CN105209717A - 适用于薄煤层开采的供电电缆处理机构和刮板链输送机通道 - Google Patents

适用于薄煤层开采的供电电缆处理机构和刮板链输送机通道 Download PDF

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Abstract

本发明涉及薄煤层采煤机的馈电电缆敷设机构和采煤机工作面输送机通道，特别适用于截割薄煤层。低工作面采煤机/1/的电缆敷设机构/6/的下支路/6b/布置在工作输送机/2/的通道/5/的上部/8a/中，在所述电缆敷设机构/6/的张紧滑车/9/的传动绞线/10/的导向嵌件/27,28/上导向，其中传动绞线/10/的返回轮/12/通过设在工作输送机/2/通道/5/的上部/8a/中的张紧器/17/进行滑动安装。传动绞线/10/的牵引绞线/11/和返回绞线/13/水平布置在导向嵌件/27,28/中。传动绞线/10/的张紧通过张紧滑车/9/和张紧器/17/实现。本发明的通道优选具有嵌件/26/，所述嵌件/26/位于所述通道/5/的上部/8a/中，所述上部/8a/中配备适当制作和安装的导向嵌件/27,28/。

Description

适用于薄煤层开采的供电电缆处理机构和刮板链输送机通道
本发明涉及薄煤层采煤机的馈电电缆敷设机构和工作面输送机通道，特别适用于从薄煤层采煤的长壁开采法。
例如，波兰专利申请P.392762公开了一种薄煤层截割装载机，包括配备截割滚筒的两个末端部分和位于二者之间的中间构件，所述截割滚筒的驱动装置设在所述中间构件中。由于截割装载机本身未设置驱动装置来牵引自身沿输送机运动，因此截割装载机借助刨煤机的驱动系统“传动链”来牵引。但是，不像刨煤机，截割装载机在开采过程中必须要有充足的电力供应来驱动截割滚筒和水源来控制粉尘量。因而，需要沿着工作面输送机对馈电电缆进行适当的导向。截割装载机的电缆系统构件位于工作面输送机的上部结构中，所述电缆系统构件缠绕穿过活动滑架，所述活动滑架通过绞车沿着输送机按照截割装载机的工作行程运动，这就引起了操作问题。许多专利说明书公开了以一束电缆的形式敷设采煤机的馈电电缆，例如CN202390033U、CN201874572U或GB1189667。一般地说，这种敷设方式为，在超过采煤工作面长度一半的采煤工作面部分，形成一圈电缆束，其上支路通向采煤机，而下支路被动地敷设在工作面输送机的通道内。形成的电缆束圈通过发明CN201874572U中公开的钢丝绳绞车或带附加双滑轮张紧装置的钢丝绳绞车进行持续张紧。
例如，波兰专利说明书PL191589B1也公开了一种特别适用于移动采煤机的馈电电缆敷设系统，其中电缆通过支座和电缆夹安装在采煤机上，形成一束电缆，而无需电缆敷设模块化机构。这束电缆布置在工作面输送机的通道导槽内，一圈电缆朝向一侧，绕在滑轮中并通过牵引装置张紧。这束电缆通过位于向着通道导槽壁板边缘上的上支座连接在采煤机上，所述电缆圈穿入封闭的通道导槽内时，电缆沿采煤机的整个工作行程布置并至少从顶板和边壁的一侧通过导槽的槽板紧密覆盖。所述电缆圈的另一端穿入所述导槽并通过下支座安装在底部上。但是，这种馈电电缆布置方式需要输送机通道足够高。而且，将电缆布置在低壁上，而不用电缆敷设机构覆盖，这种布置方式风险很高，因为如果在工作面输送机的运行范围内电缆被缠住或损坏，几乎不可能用中高壁上通常采用的方法来修复损坏。
本发明目的在于设计一种薄煤层采煤机的馈电电缆机构和工作面输送机通道，它考虑到了采煤机馈电电缆敷设中可能的最低工作高度，采煤机为全自动化活动，其连接有馈电敷设电缆和张紧器电缆。
本发明机构的本质在于包含采煤机馈电电缆在内的电缆敷设机构的下支路布置在工作面输送机通道的上部、电缆敷设机构张紧滑车传动绞线的导向嵌件上，其中张紧滑车的传动绞线绕在返回轮中，所述返回轮相对工作面输送机的卸载驱动装置隔开一段超过所述工作面输送机长度一半的距离设置，并且连接在工作面输送机通道上，以能够调整纵向位置和张紧程度。
最优选地，张紧滑车传动绞线的牵引绞线和返回绞线水平定向，在工作面输送机通道的上部内相互水平，并位于电缆敷设机构下表面的下面。
在一个优选实施例中，电缆张紧滑车具有刚性盒体，所述盒体的顶面和面向传动绞线驱动装置的正面敞开，盒体内部设有滚柱，滚柱的转动轴与所述传动绞线垂直；电缆张紧滑车还具有牢牢固定在其下板上的固定凸出部，所述固定凸出部从正面看像L形的角钢，用于将张紧滑车与传动绞线的牵引绞线连接起来。
传动绞线优选为圆环链，因而张紧滑车的固定凸出部的端部可穿过所述圆环链牵引绞线链节的各个空隙中。
以此种方式构造的固定凸出部在其端部设有可分离地安装的锁定杆，这样可防止张紧滑车意外断开。
张紧滑车的滚柱具有用于对电缆敷设机构的盖子导向的侧法兰，其中法兰的高度小于构件的高度且法兰的间距大于电缆敷设机构的构件的宽度。
另外，所述机构优选制成电缆敷设机构的张紧滑车传动绞线的返回轮的轴固定到张紧器支座上，所述张紧器可分离牢固地安装到工作面输送机所述通道的上部。
为了能调节返回端的纵向位置和传动绞线的张紧程度，在一侧，张紧器的一组弹簧通过支座固定到返回轮上，而在另一侧，用张紧螺丝到连接工作面输送通道的所述上部的固定阻力支座上。
可用液压缸代替张紧螺丝。
在本发明的另一个实施例中，张紧器可为液压缸，所述液压缸的一端通过支座固定到返回轮上，另一端连接到工作面输送机通道固定阻力支座上，这样传动绞线只能由液压缸张紧，而不使用弹簧。
为了防止电缆朝张紧滑车被拉进通道内，下支路的端部通过用螺丝固定的支座连接到工作面输送机的卸载驱动装置的可连接凹槽上，所述用螺丝固定的支座具有供安装采煤机馈电电缆的通孔。
在一个优选实施例中，所述支座包括用螺丝固定到可连接凹槽上的竖向支撑和在水平面中可转动地安装到所述支撑上的夹紧环，其中用于固定采煤机馈电电缆的头部通过水平螺栓安装在所述夹紧环内，所述头部还包括用于连接电缆敷设机构的构件的连接装置。
所述支座的头部最好应设有中心圆柱形孔，所述圆柱形孔中安装两个纵向切成两半的套管，所述两个半套管的内径分成若干级，所述两个半套管做成能够夹紧电阻电缆并且能防止自身绕所述孔的轴转动；并且所述头部还设有两侧配备销座的两个圆柱形侧孔，用于固定供水管道。
本发明与工作面输送机通道相关的本质在于，在所述通道的上部，设有可分离牢固地安装到所述通道上部两侧的两个导向嵌件，其中设置电缆敷设机构张紧滑车传动绞线的牵引绞线和返回绞线；在中部，所述两个嵌件之间有纵向贯通间隙，所述纵向间隙一侧的传动绞线的牵引绞线的导向嵌件具有纵向贯通狭缝，张紧滑车车体的固定凸出部并靠传动绞线的牵引绞线穿过所述纵向贯通狭缝。
通道装配好后，两个导向嵌件的上表面最好在一个水平面内。
通道优选构造成其上部具有U形托架形式的可更换嵌件，所述嵌件的长度等于工作面输送机凹槽的长度，其中所述两个导向嵌件可分离牢固地固定，所述U形嵌件的至少一个立壁可分离地固定在采煤机传动链导向装置的主体上。
在一个优选实施例中，传动绞线的牵引绞线的导向嵌件的形状类似于丁字钢，在一侧，丁字钢的顶部在其整个长度上与立壁邻接，所述立壁的顶端设置导管装置，所述顶部与立壁交叠并用螺丝固定到其上，而在另一侧，所述顶部向下折叠，在嵌件(或所述上部)的底部和所述向下折叠顶部的水平边缘之间形成贯通狭缝，其中在所述导向嵌件的脚和所述立壁的表面之间设有带支座的可滑动垂直固定的锁，所述支座穿过所述立壁的纵向凹槽，所述锁用于工作面输送机相邻通道的连接和相互固定。
在本发明的一个优选实施例中，所述返回绞线的导向嵌件的形状也类似于角钢，其上部水平设置的架子与所述嵌件(或所述上部)的相应立壁正向连接，而所述竖向架子的端部具有下凸出部，所述凸出部穿过所述嵌件(或所述上部)底部的相应水平凹槽，所述底部从立壁出来，所述立壁的顶端设置导管装置，水平锁板设在所述立壁上并在传动绞线牵引绞线的导向嵌件的锁的下面。
本发明的主要优点涉及电缆敷设机构和工作面输送机通道，即采煤机的馈电电缆的敷设位置较低，且所述馈电电线受到充分保护并用机械方式予以覆盖，因而开采人员在截割硬煤的同时无需在低工作面工作。稳定的张紧装置采用典型的模块化电缆敷设机构能保证电缆敷设机构适当地跟随着采煤机。电缆敷设机构和电缆敷设机构张紧滑车的传动绞线分开设置，因此不会直接影响另一机构的工作，张紧滑车传动绞线的牵引绞线和返回绞线的水平位置位于电缆敷设机构的下面，使得能够尽可能低地定位电缆敷设机构。本发明的电缆敷设机构和工作面输送机通道的所有元件结构紧凑，因此能耐受偶然的机械损坏，将沿工作面输送机长度方向的维护降至最少，这在高度接近或甚至低于1.0m的薄煤层极其作用。采煤机以适当方式运到平巷区域后，进行修理或维护活动。
下面结合附图对本发明进行详细说明，其中：图1为从采空区一侧观察到的带采煤机和电缆敷设机构的工作面输送机的简化图，图2为工作面输送机的一部分的简化截面图，其中包括通道和电缆敷设机构张紧滑车；图3为工作面输送机的一部分的顶视图中的张紧滑车传动绞线的张紧机构；图4为电缆敷设机构的张紧滑车的立体图；图5为电缆敷设机构的张紧滑车的截面图；图6为工作面输送机通道的上部的可更换嵌件；及图7为将采煤机馈电电缆固定到可连接凹槽上的组件。
采煤机1安装在工作面输送机2上并能通过牵引链3在工作面输送机2的运行范围内滑动，所述牵引链3位于所述工作面输送机2的通道5的导杆4的主体上(图1和图2)。采煤机1由安装在电缆敷设机构6中、铺设在工作面输送机2的通道5上的电缆提供的电力和水驱动，所述电缆敷设机构6的一端固定在所述工作面输送机2的卸载驱动装置2a的可连接凹槽7上，另一端固定到采煤机1上。为了实现正确定位所述电缆敷设机构6，所述机构位于所述通道5的上部8a中和所述工作面输送机2的中部；所述机构卷绕在张紧滑车9中，所述张紧滑车9能从所述卸载驱动装置2a沿工作面输送机2的一部分运行范围双向起作用，大致为工作面输送机2运行范围的一半。所述张紧滑车9的牵引通过圆环链形式的传动绞线10实现，所述传动绞线10的牵引绞线11连接到驱动装置(图中未显示，位于工作面以外)上，卷绕在返回轮12中并自返回绞线13上返回。传动链10位于所述通道5的上部8a中，保证所述牵引绞线11和返回绞线13相互平行并位于所述电缆敷设机构6的盖子下面。返回轮12(图3)的安装应保证它能在轴15的有限范围内向张紧器17的支座16运动，张紧器采用一组弹簧的形式，所述一组弹簧的第二端用张紧螺丝18安装到工作面输送机2的通道5的固定阻力支座19上。所述张紧螺丝18可用液压缸代替。不论采煤机1的工作位置和张紧滑车9的位置在工作面输送机2的运行范围的何处，电缆敷设机构6的应力几乎处于稳定水平。张紧滑车9组件构造成其主体20为盒形(图4和图5)，所述主体盒的顶部和传动链10的驱动装置的一侧敞开，并且张紧滑车9组件具有侧面固定凸出部22，所述凸出部22从正面看类似L形角钢，固定在下部的底面21上。固定凸出部22穿过传动链10链节的牵引链11的垂直间隙并受锁定杆23保护，这样能实现张紧滑车9和传动链10的连接运动。张紧滑车9的滚柱24具有侧法兰25，所述侧法兰的高度h小于电缆敷设机构6的构件的高度，所述侧法兰25的间距b大于电缆敷设机构6的构件的宽度。
上部8a包括可更换的U形嵌件26(图2和图6)，所述嵌件26采用长度为b1的刚性托架，所述长度b1等于工作面输送机2凹槽的长度，所述嵌件26内设有可分离牢固地安装的嵌件27和28，所述嵌件26的一个立壁29用螺丝固定到牵引链3的导杆4的主体30上，所述牵引链牵引采煤机沿工作面输送机2的路径运动。所述传动链10的牵引绞线11的导向嵌件27类似于一个丁字钢，在一侧，所述丁字钢顶部31的一侧在整个长度方向上与通道5邻接，边缘32与嵌件26的另一立壁33邻接，所述立壁的顶端设置导管装置34，所述顶部用螺丝35固定到立壁上，而在另一侧，所述顶部31向下折叠，在底部37和所述顶部31向下折叠的边缘38之间形成纵向狭缝36。在脚39和立壁33的表面之间设有带支座41的可滑动纵向固定的锁40，所述支座在所述立壁33的纵向凹槽42中穿过所述立壁33。所述传动链10的返回绞线13的导向嵌件28形状像角钢，所述角钢的上部水平架43通过边缘凸出部正向连接，所述凸出部插入所述嵌件26的一个立壁29的对应孔中，而竖向架子44具有下凸出部45，所述下凸出部45插入所述嵌件26的底部47的水平凹槽46中，所述底部47穿到立壁33的外面。
所述水平锁定板48位于所述锁40的正下方，锁定传动链10的返回绞线13的导向嵌件28，并穿过水平凹槽46。在导向嵌件27和28之间且在嵌件26的中心部分，有一个纵向间隙49，与传动链10的牵引链11连接的张紧滑车9的固定凸出部22穿过所述纵向间隙49。如图所示，上部水平架43与顶部31在同一水平面上，这能保证张紧滑车9在所述通道5的上部8a顺利运动且电缆敷设机构6的下支路6b水平布置在上支路6a的下面。
为确保电缆敷设机构6能正常运行，将其端部连接到工作面输送机2的卸载驱动装置2a的可连接凹槽7上很重要。为此，使用支座50(图7)，所述支座50包括用螺丝52固定到可连接凹槽7的主体上的竖向支撑51、在水平面中可转动地安装到所述支撑31上的夹紧环53和头部55的水平螺栓54，其中电缆布设在所述头部55中，然后再布设在电缆敷设机构6中。所述头部55设有一个中心孔56，所述中心孔中安装两个半个的套管57，所述两个半个的套管的内径分成若干级，所述两个半个的套管通过机械方式(例如使用锁紧螺丝)锁定以防止其在安装软电缆后在底座中转动。而且，所述头部55具有供水电缆使用的两个圆柱形侧孔58，侧孔的两端设有销座59用于可转动地安装供水电缆的端部。所述头部55还配备连接体60，所述连接体60用于将所述头部固定到电缆敷设机构6的构件上。
在工作面输送机2通道的下部8b，设有高压液压馈电电缆用于为顶部支撑和控制电缆供电。
以上提出的本发明实施例并未详尽论述本发明在电缆敷设机构和工作面输送机通道构造方面的各种可能。例如，所述通道的上部可以不为可更换的嵌件，而是从整体上像紧凑结构的嵌入件。本发明还适用于张紧滑车张紧构件的机构，其中各种元件可起到一组弹簧、或可能是棘爪结构的张紧器的各种作用。

Claims (18)

1.一种薄煤层采煤机的馈电电缆敷设机构，所述机构包括位于工作面输送机通道中的接头连接构件、采煤机馈电电缆、采煤机馈电电缆接头、工作面输送机接头及馈电电缆敷设机构的张紧组件，所述张紧组件具有张紧滑车，所述张紧滑车安装在工作面输送机上并能在其一半长度上滑动，馈电电缆敷设机构连接采煤机的上支路卷绕在所述张紧组件中，其特征在于，馈电电缆敷设机构/6/含电缆的下支路/6b/设在工作面输送机/2/通道/5/的上部/8a/中、在张紧滑车/9/传动绞线/10/的导向嵌件/27,28/上，馈电电缆敷设机构/6/的上支路/6a/卷绕在所述张紧滑车/9/中，其中馈电电缆敷设机构/6/的张紧滑车/9/的传动绞线/10/卷绕在相应的返回轮/12/上，所述返回轮相对卸载驱动装置/2a/隔开一段大于工作面输送机/2/一半长度的距离设置并安装在工作面输送机/2/通道/5/的上部/8a/中，这样能够对纵向位置和张紧程度进行调节。
2.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，张紧滑车/9/的传动绞线/10/的牵引绞线/11/和返回绞线/13/相互平行并在电缆敷设机构/6/的下表面下面水平地定向在工作面输送机/2/的通道/5/的上部/8a/中。
3.根据权利要求1或2所述的机构，其特征在于，电缆敷设机构/6/的张紧滑车/9/具有刚性盒体/20/，所述盒体的顶部和面向传动绞线/10/的驱动装置的正面敞开，所述盒体内设有滚柱/24/，所述盒体下部的底面/24/牢固安装有固定凸出部/22/，所述固定凸出部/22/从正面看类似于L形角钢，用于连接传动绞线/10/的牵引绞线/11/。
4.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，传动绞线/10/为圆环链，固定凸出部/22/的端部穿过所述圆环链牵引绞线/11/链节的相应空隙中。
5.根据权利要求3或4所述的机构，其特征在于，所述固定凸出部/22/配备有可分离地安装的锁定杆/23/。
6.根据权利要求3所述的机构，其特征在于，张紧滑车/9/的滚柱/24/的侧法兰/25/的高度/h/小于馈电电缆敷设机构/6/的构件/6a，6b/的高度，间距/b/大于馈电电缆敷设机构/6/的构件/6a，6b/的宽度。
7.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，电缆敷设机构/6/的张紧滑车/9/的传动绞线/10/的返回轮/12/的轴固定到张紧器/17/的支座/16/上，所述支座可分离牢固地接到工作面输送机/2/的所述通道/5/上。
8.根据权利要求7所述的机构，其特征在于，所述张紧器/17/采用一组弹簧的形式，一侧通过支座/16/连接返回轮/12/，在另一侧，用张紧螺丝/18/固定到工作面输送机/2/的通道/5/的固定阻力支座/19/上。
9.根据权利要求8所述的机构，其特征在于，所述机构设有液压缸而不是张紧螺丝/18/。
10.根据权利要求7所述的机构，其特征在于，所述张紧器/17/为液压缸，第一端通过支座/16/固定在返回轮/12/上，第二端连接到工作面输送机/2/的通道/5/的固定阻力支座/19/上。
11.根据权利要求1所述的机构，其特征在于，馈电电缆敷设机构/6/下部/6a/的端部通过用螺丝固定的支座固定到工作面输送机/2/的卸载驱动装置/2a/的可连接凹槽/7/上，所述用螺丝固定的支座/50/具有通孔/56，58/供采煤机/1/的馈电电缆穿过。
12.根据权利要求1或11所述的机构，其特征在于，所述支座/50/包括用螺丝/52/固定到可连接凹槽/7/上的竖向支撑/51/和在水平面中可转动地连接到所述支撑/51/上的夹紧环/53/，其中头部/55/通过水平螺栓/54/安装用于固定采煤机/1/的馈电电缆，所述头部还包括用于连接电缆敷设机构/6/的构件的连接体/60/。
13.根据权利要求12所述的机构，其特征在于，所述支座/50/的头部/55/设有一个中心圆柱形孔/56/，所述圆柱形孔/56/中安装两个纵向切成两半的套管/57/，所述两个半个的套管的内径分成若干级并且通过机械方式锁定以防绕所述孔的轴转动，所述中心孔用于固定柔性电缆；并且所述头部还设有两端配备销座/59/的两个圆柱形侧孔/58/，用于固定供水电缆。
14.一种薄煤层采煤机工作面输送机通道，在采空区一侧安装在工作面输送机上，配备有定位采煤机牵引链的导槽、用于为电缆、供水和液压管道敷设机构导向的上部和下部、带对准工作面输送机的支架的牵引装置的接头，其特征在于，所述通道的上部/8a/具有两个导向嵌件/27,28/，所述两个导向嵌件可分离牢固地安装在所述上部/8a/的两侧，所述上部/8a/内有馈电电缆敷设机构/6/的张紧滑车/9/的传动绞线/10/的牵引绞线/11/和返回绞线/13/，其中在导向嵌件/27,28/之间且在其中心部分，有一个纵向间隙/49/，纵向间隙/49/一侧的传动绞线/10/的牵引绞线/11/的导向嵌件/27/具有纵向狭缝/36/，所述张紧滑车/9/的主体/20/的凸出部/22/穿过所述狭缝，用于连接传动绞线/10/的牵引绞线/11/。
15.根据权利要求14所述的通道，其特征在于，安装完成后，两个嵌件/27,28/的上表面在同一水平面上。
16.根据权利要求14或15所述的通道，其特征在于，所述通道的上部/8a/设有一个可更换的嵌件/26/，所述嵌件/26/采用刚性U形托架，所述托架长度/b1/等于工作面输送机/2/凹槽的长度，所述嵌件/26/中设有可分离地牢固地安装的两个导向嵌件/27,28/，其中所述嵌件/26/的至少一个立壁/29/可分离地安装在牵引链/3/的导杆/4/的主体上。
17.根据权利要求16所述的通道，其特征在于，传动绞线/10/的牵引绞线/11/的导向嵌件/27/的外形类似于丁字钢，所述丁字钢顶部/31/的一侧边缘/32/在其整个长度上与立壁/33/邻接，所述立壁/33/的顶部端设置导管装置/34/，所述顶部与立壁交叠/33/并用螺丝/35/固定到其上，在另一侧，所述顶部向下折叠，所述嵌件/26/或上部/8a/的底部/37/与所述向下折叠的顶部/31/的边缘/38/之间有一个贯通的纵向狭缝/36/，其中所述脚/39/与所述立壁/33/的表面之间设有可滑动安装的锁/40/，所述锁/40/的支座/41/能沿所述立壁/33/的纵向凹槽/42/在立壁/33/中穿行。
18.根据权利要求16所述的通道，其特征在于，所述传动绞线/10/的返回绞线/13/的导向嵌件/28/的外形类似于角钢，其上部架子/43/与立壁/29/正向连接，而所述立壁/44/的端部具有下凸出部/45/，所述下凸出部穿过嵌件/26/底部/47/上的相应水平凹槽/46/，所述底部/47/穿过立壁/33/出来，所述立壁/33/的顶端设置导管装置/34/，所述水平锁定板/48/穿过所述立壁并位于传动绞线/10/的牵引绞线/11/导向嵌件/27/的所述锁/40/的下面。
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