CN104747070B - 一种钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法，设备主要由驱动架、互换插块、可互换传动箱和可互换稳定器组成。在同一钻式采煤机主机上，根据钻采工作面开采工况和所需钻头数目要求，通过改变驱动架上液压马达支座、风筒支座和互换插块的位置及数目，配合选用可互换传动箱和可互换稳定器的类型，可将三钻头钻式采煤机改变为四钻头、五钻头钻式采煤机。钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法根据薄煤层井下实际工况，在同一钻式采煤机机身上实现三钻头、四钻头及五钻头之间的互换，适可用于不同的薄煤层截割工况，对于煤层厚度及顶底板情况变化适应性强，能提高薄与极薄煤层开采效率，降低开采成本。

Description

一种钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法

技术领域

本发明涉及一种多钻头互换设备及方法，尤其是一种适用于薄与极薄煤层开采中钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法。

背景技术

钻式采煤机无人工作面采煤法是极薄煤层中较为有效的方法，钻式采煤机是一种能够解决薄与极薄煤层开采、提高煤炭资源回收率的采煤设备。目前钻式采煤机有多个钻头系列，在薄煤层开采过程中，在同一工作面煤层厚度和顶底板情况会有变化，对于同一系列的钻式采煤机不能完全适应开采情况，而更换整台钻式采煤机设备浪费时间，工作效率低下。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种钻式采煤机上的多钻头互换设备及方法，通过对多个钻头之间的相互对换，以适应不同煤层厚度与顶底板情况的工作面。

技术方案：为实现上述目的，本发明的钻式采煤机上的多钻头互换设备，包括驱动架、配套装置，所述的驱动架包括导向架底板、导向轴套、油缸底座、马达后支座、互换插块、风筒座、风筒接口、导向架螺钉和马达前支座，所述的导向轴套与导向架底板连接，油缸底座与导向架底板连接，马达后支座、马达前支座、互换插块和风筒座与导向架底板连接，可在导向架底板的水平滑槽内滑动改变相对位置，导向架螺钉固定在导向架底板的定位孔上；所述的配套装置包括可互换传动箱和可互换稳定器，所述可互换传动箱一端与风筒和螺旋钻杆连接，另外一端与螺旋钻头连接，所述可互换稳定器间隔距离安装在螺旋钻杆上；所述可互换传动箱和可互换稳定器的数目与螺旋钻头数目相同。

所述可互换传动箱包括侧传动箱体、中间传动箱体、传动箱连接部、传动箱销轴、传动箱销钉，所述的侧传动箱体与中间传动箱体通过传动箱连接部连接；传动箱销轴与传动箱连接部固定，并通过传动箱销钉锁死。

所述可互换稳定器包括侧稳定器、中间稳定器、稳定器连接部、稳定器销轴、稳定器销钉、稳定器风筒，所述的稳定器连接部焊接在稳定器风筒两侧，侧稳定器通过稳定器销轴与稳定器连接部固定，并通过稳定器销钉锁死，中间稳定器通过稳定器销轴与稳定器连接部固定，并通过稳定器销钉锁死。

所述导向架底板两侧对称并开有水平滑槽，水平滑槽上开有定位孔。

所述的马达后支座、风筒座和马达前支座末端均设有与水平滑槽相匹配的水平滑板，水平滑板上开有与水平滑槽定位孔相对应的定位孔，水平滑板上设有支撑在水平滑槽上表面的支撑筋板。

所述互换插块的宽度a为80-220mm。

使用上述设备的钻式采煤机上的多钻头互换方法，包括如下步骤：

步骤一：根据煤层厚度与顶底板情况，确定使用螺旋钻头数目，拆卸螺旋钻杆、风筒、螺旋钻头、可互换传动箱和可互换稳定器，调整马达后支座、马达前支座、互换插块和风筒座在导向架底板滑槽内的位置，更改液压马达、马达后支座、马达前支座、风筒座和风筒接口的数量，同时选择相应宽度的互换插块，满足相应螺旋钻头数目的要求，通过导向架螺钉紧固；

步骤二：根据所用螺旋钻头数目，选择与可互换传动箱相对应的传动箱连接部、侧传动箱体和中间传动箱体，安装成对应螺旋钻头数目的可互换传动箱；

步骤三：根据所用螺旋钻头数目，选择与螺旋钻头数目相对应的可互换稳定器；

步骤四：将确定使用的螺旋钻头、可互换传动箱、风筒、螺旋钻杆和可互换稳定器安装在多钻头互换钻式采煤机机身上，即完成多钻头的互换；

步骤五：当煤层厚度与顶底板情况再次变化时，重复上述步骤。

有益效果：本发明的用于多钻头互换的钻式采煤机驱动架及配套设备，根据薄煤层井下实际煤层厚度与顶底板情况，在不改变钻式采煤机机身的情况下，通过调整液压马达支座与互换插块在导向架底板的水平滑槽内的位置，并配合选取所设计的配套设备，可将三钻头钻式采煤机改变为四钻头、五钻头钻式采煤机，实现三钻头、四钻头、五钻头之间的互换，能提高薄与极薄煤层开采效率，降低开采成本，有利于企业研发团队分工，规范钻式采煤机可互换部件接口，并对各个可互换部件进行更为深入的专业化研究，便于建立钻式采煤机模块化产品体系结构，加强了产品开发效率以及对市场的适应性。其结构紧凑，操作方便，使用效果好，在本领域内具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的多钻头互换钻式采煤机总装示图；

图2是本发明的驱动架主视示图；

图3是本发明的驱动架俯视示图；

图4是本发明的驱动架左视示图；

图5是本发明的可互换传动箱结构图；

图6是本发明的可互换稳定器结构图；

图7是本发明的三、四、五钻头钻式采煤机对应的驱动架、稳定器、传动箱结构图。

图中：1、驱动架，2、可互换传动箱，3、可互换稳定器，4、底托架，5、侧架，6、液压马达7、风筒，8、螺旋钻杆，9、螺旋钻头1-1、导向架底板，1-2、导向轴套，1-3、油缸底座，1-4、马达后支座，1-5、互换插块，1-6、风筒座，1-7、风筒接口，1-8、导向架螺钉，1-9、马达前支座，1-10、支撑筋板，1-11、水平滑板，1-12、水平滑槽，2-1、侧传动箱体，2-2、中间传动箱体，2-3、传动箱连接部，2-4、传动箱销轴，2-5、传动箱销钉，3-1、侧稳定器，3-2、中间稳定器，3-3、稳定器连接部，3-4、稳定器销轴，3-5、稳定器销钉，3-6稳定器风筒。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

如图1所示，本发明的钻式采煤机上的多钻头互换设备，主要由驱动架1、可互换传动箱2、可互换稳定器3、底托架4、侧架5、液压马达6、风筒7、螺旋钻杆8、螺旋钻头9组成，所述的底托架4两侧通过螺钉与侧架5连接，所述的导向架1通过导向轴套1-2与底托架4上的导向轴4-1连接，油缸底座1-3与底托架4上的推进油缸4-2连接，互换导向架1通过风筒接口1-7与风筒7连接，液压马达6通过马达前支座1-4与马达后支座1-9固定在互换导向架1上，螺旋钻杆8一端与互换导向架1上的液压马达4连接，另一端与互换传动箱2连接，螺旋钻头9与互换传动箱2连接；

如图2、图3和图4所示，所述的驱动架1由导向架底板1-1、导向轴套1-2、油缸底座1-3、马达后支座1-4、互换插块1-5、风筒座1-6、风筒接口1-7、导向架螺钉1-8、马达前支座1-9组成，所述的导向轴套1-2与导向架底板1-1连接，所述的油缸底座1-3与导向架底板1-1连接，所述的马达后支座1-4、马达前支座1-9、互换插块1-5和风筒座1-6与导向架底板1-1连接，可以在导向架底板1-1的水平滑槽1-12内滑动，通过导向架螺钉1-8固定在导向架底板1-1上；所述的导向架底板1-1两侧对称带有水平滑槽1-12，水平滑槽1-12上开有定位孔；所述的马达后支座1-4、风筒座1-6、马达前支座1-9的末端均带有与导向架底板1-1水平滑槽1-12相匹配的水平滑板1-11，水平滑板1-11和水平滑槽1-12上均开有定位孔，水平滑板1-11上焊有支撑在水平滑槽1-12上表面的支撑筋板1-10；所述的互换插块1-5的宽度a为80-220mm，对应不同数目钻头，选取相对应宽度的互换插块1-5，互换插块1-5带有与导向架底板1-1水平滑槽1-12相匹配的水平滑板1-11，水平滑板1-11和水平滑槽1-12上均开有定位孔，互换插块1-5的水平滑板上焊有支撑在水平滑槽1-12上表面的支撑筋板1-11；

如图5所示，所述的互换传动箱2由侧传动箱体2-1、中间传动箱体2-2、传动箱连接部2-3、传动箱销轴2-4、传动箱销钉2-5组成；所述的侧传动箱体2-1与中间传动箱体2-2通过传动箱连接部2-3连接；传动箱销轴2-4与传动箱连接部2-3固定，并用销钉2-5锁死；

如图6所示，所述的互换稳定器3由侧稳定器3-1、中间稳定器3-2、稳定器连接部3-3、稳定器销轴3-4、稳定器销钉3-5、稳定器风筒3-6组成，所述的稳定器连接部3-3焊接在稳定器风筒3-6两侧，侧稳定器3-1通过稳定器销轴3-4与稳定器连接部3-3固定，并通过稳定器销钉3-5锁死，中间稳定器3-2通过稳定器销轴3-4与稳定器连接部3-3固定，并通过稳定器销钉3-5锁死；

本发明的多钻头互换钻式采煤机的钻头互换方法，具体如下步骤：

步骤一：根据煤层厚度与顶底板情况，确定使用螺旋钻头9数目，拆卸螺旋钻杆8、风筒7、螺旋钻头9、可互换传动箱2和可互换稳定器3，进而调整马达后支座1-4、马达前支座1-9、互换插块1-5和风筒座1-6在导向架底板1-1滑槽内的位置，根据螺旋钻头9的数目更改液压马达6、马达后支座1-4、马达前支座1-9、风筒座1-6和风筒接口1-7的数量，同时选择相应宽度的互换插块1-5，满足相应螺旋钻头9数目的要求，并通过导向架螺钉1-9紧固；当螺旋钻头9数目为五个时，液压马达6、马达后支座1-4和马达前支座1-9数目均为三个，风筒座1-6和风筒接口1-7数目均为二个；当螺旋钻头9数目为四个时，液压马达6、马达后支座1-4和马达前支座1-9数目均为二个，风筒座1-6和风筒接口1-7数目均为二个；当螺旋钻头9数目为三个时，液压马达6、马达后支座1-4和马达前支座1-9数目均为二个，风筒座1-6和风筒接口1-7数目均为一个；

步骤二：拆卸可互换传动箱2，根据所用螺旋钻头9数目，选择与可互换传动箱2相对应的传动箱连接部2-3、侧传动箱体2-1和中间传动箱体2-2，安装成对应螺旋钻头9数目的可互换传动箱2；

步骤三：根据所用螺旋钻头数目9，选择对应螺旋钻头9数目的可互换稳定器3；

步骤四：将螺旋钻头9、可互换传动箱2、风筒7、螺旋钻杆8和可互换稳定器3重新连接安装在多钻头互换钻式采煤机机身上；

步骤五：当煤层厚度与顶底板情况再次变化时，重复上述步骤。

Claims (7)

1.一种钻式采煤机上的多钻头互换设备，包括驱动架（1）与配套装置，其特征在于：所述的驱动架（1）包括导向架底板（1-1）、导向轴套（1-2）、油缸底座（1-3）、马达后支座（1-4）、互换插块（1-5）、风筒座（1-6）、风筒接口（1-7）、导向架螺钉（1-8）和马达前支座（1-9），所述的导向轴套（1-2）与导向架底板（1-1）连接，油缸底座（1-3）与导向架底板（1-1）连接，马达后支座（1-4）、马达前支座（1-9）、互换插块（1-5）和风筒座（1-6）与导向架底板（1-1）连接，可在导向架底板（1-1）的水平滑槽内滑动改变相对位置，导向架螺钉（1-8）固定在导向架底板（1-1）的定位孔上；所述的配套装置包括可互换传动箱（2）和可互换稳定器（3），所述可互换传动箱（2）一端与风筒和螺旋钻杆（8）连接，另外一端与螺旋钻头（9）连接，所述可互换稳定器（3）间隔距离安装在螺旋钻杆（8）上；所述可互换传动箱（2）及可互换稳定器（3）之和的数目与螺旋钻头（9）数目相同。

2.根据权利要求1所述的钻式采煤机上的多钻头互换设备，其特征在于：所述可互换传动箱（2）包括侧传动箱体（2-1）、中间传动箱体（2-2）、传动箱连接部（2-3）、传动箱销轴（2-4）、传动箱销钉（2-5），所述的侧传动箱体（2-1）与中间传动箱体（2-2）通过传动箱连接部（2-3）连接；传动箱销轴（2-4）与传动箱连接部（2-3）固定，并通过传动箱销钉（2-5）锁死。

3.根据权利要求1所述的钻式采煤机上的多钻头互换设备，其特征在于：所述可互换稳定器（3）包括侧稳定器（3-1）、中间稳定器（3-2）、稳定器连接部（3-3）、稳定器销轴（3-4）、稳定器销钉（3-5）、稳定器风筒（3-6），所述的稳定器连接部（3-3）焊接在稳定器风筒（3-6）两侧，侧稳定器（3-1）通过稳定器销轴（3-4）与稳定器连接部（3-3）固定，并通过稳定器销钉（3-5）锁死，中间稳定器（3-2）通过稳定器销轴（3-4）与稳定器连接部（3-3）固定，并通过稳定器销钉（3-5）锁死。

4.根据权利要求1所述的钻式采煤机上的多钻头互换设备，其特征在于：所述导向架底板（1-1）横向两侧对称并开有水平滑槽（1-12），水平滑槽（1-12）上开有定位孔。

5.根据权利要求1或4所述的钻式采煤机上的多钻头互换设备，其特征在于：所述的马达后支座（1-4）、风筒座（1-6）和马达前支座（1-9）末端均设有与水平滑槽（1-12）相匹配的水平滑板（1-11），水平滑板（1-11）上开有与水平滑槽（1-12）定位孔相对应的定位孔，水平滑板（1-11）上设有支撑在水平滑槽（1-12）上表面的支撑筋板（1-10）。

6.根据权利要求1所述的钻式采煤机上的多钻头互换设备，其特征在于：所述互换插块（1-5）的宽度a为80-220mm。

7.一种使用权利要求1－6任一项所述设备的钻式采煤机上的多钻头互换方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：根据煤层厚度与顶底板情况，确定使用螺旋钻头（9）数目，拆卸螺旋钻杆（8）、风筒（7）、螺旋钻头（9）、可互换传动箱（2）和可互换稳定器（3），调整马达后支座（1-4）、马达前支座（1-9）、互换插块（1-5）和风筒座（1-6）在导向架底板（1-1）滑槽内的位置，更改液压马达（6）、马达后支座（1-4）、马达前支座（1-9）、风筒座（1-6）和风筒接口（1-7）的数量；同时选择相应宽度的互换插块（1-5），满足相应螺旋钻头（9）数目的要求，通过导向架螺钉（1-9）紧固；

步骤二：根据所用螺旋钻头（9）数目，选择与可互换传动箱（2）相对应的传动箱连接部（2-3）、侧传动箱体（2-1）和中间传动箱体（2-2），安装成对应螺旋钻头（9）数目的可互换传动箱（2）；

步骤三：根据所用螺旋钻头（9）数目，选择与螺旋钻头（9）数目相对应的可互换稳定器（3）；

步骤四：将确定使用的螺旋钻头（9）、可互换传动箱（2）、风筒（7）、螺旋钻杆（8）和可互换稳定器（3）安装在多钻头互换钻式采煤机机身上，即完成多钻头的互换；

步骤五：当煤层厚度与顶底板情况再次变化时，重复上述步骤。