CN104204408A - 用于刨煤机设备的高度控制系统和刨煤机设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于刨煤机设备的高度控制系统，以用于带撑板拖钩刨(10)的水平控制。该带撑板拖钩刨(10)在链式刮板输送机(9)上导向并且以其撑板(13)在下面嵌接链式刮板输送机(9)。在充填侧设置在行进支架(1)中支承的推进梁(20)。该推进梁(20)以其输送机侧的梁头部(21)经由推进梁铰链(A)铰接在链式刮板输送机(9)的附加件(14)上。此外在链式刮板输送机(9)的充填侧设置调整缸(22)，该调整缸在推进梁(20)与附加件(14)之间延伸，其中调整缸(22)在下部的连接铰链(C)中支承在推进梁(20)上并且在上部的连接铰链(B)中支承在附加件(14)上，从而推进梁铰链(A)和下部的连接铰链(C)和上部的连接铰链(B)形成一个三铰链，使得链式刮板输送机(9)能够通过调整缸(22)倾斜。根据本发明在三铰链的其中一个铰链(A、B、C)中设置间隙(S)，该间隙(S)的尺寸如此确定，使得链式刮板输送机(9)的在刨煤机通过时形成的升程(H)能够被至少部分地补偿。特别是间隙(S)通过在推进梁铰链(A)中的长孔(24)形成。带撑板拖钩刨(10)可以快速地沿着链式刮板输送机(9)移动并且抬升输送溜槽(8)，然而在此抬升时不抬起推进梁(20)。

Description

用于刨煤机设备的高度控制系统和刨煤机设备

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分中的特征的用于刨煤机设备的、用于带撑板拖钩刨的水平控制的高度控制系统和一种刨煤机设备。

背景技术

刨煤机是在链式刮板输送机上导向的机械的采矿装置，其剥皮式采煤。将刨煤机压向采煤面并且借助于链条在采煤面上来回牵引。刨煤机的刨煤机体具有多个刀具并且用其从岩石群体上分离煤。将这样回采的煤通过在链式刮板输送机上和在刨煤机上安装的滑动面装载入链式刮板输送机中并送走。

刨煤机结合于工作面系统中，属于该工作面系统的基本上有刨煤机本身、刨煤机链、包括附加装置的工作面输送机、用于工作面输送机的压紧装置和返回装置、用于控制工作面输送机相对于底板的位置的控制装置、用于刨煤机和工作面输送机的驱动台以及工作面支架和其它的部件。作为工作面支架一般使用护板支架。

可以将主要使用的刨煤机结构形式分为两种类型，亦即一种具有撑板和具有刨煤机链在刨煤机链导向装置中的充填侧的强制导向的刨煤机，和一种无底板和具有刨煤机链的采煤面侧的强制导向的刨煤机。

本发明涉及具有对角支护或者说撑板的刨煤机，即所谓的带撑板拖钩刨。

在带撑板拖钩刨中撑板在输送机下面穿过并且用于稳定刨煤机相对工作面输送机的位置。为了撑板可以适应起伏不平的底板。该底板一般构成多件的。在带撑板拖钩刨中在充填侧在安装在链式刮板输送机上的刨煤机链导向装置中引导刨煤机链，借助于刨煤机链通过工作面在采煤面上顺着牵引带撑板拖钩刨。这有助于链条的监视、维护和可能发生的修理，因为它无危险地离开移动采区并且可易于到达。带撑板拖钩刨的其它的优点在于刨煤机的稳定的和防倾斜的导向并且在于采矿设备在矿层水平线中的很好的控制能力。为了可以有计划地回采煤层，必须引导和控制刨煤机。

通过刨煤机的松土刀的校准(直接的控制)和借助于在充填侧安装在工作面输送机上的液压调整缸(间接的控制)实现刨煤机的刨控制或高度控制。高度控制是必需的，以便将刨煤机保持在相应期望的切割水平面上。刨煤机设备在矿层水平线中的高度控制拟确保，刨刀直到底板干净地分离矿层，而不遗留(上升)煤或在底板中切割(下沉)。对刨煤机的切割高度位置或切割水平线的影响数值是其重量、松土刀达到的切割深度和压紧力的数值和方向。

所谓的悬臂控制装置属于常用的间接的刨煤机控制。悬臂控制装置具有在充填侧在输送机或其附加件上设置的液压调整缸和在充填侧支承于行进支架中的悬臂连杆或推进梁，其也用于工作面输送机的前移。推进梁经由推进梁铰链与输送机或输送机的附加件相联接。调整缸同样将链式刮板输送机或附加件连接在链式刮板输送机的输送溜槽和推进梁上，其中调整缸在下部的连接铰链中支承在推进梁上和在上部的连接铰链中支承在附加件上。推进梁铰链和下部的连接铰链及上部的连接铰链这样形成一个三铰链。这样的称为悬臂控制装置的控制装置以不同的实施形式是已知的。在DE 23 19 910 A1中或也在DE 4200 897 A1中描述的用于刨煤机的水平控制的高度控制系统属于现有技术。DE 39 13 121`A1也公开一种用于带撑板拖钩刨设备的水平控制的装置。

通过高度控制在局部将控制运动经由链式刮板输送机的溜槽列的调整导入。通过液压调整缸加固推进梁(推进梁铰链)在链式刮板输送机上的铰链固定。通过调整缸的操纵可以倾斜或提高或下降链式刮板输送机并从而刨煤机的导轨。悬臂控制的优点是，显著加宽刨煤机设备的基础。输送机的充填侧不是用于刨煤机设备倾斜的旋转点，而是在充填侧在行进支架中的推进梁的后面的导轨。

特别是在具有在1.5m之下的厚度的不太厚的煤层中使用带撑板拖钩刨或带撑板拖钩刨设备，而且特别是，因为在带撑板拖钩刨设备中牵引链不在链式刮板输送机的采煤侧上，而如上所述可以在充填侧或支架侧引导。这便于在修理工作中需要的可接近性。经过撑板在输送机的下面通过地建立(在链式刮板输送机的采煤侧面上移动的)刨煤机体向刨煤机链的连接。带撑板拖钩刨以其撑板在下面嵌接链式刮板输送机。在充填侧撑板以定位夹板嵌入到在充填侧在链式刮板输送机上设置的刨煤机链导向装置中。刨煤机链导向装置形成链式刮板输送机的充填侧的附加件，在其上铰接悬臂控制装置的调整缸。

根据经验，带撑板拖钩刨从切割到切割容易地上升。为了保持切割水平，必须液压锁住调整缸，以便刚性地确立铰链三角。在正常情况下输送溜槽与刨煤机导轨以前边缘处在底板上。在带撑板拖钩刨通过时，当其沿链式刮板输送机移动时，链式刮板输送机通过撑板被抬升，以便使在其下面滑动通过。因此形成竖直的移动或升高。由于铰链三角是刚性的，所以在刨煤机通过时推进梁也随同上升并且绕后面的充填侧的铰链点转动。由此将链式刮板输送机或相应的输送溜槽并从而也将带撑板拖钩刨稍微向采煤面那边倾斜。这在DE 4233839C2的图1的视图中可直观地看出。带撑板拖钩刨同时处在前面的松土刀上并且在链式刮板输送机的充填侧面上在三铰链的区域内上升。通过该升高使本来已很低的移动采区进一步变窄，在该采区内可能挡住矿工，因此增加工作的困难、但特别是增加事故危险。此外倾斜的带撑板拖钩刨以其撑板则非面状地处在底板上，而处在下面的刀尖或松土刀尖上。由此松土刀尖受很强的负荷。如果底板是不同的硬度的，则刀具或者多地或者少地侵入底板中。因此带撑板拖钩刨的控制性能变成不稳定的并且可能无法预测地离开校准的切割水平线。这要求持续的对应控制。高度控制的实现大大取决于操纵工的经验和熟练性，但其如上所述必须在工作面系统的很挤的移动采区中进行。

作为应对措施，可以液压地自由调节(浮动调节)调整缸。这样铰链三角保持铰接的。但这只适用于缓慢的运动，因为调整缸必须通过较小软管横截面放进和排出其液体容积。但由于带撑板拖钩刨以较高的刨煤速度1m/s至3m/s在链式刮板输送机上顺着移动，所以在一秒钟的崩落部分时实现各输送溜槽的上升。在该短的时间内调整缸不可能完全做出反应。而且切割刨刀接着在无控制的情况下放任。因此这种处理方式是不利的。

发明内容

因此从现有技术出发，本发明的目的在于，为实际使用和在安全技术方面改进一种用于刨煤机设备的用于带撑板拖钩刨的水平控制的高度控制系统。

该目的通过一种按照权利要求1的特征的高度控制系统实现。

基本的发明构想的有利的实施形式和进一步构成是从属权利要求2至4的内容。

权利要求5针对一种包括按照本发明的用于带撑板拖钩刨的高度控制系统的刨煤机设备。

按照本发明的高度控制系统用于带撑板拖钩刨的切割水平的水平控制。带撑板拖钩刨在链式刮板输送机上导向并且以其撑板在下面嵌接链式刮板输送机或链式刮板输送机的输送溜槽。在充填侧，推进梁支承在行进支架中，该推进梁以其输送机侧的梁头部经由推进梁铰链铰接在链式刮板输送机的附加件上。链式刮板输送机的各附加件特别是刨煤机链导向装置或链通道的护板以及各侧支架。此外在链式刮板输送机的充填侧设置调整缸，该调整缸在推进梁与附加件之间延伸。调整缸在下部的连接铰链中支承在推进梁上并且在上部的连接铰链中支承在附加件上，从而推进梁铰链和下部的连接铰链和上部的连接铰链形成一个三铰链，而使链式刮板输送机能够通过调整缸倾斜。通过调整缸的操纵可以上升或下降链式刮板输送机的溜槽列并从而上升或下降带撑板拖钩刨的导轨。由此可以调节到带撑板拖钩刨的规定的切割平面。

按照本发明在三铰链的其中一个铰链中设置间隙。这样确定间隙尺寸，使得链式刮板输送机的在刨煤机通过时形成的升程能够被至少部分地补偿、优选可完全补偿。特别是这样确定间隙尺寸，使得链式刮板输送机在刨煤机通过时相对于推进梁可上升所述升程、优选上升一至少等于撑板的厚度的尺寸，但推进梁在链式刮板输送机上升的过程中保持竖直位置不变。通过在三铰链的一个铰链中的间隙，链式刮板输送机和推进梁这样脱接，使得链式刮板输送机在刨煤机通过时可通过撑板抬升，而不抬升推进梁。

刨煤机控制机械装置的三铰链的至少一个铰链具有通过结构上的措施产生的间隙。优选通过长孔形成该间隙。特别是在推进梁铰链中设置该长孔。推进梁铰链包括至少一个长孔，在其中可有限移动地容纳铰链销。按照本发明在推进梁铰链中设置的间隙能够使输送溜槽与刨煤机导轨在刨煤机通过时实现升高运动，而不抬升支架的推进梁并且不会使移动采区在该区域内不利地变窄。

特别这样大地确定间隙尺寸，以便可以由贯穿的带撑板拖钩刨中抬升输送溜槽与刨煤机导轨。接着限制移动间隙。该限制保证，控制装置可以重新向刨刀施加力。因此高度控制装置不失去功能。

长孔能够实现在推进梁铰链中的确定的有限的间隙。必要时可以快速实现在链式刮板输送机上升时的移动。

本发明以特别的方式满足对高度控制系统和切割刨刀设备提出的要求：

带撑板拖钩刨可以快速沿链式刮板输送机移动并同时抬升各输送溜槽，而不在该抬升时抬升推进梁，

带撑板拖钩刨直立和面状地处在其撑板上并因此具有稳定的切割性能。松土刀的刀尖不受负载。

按照本发明的间隙尺寸足以用于快速的溜槽上升，而不会不利地抬升推进梁和/或不利地缩小通行槽的横截面。在此保留高度控制系统的控制功能。

按照本发明有计划地通过结构上的措施在刨煤机控制系统的移动区域内加入一确定的有限的间隙，以便这样在主动控制时能够实现链式刮板输送机或各输送溜槽的需要的升高运动。

附图说明

以下借助各附图更详细地描述本发明。其中：

图1按照现有技术的带有回采工作面装备的工作面的横剖面图；

图2在带撑板拖钩刨通过时的刨煤机设备的与图1相对应的视图；

图3工作面的横剖面图，其包括具有按照本发明的高度控制系统的刨煤机设备；

图4图1的一部分，其中放大示出从推进梁到链式刮板输送机的连接区域。

具体实施方式

图1和2示出工作面的横剖面图，包括按照现有技术的回采工作面装备。工作面是长的狭窄的采掘空间，其在一个纵向侧上由未采的矿层(当前是煤层)而在另一侧上由所谓的采空区、移置的或崩落的井下巷道限定。工作面的高度通常等于待采掘的矿层的厚度。

回采工作面装备包括液压的护板支架1形式的行进支架。护板支架1基本上包括底板滑撬2、充填或崩落护板3以及顶护板4和在它们之间加进的液压压头5连同导杆6和行进装置7。

借助于刨煤机设备回采在煤层中未采的煤K。刨煤机设备包括由各输送溜槽8构成的链式刮板输送机9和在采煤面侧在链式刮板输送机9上导向的带撑板拖钩刨10(刨煤机)。带撑板拖钩刨10具有配备多个刨刀11的刨刀体12和在地面侧设置的撑板13。撑板13在下面嵌接链式刮板输送机9。在链式刮板输送机9的充填侧安装刨煤机链导向装置14，该刨煤机链导向装置形成链式刮板输送机9的附加件。刨煤机链导向装置14具有两个重叠设置的用于刨煤机链17的链通道15、16。撑板13以定位夹板18夹紧于下部的链通道15中并且在这里与刨煤机链17相连接。

为了带撑板拖钩刨10的切割水平的高度控制，设置悬臂控制装置19。该悬臂控制装置具有在充填侧在护板支架1中设置的推进梁20。推进梁以其输送机侧的梁头部21经由推进梁铰链A铰接在刨煤机链导向装置14上。在护板支架1中推进梁20铰接地支承在充填侧的铰链D上。在链式刮板输送机9的充填侧还设置调整缸22。调整缸22在推进梁铰链A的上方在推进梁20与刨煤机链导向装置14之间延伸。调整缸在一下部的连接铰链C中支承在推进梁20上和在上部的连接铰链B中支承在刨煤机链导向装置14上。推进梁铰链A、上部的连接铰链B和下部的连接铰链C形成一个三铰链，使得链式刮板输送机9通过调整缸22的操纵可在与层理垂直的平面内倾斜。通过调整缸22的操纵可以上升或下降链式刮板输送机9的由各输送溜槽8组成的溜槽列并从而上升或下降带撑板拖钩刨10的导轨。由此实现带撑板拖钩刨10的切割水平的调节。在这方面有利的是，推杆20在护板支架1中在铰链D中的后面的支承形成用于刨煤机设备的倾斜运动的旋转点。

图1示出处于其常见的正常位置的链式刮板输送机9。输送溜槽8与刨煤机导轨23以前边缘支承在底板L上。

图2示出在带撑板拖钩刨10通过时的链式刮板输送机9。可以看出，链式刮板输送机9或其各输送溜槽8在刨煤机通过时被在链式刮板输送机9下面穿过嵌接的撑板13抬起(升高)。该升程在图2中通过在链式刮板输送机9采煤面侧上的箭头H说明。升程H至少等于撑板13的厚度d。由于由铰链A、B、C形成的三铰链是刚性的，在带撑板拖钩刨10通过时推进梁20也上升并且绕后面的铰链D转动。这样容易将链式刮板输送机9或输送溜槽8和因此带撑板拖钩刨10向采煤面倾斜。因此升程H被传向推进梁20或前面的梁头部21，从而使推进梁10至少在输送机侧的区域内同样升起升程H。由此在某些情况下使移动采区对于矿工而言危险地变窄。

图3示出刨煤机设备，其包括按照本发明的高度控制系统。刨煤机装置的相同的或相互相应的构件设有如图1和2中相同的附图标记。

图4示出高度控制系统的一个放大的部分，其中放大地示出推进梁20在链式刮板输送机9或刨煤机链导向装置14上的连接区域。

如以前所述，推进梁20经由推进梁铰链A铰接在链式刮板输送机9的刨煤机链导向装置14上。在推进梁20与刨煤机链导向装置14之间延伸调整缸22。推进梁铰链A、上部的连接铰链B和下部的连接铰链形成一个三铰链，使链式刮板输送机9可通过调整缸22的操纵倾斜。在由铰链A、B、C形成的三铰链中设置一个间隙S。这样确定间隙S的尺寸，使得至少部分地补偿在刨煤机通过时形成的链式刮板输送机9的升程H。特别是这样确定间隙S的尺寸，使得在带撑板拖钩刨10的通过时链式刮板输送机9相对于推进梁20可上升升程H，其中使推进梁20在链式刮板输送机9上升的过程中保持竖直位置不变而不上升。

间隙S在结构上集成在三铰链中而且通过长孔24构成，该长孔设置在推进梁铰链A中。

图4中箭头P说明在带撑板拖钩刨10通过时链式刮板输送机9或刨煤机链导向装置14相对于推进梁20可以实施的运动，而推进梁20不被抬升。

带撑板拖钩刨10可以快速在溜槽列上顺着滑动并且抬升输送溜槽8或链式刮板输送机9，而不同时抬升推进梁20。此外在图3看出，带撑板拖钩刨10直立地和面状地处在撑板13上。由此带撑板拖钩刨10具有稳定的切割性能。松土刀25的刀尖不受载荷。三铰链中的间隙S是受限的并且这设计尺寸，使得输送溜槽8与刨煤机导轨可以被贯穿的带撑板拖钩刨10抬起。推进梁铰链A的铰链销26则在长孔24的下端进入其终端位置。间S是被用尽的并且控制装置可以在全功能的情况下对带撑板拖钩刨10施加必需的力。

三铰链中的间隙S能够以有限的程度实现在链式刮板链输送机9与推进梁20之间的机械的脱接，因此升程H在连接区域内被补偿。带撑板拖钩刨10可以快速沿由各输送溜槽8组成的链式刮板输送机9的溜槽列顺着滑动并且同时通过其撑板13抬升输送溜槽8，而不同时抬升推进梁20。特别有利的是，带撑板拖钩刨10直立和面状地处在撑板13上。这能够实现稳定的切割性能和松土刀28的卸载。

附图标记清单

1    护板支架

2    底板滑撬

3    充填或崩落护板

4    顶护板

5    液压压头

6    导杆

7    行进机械装置

8    输送溜槽

9    链式刮板输送机

10   带撑板拖钩刨

11   刨刀

12   刨刀体

13   撑板

14   刨煤机链导向装置(附加件)

15   链通道

16   链通道

17   刨煤机链

18   定位夹板

19   悬臂控制

20   推进梁

21   梁头部

22   调整缸

23   刨煤机导轨

24   长孔

25   松土刀

26   铰链销

A    铰链

B    铰链

C  铰链

D  铰链

S  间隙

K  煤

L  底板

P  箭头

Claims (5)

1.一种用于刨煤机设备的高度控制系统，以用于带撑板拖钩刨(10)的水平控制，该带撑板拖钩刨在链式刮板输送机(9)上导向并且以其撑板(13)在下面嵌接链式刮板输送机(9)，并且在充填侧设置在行进支架(1)中支承的推进梁(20)，该推进梁以其输送机侧的梁头部(21)经由推进梁铰链(A)铰接在链式刮板输送机(A)的附加件(14)上并且在链式刮板输送机(9)的充填侧设置调整缸(22)，该调整缸在推进梁(20)与附加件(14)之间延伸，其中调整缸(22)在下部的连接铰链(C)中支承在推进梁(20)上并且在上部的连接铰链(B)中支承在附加件(14)上，从而推进梁铰链(A)和下部的连接铰链(C)和上部的连接铰链(B)形成一个三铰链，使得链式刮板输送机(9)能够通过调整缸(22)倾斜；其特征在于，在三铰链的其中一个铰链(A、B、C)中设置间隙(S)，该间隙(S)的尺寸如此确定，使得链式刮板输送机(9)的在刨煤机通过时形成的升程(H)能够被至少部分地补偿。

2.按照权利要求1所述的高度控制系统，其特征在于，这样确定间隙的尺寸，使得链式刮板输送机(9)在带撑板拖钩刨(10)通过时能够相对于推进梁(20)被抬升所述升程(H)，其中推进梁(20)在链式刮板输送机(9)抬升的过程中在竖直方向上保持位置不变。

3.按照权利要求1或2所述的高度控制系统，其特征在于，间隙通过长孔(24)形成。

4.按照权利要求3所述的高度控制系统，其特征在于，长孔(24)设置在推进梁铰链(A)中。

5.一种刨煤机设备，其包括一种按照权利要求1至4之一项所述的高度控制系统。