CN104612677A - 交流液压冲击式采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种煤炭开采装置，具体是一种交流液压冲击式采煤机。一种交流液压冲击式采煤机，包括滚筒采煤机机身、牵引部和摇臂，其中摇臂一端与滚筒采煤机机身铰接连接，摇臂还与调高油缸连接，调高油缸另一端固定在滚筒采煤机机身上，滚筒采煤机机身两头的摇臂上分别铰接一个交流液压冲击部。本发明原煤生产成块率可达70%以上，相比原滚筒式采煤机可提高40%，煤炭综合质量大大提高。

Description

交流液压冲击式采煤机

技术领域

本发明属于一种煤炭开采装置，具体是一种交流液压冲击式采煤机。

背景技术

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的。

采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统，工作环境恶劣，如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断，造成巨大的经济损失.随着煤炭工业的发展，采煤机的功能越来越多，其自身的结构、组成愈加复杂，因而发生故障的原因也随之复杂。

1、滚筒采煤机是利用滚筒旋转式破煤，作业过程中对煤具有旋转绞碎的负面作用，致使其生产的块煤率较低，产品价值有限。

2、纯机械式直冲采煤机由于是刚对刚传递作用力和反作用力，其对零部件和机身震动很大，致使整机可靠性不高，不能形成连续有效的作业，不能转化成有商业价值的利益。

发明内容

本发明为了解决背景技术存在的问题，提供一种交流液压冲击式采煤机。

本发明采取以下技术方案：一种交流液压冲击式采煤机，包括滚筒采煤机机身、牵引部和摇臂，其中摇臂一端与滚筒采煤机机身铰接连接，摇臂还与调高油缸连接，调高油缸另一端固定在滚筒采煤机机身上，滚筒采煤机机身两头的摇臂上分别铰接一个交流液压冲击部，所述的交流液压冲击部包括冲击头座和刀架，冲击头座中心设有冲击头座连接方榫，冲击头座通过冲击头座连接方榫与摇臂轴连接，摇臂另一端的端部设有旋转油缸，旋转油缸的活塞杆与旋转曲轴连接，旋转曲轴的中心轴与冲击头座通过花键连接，冲击头座上设有刀架，所述的刀架包括后排刀架和前排刀架，后排刀架和前排刀架同轴连接固定在冲击头座上，所述的后排刀架和前排刀架的两侧设有刀齿，顶端和底端设有割顶刀齿，后排刀架由交流液压作用缸b1驱动做往复运动，交流液压作用缸b1固定在冲击头座上，交流液压作用缸b1活塞杆的两端分别与后排刀架两侧的刀齿连接；前排刀架由交流液压作用缸b2驱动做往复运动，交流液压作用缸b2固定在冲击头座上，交流液压作用缸b2活塞杆的两端分别与前排刀架两侧的刀齿连接。

一种控制交流液压冲击式采煤机的交流液压冲击工作液压系统，包括减速器、交流发生器、电机、交流液压作用缸b1、交流液压作用缸b2和安全阀及补液装置，电机与减速器连接，减速器与交流发生器连接，所述的交流发生器为一个双曲轴带动的两个柱塞缸a1和柱塞缸a2，交流发生器双曲轴的一端与大转动惯量飞轮用联轴器相连，柱塞缸a1和柱塞缸a2相位相差180°，柱塞缸a1分别与交流液压作用缸b1进油口和交流液压作用缸b2出油口连接，柱塞缸a2分别与交流液压作用缸b1的出油口和交流液压作用缸b2的进油口，柱塞缸a1、柱塞缸a2、交流液压作用缸b1和交流液压作用缸b2均由滚筒采煤机液压系统的油缸补油。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、原煤生产成块率可达70%以上，相比原滚筒式采煤机可提高40%，煤炭综合质量大大提高。

2、落煤时粉尘大大降低。

3、生产单位原煤所需电能大大降低，节省能源。

附图说明

图1本发明液压系统原理图；

图2交流液压冲击工作液压系统原理图；

图3采煤机整机俯视图；

图4采煤机整机主视图；

图5摇臂及刀架俯视图；

图6摇臂及刀架主视图；

图中1-油箱，2-联轴器，3-减速器，4-交流发生器，5-管路，6-后排刀架，7-刀齿，8-冲击头座连接方榫，9-刀齿，10-前排刀架，11-冲击头座，12-旋转曲轴，13-旋转油缸，14-摇臂，15-电机，16-阀组，17-滚筒采煤机机身,19a1-交流液压作用缸a1，19a2-交流液压作用缸a2，20-安全阀及补液装置，21-电磁换向阀，22-液力锁，23-右旋转油缸，24-手液动换向阀，25-左旋转油缸，26-原滚筒采煤机液压系统。

具体实施方式

图1为本发明原理图，由油箱、减速器、交流发生器、电机、交流液压作用缸、安全阀及补液装置、电磁换向阀、液力锁、右旋转油缸、手液动换向阀 、左旋转油缸、原滚筒采煤机液压系统等组成，该系统分为两部分，一部分为交流液压冲击工作液压系统，电机15的动力经减速器3减速后传递给交流发生器4，交流发生器为一个双曲轴带动的两个柱塞缸，相位相差180°，如图1、2所示为b1冲击交流液压作用缸活塞带动一排刀架向上冲击，b2交流作用缸活塞带动另一排刀架向下冲击的液体流向示意图（实际在使用时两排刀架可向任何方向冲击，但方向相反），交流发生器中的双曲轴旋转带动两根连杆分别带动两个小型液压缸a1、a2的活塞做交替往复运动，当a1活塞上升时，压缩缸内液体沿箭头方向运动，分别进入b1的下腔和b2的上腔，推动b1活塞向上运动，同时推动b2的活塞向下运动，由此带动b1的刀架向上冲击，b2的刀架向下冲击，同时b1上腔和b2下腔的液体进入a2上腔，填充a2活塞下降形成的上腔空间，由此完成一个冲击过程，当交流液压发生器的双曲轴旋转进入后180°时，如图2所示，当a2活塞上升时，压缩缸内液体沿箭头方向运动，分别进入b1的上腔和b2的下腔，推动b2活塞向上运动，同时推动b1的活塞向下运动，由此带动b2的刀架向上冲击，b1的刀架向下冲击，同时b1下腔和b2上腔的液体进入a1上腔，填充a1活塞下降形成的上腔空间，完成下一个冲击过程。交流发生器曲轴一端与大转动惯量飞轮用联轴器相连，使交流发生器的速度波动控制在允许范围内，以保证其稳定运行。在封闭液体的分别连接有安全阀及补液装置20，保护系统硬件的同时可及时补充封闭腔内的液体，可防止吸空现象损坏缸体。本机共有两套交流液压冲击工作液压系统，分别用于采煤机的左右冲击部。

另一部分为冲击头旋转液压系统，为适应复杂的起伏煤层开采，本机除摇臂调高系统外，还设置了冲击头旋转系统，使冲击头座可在一定的角度范围内旋转，在原滚筒采煤机液压系统调高系统的基础上再增加左右两个旋转油缸，可以使左右冲击部在一定的锐角范围内各自独立的旋转以及停止并紧固，当需要旋转时，先导溢流阀截止高压油回到油箱，调高泵内的液体沿箭头方向流动，通过21电磁换向阀的动作，控制油液通过电磁换向阀进入24手液动换向阀的控制油口，控制手液动换向阀的阀芯，进而控制高压油是进入23旋转油缸的前后腔，来控制旋转油缸活塞杆的伸出与缩回，进而通过曲轴控制冲击头的旋转角度，当需要停止旋转并紧固时，手液动换向阀停于中位，此时液力锁22，便锁止旋转油缸前后腔的油液，迫使活塞停在原有位置。

图3、4为交流液压冲击式采煤机整机结构示意图，主要由油箱、联轴器 、减速器 、交流发生器、管路、后排刀架、割顶/割底刀齿 、冲击头座连接方榫、刀齿、前排刀架 、冲击头座 、旋转曲轴、旋转油缸、右摇臂壳体、电机 、阀组 、采煤机机身 、左冲击头部 、交流液压作用缸等组成，利用原滚筒采煤机机身及牵引部，在机身两头分别铰接一个相同交流液压冲击部，每个冲击部的摇臂由调高油缸控制，可实现摇臂的升降，如原理图所示，图5、6为冲击部结构示意图，油箱1利用负压原理通过补液装置为交流液压系统提供需要补充的液压油，主机液压系统提供液体并通过阀组控制旋转油缸13得伸缩，旋转油缸活塞杆带动一个旋转曲轴12，曲轴中心轴与冲击头座通过花键连接，因此旋转油缸的伸缩可以使冲击头座8在一定的锐角范围内旋转，冲击头座上用销轴固定前、后两排刀架6和10，分别受两个交流液压缸19驱动进行冲击作业，由于交流发生器4相位相差180°，所以前后排刀架冲击动作也相差180°，形成交替冲击，并且前排刀架在冲击方向上先于后排刀架，这就可以给后排刀架形成自由面，使在一定的电机功率下实现最佳的落煤作业效果。

Claims (2)

1.一种交流液压冲击式采煤机，包括滚筒采煤机机身(17)、牵引部和摇臂（14），其中摇臂（14）一端与滚筒采煤机机身铰接连接，摇臂（14）还与调高油缸连接，调高油缸另一端固定在滚筒采煤机机身上，其特征在于：滚筒采煤机机身两头的摇臂（14）上分别铰接一个交流液压冲击部，所述的交流液压冲击部包括冲击头座（11）和刀架，冲击头座（11）中心设有冲击头座连接方榫（8），冲击头座（11）通过冲击头座连接方榫（8）与摇臂（14）轴连接，摇臂（14）另一端的端部设有旋转油缸（13），旋转油缸（13）的活塞杆与旋转曲轴（12）连接，旋转曲轴（12）的中心轴与冲击头座（11）通过花键连接，冲击头座（11）上设有刀架，所述的刀架包括后排刀架（6）和前排刀架（7），后排刀架（6）和前排刀架（7）同轴连接固定在冲击头座（11）上，所述的后排刀架（6）和前排刀架（10）的两侧设有刀齿（9），顶端和底端设有割顶刀齿(7)，后排刀架（6）由交流液压作用缸b1（19b1）驱动做往复运动，交流液压作用缸b1（19b1）固定在冲击头座（11）上，交流液压作用缸b1（19b1）活塞杆的两端分别与后排刀架（6）两侧的刀齿连接；前排刀架（10）由交流液压作用缸b2（19b2）驱动做往复运动，交流液压作用缸b2（19b2）固定在冲击头座（11）上，交流液压作用缸b2（19b2）活塞杆的两端分别与前排刀架（10）两侧的刀齿连接。

2.一种控制如权利要求1所述的交流液压冲击式采煤机的交流液压冲击工作液压系统，其特征在于：包括减速器（3）、交流发生器（4）、电机（15）、交流液压作用缸b1（19 b1）、交流液压作用缸b2（19 b2）和安全阀及补液装置（20），电机（15）与减速器（3）连接，减速器（3）与交流发生器（4）连接，所述的交流发生器（4）为一个双曲轴带动的两个柱塞缸a1和柱塞缸a2，交流发生器（4）双曲轴的一端与大转动惯量飞轮用联轴器相连，柱塞缸a1和柱塞缸a2相位相差180°，柱塞缸a1分别与交流液压作用缸b1（19 b1）进油口和交流液压作用缸b2（19 b2）出油口连接，柱塞缸a2分别与交流液压作用缸b1（19 b1）的出油口和交流液压作用缸b2（19 b2）的进油口，柱塞缸a1、柱塞缸a2、交流液压作用缸b1（19 b1）和交流液压作用缸b2（19 b2）均由滚筒采煤机液压系统的油缸（1）补油。