CN103758517B - 矿用自行侧卧挖装清底机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压清底设备，具体为一种矿用自行侧卧挖装清底机及其使用方法，适用于煤矿井下回采工作面运输、回风顺槽等巷道的挖掘及清底。旋转座安装于底座上，旋转座顶部设置侧卧座，底座中设置旋转液压缸，通过旋转座带动侧卧座和侧卧座上安装的挖掘臂主体旋转；侧卧座上水平设置侧卧座回转体，挖掘臂主体的一端设置于侧卧座回转体上，侧卧液压缸与侧卧座回转体相连，通过侧卧液压缸带动侧卧座回转体及侧卧座回转体上的挖掘臂主体，绕水平侧卧座回转体翻转。本发明可以解决现有生产工作中存在的劳动强度大、生产效率低、清理不彻底等问题，实现煤矿井下实际环境的清底机械化作业，从而大大提高挖掘清底速度。

Description

矿用自行侧卧挖装清底机及其使用方法

技术领域

本发明涉及液压清底设备，具体为一种矿用自行侧卧挖装清底机及其使用方法，适用于煤矿井下回采工作面的运输顺槽、回风顺槽等巷道的页岩、泥质页岩等较松软岩性形成的底板，受地压作用而出现的向上鼓起部分的挖掘和清底，尤其适用运输顺槽吊挂胶带输送机下较松软岩性底板鼓起部分的清底。

背景技术

在煤矿生产特别是回采工作面生产过程中，井下巷道受地压作用和围岩应力变化等因素的影响，巷道底板特别是由页岩、泥质页岩等较松软岩性形成的底板，普遍发生部分向上鼓起的变化。

这样的变化造成巷道断面缩小，不仅影响井下的通风安全，影响行人和窄轨运输的行车安全，而且还影响胶带输送机的正常运转，严重制约了生产。

为了解决这个普遍存在的问题，有的煤矿采用人工镐刨锹挖清底，劳动强度大，效率低，用工多；有的煤矿采用链轨推土机清底，再用人工或其它方式装车运出，噪声大，效率提高有限；有的煤矿采用小型挖沟机清底装运，受巷道断面的限制特别是回采巷道的断面限制适用范围有限。

现有技术中，煤矿井下回采工作面运输顺槽，回风顺槽等巷道的挖掘清底一体的设备，尚未见有侧卧式的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿用自行侧卧挖装清底机及其使用方法，解决现有技术中存在的劳动强度大、生产效率低、清理不彻底等问题。

本发明的技术方案是：

一种矿用自行侧卧挖装清底机，包括挖掘臂主体、侧卧座、旋转座、底座，具体结构如下：

旋转座安装于底座上，旋转座顶部设置侧卧座，旋转座中设置旋转液压缸，通过旋转座带动侧卧座和侧卧座上安装的挖掘臂主体旋转；侧卧座上水平设置侧卧座回转体，挖掘臂主体的一端设置于侧卧座回转体上，侧卧液压缸与侧卧座回转体相连，通过侧卧液压缸带动侧卧座回转体及侧卧座回转体上的挖掘臂主体，绕水平侧卧座回转体翻转。

所述的旋转座与底座通过回转支承用螺栓联接，侧卧座焊接在旋转座上，侧卧座通过其上的侧卧座回转轴与侧卧座回转体铰接，侧卧液压缸与回转体铰接。

所述的挖掘臂主体由铲斗、斗杆、副臂、主臂、底座构成，主臂的一端与侧卧座回转体铰接，主臂的另一端与副臂的一端铰接，主臂液压缸的一端与侧卧座回转体铰接，主臂液压缸的另一端与所述主臂的另一端铰接，通过主臂液压缸驱动所述主臂的另一端；副臂的另一端与斗杆铰接，斗杆的一端与铲斗铰接，斗杆折叠液压缸的一端与副臂铰接，斗杆的另一端与斗杆折叠液压缸的另一端铰接；铲斗液压缸的一端与斗杆铰接，铲斗液压缸的另一端与铲斗铰接，通过连杆的两端分别铰接于铲斗液压缸和斗杆上。

所述的底座上设有行走梁、升降装置、行走缸、行走梁滑块，行走梁两端分别设置在升降装置的外套上，行走梁滑块套在行走梁上，行走梁滑块与行走梁为相对滑动配合结构；行走缸一端与行走梁滑块铰接，行走缸另一端与升降装置铰接；从而，通过行走缸的伸缩，带动行走梁在行走梁滑块内前后水平移动，再通过升降缸伸缩带动升降装置的内套升降往复运动，形成步进式的行走方式。

所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，矿用自行侧卧挖装清底机通过运输平车运至工作面后，从平车上卸下，液压系统供液驱动主臂液压缸伸缩，带动主臂；副臂液压缸伸缩，带动副臂、斗杆折叠液压缸伸缩，带动斗杆，铲斗在铲斗液压缸及连杆的带动下进行挖掘。

所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，需要侧卧时，驱动侧卧座的侧卧液压缸，带动挖掘臂主体侧卧，最大侧卧70度，带动主臂、副臂、斗杆及铲斗全方位实现清底功能。

所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，需要行走时，驱动底座，底座的四个升降缸伸出，带动升降缸下端的升降装置内套撑地，通过液压系统驱动行走缸，带动设备主体：挖掘臂主体、侧卧座和旋转座前行或后移，最大每步运行650mm，反复运行实现行走或后移。

所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，需要旋转时，驱动底座中的旋转液压缸，带动旋转座左右旋转。

所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，在旋转座的带动下，挖掘臂主体能够旋转280度。

本发明的优点及有益效果是：

1、本发明矿用自行侧卧挖装清底机结构紧凑、外形尺寸小，采用全液压系统控制，具有节约能源、噪声低、污染小、效率高、操作简便等特点。从而，可实现煤矿井下页岩、泥质页岩等较软岩性巷道底板的清底机械化作业，从而大大提高挖掘清底速度。

2、本发明矿用自行侧卧挖装清底机为适应煤矿井下实际的恶劣工作环境开发设计的大角度旋转、小型、长臂的液压清底设备，可以达到如下的技术参数：最大挖掘高度4800mm，最大回转半径4400mm，最大挖掘深度1500mm，斗容0.1m³，设备主体旋转角度280°，翻转角度70°，压力31.5MPa。

3、本发明既可以立式清理回采巷道的底鼓，又可侧卧清理吊挂胶带输送机下的底鼓，既可挖、又可装，还可整机自行移动作业。从而，不仅提高效率，减少用人，更有利于提高采煤工作设备的开机率，实现连续生产，提高工作单产和经济效益。

4、本发明可以一次性铲完清净矿车内从车帮到车底的粘结附着物，如：煤屑、混凝土等，使矿车清理不留死角，而且不损伤矿车，安全、快速、成本低，延长了矿车和清底机的使用寿命。

总之，本发明矿用自行挖装清底机的技术决定了其他清底设备所不具有的性能：该机可联接回采工作面液压系统，由液压控制挖掘和行走，外形尺寸小，既可以适应运输顺槽内作业，又可以适应回风顺槽内作业；该机既可以立式挖、装清底，又可以侧、卧挖、装清底，直接将挖出的矸石装矿车或装到附近的胶带输送机运出。因该机的适应范围广，连续作业，噪声小，无污染，用人少，效率高。

附图说明

图1-图2为本发明的结构示意图。其中，图1为主视图；图2为侧视图。

图中，1铲斗；2斗杆；3副臂；4主臂；5侧卧座；6旋转座；7升降缸；8行走梁；9升降装置；10行走缸；11底座；12侧卧液压缸；13主臂液压缸；14副臂液压缸；15斗杆折叠液压缸；16铲斗液压缸；17行走梁滑块；18连杆；19侧卧座回转体；20螺栓；21回转支承；22侧卧座回转轴。

具体实施方式

如图1-图2所示，本发明矿用自行侧卧挖装清底机由铲斗1、斗杆2、副臂3、主臂4、侧卧座5、旋转座6、升降缸7、行走梁8、升降装置9、行走缸10、底座11、侧卧液压缸12、主臂液压缸13、副臂液压缸14、斗杆折叠液压缸15、铲斗液压缸16、行走梁滑块17、连杆18、侧卧座回转体19、螺栓20、回转支承21等，具体结构如下：

旋转座6安装于底座11上，旋转座6顶部设置侧卧座5，旋转座6中设置旋转液压缸，通过旋转座6带动侧卧座5和侧卧座5上安装的挖掘臂主体旋转；侧卧座5上水平设置侧卧座回转体19，挖掘臂主体的一端设置于侧卧座回转体19上，侧卧液压缸12与侧卧座回转体19相连，通过侧卧液压缸12带动侧卧座回转体19及侧卧座回转体19上的挖掘臂主体，绕水平侧卧座回转体19侧卧。其中，旋转座6通过回转支承21及螺栓20固定在底座11上，侧卧座5焊接在旋转座6上，侧卧座5通过其上的侧卧座回转轴22与侧卧座回转体19铰接。

由铲斗1、斗杆2、副臂3、主臂4形成挖掘臂主体，主臂4的一端与侧卧座5上的侧卧座回转体19铰接，主臂4的另一端与副臂3的一端铰接，主臂4的本体底部与副臂3的本体底部之间分别与副臂液压缸14的两端铰接，使主臂4与副臂3之间形成三个铰接点，使挖掘臂主体的操作更加稳定；主臂液压缸13的一端与侧卧座5上的侧卧座回转体19铰接，主臂液压缸13的另一端与所述主臂4的另一端铰接，通过主臂液压缸13驱动所述主臂4的另一端，带动主臂4沿侧卧座5伸缩；副臂3的另一端与斗杆2铰接，斗杆2的一端与铲斗1铰接，斗杆折叠液压缸15的一端与副臂3铰接，斗杆2的另一端与斗杆折叠液压缸15的另一端铰接；铲斗液压缸16的一端与斗杆2铰接，铲斗液压缸16的另一端与铲斗1铰接，连杆18的两端分别铰接于铲斗液压缸16的活塞杆和斗杆2上，使铲斗1操作方便灵活。

底座11上设有行走梁8、升降装置9、行走缸10、行走梁滑块17等，行走梁8两端分别焊接在升降装置9的外套上，行走梁滑块17焊接在底座11上，并且行走梁滑块17套在行走梁8上，行走梁滑块17与行走梁8为相对滑动配合结构；行走缸10一端与行走梁滑块17铰接，行走缸10另一端与升降装置9铰接，通过行走缸10的伸缩，带动行走梁8在行走梁滑块17内前后水平移动，再通过升降缸7伸缩带动升降装置9的内套升降往复运动，形成步进式的行走方式，平稳安全。在行走缸10的带动下，通过行走梁滑块17带动机体（挖掘臂主体、侧卧座和旋转座）前行或后移。

底座11的四个角分别设置升降缸7，每个升降缸7底部设置升降装置9，通过升降缸7带动升降装置9撑住地面。

本发明的工作过程如下：

本发明矿用自行侧卧挖装清底机通过运输平车运至工作面后，从平车上卸下，液压系统供液驱动主臂液压缸13伸缩，带动主臂4；副臂液压缸14伸缩，带动副臂3、斗杆折叠液压缸15伸缩，带动斗杆2；斗杆2通过铲斗液压缸16连动铲斗1，铲斗1在铲斗液压缸16及连杆18的带动下进行挖掘；驱动旋转座6中的旋转液压缸，带动旋转座6左右旋转。需要侧卧时，驱动侧卧座5的侧卧液压缸12，带动挖掘臂主体侧卧，最大可倾翻70度，带动主臂4、副臂3、斗杆2及铲斗1全方位实现了清底功能。需要行走时，驱动底座11，四个升降缸7伸出，带动升降缸7（液压缸）下端的升降装置9撑地，通过液压系统驱动行走缸10（液压缸），带动设备主体（挖掘臂主体、侧卧座和旋转座）前行或后移，最大每步可运行650mm，反复运行实现行走或后移。旋转座6与底座11通过回转支承21用螺栓20联接，使设备主体能够旋转280度，方便灵活，便于工作顺利进行。

表1本发明的技术参数：

项目	参数值
		外形尺寸（长×宽×高），mm	2850×1400×1900
最大挖掘高度，mm	4800
		最大回转半径，mm	4400
最大挖掘深度，mm	1500
		斗容，m3	0.1
主体旋转角度，°	280
		翻转角度，°	70
压力，MPa	31.5
		质量，Kg	3500

结果表明，本发明矿用自行侧卧挖装清底机的旋转座通过回转支承及螺栓固定在底座上，侧卧座焊接在旋转座上，侧卧座通过回转轴与回转体铰接，通过侧卧液压缸与回转体另一端铰接；主臂一端与回转体铰接，主臂另一端通过主臂液压缸与回转体铰接；副臂一端与主臂铰接，副臂另一端通过副臂液压缸与主臂铰接；斗杆一端与副臂铰接，斗杆另一端通过斗杆折叠缸与副臂铰接；铲斗一端与斗杆连接，铲斗另一端通过连杆铰接铲斗液压缸后与斗杆铰接。从而，可方便清理挖掘不同位置的物料，工作范围大，适用性更加广泛。本发明矿用自行侧卧挖装清底机的行走方式为自移式，调整铲臂、铲斗角度，实现自身的爬行。

Claims (8)

1.一种矿用自行侧卧挖装清底机，其特征在于，包括挖掘臂主体、侧卧座、旋转座、底座，具体结构如下：

旋转座安装于底座上，旋转座顶部设置侧卧座，旋转座中设置旋转液压缸，通过旋转座带动侧卧座和侧卧座上安装的挖掘臂主体旋转；侧卧座上水平设置侧卧座回转体，挖掘臂主体的一端设置于侧卧座回转体上，侧卧液压缸与侧卧座回转体相连，通过侧卧液压缸带动侧卧座回转体及侧卧座回转体上的挖掘臂主体，绕水平侧卧座回转轴翻转；

底座上设有行走梁、升降装置、行走缸、行走梁滑块，行走梁两端分别设置在升降装置的外套上，行走梁滑块套在行走梁上，行走梁滑块与行走梁为相对滑动配合结构；行走缸一端与行走梁滑块铰接，行走缸另一端与升降装置铰接；底座的四个角分别设置升降缸，每个升降缸底部设置升降装置，通过升降缸带动升降装置撑住地面；从而，通过行走缸的伸缩，带动行走梁在行走梁滑块内前后水平移动，再通过升降缸伸缩带动升降装置的内套升降往复运动，形成步进式的行走方式。

2.按照权利要求1所述的矿用自行侧卧挖装清底机，其特征在于，旋转座与底座通过回转支承用螺栓联接，侧卧座焊接在旋转座上，侧卧座通过其上的侧卧座回转轴与侧卧座回转体铰接，侧卧液压缸与侧卧座回转体铰接。

3.按照权利要求2所述的矿用自行侧卧挖装清底机，其特征在于，挖掘臂主体由铲斗、斗杆、副臂、主臂构成，主臂的一端与侧卧座回转体铰接，主臂的另一端与副臂的一端铰接，主臂液压缸的一端与侧卧座回转体铰接，主臂液压缸的另一端与所述主臂的另一端铰接，通过主臂液压缸驱动所述主臂的另一端；副臂的另一端与斗杆铰接，斗杆的一端与铲斗铰接，斗杆折叠液压缸的一端与副臂铰接，斗杆的另一端与斗杆折叠液压缸的另一端铰接；铲斗液压缸的一端与斗杆铰接，铲斗液压缸的另一端与铲斗铰接，连杆的两端分别铰接于铲斗液压缸和斗杆上。

4.一种权利要求1-3之一所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，其特征在于，矿用自行侧卧挖装清底机通过运输平车运至工作面后，从平车上卸下，液压系统供液驱动主臂液压缸伸缩，带动主臂；副臂液压缸伸缩，带动副臂、斗杆折叠液压缸伸缩，带动斗杆，铲斗在铲斗液压缸及连杆的带动下进行挖掘。

5.按照权利要求4所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，其特征在于，需要侧卧时，驱动侧卧座的侧卧液压缸，带动挖掘臂主体侧卧，最大侧卧70度，带动主臂、副臂、斗杆及铲斗全方位实现清底功能。

6.按照权利要求4所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，其特征在于，需要行走时，驱动底座的四个升降缸，底座的四个升降缸伸出，带动升降缸下端的升降装置内套撑地，通过液压系统驱动行走缸，带动设备主体：挖掘臂主体、侧卧座和旋转座前行或后移，最大每步运行650mm，反复运行实现行走或后移。

7.按照权利要求4所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，其特征在于，需要旋转时，驱动旋转座中的旋转液压缸，带动旋转座左右旋转。

8.按照权利要求7所述的矿用自行侧卧挖装清底机的使用方法，其特征在于，在旋转座的带动下，挖掘臂主体能够旋转280度。