CN106089196A - 一种改进的采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进的采煤机，其包括滚筒和机身，滚筒位于机身前后两端，通过支撑臂连接于机身，机身上有液压缸控制支撑臂的升降高度，液压缸的油路中装有力传感器，位于机身内部，滚筒与支撑臂之间有挡板，挡板内有喷气孔，挡板可在一定角度范围内摆动，由位于支撑臂上的步进电机末端的齿轮提供动力，滚筒由支撑臂末端的驱动电机带动变速箱提供动力，机身中部是控制箱和气泵，控制箱控制整个采煤机的工作过程，并对提供进退的电机输出控制信号，此种采煤机改进合理。

Description

一种改进的采煤机

技术领域

本发明涉及一种用于一种改进的采煤机，主要思路是通过对作用于滚筒臂的液缸的油路加装一个力传感器来测量开采中不同煤层的硬度，然后再控制箱中添加一个变速装置来实现速度的改变，二者结合使得采煤效率更高。

背景技术

我国现有的对采煤机的改进大多在牵引力、工作刀等方面进行，对不同硬度的煤层采用更换工作刀的方式，使得在遇到不同煤层时的工作效率降低，需要停工更换工作刀。

发明内容

本发明针对现有的技术问题，提供一种改进的采煤机，目的是控制电脑通过记录并实时处理磁通门传感器输出的数据得到相应时刻的磁场三维模型，然后通过对多个三维模型处理后得到最终的支撑剂在煤层中的分布情况，拟解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改进的采煤机，包括滚筒和机身，其特征在于，所述的滚筒为两个，且分别采用支撑臂铰接于机身两端，滚筒通过滚筒臂下端的驱动电机带动，驱动电机输出端有齿轮变速箱和速度传感器，所述的滚筒为双层设计，滚筒上设有切刀，切刀为类圆柱外形，刀刃朝向前端，具有一定弧度，所述的滚筒与支撑臂之间设置有挡板，所述的挡板可在一定角度范围内摆动，所述的挡板的摆动由位于支撑臂上的步进电机末端的齿轮提供动力，所述的挡板内部有气体喷出孔，所述的机身两端下部有液压缸，且所述液压缸通过轴铰接于机身，所述液压缸用于控制支撑臂的升降高度，液压缸的油路上装有力传感器，油路均位于机身内部，机身中部设置有控制箱和气泵，控制箱控制整个采煤机的工作过程，并对采煤机提供进退的牵引电机输出控制信号。

进一步，作为优选，所述的支撑臂的一端设置有转轴，所述滚筒通过销键安装在转轴上，所述的支撑臂的另一端设置有两个铰接孔，其中一个铰接孔铰接设置在所述机身上，另一个铰接孔通过轴铰接设置在所述的液压缸的活塞杆上。

进一步，作为优选，所述支撑臂上设置有两个气管接口。

进一步，作为优选，所述的机身上设置有多个气管接口。

进一步，作为优选，所述挡板上设置有轴承孔，所述挡板通过所述轴承孔安装在滚筒的转轴外壳上，所述的挡板的外侧圆周上设置有齿轮，所述的挡板的外侧设置有气管接口，所述的挡板的内侧设置有与该气管接口连通的多个气体喷出孔。

进一步，作为优选，所述的气泵通过气泵座上的螺栓孔固定安装在所述机身上。

此外，本发明提供了一种改进的采煤机进行采煤的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）、采煤机的安装与调试；

（2）、采煤机的现场实验；

其中，所述步骤（1）具体为：

a、把挡板通过轴承安装到滚筒转轴外壳处，将气管接好，然后将滚筒安装到转轴上，并装好销键，确保滚筒能与轴同步转动，安装好驱动电机、齿轮变速箱和速度传感器于滚筒壁上，前后两组滚筒均安装好；

b、将机身固定好，然后通过轴将前后两个滚筒臂安装到机身两端；

c、将油缸通过轴铰接装好到机身两端底部位置，另一端连接于滚筒臂底端；

e、将气管连接好，安装好其余两端的零部件后，将气体管路连接到中部气泵中，连接前确认气体压力传感器安装好，将其他管路汇集到机身中部位置，连接到控制箱内部；

f、安装完毕后，通过液缸来调整控制臂的高度，此时通过控制箱内的程序调整控制挡板转动的步进电机的转动，使挡板无论在滚筒臂在何种角度都能保证向前，避免钻采下的煤块往后四散，打开气泵，观察管道连接处是否连接好，观察电脑端气体压力传感器的读数是否平稳；

g、关闭滚筒驱动电机，通过液缸，使得滚筒臂在一定角度，对滚筒施加不同的较大的水平方向的朝向机身的力，来模拟在钻采过程中遇到不同硬度的煤层时滚筒受到不同的力，由于滚筒臂姿态的保持由机身底部液缸完成，因而会使得液缸负载发生变化，即内部油压发生变化，通过油路中的力传感器可以反馈到控制箱中，以此来调节牵引电机对采煤机的牵引速度和滚筒转速，不断调节，使得挡板的转动和滚筒转速及采煤机前进速度根据外部煤层的变化来适当变化。

进一步，所述步骤（2）具体为：

a、根据实际情况将采煤机安装好，放到一个已知煤层硬度的采煤井中；

b、根据调试内容，对改进后的采煤机进行实际试验，并记录相应的试验数据；

c、实际测试结束后，根据采集到的数据进行分析并做进一步的改进优化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）挡板根据滚筒臂的高度通过步进电机进行调节，保证其始终保持朝向钻进的方向，挡板内测有气体喷头，能降低工作刀的工作温度，延长使用寿命；

（2）工作刀呈类圆柱形设计，能减小煤层的阻力，较容易的切入到煤层中，同时刀刃有一定的弧度保证其使用寿命；

（3）油路中的力传感器可以根据滚筒受到不同的力来给控制箱以信号，控制箱根据反馈信息对变速箱传递控制信息，使得采煤机的转速和钻速得到调整 ，保证钻采效率同时合理利用钻头，延长其使用寿命；

（4）速度传感器能实时检测驱动电机的转速，对实际工况有一定的反馈，结合油路中力传感器的反馈信息，如果反馈数据突变后在一定时间内维持，则可判定遇到的煤层硬度 发生变化，控制箱可输出新的控制信息进行调整，速度传感器和力传感器结合避免当滚筒臂与机身处于同一水平线时油路反馈不准确造成判断失误，造成事故。

综上所述，本发明设计合理，控制电脑作为整个系统的控制端，多个磁通门传感器对称布置且实时检测，通过算法设计能较好的实现三维成像，得出相应结论。

附图说明

图1是本发明的总体外观图；

图2是本发明的滚筒支撑臂图；

图3是本发明的滚筒挡板图；

图4是本发明的滚筒图；

图5是本发明的气泵图；

图6是本发明的变速箱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种改进的采煤机，包括滚筒1和机身2，滚筒1的动力由位于滚筒臂末端的驱动电机3提供，滚筒1为双层设计，滚筒1上有切刀4，切刀4为类圆柱外形，刀刃朝向前端，有一定弧度，滚筒1位于机身2前后两端，通过支撑臂5通过轴6铰接于机身2两端，滚筒1通过滚筒臂下端的驱动电机3的输出端有齿轮变速箱7和速度传感器，滚筒1与支撑臂5之间有挡板8，挡板可在一定角度范围内摆动，由位于支撑臂5上的步进电机末端的齿轮9提供动力，挡板8内部有气体喷出孔10，机身两端下部有液压缸11，通过轴12和轴13铰接于机身2和支撑臂5，用于控制支撑臂5的升降高度，液压缸11的油路上装有力传感器，油路均位于机身2内部，机身中部是控制箱14和气泵15，控制箱14控制整个采煤机的工作过程，并对采煤机提供进退的牵引电机输出控制信号。

其中，支撑臂5的一端设置有转轴19，所述滚筒1通过销键安装在转轴19上，所述的支撑臂5的另一端设置有两个铰接孔（如图2），其中一个铰接孔铰接设置在所述机身2上，另一个铰接孔通过轴13铰接设置在所述的液压缸的活塞杆上。 所述支撑臂5上设置有两个气管接口18、21。所述的机身上设置有多个气管接口22。如图3，所述挡板8上设置有轴承孔16，所述挡,8通过所述轴承孔16安装在滚筒1的转轴外壳上，所述的挡板8的外侧圆周上设置有齿轮，所述的挡板8的外侧设置有气管接口17，所述的挡板8的内侧设置有与该气管接口连通的多个气体喷出孔10。如图5，所述的气泵通过气泵座上的螺栓,24固定安装在所述机身2上。

此外，本发明提供了一种采用本发明的改进的采煤机的采煤方法，其包括以下步骤：

（1）、采煤机的安装与调试；

（2）、采煤机的现场实验；

其中，所述步骤（1）具体为：

a、把挡板8通过轴承孔16安装到滚筒转轴外壳处，将气管接口17与接口18接好，然后将滚筒2安装到转轴19上，并装好销键，确保滚筒2能与轴19同步转动，用螺栓20安装好驱动电机3、齿轮变速箱7和速度传感器于滚筒支撑臂5上，前后两组滚筒均安装好；

b、将机身2固定好，然后通过轴6将前后两个滚筒臂5安装到机身2两端；

c、将油缸11通过轴12铰接装好到机身两端底部位置，另一端通过轴13连到滚筒臂5底端；

e、将气管接口21和接口22连接好，安装好其余两端的零部件后，将气体管路连接到中部气泵15气体的接口23上，气泵通过螺栓孔24的螺栓连接到机身上，连接前确认气体压力传感器安装好，将其他管路汇集到机身2中部位置，通过螺栓25连接到控制箱内部（齿轮变速箱中26电机转轴输入端，转轴27为变速输出端）；

f、安装完毕后，通过液缸11来调整支撑臂5的高度，此时通过控制箱内的程序调整控制挡板8转动的步进电机9的转动，使挡板8无论在滚筒臂在何种角度都能保证向前，避免钻采下的煤块往后四散，打开气泵15，观察管道连接处是否连接好，观察电脑端气体压力传感器的读数是否平稳；

g、关闭滚筒驱动电机3，通过液缸11，使得滚筒臂5固定在一定角度，对滚筒1施加不同的较大的水平方向的朝向机身2的力，来模拟在钻采过程中遇到不同硬度的煤层时滚筒受到不同的力，由于滚筒支撑臂5姿态的保持由机身底部液缸11完成，因而会使得液缸负载发生变化，即内部油压发生变化，通过油路中的力传感器可以反馈到控制箱中，以此来调节牵引电机对采煤机的牵引速度和滚筒1转速，不断调节，使得挡板8的转动和滚筒1转速及采煤机前进速度根据外部煤层的变化来适当变化；

所述步骤（2）具体为：

a、根据实际情况将采煤机安装好，放到一个已知煤层硬度的采煤井中；

b、根据调试内容，对改进后的采煤机进行实际试验，并记录相应的试验数据；

c、实际测试结束后，根据采集到的数据进行分析并做进一步的改进优化。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种改进的采煤机，包括滚筒和机身，其特征在于，所述的滚筒为两个，且分别采用支撑臂铰接于机身两端，滚筒通过滚筒臂下端的驱动电机带动，驱动电机输出端有齿轮变速箱和速度传感器，所述的滚筒为双层设计，滚筒上设有切刀，切刀为类圆柱外形，刀刃朝向前端，具有一定弧度，所述的滚筒与支撑臂之间设置有挡板，所述的挡板可在一定角度范围内摆动，所述的挡板的摆动由位于支撑臂上的步进电机末端的齿轮提供动力，所述的挡板内部有气体喷出孔，所述的机身两端下部有液压缸，且所述液压缸通过轴铰接于机身，所述液压缸用于控制支撑臂的升降高度，液压缸的油路上装有力传感器，油路均位于机身内部，机身中部设置有控制箱和气泵，控制箱控制整个采煤机的工作过程，并对采煤机提供进退的牵引电机输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的一种改进的采煤机，其特征在于：所述的支撑臂的一端设置有转轴，所述滚筒通过销键安装在转轴上，所述的支撑臂的另一端设置有两个铰接孔，其中一个铰接孔铰接设置在所述机身上，另一个铰接孔通过轴铰接设置在所述的液压缸的活塞杆上。

3.根据权利要求2所述的一种改进的采煤机，其特征在于：所述支撑臂上设置有两个气管接口。

4.根据权利要求3所述的一种改进的采煤机，其特征在于：所述的机身上设置有多个气管接口。

5.根据权利要求1所述的一种改进的采煤机，其特征在于：所述挡板上设置有轴承孔，所述挡板通过所述轴承孔安装在滚筒的转轴外壳上，所述的挡板的外侧圆周上设置有齿轮，所述的挡板的外侧设置有气管接口，所述的挡板的内侧设置有与该气管接口连通的多个气体喷出孔。

6.根据权利要求1所述的一种改进的采煤机，其特征在于：所述的气泵通过气泵座上的螺栓孔固定安装在所述机身上。

7.利用权利要求1-6任意一项所述的一种改进的采煤机进行采煤的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）、采煤机的安装与调试；

（2）、采煤机的现场实验；

其中，所述步骤（1）具体为：

a、把挡板通过轴承安装到滚筒转轴外壳处，将气管接好，然后将滚筒安装到转轴上，并装好销键，确保滚筒能与轴同步转动，安装好驱动电机、齿轮变速箱和速度传感器于滚筒壁上，前后两组滚筒均安装好；

b、将机身固定好，然后通过轴将前后两个滚筒臂安装到机身两端；

c、将油缸通过轴铰接装好到机身两端底部位置，另一端连接于滚筒臂底端；

e、将气管连接好，安装好其余两端的零部件后，将气体管路连接到中部气泵中，连接前确认气体压力传感器安装好，将其他管路汇集到机身中部位置，连接到控制箱内部；

f、安装完毕后，通过液缸来调整控制臂的高度，此时通过控制箱内的程序调整控制挡板转动的步进电机的转动，使挡板无论在滚筒臂在何种角度都能保证向前，避免钻采下的煤块往后四散，打开气泵，观察管道连接处是否连接好，观察电脑端气体压力传感器的读数是否平稳；

g、关闭滚筒驱动电机，通过液缸，使得滚筒臂在一定角度，对滚筒施加不同的较大的水平方向的朝向机身的力，来模拟在钻采过程中遇到不同硬度的煤层时滚筒受到不同的力，由于滚筒臂姿态的保持由机身底部液缸完成，因而会使得液缸负载发生变化，即内部油压发生变化，通过油路中的力传感器可以反馈到控制箱中，以此来调节牵引电机对采煤机的牵引速度和滚筒转速，不断调节，使得挡板的转动和滚筒转速及采煤机前进速度根据外部煤层的变化来适当变化。

8.根据权利要求7所述的采煤方法，其特征在于：所述步骤（2）具体为：

a、根据实际情况将采煤机安装好，放到一个已知煤层硬度的采煤井中；

b、根据调试内容，对改进后的采煤机进行实际试验，并记录相应的试验数据；

c、实际测试结束后，根据采集到的数据进行分析并做进一步的改进优化。