CN104015648B - 一种长距离无臂耙矿台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离无臂耙矿台车，包括车身及设置于车身下方的行走机构，所述行走机构主要由负责车辆行走的车身底盘、后桥、轮胎及传动轴组成，所述车身底盘前部和尾部分别设置有中部蛙式液压支腿和尾部蛙式液压支腿，所述车身前部安装有动力与操作系统，在车身底盘上安装有电耙绞车和车载吊机，所述电耙绞车通过旋转轴盘与车身底盘连接，在旋转轴盘上设置有用于连接电耙绞车底座的轴盘旋转轴。本发明通过将普通电耙载入台车上，场内设置的两个定滑轮与耙矿台车的配合移动，实现大面积的机械化耙矿及与铲运机配合的联合出矿作业，解决了传统方法耙矿位置固定不变、运搬困难、出矿效率低、贫化损失率大、作业安全性差、成本高等技术问题。

Description

一种长距离无臂耙矿台车

技术领域

本发明涉及一种长距离无臂耙矿台车，该台车主要适用于缓倾斜底板崩落矿石的收集与运搬，特别适用于使用无轨设备开采，采场顶板不稳固且矿房结构参数较大、人员设备难以进入以及采场安全条件较差的地下金属或非金属矿山。

背景技术

缓倾斜矿体开采时的矿石运搬一直是国内外的技术难题。受制于矿体的厚度与倾角的影响，使得缓倾斜矿体崩落的矿石不能依靠重力进行放矿，若在矿体下盘布置底部结构则采准工程量大，采矿成本高。因此传统的方法是采用电耙进行耙矿，虽然电耙运搬具有结构简单、设备费用少、坚固耐用、修理方便和适用范围广等优点，但普通电耙运搬困难，机动灵活性差，且要求设立电耙硐室，安装和固定工序复杂，耗时长，工人劳动强度大，受场地与安装的影响，采场出矿不干净，矿石贫化与损失率大等，特别是当耙矿距离较短时，在10～30m时，电耙的运搬优势消失殆尽。

为解决缓倾斜矿体开采时底板矿石的出矿问题，国内外采矿工作者进行了大量研究，常常通过在采矿技术和设备上进行改进。对采矿方法而言，目前应用较广的是采用抛掷爆破方法将矿石抛入集矿槽，该方法虽然对缓倾斜底板矿石的运搬有一定的效果，但因技术复杂，施工难度大，抛掷爆破多数情况达不到理想效果。对采矿设备而言，目前常常采用履带式挖机直接进入采场处理底板矿石，虽然设备的机动灵活性、工人的劳动强度、矿石损失率等问题得到了解决，但其存在的辅助工作量大、作业安全性差、效率低的问题并未随之解决，特别是当采场顶板岩层稳固性差、巷道地压大维护困难时，经常会造成车毁人亡的重大安全事故，存在极大的安全隐患。

随着无轨设备的广泛采用，高效、安全、低劳动强度的先进设备工艺与技术逐渐为矿山接受，类似传统电耙等落后的生产设备与工艺受到严重挑战，依靠大量人力物力采矿已无市场。因此，如何将普通电耙载入台车上，形成长距离无臂耙矿台车，提高采矿效率及安全性，是目前采矿技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种长距离无臂耙矿台车。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种长距离无臂耙矿台车，包括车身及设置于车身下方的行走机构，所述行走机构主要由负责车辆行走的车身底盘、后桥、轮胎及传动轴组成，其特征在于：所述车身底盘前部和尾部分别设置有中部蛙式液压支腿和尾部蛙式液压支腿，所述车身前部安装有动力与操作系统，在车身底盘上安装有电耙绞车和车载吊机，所述电耙绞车通过旋转轴盘与车身底盘连接，所述旋转轴盘上部为电耙绞车底座，在旋转轴盘上设置有用于连接电耙绞车底座的轴盘旋转轴，且轴盘旋转轴位于电耙绞车底座和旋转轴盘中心。

所述车身底盘上部设有四个车体固定油缸，并分布于车身底盘四角上。

所述车体固定油缸缸体长为150～250cm，可伸缩长度100～200cm。

所述中部蛙式液压支腿和尾部蛙式液压支腿使车轮最大离地高度为10～30cm。

所述车身底盘左右两侧及尾部均设置有折叠挡板，其中折叠挡板的宽度为三分之二车身底盘高度，车身底盘两侧折叠挡板长度为前后蛙式液压支腿间距，车身底盘尾部折叠挡板长度为车身底盘宽度。

所述车载吊机为可旋转伸缩式吊机，并由垂直可旋转臂与水平可伸缩臂构成，其中垂直可旋转臂位于车身前部车体固定油缸中间位置，以齿轮传动方式实现10°～15°左右旋转。

所述电耙绞车底座和旋转轴盘在靠近边缘处以工字结构铰接，并在工字结构上部开有钢珠滑道，在钢珠滑道内放置有钢珠。

所述轴盘旋转轴直径为40～100cm。

所述电耙绞车为车载可旋转三滚筒电耙绞车，并采用三滚筒卷扬系统通过预置在采场中的定滑轮将钢绳连接到电耙绞车及耙斗，控制耙斗移动方向和速度。

本发明的有益效果是：

本发明通过将普通电耙载入台车上，既保留了传统电耙的技术优势，又结合无轨设备机动灵活、功能多样化等优点用于采场出矿，能频繁改变电耙绞车位置和耙矿方向，同时通过采场内设置的两个定滑轮与耙矿台车的配合移动，实现大面积的机械化耙矿及与铲运机配合的联合出矿作业，解决了传统方法耙矿位置固定不变、运搬困难、出矿效率低、贫化损失率大、作业安全性差、成本高等技术问题，极大地提高了缓倾斜矿体开采底板矿石运搬的灵活性，提高了生产效率。与现有技术相比，具有如下显著优点：

(1)机动灵活，劳动强度低

本发明使用无臂长距离耙矿台车，解决了铲运机等出矿设备爬坡能力不足的问题，避免了传统固定式电耙移动不便、运搬困难，耙矿范围有限的问题；采用本发明无需掘进耙矿硐室，无需人力运搬、安装与固定，故大大地提高了设备的自行能力，工人劳动强度大大降低；

(2)出矿效率高，安全性好

采用本发明所述耙矿台车，扩大了采场宽度与回采面积，一次崩矿量增加，采场生产效率提高。通过设备的多功能与手段，实现人员设备基本不进空场；设备运搬与移动，均由车载机器完成，避免了安装与运搬过程中的事故发生；因出矿效率提高，减少了采场回采时间，采场失稳的机率下降，安全性提高；

(3)贫损率减少，生产成本降低

本发明借助铰车和方便灵活的耙矿台车移动方式，能够实现采场大面积的机械化矿石运搬，避免其他方法耙矿范围小，残留底板矿石多，贫化损失率大的问题；由于高效、低贫损的特点，无需底部结构及采准、切割等工程，矿山生产成本下降。

附图说明

图1为本发明耙矿台车的侧面结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为本发明中部蛙式液压支腿结构示意图；

图4为本发明尾部蛙式液压支腿结构示意图；

图5为本发明电耙绞车与车身底盘链接剖面结构示意图。

图中：1-行走机构，2-中部蛙式液压支腿，3-动力与操作系统，4-车载吊机，5-车体固定油缸，6-电耙绞车，7-尾部蛙式液压支腿，8-电缆滚筒，9-折叠挡板，10-旋转轴盘，11-尾部支腿转动轴，12-轴盘旋转轴，13-钢珠，14-电耙绞车底座。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图5所述，本发明所述的一种长距离无臂耙矿台车，该台车主要由行走机构1、动力与操作系统3、电耙绞车6、车载吊机4、蛙式液压支腿、车体固定油缸5、折叠挡板9和耙斗及弹射枪部件组成；所述电耙绞车6通过旋转轴盘10与车身底盘连接，置于采场或巷道内，可实现两侧和尾部三向耙矿；所述蛙式液压支腿包括前后共两对，其中一对为置于车身底盘前部的中部蛙式液压支腿2，一对为置于车身底盘尾部的尾部蛙式液压支腿7，其中前端一对中部蛙式液压支腿2为无转向支腿，后端一对尾部蛙式液压支腿7为可90°旋转型支腿；所述车体固定油缸5位于车身底盘上，分布于车身底盘四角，车体固定油缸5通过侧边伸缩支架与车身底盘铰接，工作时垂直底盘，非工作状态时侧伏于底盘上；台车进行耙矿前，启动蛙式液压支腿，前端中部蛙式液压支腿2伸张并托举起车身底盘，后端尾部蛙式液压支腿7依出矿方式调节可旋转角度，当侧身耙矿时，尾部蛙式液压支腿7保持常态且伸张托举起车体，当尾端出矿时，尾部蛙式液压支腿7围绕尾部支腿转动轴旋转90°伸张托举起车体；车体固定油缸5直立，启动油缸，加压并支顶至巷道顶板，固定耙矿台车；借助车载吊机4，下放车体二侧及尾端的护板及耙斗；使用弹射枪将钢绳抛到耙矿采场用于连接耙斗的预先布置的滑轮位置，通过钢绳连接电耙绞车6与耙斗；司机室启动并操作电耙，耙矿结束后，启动旋转可伸缩式车载吊机4，收回车体护板和耙斗，旋转折叠车载吊机4。

在本技术方案中，其中行走机构1和动力与操作系统3可由服务台车改造而成，其中行走机构1包含负责车辆行走的车身底架、后桥、轮胎与传动轴等部件；动力与操作系统3位于车身前部，包含提供车辆行走动力的发动机及车内各液压系统的动力控制与传动系统；电耙绞车6为车载可旋转三滚筒电耙绞车，所述电耙绞车6，车载吊机4、蛙式液压支腿、车体固定油缸5、折叠挡板9、耙斗及弹射枪等部件均位于车身后部，除耙斗外均与车身底盘固定。

上述前端中部蛙式液压支腿2可垂直车身方向伸缩，尾部蛙式液压支腿7垂直车身方向伸缩并有向尾端90°方向旋转功能；耙矿前，启动蛙式液压支腿，前端中部蛙式液压支腿2伸张并托举起车身底盘，后端蛙式液压支腿7依出矿方式调节可旋转角度，当侧身耙矿时，蛙式液压支腿保持常态且伸张托举起车体，当尾端出矿时，尾部蛙式液压支腿7旋转90°伸张托举起车体；所述蛙式液压支腿使车轮最大离地高度为10～30cm。

所述车身底盘上部设有四个车体固定油缸5，并分布于车身底盘四角上，待蛙式支腿支起车身后，直立车体固定油缸5，启动油缸，加压并支顶至巷道顶板，固定耙矿台车，防止台车在耙矿中被钢绳拉翻；车体固定油缸5缸体长为150～250cm，可伸缩长度100～200cm；车体固定油缸5可通过侧边伸缩支架转动，工作时垂直底盘，非工作状态时侧伏在底盘上；车体固定油缸5及其侧边支架均与车身底盘铰接。

所述台车左右两侧及尾部均设置有折叠挡板9(或折叠挡网)，折叠挡板9的宽度为三分之二车身底盘高度，车身由蛙式液压支腿支起后，使用车载吊机4将折叠挡板9放下，折叠挡板9与地面斜交；车身底盘两侧折叠挡板9长度为前后蛙式液压支腿间距，车身底盘尾部折叠挡板9长度为车身底盘宽度。

所述车载吊机4为可旋转伸缩式吊机，吊机垂直臂位于车身前部车体固定油缸5中间位置，以齿轮传动方式实现10°～15°左右旋转，垂直臂转动角度后，水平伸缩臂可伸出台车侧边，方便耙斗吊装和挡板折叠。

车载电耙绞车6通过可旋转轴盘10与车身底盘连接，在不改变车身方向时实现耙矿方向转换。旋转轴盘10上部即为电耙绞车底座14，轴盘旋转轴12位于电耙绞车底座14和旋转轴盘10中心，直径为40～100cm。电耙绞车底座14和旋转轴盘10在靠近边缘处以“工”字结构铰接，“工”字结构上部开有钢珠滑道，在钢珠滑道内放置有钢珠13，待电耙绞车旋转至合适位置后插紧固定螺栓，将电耙绞车底座14与车身底盘连为一体。

所述电耙绞车6主要由电动机、卷扬滚筒、钢丝缆绳、滚筒润滑与制动系统组成，并采用卷扬系统通过在采场中预置的定滑轮，将钢绳连接到电耙绞车6及耙斗，控制耙斗移动方向、速度。

所述台车附带引绳弹射枪，耙矿前弹射枪将引绳弹射至定滑轮处，拖动引绳带动绞车钢绳，连接绞车、定滑轮及耙斗。

在待耙矿采场预置定滑轮为两个，固定耙矿台车，下放护板与耙斗，操作弹射枪，钢绳连接铰车、定滑轮与耙斗，启动电耙，完成采场小三角区域耙矿；然后移动耙矿台车，如此反复，直到矿房耙矿完毕。

下面结合附图进一步说明本发明的实施步骤：

如1至图5所示，本发明所述的长距离无臂耙矿台车的工程使用步骤如下：

(1)在正式耙矿前液压支腿支起车身，耙矿台车置于脉内切割巷道时车身侧向耙矿，尾部蛙式液压支腿7垂直车身方向支撑，耙矿台车置于穿脉或进路巷道时尾部耙矿，尾部蛙式液压支腿7沿车身长轴方向支撑，液压支腿使车轮离地高度为10～30cm；待液压支腿支起后四根车体固定油缸5顶紧巷道顶板，防止台车在耙矿过程中被钢丝缆绳拉力掀翻，工作结束后，车体固定油缸5由垂直状态收回至与底盘成锐角状态；

(2)根据耙矿要求由车载吊机4放下耙矿一侧的折叠挡板9，根据耙矿要求旋转电耙绞车6至合适方向，电耙绞车6旋转至合适位置后插紧固定螺栓，将电耙绞车底座14与车身连为一体；

(3)在采场下盘与上分层切割巷道交界正对车身处安设两枚间隔约为3～5倍台车车身长度的定滑轮，弹射枪将引绳弹射至定滑轮处，工作人员从上分层切割巷道进入采场，将引绳绕经左侧定滑轮后向下抛向台车位置，并与绞车机左滚筒上的钢丝缆绳相连，牵引绳另一端向下拉动使钢丝缆绳绕经定滑轮，钢丝缆绳绕经定滑轮后与耙斗链接，右侧定滑轮与右侧滚筒间的钢丝缆绳采用同样方法，待中间滚筒缆绳挂接耙斗后，左右滚筒运转，将耙斗拖至合适位置；

(4)在耙矿过程中可先完成三角区域耙矿工作，然后移动第一定滑轮至第二定滑轮的另一侧，耙矿台车移动至对应位置，进行另一耙矿循环，如此反复，直到矿房回采完毕；也可在定滑轮位置不改变时，移动台车位置，实现梯形面积耙矿。

Claims (9)

1.一种长距离无臂耙矿台车，包括车身及设置于车身下方的行走机构(1)，所述行走机构(1)主要由负责车辆行走的车身底盘、后桥、轮胎及传动轴组成，其特征在于：所述车身底盘前部和尾部分别设置有中部蛙式液压支腿(2)和尾部蛙式液压支腿(7)，所述车身前部安装有动力与操作系统(3)，在车身底盘上安装有电耙绞车(6)和车载吊机(4)，所述电耙绞车(6)通过旋转轴盘(10)与车身底盘连接，所述旋转轴盘(10)上部为电耙绞车底座(14)，在旋转轴盘(10)上设置有用于连接电耙绞车底座(14)的轴盘旋转轴(12)，且轴盘旋转轴(12)位于电耙绞车底座(14)和旋转轴盘(10)中心。

2.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述车身底盘上部设有四个车体固定油缸(5)，并分布于车身底盘四角上。

3.根据权利要求2所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述车体固定油缸(5)缸体长为150～250cm，可伸缩长度100～200cm。

4.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述中部蛙式液压支腿(2)和尾部蛙式液压支腿(7)使车轮最大离地高度为10～30cm。

5.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述车身底盘左右两侧及尾部均设置有折叠挡板(9)，其中折叠挡板(9)的宽度为三分之二车身底盘高度，车身底盘两侧折叠挡板(9)长度为前后蛙式液压支腿间距，车身底盘尾部折叠挡板(9)长度为车身底盘宽度。

6.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述车载吊机(4)为可旋转伸缩式吊机，并由垂直可旋转臂与水平可伸缩臂构成，其中垂直可旋转臂位于车身前部车体固定油缸(5)中间位置，以齿轮传动方式实现10°～15°左右旋转。

7.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述电耙绞车底座(14)和旋转轴盘(10)在靠近边缘处以工字结构铰接，并在工字结构上部开有钢珠滑道，在钢珠滑道内放置有钢珠(13)。

8.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述轴盘旋转轴(12)直径为40～100cm。

9.根据权利要求1所述的一种长距离无臂耙矿台车，其特征在于：所述电耙绞车(6)为车载可旋转三滚筒电耙绞车，并采用三滚筒卷扬系统通过预置在采场中的定滑轮将钢绳连接到电耙绞车(6)及耙斗，控制耙斗移动方向和速度。