CN103775087A - 滚切式连续采挖机 - Google Patents

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Abstract

一种滚切式连续采挖机,包括车架体、截割机构、星轮式装载机构、刮板输送机、皮带机、工作臂升降油缸、皮带机回转油缸、皮带机升降油缸、液压控制系统、供电系统和PLC控制系统,所述车架体带有行走履带总成和驾驶室,所述行走履带总成包括左行走马达和右行走马达;所述刮板输送机倾斜安装,且其后端铰接在车架体上,所述刮板输送机的驱动辊由刮板液压马达驱动;所述星轮式装载机构安装在刮板输送机的前端,所述星轮式装载机构与车架体之间设置有铲板升降油缸,所述星轮式装载机构的星轮由星轮液压马达驱动。该采挖机不仅可以实现截割、装载过程的连续作业,还具有采挖面积大,采挖工作效率高,故障率低,采挖过程粉尘少,使用寿命长等诸多优点。

Description

滚切式连续采挖机
技术领域
[0001] 本发明涉及露天采矿和工程机械技术领域,具体涉及一种滚切式连续采挖机。
背景技术
[0002] 传统的露天矿产开采工艺是穿孔爆破、单斗挖掘、铲车装车运输。采出的矿物大小不一,质量参差不齐,需要进行二次破碎和筛选,二次倒运等环节。不仅采矿生产效率无法提高,而且劳动量大,生产成本高。针对上述问题,近些年国内外研发了一些露天用的采矿设备。例如专利号为:201120236728.6的一种滚筒侧置式露天煤矿连续采煤机,该采煤机包括截割机构、可翻转挡煤机构、截割机构液压升降装置、操作室、刮板运输机、主机架、皮带转载机回转及升降机构、皮带转载机、行走机构、行走驱动装置、负载敏感式液压系统、低压控制柜、变压器和高压开关柜。螺旋截割滚筒置于整机侧面,截割高度可调整,随机器边行走边截割,没有空行程。截割下来的煤矿由螺旋叶片推到机器中部装入刮板运输机。虽然该采煤机可以实现截割、装载过程的连续作业,采出的煤颗粒均匀,无须二次破碎和筛选,降低了吨煤生产成本。但由于该采煤机仅采用一台侧置式的滚筒来采集煤矿,单位时间内的采挖面积有限,生产力得不到进一步的提高;而且在其刮板输送机的前侧未设置星轮式装载机构,装载效率也不高。
[0003] 露天矿场多处于地域偏远地带,周围环境较为恶劣,季节温差和地域温差变化大,液压系统因工作介质的特殊要求,对油液的使用温度的要求比较高。另外,由于采矿作业粉尘大,工况恶劣,对液压系统的冲击大,简单的液压控制不仅无法控制整台设备的正常运转,而且在简单的液压控制回路中液压元件比较分散、集成度低,故障率高,使用寿命短。
发明内容
[0004] 基于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种滚切式连续采挖机,它不仅可以实现截割、装载过程的连续作业,还具有采挖面积大,采挖工作效率高,故障率低,采挖过程粉尘少等诸多优点。
[0005] 本发明的技术方案在于:一种滚切式连续采挖机,包括车架体、截割机构、星轮式装载机构、刮板输送机、皮带机和液压控制系统,所述车架体带有行走履带总成和驾驶室,所述行走履带总成包括左行走马达和右行走马达;所述截割机构铰接在车架体前侧,且所述截割机构的工作臂中部与车架体前侧下部之间设置有工作臂升降油缸;所述刮板输送机倾斜安装,且其前端低,后端高,所述刮板输送机后端铰接在车架体上,所述刮板输送机的驱动辊由刮板液压马达驱动;所述星轮式装载机构安装在刮板输送机的前端,所述星轮式装载机构与车架体之间设置有铲板升降油缸,所述星轮式装载机构的星轮由星轮液压马达驱动;所述皮带机经铰接架铰接在车架体后侧,所述皮带机的进料端位于刮板输送机出料端下方,所述皮带机中部上侧的三角架与铰接架之间设置有皮带机升降油缸,所述车架体后侧与铰接架之间设置有皮带机回转油缸。
[0006] 进一步,所述截割机构包括工作臂、滚筒电机、中间减速器、截割减速器,截割滚筒和截割刀具;所述工作臂包括一体成型的前直线段和后斜线段,所述后斜线段的下端设置有第一铰接座,所述前直线段和后斜线段的交接处设置有第二铰接座,所述前直线段的前端设置有安装板,所述安装板具有向工作臂的两侧分别延伸的第一延伸部和第二延伸部,所述第一、第二延伸部的后侧均安装有中间减速器和滚筒电机,所述滚筒电机采用水冷防爆电动机,所述第一、第二延伸部的前侧均安装有截割减速器,所述截割减速器的两旁侧均安装有截割滚筒,所述截割滚筒上均布有截割刀具。
[0007] 进一步,所述星轮式装载机构包括铲板组件、液压马达、回转支承、端盖和星轮,所述铲板组件的上端安装有第一盖板,所述铲板组件的两侧安装有第二盖板,所述液压马达经第一螺钉和第一弹簧垫圈与套筒连接,所述套筒与连接板配合,所述连接板安装在第一盖板上,所述回转支承的外圈与套筒连接,所述回转支承的内圈与连接盘连接,所述连接盘与液压马达的转轴相互配合,所述连接盘与端盖的上端内侧部固定连接,所述端盖的上端外侧部安装有压盖,所述端盖的下端外侧部与星轮安装座配合,所述星轮与星轮安装座固定连接,所述端盖与套筒之间设置有毛毡圈。
[0008] 进一步,所述滚切式连续采挖机还包括一喷雾系统,所述喷雾系统包括水箱、过滤器、喷雾水泵、单向阀、供水管道,以及设置在采挖机滚筒机构中的第一喷雾装置和设置在采挖机工作臂中的第二喷雾装置;所述过滤器位于水箱中,且设置在喷雾水泵的进水口上;所述喷雾水泵的出水口上设置有单向阀,所述单向阀的出水口经供水管道向第一喷雾装置和第二喷雾装置供水;所述第一、第二喷雾装置均包括若干个分别串联有电磁换向阀的喷雾头;所述第一喷雾装置的喷雾头沿采挖机滚筒机构的四周均匀分布;所述第二喷雾装置的喷雾头沿采挖机工作臂的两侧均匀分布。
[0009] 进一步,所述单向阀的出水口还旁接有回流至水箱的回流管道,所述回流管道上安装有回流截止阀。
[0010] 进一步,所述水箱的顶部设置有进水截止阀,所述水箱的底部设置有排水截止阀,所述水箱内设置有加热器、空气滤清器、液位继电器和液面计,所述水箱上设置有用于控制加热器运行的电接点温度计。
[0011] 进一步,所述液压控制系统包括油箱,第一、第二和第三泵组,行走履带上的左行走马达和右行走马达,工作臂升降油缸,铲板升降油缸,皮带机升降油缸,皮带机回转油缸,星轮液压马达以及刮板液压马达;所述第一泵组为双联柱塞泵,所述双联柱塞泵的输出端分别连接至第一比例换向阀和第二比例换向阀,所述第一、第二比例换向阀的输出端分别连接至左行走马达、右行走马达、工作臂升降油缸、铲板升降油缸、皮带机升降油缸和皮带机回转油缸,在所述工作臂升降油缸、铲板升降油缸、皮带机升降油缸和皮带机回转油缸的进出口处配有平衡阀组;所述第二泵组经第一控制回路单元与刮板液压马达相连接;所述第三泵组经第二控制回路单元与星轮液压马达相连接,所述油箱内还安装有液位计、空气滤清器和液位继电器,所述液位继电器具有高位检测触点和低位检测触点。
[0012] 进一步,所述第一、第二比例换向阀为负载敏感式比例多路换向阀;所述第一比例换向阀有三路,其中第一路连接至左行走马达,其中第二路连接至工作臂升降油缸,其中第三路连接至铲板升降油缸;所述第二比例换向阀有四路,其中第一路连接至右行走马达,其中第二路也连接至工作臂升降油缸,其中第三路连接至皮带机升降油缸,其中第四路连接至皮带机回转油缸。[0013] 进一步,所述第一控制回路单元和第二控制回路单元相同,且均包括两个外控外泄电液换向阀、若干个单向阀、一个直动式溢流阀和一个压力表;所述压力表安装在直动式溢流阀的进口处管路上。
[0014] 进一步,所述滚切式连续采挖机还包括冷却泵组,所述冷却泵组为齿轮泵,所述冷却泵组经冷却循环回路回流至油箱中,所述冷却循环回路上安装有冷却器,所述油箱内还安装有电接点温度计和加热器,所述电接点温度计与加热器及冷却泵组连锁控制,所述加热器设置了保护套。
[0015] 该滚切式连续采挖机的还包括一供电系统,该供电系统包括三相中压输电线,所述三相中压输电线上并联有截割机构的滚筒电机、第一泵组的油泵电机、第二泵组的油泵电机、第三泵组的油泵电机、三相干式变压器、第一单向干式变压器和第二单向干式变压器;所述三相干式变压器的输出端并联有皮带机电动滚筒电机、冷却泵组的水泵电机、喷雾系统的喷雾水泵、液压油冷冻机、驾驶室空调机、电气动力室空调机、油箱加热器和水箱加热器;所述第一单向干式变压器的输出端并联有低压电源输出端、比例换向阀组;所述第二单向干式变压器的输出端上并联有驾驶室内照明灯、液压室内照明灯组、电器室内照明灯组、驾驶室外照明灯组和皮带机照明灯组。
[0016] 进一步,所述三相中压输电线与三相高压输电线相连接,且连接端处设置有高压侧启动开关和三相中压变压器。
[0017] 进一步,所述三相中压输电线的电压在900V〜1200V之间。具体地说,所述三相中压输电线的电压为1140V。
[0018] 进一步,所述三相干式变压器的输出电压为380V。所述第一单向干式变压器和第二单向干式变压器的输出电压为220V。
[0019] 该滚切式连续采挖机还包括一 PLC控制系统,该PLC控制系统包括PLC控制器。
[0020] (I)所述PLC控制器的输入端连接有滚筒电机启动按钮、滚筒电机停止按钮、第一泵组的油泵电机启动按钮、第一泵组的油泵电机停止按钮、第二泵组的油泵电机启动按钮、第二泵组的油泵电机停止按钮、第三泵组的油泵电机启动按钮、第三泵组的油泵电机停止按钮、皮带机电动滚筒电机启动按钮、皮带机电动滚筒电机停止按钮、冷却泵组的水泵电机启动按钮、冷却泵组的水泵电机停止按钮。
[0021 ] (2)所述PLC控制器的扩展输入端上连接有喷雾水泵电机启动按钮、喷雾水泵电机停止按钮、液压冷冻机启停按钮、驾驶室空调机启停按钮、电器室空调机启停按钮、液压油箱加热启停按钮、水箱加热启停按钮、左行走前进按钮、左行走后退按钮、右行走前进按钮、右行走后退按钮、工作臂上升按钮、工作臂下降按钮、皮带机左移按钮、皮带机右移按钮。
[0022] (3)所述PLC控制器的输出端上连接有滚筒电机启动中继器、第一泵组的油泵电机启动中继器、第二泵组的油泵电机启动中继器、第三泵组的油泵电机启动中继器、皮带机电动滚筒电机启动中继器、冷却泵组的水泵电机启动中继器、喷雾水泵电机启动中继器。
[0023] (4)所述PLC控制器的扩展输出端连接有驾驶室空调机启动中继器、电器室空调机启动中继器、刮板输送机启动中继器、照明启动中继器。
[0024] (5)所述PLC控制器的模拟量输入端连接有左履带电位器、右履带电位器、工作臂电位器和星轮式装载机构电位器,所述PLC控制器的模拟量输入端还连接有皮带机上下电位器和皮带机左右电位器。
[0025] (6)所述PLC控制器的模拟量输出端连接有第一比例换向阀和第二比例换向阀。
[0026] 本发明的有益效果在于:(I)该截割机构设计合理,其前侧布置了 4个截割滚筒,截割工作面宽,又由铰接在第二铰接座上的工作臂油缸带动,可使工作臂绕第一铰接座上下摆动,截割工作面大,有利于提高采矿(例如煤矿)的工作效率。
[0027] (2)该截割机构的滚筒电机采用水冷防爆电动机,可以有效地避免在煤尘比较大、天气比较热,空气干燥的夏季容易引发火灾等事故的发生,使之更能适应采矿现场的复杂
的工况。。
[0028] (3)该星轮式装载机构设计合理、结构简单,不仅提高了采矿收集装载效率,且具有运行稳定、各配件的使用寿命长和故障率低的特点,具有较高的使用价值。
[0029] (4)该采挖机的喷雾系统可以有效地减少采矿现场扬起的煤尘,降低设备故障率,延长使用寿命。
[0030] (5)在左、右行走马达回路中:主要是采用负载敏感式比例换向阀来控制履带行走马达工作,而且比例换向阀配有手动控制与自动控制功能。当电磁铁失灵时可以采用手动控制,保障了生产效率。该比例换向阀还配有比例放大器,通过调节旋扭可无级调节电流大小,从而控制阀的开度,无级调节行走马达的转速。为了使行走马达工作平稳,在马达进出口处还配有平衡阀组。
[0031] (6)工作臂升降、皮带机升降、皮带机回转、铲板升降的液压回路中:同样采用了负载敏感式比例换向阀来控制油缸工作,而且比例换向阀配有手动控制与自动控制功能。当电磁铁失灵时可以采用手动控制,保障了生产效率。该比例换向阀还配有比例放大器,通过调节旋扭可无级调节电流大小,从而控制阀的开度,无级调节油缸上升与下降的速度。为了使各个油缸工作平稳,在油缸进出口处还配有平衡阀组。
[0032] (7)刮板输送机驱动辊的液压马达单独采用一台电机泵组供油。在其控制回路中采用了外控外泄电液换向阀,它具有换向时灵敏,冲击小的特点。
[0033] (8)星轮收集机构的液压马达也是单独采用一台电机泵组供油。在其控制回路中也采用了外控外泄电液换向阀,同样具有换向时灵敏,冲击小的特点。
[0034] ( 9 )液压油箱与泵组均安装于封闭式液压室内,设有集装箱式仓门,方便维修。
[0035] (10)该供电系统和PLC控制系统可以配合滚切式连续采挖机使用,其供电系统设计合理,结构简单,供电可靠;其PLC控制系统设计合理,运行可靠,操作灵活、方便。
[0036] 总之,本发明不仅可以实现截割、装载过程的连续作业,还具有采挖面积大,采挖工作效率高,故障率低,采挖过程粉尘少等诸多优点。另外,其液压控制系统是根据采挖机设备工况及特殊环境中使用的条件,量身设计的系统,使采挖机在恶劣环境中可以正常使用。
附图说明
[0037] 图1为滚切式连续采挖机主视示意图。
[0038] 图2为滚切式连续采挖机俯视示意图。
[0039] 图3为采挖机液压控制系统图。
[0040] 图4为截割机构的主视图。[0041] 图5为截割机构的俯视图。
[0042] 图6为截割机构的左视图。
[0043] 图7为星轮式装载机构的主视结构示意图。
[0044] 图8为星轮式装载机构的俯视结构示意图。
[0045] 图9为图7中A处的局部放大视图。
[0046] 图10为采挖机喷雾系统管路连接图。
[0047]图11为滚切式连续采挖机的供电系统的主动力部分的供电连接图。
[0048] 图12为三相干式变压器的输出端的供电连接图。
[0049] 图13为第一单向干式变压器的输出端的供电连接图。
[0050] 图14为第二单向干式变压器的输出端的供电连接图。
[0051] 图15为PLC控制器输入端电路连接图。
[0052] 图16为PLC控制器的扩展输入端电路连接图。
[0053] 图17为PLC控制器的输出端电路连接图。
[0054] 图18为PLC控制器的扩展输出端电路连接图。
[0055] 图19和图20为PLC控制器的模拟量输入端电路连接图。
[0056] 图21为PLC控制器的模拟量输出端电路连接图。
[0057] 部分标号说明:M1 —车架体M2—截割机构 M3—星轮式装载机构M4—刮板输送机M5 —皮带机 M6 —行走履带总成 M7 —驾驶室M8 —铰接架 M9 —三角架MlO 一液压控制系统。
[0058] I 一油箱2 —液位计 3 —电接点温度计4 一空气滤清器5—液位继电器6 —加热器 7 —冷却器8—第一泵组 10 —煤矿专用电机 11 一第一比例换向阀12—第二比例换向阀13—左行走马达 14 一右行走马达15—平衡阀组16—过滤器 17—第二泵组 18—第三泵组 19 一冷却泵组 20 —单向阀21 —直动式溢流阀22 —压力表23 —外控外泄电液换向阀24 —截止阀 27 —刮板液压马达28 一星轮液压马达 29 —工作臂升降油缸 30 —铲板升降油缸 31 —皮带机升降油缸32—皮带机回转油缸33—第一控制回路单元34 —第二控制回路单元。
[0059] 101 —工作臂102—滚筒电机 103—中间减速器104—截割减速器105 —截割滚筒 106—截割刀具 107—前直线段108—后斜线段109 —工艺孔110 —第一铰接座 111 一叉形臂 112—第二铰接座 113 —铰接轴 114 一弧形护板115 —加强筋 116 —安装板 117 —第一延伸部 118 —第二延伸部。
[0060] 201 —铲板组件202 —液压马达 203 —回转支承 204 —端盖205 —星轮206 —第一盖板 207 —第二盖板 208 —第一螺钉 209 —第一弹簧垫圈 210 —套筒211 —连接板212 —连接盘213—压盖 214—星轮安装座215 —毛毡圈 216 —第二螺钉 217 —第二弹簧垫圈 218 —第一螺栓 219 —第三弹簧 220 —第二螺栓221 —第四弹簧垫圈 222 —第三螺钉 223 —第五弹簧垫圈 224—第四螺钉225 —第六弹簧垫圈226 —第三螺栓。
[0061] 301 一水箱 302 —过滤器 303 —喷雾水栗 304 —单向阀 305 —供水管道306 —第一喷雾装置 307 —第二喷雾装置308—进水截止阀309 —回流管道310 —回流截止阀 311—电磁换向阀312 —喷雾头313 —加热器 314 —电接点温度计315—空气滤清器 316—液位继电器 317—液面计。
[0062] 401—三相中压输电线 402 —三相闻压输电线 403 —闻压侧启动开关 404 —三相中压变压器 405 —截割机构的滚筒电机 406 —第一泵组的油泵电机 407 —第二泵组的油泵电机 408 —第三泵组的油泵电机 409 —三相干式变压器 410 —第一单向干式变压器 411 一第二单向干式变压器 412 —三相干式变压器的输出端413 —皮带机电动滚筒电机 414 一冷却泵组的水泵电机 415 —喷雾系统的喷雾水泵 416 —液压油冷冻机 417 —驾驶室空调机 418 —电气动力室空调机 419 一油箱加热器 420 —水箱加热器 421 —第一单向干式变压器的输出端 422 —低压电源输出端 423 —比例换向阀组 424 —第二单向干式变压器的输出端 425 —驾驶室内照明灯 426 —液压室内照明灯组 427 —电器室内照明灯组 428 —驾驶室外照明灯组 429 —皮带机照明灯组。
具体实施方式
[0063] 如图1-2所示,该滚切式连续采挖机主要包括车架体Ml、截割机构M2、星轮式装载机构M3、刮板输送机M4、皮带机M5和液压控制系统M10,所述车架体Ml带有行走履带总成M6和驾驶室M7,所述行走履带总成包括左行走马达13和右行走马达14 ;所述截割机构铰接在车架体前侧,且所述截割机构的工作臂101中部与车架体前侧下部之间设置有工作臂升降油缸29 ;所述刮板输送机倾斜安装,且其前端低,后端高,其后端铰接在车架体上,所述刮板输送机的驱动辊由刮板液压马达27驱动;所述星轮式装载机构安装在刮板输送机的前端,所述星轮式装载机构与车架体Ml之间设置有铲板升降油缸30,所述星轮式装载机构的星轮由星轮液压马达28驱动;所述皮带机经铰接架M8铰接在车架体后侧,所述皮带机的进料端位于刮板输送机出料端下方,所述皮带机上侧的三角架M9与铰接架M8之间设置有皮带机升降油缸31,所述车架体Ml后侧与铰接架M8之间设置有皮带机回转油缸32。
[0064] 如图3所示,所述采挖机的液压控制系统主要包括油箱1,第一泵组8,第二泵组17,第三泵组18,行走履带上的左行走马达13和右行走马达14,工作臂升降油缸29,铲板升降油缸30,皮带机升降油缸31,皮带机回转油缸32,星轮液压马达28以及刮板液压马达27。
[0065] 油箱内还安装有液位计2、空气滤清器4和液位继电器5,所述液位继电器5具有高位检测触点和低位检测触点。所述油箱I采用304不锈钢材质焊接而成,焊接成行后进行钝化处理,液压管道全部采不锈钢钢管及法兰。空气滤清器可以防止加油过程中混入颗粒杂质,及液压系统工作时空气滤清器能维持油箱内的压力和大气压力平衡,以避免泵可能出现空穴现象。当液位继电器5检测到油箱的液位位于低位检测触点时,发出提示或警报通知加油。
[0066] 第一泵组8为双联柱塞泵,所述双联柱塞泵由160KW煤矿专用电机10驱动。所述双联柱塞泵的输出端分别连接至第一比例换向阀11和第二比例换向阀12,所述第一、第二比例换向阀的输出端分别连接至左行走马达13、右行走马达14、工作臂升降油缸29、铲板升降油缸30、皮带机升降油缸31和皮带机回转油缸32,在所述工作臂升降油缸、铲板升降油缸、皮带机升降油缸和皮带机回转油缸的进出口处配有平衡阀组15。具体地讲,所述第一、第二比例换向阀为负载敏感式比例多路换向阀;所述第一比例换向阀有三路,其中第一路连接至左行走马达13,其中第二路连接至工作臂升降油缸29,其中第三路连接至铲板升降油缸30 ;所述第二比例换向阀有四路,其中第一路连接至右行走马达14,其中第二路也连接至工作臂升降油缸29,其中第三路连接至皮带机升降油缸30,其中第四路连接至皮带机回转油缸32。
[0067] 第二泵组17为双联齿轮泵。所述第二泵组17经第一控制回路单元33与刮板液压马达27相连接。所述刮板液压马达27的进出口处配有截止阀24。所述第一控制回路单元包括两个外控外泄电液换向阀23、若干个单向阀20、一个直动式溢流阀21和一个压力表;所述压力表22安装在直动式溢流阀的进口处管路上。
[0068] 第三泵组为双联齿轮泵。所述第三泵组经第二控制回路单元34与星轮液压马达28相连接。所述星轮液压马达28的进出口处配有截止阀24。所述第二控制回路单元与第一控制回路单兀相同,也包括两个外控外泄电液换向阀23、若干个单向阀20、一个直动式溢流阀21和一个压力表;所述压力表22安装在直动式溢流阀的进口处管路上。
[0069] 该采挖机液压控制系统还包括冷却泵组19,所述冷却泵组为齿轮泵,所述冷却泵组经冷却循环回路回流至油箱中,所述冷却循环回路上安装有冷却器7,所述油箱内还安装有电接点温度计和加热器3,所述电接点温度计3与加热器6及冷却泵组19连锁控制。所述加热器设置了保护套。
[0070] 具体地讲,电接点温度计3设有二个检测点(温度高点和温度低点),电接点温度计与加热器及冷却泵连锁控制。当温度低于30°C时,加热器启动对油箱进行加热,考虑到加热器若与油液直接进行接触会导致油液较快变质,并且更换加热器时需要把油箱内的油液全部抽出才能进行更换,费时费力;所以在加热器外侧设置了保护套,从而减缓油液变质以及减少加热器的更换。当温度到达40°C时加热器停止加热;温度到达高点55°C时冷却泵启动对油箱内油液进行循环冷却,冷却器采用水冷却;考虑到采挖机是移动设备,所以在采挖机上配有水箱,由于冷却水温度要低于20°C,特别是夏天温度极高。在冷却箱旁设备了制冷装置,用于降低冷却器入口水温度,从而达到良好的冷却效果。
[0071] 如图4-6所示,所述滚切式连续采挖机的截割机构包括工作臂101、滚筒电机102、中间减速器103、截割减速器1044,截割滚筒105和截割刀具106 ;所述工作臂101包括一体成型的前直线段107和后斜线段108,所述工作臂的前直线段和后斜线段呈钝角结构。所述工作臂的后斜线段中下部具有工艺孔109。所述工艺孔为长圆孔。所述后斜线段的下端设置有第一铰接座110,该第一铰接座用于铰接在露天采挖设备的车架体上,所述第一铰接座呈叉形结构,且铰接孔设置在叉形结构的两个叉形臂111上。所述前直线段和后斜线段的交接处设置有第二铰接座112,所述第二铰接座包括铰接轴113、与铰接轴同轴设置的弧形护板114,所述弧形护板外侧壁设置有若干加强筋115,所述弧形护板为半圆形弧形板。该第二铰接座112用于与安装在露天采挖设备车架体上的油缸伸缩杆铰接,以利驱动工作臂绕第一铰接座上下摆动。所述前直线段的前端设置有安装板116,所述安装板具有向工作臂的两侧分别延伸的第一延伸部117和第二延伸部118,所述第一延伸部和第二延伸部关于工作臂的中心对称面对称。所述第一、第二延伸部的后侧均安装有中间减速器103和滚筒电机102,所述滚筒电机采用水冷防爆电动机。所述第一、第二延伸部的前侧均安装有截割减速器104,所述截割减速器呈T型结构。所述水冷防爆电动机动力输出给中间减速器103,中间减速器103减速后把动力给截割减速器104。当然,第一、第二延伸部上均设置有动力传动的孔道,用于穿设转轴。所述截割减速器的两旁侧均安装有截割滚筒105,所述截割滚筒上均布有截割刀具106,位于截割滚筒两侧边的截割刀具向外倾斜。
[0072] 如图7-9所示,所述星轮式装载机构包括铲板组件201、液压马达202、回转支承203、端盖204和星轮205,所述铲板组件201的上端安装有第一盖板206,所述铲板组件201的两侧安装有第二盖板207,所述液压马达经202第一螺钉208和第一弹簧垫圈209与套筒210连接,所述套筒210与连接板211配合,所述连接板211安装在第一盖板206上,所述回转支承203的外圈与套筒210连接,所述回转支承203的内圈与连接盘212连接,所述连接盘212与液压马达202的转轴相互配合,所述连接盘212与端盖204的上端内侧部固定连接,所述端盖204的上端外侧部安装有压盖213,所述端盖204的下端外侧部与星轮安装座214配合,所述星轮205与星轮安装座214固定连接,所述端盖204与套筒210之间设置有毛毡圈15。
[0073] 在本实施例中,所述液压马达202、回转支承203、端盖204、星轮205、第一盖板206、套筒210、连接盘212、压盖213、星轮安装座214和毛毡圈215均为两个且为一组,所述铲板组件201上竖直安装有两组星轮205。所述连接板211经第二螺钉216和第二弹簧垫圈217与第一盖板206固定连接。所述回转支承203的外圈经第一螺栓218和第三弹簧219垫圈与套筒固定连接。所述回转支承203的内圈经第二螺栓220和第四弹簧垫圈221与连接盘12固定连接。所述连接盘212经第三螺钉222和第五弹簧垫圈223与端盖204固定连接。所述端盖204的上端外侧部经第四螺钉224和第六弹簧垫圈225与压盖213固定连接。所述第二盖板207经第三螺栓226和第七弹簧垫圈与铲板组件201固定连接。
[0074] 如图10所示,所述喷雾系统主要包括水箱301、过滤器302、喷雾水泵303、单向阀304、供水管道305,以及设置在采挖机滚筒机构中的第一喷雾装置306和设置在采挖机工作臂中的第二喷雾装置307 ;所述水箱采用碳钢材质焊接而成,焊接成行后进行钝化处理,供水管道305全部采不锈钢钢管及法兰。所述水箱的顶部设置有进水截止阀308,所述水箱的底部设置有排水截止阀309。所述过滤器302位于水箱中,且设置在喷雾水泵303的进水口上;所述的喷雾水泵303为3KW煤矿专用电机配离心泵,所述喷雾水泵303的出水口上设置有单向阀304,所述单向阀304的出水口经供水管道向第一喷雾装置306和第二喷雾装置307供水;所述单向阀304的出水口还旁接有回流至水箱的回流管道309,所述回流管道上安装有回流截止阀310。所述第一、第二喷雾装置均包括若干个分别串联有电磁换向阀311的喷雾头312,所述电磁换向阀311为两位两通电池换向阀;所述第一喷雾装置的喷雾头312沿采挖机滚筒机构的四周均匀分布,共计10个;所述第二喷雾装置的喷雾头312沿采挖机工作臂的两侧均匀分布,共计4个。
[0075] 为了防止寒冷的冬天,水箱内的水结冰,导致喷雾系统无法正常运行。所述水箱内设置有加热器13,所述水箱上设置有用于控制加热器运行的电接点温度计314。电接点温度计设有二个点(高点,低点。当温度低于0°C时,加热器启动对水箱进行加热。
[0076] 在本实施例中,所述水箱上设置有空气滤清器315。空气滤清器有两个作用:一是可以防止在加水过程中混入颗粒杂质;二是能维持水箱内的压力和大气压力平衡,以避免出现空穴现象。
[0077] 在本实施例中,所述水箱设置有液位继电器316。液位继电器设二个点(高点及低点)。当到达低点水位时提示加水。当到达高点水位时提示停止加水。[0078] 在本实施例中,所述水箱上还设置有液面计317。便于观测水箱内的水位。
[0079] 在本实施例中,所述喷雾水泵的功率的1.5KW,其转速为1400r/min,其流量为40L/mino
[0080] 由于煤尘的产生主要来源于滚筒的切割过程,所以在滚筒内装有10个的喷雾装置和大臂上装有4个喷雾装置,如图10所示。通过驾驶台操作按钮可实现每个喷雾装置单独使用,也可同时使用。
[0081] 根据现场的使用情况,此种喷雾系统可以很好的降低煤尘,得到用户的广泛认可。
[0082] 如图11所示,滚切式连续采挖机的电控系统由供电线路部分和控制线路部分构成。其中供电线路部分主要包括三相中压输电线401,所述三相中压输电线401与三相高压输电线402相连接,且连接端处设置有高压侧启动开关403和三相中压变压器404。所述三相中压输电线的电压在900V〜1200V之间。具体地说,所述三相中压输电线的电压为1140V。所述三相中压输电线401上并联有截割机构的滚筒电机405、第一泵组的油泵电机406、第二泵组的油泵电机407、第三泵组的油泵电机408、三相干式变压器409、第一单向干式变压器410和第二单向干式变压器411,这些并联电路上还设置有熔断器和控制开关。
[0083] 如图12所不,在本实施例中,所述三相干式变压器的输出电压为380V。所述三相干式变压器的输出端412并联有皮带机电动滚筒电机413、冷却泵组的水泵电机414、喷雾系统的喷雾水泵415、液压油冷冻机416、驾驶室空调机417、电气动力室空调机418、油箱加热器419和水箱加热器420。
[0084] 如图13所示,在本实施例中,所述第一单向干式变压器和第二单向干式变压器的输出电压为220V。所述第一单向干式变压器的输出端421并联有低压电源输出端422和比例换向阀组423。
[0085] 如图14所示,所述第二单向干式变压器的输出端424上并联有驾驶室内照明灯425、液压室内照明灯组426、电器室内照明灯组427、驾驶室外照明灯组428和皮带机照明灯组429。
[0086] 该电控系统的控制线路部分主要采用PLC控制器。需要说明的是:在本实施例中,滚筒电机有两台,即第一滚筒电机和第二滚筒电机。
[0087] 如图15所示,所述PLC控制器的输入端连接有第一滚筒电机启动按钮501、第一滚筒电机停止按钮502、第二滚筒电机启动按钮503、第二滚筒电机停止按钮504、第一泵组的油泵电机启动按钮505、第一泵组的油泵电机停止按钮506、第二泵组的油泵电机启动按钮507、第二泵组的油泵电机停止按钮508、第三泵组的油泵电机启动按钮509、第三泵组的油泵电机停止按钮510、皮带机电动滚筒电机启动按钮511、皮带机电动滚筒电机停止按钮512、冷却泵组的水泵电机启动按钮513、冷却泵组的水泵电机停止按钮514。
[0088] 如图16所示,所述PLC控制器的扩展输入端上连接有喷雾水泵电机启动按钮515、喷雾水泵电机停止按钮516、液压冷冻机启停按钮517、驾驶室空调机启停按钮518、电器室空调机启停按钮519、液压油箱加热启停按钮520、水箱加热启停按钮521、左行走前进按钮522、左行走后退按钮523、右行走前进按钮524、右行走后退按钮525、工作臂上升按钮526、工作臂下降按钮527、皮带机左移按钮528、皮带机右移按钮529。
[0089] 如图17所示,所述PLC控制器的输出端上连接有滚筒电机启动中继器530、第一泵组的油泵电机启动中继器531、第二泵组的油泵电机启动中继器532、第三泵组的油泵电机启动中继器533、皮带机电动滚筒电机启动中继器534、冷却泵组的水泵电机启动中继器535、喷雾水泵电机启动中继器536。
[0090] 如图18所示,所述PLC控制器的扩展输出端连接有驾驶室空调机启动中继器537、电器室空调机启动中继器538、刮板输送机启动中继器539、照明启动中继器540。
[0091 ] 如图19所示,所述PLC控制器的模拟量输入端连接有左履带电位器541、右履带电位器542、工作臂电位器543和星轮式装载机构电位器544。
[0092] 如图20所示,所述PLC控制器的模拟量输入端还连接有皮带机上下电位器545和皮带机左右电位器546。
[0093] 如图21所示,所述PLC控制器的模拟量输出端连接有第一比例换向阀547和第二比例换向阀548。
[0094] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种滚切式连续采挖机,包括车架体、截割机构、星轮式装载机构、刮板输送机、皮带机和液压控制系统,其特征在于:所述车架体带有行走履带总成和驾驶室,所述行走履带总成包括左行走马达和右行走马达;所述截割机构铰接在车架体前侧,且所述截割机构的工作臂中部与车架体前侧下部之间设置有工作臂升降油缸;所述刮板输送机倾斜安装,且其前端低,后端高,所述刮板输送机后端铰接在车架体上,所述刮板输送机的驱动辊由刮板液压马达驱动;所述星轮式装载机构安装在刮板输送机的前端,所述星轮式装载机构与车架体之间设置有铲板升降油缸,所述星轮式装载机构的星轮由星轮液压马达驱动;所述皮带机经铰接架铰接在车架体后侧,所述皮带机的进料端位于刮板输送机出料端下方,所述皮带机中部上侧的三角架与铰接架之间设置有皮带机升降油缸,所述车架体后侧与铰接架之间设置有皮带机回转油缸。
2.根据权利要求1所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述截割机构包括工作臂、滚筒电机、中间减速器、截割减速器,截割滚筒和截割刀具;所述工作臂包括一体成型的前直线段和后斜线段,所述后斜线段的下端设置有第一铰接座,所述前直线段和后斜线段的交接处设置有第二铰接座,所述前直线段的前端设置有安装板,所述安装板具有向工作臂的两侧分别延伸的第一延伸部和第二延伸部,所述第一、第二延伸部的后侧均安装有中间减速器和滚筒电机,所述滚筒电机采用水冷防爆电动机,所述第一、第二延伸部的前侧均安装有截割减速器,所述截割减速器的两旁侧均安装有截割滚筒,所述截割滚筒上均布有截割刀具。
3.根据权利要求1所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述星轮式装载机构包括铲板组件、液压马达、回转支承、端盖和星轮,所述铲板组件的上端安装有第一盖板,所述铲板组件的两侧安装有第二盖板,所述液压马达经第一螺钉和第一弹簧垫圈与套筒连接,所述套筒与连接板配合,所述连接板安装在第一盖板上,所述回转支承的外圈与套筒连接,所述回转支承的内圈与连接盘连接,所述连接盘与液压马达的转轴相互配合,所述连接盘与端盖的上端内侧部固定连接,所述端盖的上端外侧部安装有压盖,所述端盖的下端外侧部与星轮安装座配合,所述星轮与星轮安装座固定连接,所述端盖与套筒之间设置有毛毡圈。
4.根据权利要求1所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述滚切式连续采挖机还包括一喷雾系统,所述喷雾系统包括水箱、过滤器、喷雾水泵、单向阀、供水管道,以及设置在采挖机滚筒机构中的第一喷雾装置和设置在采挖机工作臂中的第二喷雾装置;所述过滤器位于水箱中,且设置在喷雾水泵的进水口上;所述喷雾水泵的出水口上设置有单向阀,所述单向阀的出水口经供水管道向第一喷雾装置和第二喷雾装置供水;所述第一、第二喷雾装置均包括若干个分别串联有电磁换向阀的喷雾头;所述第一喷雾装置的喷雾头沿采挖机滚筒机构的四周均匀分布;所述第二喷雾装置的喷雾头沿采挖机工作臂的两侧均匀分布。
5.根据权利要求4所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述单向阀的出水口还旁接有回流至水箱的回流管道,所述回流管道上安装有回流截止阀,所述水箱的顶部设置有进水截止阀,所述水箱的底部设置有排水截止阀,所述水箱内设置有加热器、空气滤清器、液位继电器和液面计,所述水箱上设置有用于控制加热器运行的电接点温度计。
6.根据权利要求1所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述液压控制系统包括油箱,第一、第二和第三泵组,行走履带上的左行走马达和右行走马达,工作臂升降油缸,铲板升降油缸,皮带机升降油缸,皮带机回转油缸,星轮液压马达以及刮板液压马达;所述第一泵组为双联柱塞泵,所述双联柱塞泵的输出端分别连接至第一比例换向阀和第二比例换向阀,所述第一、第二比例换向阀的输出端分别连接至左行走马达、右行走马达、工作臂升降油缸、铲板升降油缸、皮带机升降油缸和皮带机回转油缸,在所述工作臂升降油缸、铲板升降油缸、皮带机升降油缸和皮带机回转油缸的进出口处配有平衡阀组;所述第二泵组经第一控制回路单元与刮板液压马达相连接;所述第三泵组经第二控制回路单元与星轮液压马达相连接,所述油箱内还安装有液位计、空气滤清器和液位继电器,所述液位继电器具有高位检测触点和低位检测触点。
7.根据权利要求6所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:所述第一、第二比例换向阀为负载敏感式比例多路换向阀;所述第一比例换向阀有三路,其中第一路连接至左行走马达,其中第二路连接至工作臂升降油缸,其中第三路连接至铲板升降油缸;所述第二比例换向阀有四路,其中第一路连接至右行走马达,其中第二路也连接至工作臂升降油缸,其中第三路连接至皮带机升降油缸,其中第四路连接至皮带机回转油缸,所述第一控制回路单元和第二控制回路单元相同,且均包括两个外控外泄电液换向阀、若干个单向阀、一个直动式溢流阀和一个压力表;所述压力表安装在直动式溢流阀的进口处管路上。
8.根据权利要求6所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:还包括冷却泵组,所述冷却泵组为齿轮泵,所述冷却泵组经冷却循环回路回流至油箱中,所述冷却循环回路上安装有冷却器,所述油箱内还安装有电接点温度计和加热器,所述电接点温度计与加热器及冷却泵组连锁控制,所述加热器设置了保护套。
9.根据权利要求1所述的滚切式连续采挖机,其特征在于:还包括一供电系统,所述供电系统包括三相中压输电线,所述三相中压输电线上并联有截割机构的滚筒电机、第一泵组的油泵电机、第二泵组的油泵电机、第三泵组的油泵电机、三相干式变压器、第一单向干式变压器和第二单向干式变压器;所述三相干式变压器的输出端并联有皮带机电动滚筒电机、冷却泵组的水泵电机、喷雾系统的喷雾水泵、液压油冷冻机、驾驶室空调机、电气动力室空调机、油箱加热器和水箱加热器;所述第一单向干式变压器的输出端并联有低压电源输出端、比例换向阀组;所述第二单向干式变压器的输出端上并联有驾驶室内照明灯、液压室内照明灯组、电器室内照明灯组、驾驶室外照明灯组和皮带机照明灯组。
10.根据权利要求1所述的滚`切式连续采挖机,其特征在于:还包括一 PLC控制系统,所述PLC控制系统包括PLC控制器, (1)所述PLC控制器的输入端连接有滚筒电机启动按钮、滚筒电机停止按钮、第一泵组的油泵电机启动按钮、第一泵组的油泵电机停止按钮、第二泵组的油泵电机启动按钮、第二泵组的油泵电机停止按钮、第三泵组的油泵电机启动按钮、第三泵组的油泵电机停止按钮、皮带机电动滚筒电机启动按钮、皮带机电动滚筒电机停止按钮、冷却泵组的水泵电机启动按钮、冷却泵组的水泵电机停止按钮; (2)所述PLC控制器的扩展输入端上连接有喷雾水泵电机启动按钮、喷雾水泵电机停止按钮、液压冷冻机启停按钮、驾驶室空调机启停按钮、电器室空调机启停按钮、液压油箱加热启停按钮、水箱加热启停按钮、左行走前进按钮、左行走后退按钮、右行走前进按钮、右行走后退按钮、工作臂上升按钮、工作臂下降按钮、皮带机左移按钮、皮带机右移按钮; (3)所述PLC控制器的输出端上连接有滚筒电机启动中继器、第一泵组的油泵电机启动中继器、第二泵组的油泵电机启动中继器、第三泵组的油泵电机启动中继器、皮带机电动滚筒电机启动中继器、冷却泵组的水泵电机启动中继器、喷雾水泵电机启动中继器; (4)所述PLC控制器的扩展输出端连接有驾驶室空调机启动中继器、电器室空调机启动中继器、刮板输送机启动中继器、照明启动中继器; (5)所述PLC控制器的模拟量输入端连接有左履带电位器、右履带电位器、工作臂电位器和星轮式装载机构电位器,所述PLC控制器的模拟量输入端还连接有皮带机上下电位器和皮带机左右电位器; (6)所述PLC控制器的模拟`量输出端连接有第一比例换向阀和第二比例换向阀。
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