CN103670398A - 切割片式掘进机截割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿井下的瓦斯、井巷顶板治理，具体是一种能够防治煤与瓦斯突出、有效降低井巷顶板破碎的掘进机截割装置。切割片式掘进机截割装置，包括以下部件：截割头、截割臂、动力传动系统和动力装置。截割头通过截割头旋转马达驱动低速旋转，安装在切割头上的切割片在主动力系统的驱动下能够高速旋转，两者同时进行旋转对煤体截割，高速旋转的切割片进行切割煤岩体的时候，不会产生振动，消除了产生机械波的振源，有效的保护了工作面的顶板完整性，防止了顶板事故的发生，停止向煤岩体深部传递能量，阻止了煤与瓦斯突出条件的形成，杜绝了煤与瓦斯突出现象的发生，保证了煤矿的安全生产。

Description

切割片式掘进机截割装置

技术领域

 本发明涉及煤矿井下的瓦斯、井巷顶板治理，具体是一种能够防止煤与瓦斯突出、有效降低顶板破碎的掘进机截割装置，属于采掘机械领域。

 

背景技术

煤矿在开掘巷道施工中，利用现有的掘进机截割装置截割煤岩体时，岩体会产生强烈的机械波，围岩受到机械波影响后，对煤体的压力发生周期性变化，形成夯捣作用，造成岩层作用与煤体的压力为原先的几倍或者十几倍，使煤体破碎，大量的吸附瓦斯解析成游离状态。由于煤体遭到破碎，其流动性增高，煤体内的空隙缩小使煤体的体积相对缩小，支撑力降低煤层的顶板下沉，顶板的下沉造成容纳瓦斯的空间缩小，进一步提高了解析瓦斯的压力。工作面不断的施工造成强烈的机械波，使煤体不断破碎，煤体解析瓦斯的能力不断提高。随着顶板的不断下沉，解析瓦斯的压力增大，甚至超过原先解析瓦斯压力的几倍到几十倍，形成含有很高能量具有流动性的煤体，当储存的能量达到破坏煤层稳定的条件后即发生煤与瓦斯突出。同时现有的掘进机截割装置截割煤岩体时，产生的强烈的振动使顶板发生破碎，易引发顶板事故，两者严重威胁煤矿安全生产，特别是井下人员的生命财产安全。

 

发明内容

本发明为了解决目前煤矿井下煤与瓦斯突出现象防治被动、井巷施工顶板易破碎的局面，提供了一种切割片式掘进机截割装置，巷道在掘进施工中，掘进机采用该截割装置能够达到杜绝煤与瓦斯突出现象的发生，顶板不会发生破碎有效降低掘进过程中的顶板事故，保证矿井的安全生产。

本发明是采用以下技术方案实现的：切割片式掘进机截割装置，包括以下部件：截割头、截割臂、动力传动系统和动力装置，截割头的旋转筒和动力装置的伸缩筒与截割臂套接，伸缩油缸的一段与截割臂连接，一段与动力箱体连接。

所述截割头包含两个切割片、截割头动力传动系统、截割头旋转齿轮、截割头旋转筒，两个切割片分别固定在截割头动力输出轴的两端，截割头的旋转筒上安装有截割头旋转齿轮，两个切割片通过动力传动系统在动力装置驱动下进行高速旋转；

所述截割臂包含截割臂主体、固定在截割臂主体上的截割头旋转马达和安装在截割臂轴承上的动力装置动力输出轴，截割头旋转马达通过固定在截割头上的截割头旋转齿轮驱动截割头进行低速旋转；

所述动力传动系统包含动力装置动力输出轴、截割头动力输入轴、截割头动力输出轴、截割头动力输入轴齿轮、动力输出轴齿轮，截割头动力输入轴为内五边形，动力装置动力输出轴为外五边形，两轴互相套接，截割头动力输入轴齿轮与动力输出齿轮啮合，动力传动系统的动力装置动力输出轴直接与动力装置的截割电机连接；

所述的动力装置包含截割头旋转马达、主动力装置，主动力装置包含截割电机、动力箱体、伸缩筒、动力装置动力输出轴，截割电机与动力输出轴连接，截割电机安装在动力箱体内，动力装置动力输出轴安装在动力箱体上的轴承内。

本发明的特点是采用高速旋转的切割片进行切割煤岩体的时候，不会产生振动，消除了产生机械波的振源，有效的保护了工作面的顶板完整性，防止了顶板事故的发生，停止向煤岩体深部传递能量，阻止了煤与瓦斯突出条件的形成，杜绝了煤与瓦斯突出现象的发生，保证了煤矿的安全生产。

本发明的切割片作高速运转，需要稳定截割臂的力量较小，能够有效降低掘进机的重量，使掘进机体积缩小结构紧凑操作灵活。不采用其他的方式既能够对巷道一次截割成巷。

附图说明

图1为图2的B-B剖面图

图2为本发明的正视图

图3为本发明的左视图

图4为图2的A-A剖面图

图中：1-动力箱体、2-动力装置动力输出轴、3-伸缩筒、4-截割臂主体、5-截割头动力输入轴、6-截割头旋转齿轮、7-截割头旋转筒、8-切割片a、9-截割头动力输出轴、10-截割头动力输出轴齿轮、11-截割头动力输入轴齿轮、 12-截割头传动系统箱体、13-切割片b、14-截割头旋转马达齿轮、15-截割头旋转马达、16-伸缩油缸、17-截割电机、18-截割部底座铰接点、19-截割部与升降油缸铰接点。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明提供一种切割片式掘进机截割装置，包括以下部件：截割头、截割臂、动力传动系统和动力装置，其中截割电机（17）安装在动力箱体（1）内，伸缩筒（3）固定在动力箱体（1）上，动力装置动力输出轴（2）安装在动力箱体（1）的轴承内，动力装置的截割电机（17）与动力装置动力输出轴（2）直接连接，截割头动力输入轴（5）为外五边形，动力装置动力输出轴（2）为内五边形，两轴互相套接，截割头动力输入轴（5）安装在截割臂主体（4）上的轴承内，截割头旋转马达（15）固定截割臂主体（4）上，截割臂主体（4）与伸缩筒（3）、截割头旋转筒（7）进行套接，截割头动力输出轴（9）安装在截割头传动箱体（12）上的轴承内，固定在截割头旋转马达（15）上的截割头旋转马达齿轮（14）与固定在截割头旋转筒（7）上的截割头旋转齿轮（6）啮合，固定在截割头动力输入轴（5）上的截割头动力输入轴齿轮（11）于固定在截割头动力输出轴（9）上的截割头动力输出轴齿轮（10）啮合，切割片a（8）、切割片b（13）分别固定在截割头动力输出轴（9）的两头，伸缩油缸（16）分别于截割臂主体（4）、动力箱体（1）铰接。

应用时，需要预先将本发明所述的切割片式掘进机截割装置通过截割装置底座铰接点（18）、截割装置升降油缸铰接点（19）与掘进机截割装置的底座和升降油缸铰接，截割电机（17）与掘进机的电源连接，截割头旋转马达（15）、与掘进机的液压系统连接。将掘进机开到工作面就位后，截割电机（17）接通电源，截割电机（17）带动动力装置动力输出轴（2）旋转，动力装置动力输出轴（2）与套接的截割头动力输入轴（5）和固定在截割头动力输入轴（5）上的截割头动力输入轴齿轮（11）一起旋转，固定在截割头动力输入轴齿轮（11）与动力输出轴齿轮（10）啮合，将动能传递给动力输出轴（9），驱动截割头动力输出轴（9）和固定在截割头动力输出轴（9）上的切割片a（8）、切割片b（13）、进行高速旋转；启动截割头旋转马达（15），截割头旋转马达（15）通过固定在马达上的截割头旋转马达齿轮（14）与截割头旋转齿轮（6）啮合，将动力传递给截割头旋转齿轮（6）和其固定在一起的截割头，使截割头进行低速旋转；经掘进机的液压系统将伸缩油缸（16）缓慢伸长，使低速旋转的截割头带动高速旋转的切割片切入煤岩体，将煤岩体切下，调整掘进机截割部的升降油缸和截割部底座的左右摆动油缸，使截割头向上、向下、向左、向右进行截煤，直到割出工作面所需要的进尺，工作面煤体切割工作完成。

Claims (5)

1.一种切割片式掘进机截割装置，包括以下部件：截割头、截割臂、动力传动系统和动力装置，截割头的旋转筒和动力装置的伸缩筒与截割臂套接，伸缩油缸的一段与截割臂连接，一段与动力箱体连接，其特征在于：

所述截割头包含两个切割片、截割头动力传动系统、截割头旋转齿轮、截割头旋转筒，两个切割片分别固定在截割头动力输出轴的两端，截割头的旋转筒上安装有截割头旋转齿轮，两个切割片通过动力传动系统在动力装置驱动下进行高速旋转；

所述截割臂包含截割臂主体、安装在截割臂主体上的截割头旋转马达，截割头旋转马达通过固定在截割头上的截割头旋转齿轮驱动截割头进行低速旋转；

所述动力传动系统包含动力装置动力输出轴、截割头动力输入轴、截割头动力输出轴、截割头动力输入轴齿轮、动力输出轴齿轮，截割头动力输入轴为内五边形，动力装置动力输出轴为外五边形，两轴互相套接，截割头动力输入轴齿轮与动力输出齿轮啮合，动力传动系统的动力装置动力输出轴直接与动力装置的截割电机连接；

所述的动力装置包含截割头旋转马达、主动力装置，主动力装置包含截割电机、动力箱体、伸缩筒、动力装置动力输出轴，截割电机与动力输出轴连接，截割电机安装在动力箱体内，动力装置动力输出轴安装在动力箱体上的轴承内。

2.根据权利要求1所述的切割片式掘进机截割装置，其特征在于，高速旋转的切割片为圆形、片状结构。

3.根据权利要求1所述的切割片式掘进机截割装置，其特征在于，对煤（岩）体直接截割的是高速运转的切割片。

4.根据权利要求1所述的切割片式掘进机截割装置，其特征在于，截割头的截煤装置有两个或两个以上的切割片组成。

5.根据权利要求1所述的切割片式掘进机截割装置，其特征在于，切割头沿截割装置轴线进行连续缓慢旋转，切割片进行高速旋转，两者同时旋转对煤岩体进行截割。

Images