证铲板部2中的星轮正常运行。

本发明的一种全岩巷纵轴式掘进机，便于铲板的装拆，从而达到降低维护成本、维护周期，提高生产率的目的；可以杜绝铲板升降后铲板溜槽和运输机溜槽18连接处出现严重磨损或运输链卡链的问题，保证了掘进工作的正常运行；可以实时监控液压油和齿轮油的温度或油位情况，减少关键元件的损坏，减少了机器维护时间，从而保证生产进度；可以实时监控到截割臂和铲板的运行状况，使得掘进机工作更加可靠，提高生产效率，进一步保证工作人员的安全；另外，破岩（煤）力大，使得整机的工作效率提高，掘进的日进尺数大。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种全岩巷纵轴式掘进机，包括截割部（1）、主机架（3）、铲板部（2）、行走部（4）液压系统（9）和电气系统（6），其特征在于：所述的截割部（1）位于主机架（3）的前上方，且与主机架（3）相连；所述的铲板部（2）位于主机架（3）的前下方；所述的行走部（4）设于主机架（3）的两侧下方；所述的铲板部（2）通过第一销轴（17）与主机架（3）可拆卸连接，且该连接点位于行走部（4）的前端；所述的主机架（3）的右侧设有液压系统（9）中的油箱；所述的主机架（3）的左侧设有操作台；所述的主机架（3）的后方安装有支撑部（5）；所述的支撑部（5）的左上方设有电气系统（6）中的防爆电控箱；所述的支撑部（5）的右上方设有液压系统（9）中的泵站；所述的主机架（3）的内部中间位置处设有运输机（7）；所述的运输机（7）的前端与铲板部（2）中固定在铲板上的从动装置（19）铰接；所述的运输机（7）与支撑部（5）之间设有连接板（21）；所述的连接板（21）的一端通过第二销轴（20）与运输机（7）的后端铰连接，该板（21）的另一端通过第三销轴（22）与支撑部（5）铰连接；所述的运输机（7）的内部设有运输机溜槽（18）；所述的运输机溜槽（18）的前端延伸至从动装置（19），且铰接在设于从动装置（19）内的从动轮上；所述的电气系统（6）中配备有温度监控系统（13）和视频监测系统（12）。

2.根据权利要求1所述的一种全岩巷纵轴式掘进机，其特征在于：所述的视频监测系统（12）包括第一矿用隔爆型摄像仪（30）、第二矿用隔爆型摄像仪（31）、矿用隔爆型监视器（32）、矿用隔爆型摄像用控制器（33）和第三矿用隔爆型摄像仪（34），所述的第一矿用隔爆型摄像仪（30）安装于截割部（1）中的截割臂的一侧；所述的第二矿用隔爆型摄像仪（31）安装于截割部（1）中的截割臂的另一侧；所述的第三矿用隔爆型摄像仪（34）安装于截割部（1）中的截割臂的左侧；所述的矿用隔爆型摄像用控制器（33）和第三矿用隔爆型摄像仪（34）均安装在设于操作台上的操作手柄的正上方；所述的矿用隔爆型监视器（32）与矿用隔爆型摄像用控制器（33）相连；所述的矿用隔爆型摄像用控制器（33）上分别连接有第一矿用隔爆型摄像仪（30）、第二矿用隔爆型摄像仪（31）和第三矿用隔爆型摄像仪（34）。

3.根据权利要求1或2所述的一种全岩巷纵轴式掘进机，其特征在于：所述的温度监控系统（13）包括油箱油温传感器（23）、热电阻输入检测端隔离栅（24）、油箱油位传感器（25）、操作箱液晶屏（26）、PLC模块（27）、齿轮箱油温传感器（28）和电流输入检测端隔离栅（29），所述的油箱油位传感器（25）和油箱油温传感器（23）均安装在油箱的上方；所述的齿轮箱油温传感器（28）安装在液压系统（9）中的齿轮箱的左侧；所述的操作箱液晶屏（26）安装在操作台上；所述的热电阻输入检测端隔离栅（24）、电流输入检测端隔离栅（29）和PLC模块（27）均安装在防爆电控箱内；所述的操作箱液晶屏（26）与PLC模块（27）相连；所述的热电阻输入检测端隔离栅（24）和电流输入检测端隔离栅（29）分别与PLC模块（27）连接；所述的电流输入检测端隔离栅（29）与油箱油位传感器（25）相连；所述的油箱油温传感器（23）和齿轮箱油温传感器（28）分别与热电阻输入检测端隔离栅（24）连接。

4.根据权利要求3所述的一种全岩巷纵轴式掘进机，其特征在于：所述的截割部（1）包括截割头（14）；所述的截割头（14）包括截齿座（15）和截齿（16）；所述的截齿座（15）设于截割头（14）上，且截齿座（15）是按照三条螺旋形布置的；所述的截齿座（15）上固连有镐型截齿（16）。

5.根据权利要求4所述的一种全岩巷纵轴式掘进机，其特征在于：所述的油箱油温传感器（23）和齿轮箱油温传感器（28）均采用PT100温度传感器。

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