CN104234712B - 一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机，包括机架，该机架通过推进框架连接有液压推进装置，机架上设有竖向设置的主从动链轮轴，主从动链轮轴上分别设有主动链轮和从动链轮，主动链轮和从动链轮通过牵引链连接，牵引链的链节上固定连接有链板，链板设有截煤齿，牵引链的两直线运行段之间设有竖向挡板，该竖向挡板构成所述机架的一部分，主动链轮、从动链轮和链板通过机架形成侧向输送的链板输送机结构，机架顶部设有顶煤回采装置，该回采装置的工作部伸出机架前端；机架的底部前端设有底煤回采铲。本发明的有益效果是，整机推进力可沿一体机长度方向分布均匀，无推进变形隐患，整机寿命长。

Description

一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机

技术领域

本发明专利涉及到一种煤层开采设施，特别是一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机。

背景技术

我国的煤炭资源丰富，储存量大，且赋存多样化。根据我国煤层厚度划分，厚度0.8～1.3m属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层，在我国煤炭储量中，薄煤层的可采储量约为60多亿t，约占全国煤炭总储量的20％。但薄煤层的产量只占全国煤炭总产量的10.4％，而且这个比例还在呈逐步下降的趋势。其主要原因是，采煤机械化程度低、工作面单产和效率低、掘进率高、开采成本高、工人劳动强度大。但是随着煤炭资源的减少许多极薄煤层地质条件的煤矿开始开采，这种条件下工人劳动强度极大工作环境非常恶劣，如何实现极薄煤层高效安全开采是重庆许多煤矿技术人员所必须面对的问题。薄煤层与极薄煤层开采最先进的工艺就是无人开采，目前无人开采设备有刨煤机、滚筒式采煤机、钻削式采煤，但此类设备能耗高，体积庞大，均不适用于0.5米以下的极薄煤层采煤工作面。为此，本申请人于2014年1月27日向中国国家知识产权局提交了一种采运煤一体机的实用新型专利申请，该申请已于2014年7月23日获得授权并同时予以公告，其专利号为ZL201420053452.1，授权公告号为CN203729994U。该采运煤一体机包括动力装置、驱动电机、机架、主从动链轮及链条，主从动链轮的轴线呈竖直设置，链条的链节上固定连接有链板，在链板上设有截煤齿，截煤齿由链条带动单向循环运动，链板截煤齿在链条的直线运动段截煤，以形成类似于翻转90度的链板输送机结构，从而适用于薄煤与极薄煤层的无人开采。但该采煤机的推进着力点只能设置在机架两端，而无法直接作用在机架中段，推进时极易造成机架变形，尤其是对于采煤工作面较长的情形，其不足尤为突出。若在机架中部通过水平布设的U形结构框架设置推进着力点，会导致采煤面上的卧底煤和望板煤无法回采，造成采煤机沿煤层厚度方向的截煤宽度小于该机高度，导致采煤机无法正常推进。因此，需对现有采运煤一体机进行改进。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种新型采运煤一体机，通过在机架顶部设置顶煤回采装置，利用顶煤回采装置回采顶板上的残留煤层，以便推进框架在机架中部设置多个推进着力点，以此改善一体机推进的受力分布情况，消除整机推进的变形隐患，提高一体机使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机，包括机架，该机架通过推进框架连接有液压推进装置，机架上设有竖向设置的主从动链轮轴，主从动链轮轴上分别设有主动链轮和从动链轮，主动链轮和从动链轮通过牵引链连接，牵引链的链节上固定连接有链板，链板设有截煤齿，牵引链的两直线运行段之间设有竖向挡板，该竖向挡板构成所述机架的一部分，主动链轮、从动链轮和链板通过机架形成侧向输送的链板输送机结构，所述机架顶部设有顶煤回采装置，该回采装置的工作部伸出机架前端；所述机架的底部前端设有底煤回采铲。

采用前述技术方案的本发明，主动链轮、从动链轮和链板通过机架形成侧向输送的链板输送机结构，机架通过推进框架连接的液压推进装置用于整机推进。由于在机架顶部设有顶煤回采装置，该回采装置的工作部伸出机架前端；在机架的底部前端设有底煤回采铲。其中，顶煤回采装置用于完成煤层厚度方向的上部一定幅度的煤炭回采，底煤回采铲用于完成煤层厚度方向的下部一定幅度的煤炭回采。因此，在该两个幅度为推进框架沿工作面长度方向设置多个与机架连接的部位提供了空间，从而可确保推进框架与机架在其长度方向的中部形成多个着力点，以使整机推进时，机架各段受力均匀，从而有效降低或消除了机架推进变形的隐患。在采煤过程中，因框架在机架中部设置连接结构使煤层厚度方向形成的截煤幅度的减少，该减少的结果直接导致在煤层厚度的上部形成顶部余煤带和在煤层下部形成底部余煤带，该两个余煤带分别通过顶煤回采装置和底煤回采铲完成。

优选的，所述顶煤回采装置包括顶煤回采铲，该顶煤回采铲通过一端铰接在所述机架上，顶煤回采铲的自由端构成所述回采装置的工作部，顶煤回采铲的中部铰接有弹性支撑部件，该弹性支撑部件的另一端铰接在所述机架上。由此构成的顶煤回采铲呈由下至上向前倾斜的状态，其长度显然大于机架顶端至顶板之间的距离，因此，在回采过程中顶煤回采铲不会处于竖直状态或倒向后方，煤层对顶煤回采铲的反作用力主要通过弹性支撑部件传递到机架上，另一部分反作用力通过顶煤回采铲的铰接端传递在机架上。同时，由于顶煤回采铲呈倾斜状态，其根据倾斜角度的不同而适用于不同的顶部余煤宽度，以适应煤层厚度变化的情形。弹性支撑部件可采用弹性伸缩结构的气体弹簧，或者与液压及液压控制系统连接的液压伸缩油缸以及采用弹性元件将伸缩节顶出的弹性伸缩结构等。

优选的，所述弹性支撑部件包括固定筒和伸缩筒，固定筒通过底端铰接在所述机架上，伸缩筒的远端铰接在所述顶煤回采铲上，固定筒和伸缩筒通过一弹性元件形成弹性伸缩连接结构。通过弹性元件使弹性支撑部件的固定筒和伸缩筒形成弹性伸缩结构，以简化结构，确保伸缩功能可靠。

进一步优选的，所述伸缩筒由第一伸缩筒和第二伸缩筒组成，第一伸缩筒和第二伸缩筒通过第二弹性元件构成弹性伸缩连接结构，第一伸缩筒与所述顶煤回采铲连接，第二伸缩筒与所述固定筒伸缩连接。以形成两级伸缩结构，以适应煤层厚度变化较大的情形。

更进一步优选的，所述第一弹性元件连接在第一伸缩筒与固定筒之间；第二弹性元件连接在第二伸缩筒与固定筒之间。当第二伸缩筒回缩并导致第一伸缩筒回缩时，顶煤回采装置的截煤发作用力由第一弹性元件和第二弹性元件共同承受并通过固定筒传递到机架上。第一弹性元件和第二弹性元件可由圆柱压缩弹簧、碟形弹簧、锥形压缩弹簧或由弹性材料制成的弹性套筒等构成。

优选的，所述机架还包括分别构成其顶端和底端中一部分的两个M状型钢，M状型钢的两侧凹槽分别用于所述链板直线运动移动导向；在M状型钢的两侧凹槽内设有耐磨垫。耐磨垫用于降低链板与M状型钢之间的摩擦磨损，提高链板与M状型钢凹槽之间的耐磨性，延长链板和M状型钢的使用寿命。

优选的，所述液压推进装置包括推进油缸、单体液压支柱，推进油缸两端分别连接在所述框架与单体液压支柱上，单体液压支柱的活动支柱顶端连接有支护顶梁，单体液压支柱的底座固定连接在滑靴式底托上。支护顶梁用以形成对工作面附近的采空区的支护，确保采煤工作的顺利进行。

进一步优选的，所述推进油缸外部设有随油缸活塞杆伸缩的伸缩护套。以减少煤灰等粉尘对粘附在推进油缸活塞杆上，造成活塞杆异常磨损，确保油缸的使用寿命。

进一步优选的，所述支护顶梁与底托之间设有随单体液压支柱的活动支柱的升降而伸缩的挡矸墙，该挡矸墙位于单体液压支柱后方。消除采空区矸石进入支护区域造成推进阻碍，确保采煤工作的顺利推进。

本发明的有益效果是，整机推进力可沿一体机长度方向分布均匀，无推进变形隐患，整机寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意俯视图。

图2是本发明中链板直线运行段的结构示意侧视图。

图3是本发明中的弹性支撑部件处于全伸出状态的结构示意图。

图4是本发明中的弹性支撑部件处于全压缩状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

参见图1、图2、图3、图4，一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机，包括机架，该机架通过推进框架连接有液压推进装置，机架上设有竖向设置的主从动链轮轴，主从动链轮轴上分别设有主动链轮3和从动链轮4，主动链轮3和从动链轮4通过牵引链5连接，牵引链5的链节上固定连接有链板6，链板6设有截煤齿7，牵引链5的两直线运行段之间设有竖向挡板8，该竖向挡板8构成所述机架的一部分，主动链轮3、从动链轮4和链板6通过机架形成侧向输送的链板输送机结构，所述机架顶部设有顶煤回采装置，该顶煤回采装置包括顶煤回采铲9，该顶煤回采铲9通过一端铰接在所述机架上，顶煤回采铲9的自由端构成回采装置的工作部，顶煤回采铲9的中部铰接有弹性支撑部件，该弹性支撑部件包括固定筒10和伸缩筒，固定筒10通过底端铰接在所述机架上，固定筒10和伸缩筒通过第一弹性元件13构成弹性伸缩连接结构，伸缩筒由第一伸缩筒11和第二伸缩筒12组成，第一伸缩筒11和第二伸缩筒12通过第二弹性元件14构成弹性伸缩连接结构，第一伸缩筒11远端构成伸缩筒的远端并与顶煤回采铲9铰接，第二伸缩筒12与所述固定筒10伸缩连接；该第一弹性元件13连接在第一伸缩筒11与固定筒10之间；第二弹性元件14由一根压缩弹簧构成且该压缩弹簧连接在第二伸缩筒12与固定筒10之间；第一弹性元件13由两根圆柱压缩弹簧构成，且两根圆柱压缩弹簧形成内外套装的结构；机架的底部前端设有底煤回采铲1，机架后侧连接有框架21，该框架21与机架在机架中部的上下端部形成多个连接部位。机架还包括分别构成其顶端和底端中一部分的两个M状型钢18，M状型钢18的两侧凹槽分别用于所述链板6直线运动移动导向，且M状型钢18的两侧凹槽内设有耐磨垫22。液压推进装置包括推进油缸16、单体液压支柱17，推进油缸16两端分别连接在所述框架21与单体液压支柱17上，单体液压支柱17的活动支柱顶端连接有支护顶梁18，单体液压支柱17的底座固定连接在滑靴式底托19上。推进油缸16外部设有随油缸活塞杆伸缩的伸缩护套20。支护顶梁18与底托19之间设有随单体液压支柱17的活动支柱的升降而伸缩的挡矸墙2，该挡矸墙2位于单体液压支柱17后方。

本实施例中的第一弹性元件13和第二弹性元件14还可由碟形弹簧、锥形压缩弹簧或由弹性材料制成的弹性环垫等构成。

以上所述，仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种具有顶煤回采装置的采运煤一体机，包括机架，该机架通过推进框架连接有液压推进装置，机架上设有竖向设置的主从动链轮轴，主从动链轮轴上分别设有主动链轮（3）和从动链轮（4），主动链轮（3）和从动链轮（4）通过牵引链（5）连接，牵引链（5）的链节上固定连接有链板（6），链板（6）设有截煤齿（7），牵引链（5）的两直线运行段之间设有竖向挡板（8），该竖向挡板（8）构成所述机架的一部分，主动链轮（3）、从动链轮（4）和链板（6）通过机架形成侧向输送的链板输送机结构，所述机架顶部设有顶煤回采装置，该回采装置的工作部伸出机架前端；所述机架的底部前端设有底煤回采铲（1）；其特征在于，所述顶煤回采装置包括顶煤回采铲（9），该顶煤回采铲（9）通过一端铰接在所述机架上，顶煤回采铲（9）的自由端构成所述回采装置的工作部，顶煤回采铲（9）的中部通过两端铰接的弹性支撑部件与所述机架连接。

2.根据权利要求1所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述弹性支撑部件包括固定筒（10）和伸缩筒，固定筒（10）通过底端铰接在所述机架上，伸缩筒的远端铰接在所述顶煤回采铲（9）上，固定筒（10）和伸缩筒通过第一弹性元件（13）构成弹性伸缩连接结构。

3.根据权利要求2所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述伸缩筒由第一伸缩筒（11）和第二伸缩筒（12）组成，第一伸缩筒（11）和第二伸缩筒（12）通过第二弹性元件（14）构成弹性伸缩连接结构，第一伸缩筒（11）与所述顶煤回采铲（9）连接，第二伸缩筒（12）与所述固定筒（10）伸缩连接。

4.根据权利要求3所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述第一弹性元件（13）连接在第一伸缩筒（11）与固定筒（10）之间；第二弹性元件（14）连接在第二伸缩筒（12）与固定筒（10）之间。

5.根据权利要求1述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述机架还包括分别构成其顶端和底端中一部分的两个M状型钢（15），M状型钢（15）的两侧凹槽分别用于所述链板（6）直线运动移动导向，在M状型钢（15）的两侧凹槽内设有耐磨垫（22）。

6.根据权利要求1～5中任意一项权利要求所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述液压推进装置包括推进油缸（16）、单体液压支柱（17），推进油缸（16）两端分别连接在所述框架与单体液压支柱（17）上，单体液压支柱（17）的活动支柱顶端连接有支护顶梁（18），单体液压支柱（17）的底座固定连接在滑靴式底托（19）上。

7.根据权利要求6所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述推进油缸（16）外部设有随油缸活塞杆伸缩的伸缩护套（20）。

8.根据权利要求6所述的具有顶煤回采装置的采运煤一体机，其特征在于：所述支护顶梁（18）与底托（19）之间设有随单体液压支柱（17）的活动支柱的升降而伸缩的挡矸墙（2），该挡矸墙（2）位于单体液压支柱（17）后方。