CN107130963B - 一种竖井全液压装岩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竖井全液压装岩机，包括吊盘及固定系统、装岩机旋转系统、液压驱动系统、装岩机操控系统和液压装岩系统，吊盘及固定系统由地面稳车集控通过吊盘悬吊钢丝绳悬吊在井筒内，装岩机旋转系统安装在吊盘及固定系统之上，液压驱动系统安装在下层吊盘上；液压装岩系统及装岩机操控系统均安装在装岩机旋转系统的主架上，各种液压系统及供电系统通过高压胶管和电缆与各系统之间进行连接。本发明提供了一个全新的立井全液压智能装岩装备，能够实现竖井装岩的安全高效及节能环保，提高了立井施工速度，具有广泛的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿山机械，具体涉及一种竖井全液压装岩机。
背景技术
在现有竖井施工技术中，爆破后装岩方式主要有人工装岩、气动式中心回转抓岩机装岩、液动式中心回转抓岩机装岩等方式。人工装岩占用人员较多，劳动强度大，安全环境较差已很少采用。气动中心回转装岩机械装岩，采用压风作为动力，抓斗与支架通过钢丝绳连接，噪声大、耗能高、作业环境差、效率低。液动式中心回转式抓岩机装岩，抓斗与支架采用钢丝绳柔性连接，抓取位置难以控制，提升速度慢、效率较低，没有得到成功应用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种竖井全液压装岩机，从而解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供了一种竖井全液压装岩机，包括吊盘及固定系统、装岩机旋转系统、液压驱动系统、装岩机操控系统和液压装岩系统，所述吊盘及固定系统由地面稳车集控通过吊盘悬吊钢丝绳悬吊在井筒内，所述装岩机旋转系统安装在所述吊盘及固定系统之上，所述液压驱动系统安装在下层吊盘上；所述液压装岩系统及所述装岩机操控系统均安装在所述装岩机旋转系统的主架上，各种液压系统及供电系统通过高压胶管和电缆与各系统之间进行连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述吊盘及固定系统包括上层吊盘、下层吊盘和上下吊盘连接立柱，吊盘上下各均布3个支撑油缸和撑靴，所述上层吊盘与所述下层吊盘通过所述上下吊盘连接立柱相连，所述撑靴连接在所述支撑油缸前端部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述装岩机旋转系统包括旋转底座、旋转圆盘、旋转圆盘外齿圈、旋转驱动密封圈和行人通道，所述旋转底座通过螺柱和焊接固定在所述下层吊盘上，所述旋转圆盘固定在所述旋转底座上，滚动轴承安放于滚动轴承支撑槽内，所述旋转驱动密封圈安装在所述旋转底座与所述旋转圆盘之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液压装岩系统由大臂、伸缩臂、辅助小臂、装载挖斗及操控室组成，所述大臂的一端通过铰链连接于所述旋转底座上，同时通过铰接连接所述辅助小臂，所述大臂的另一端连接所述伸缩臂，所述伸缩臂的一端通过固定伸缩油缸连接所述大臂，所述伸缩臂的另一端连接所述装载挖斗，所述装载挖斗的一端通过销轴连接所述伸缩臂，所述辅助小臂的一端铰接于所述装岩机旋转系统上，另一端铰接于所述大臂上，所述操控室固定于所述装岩机旋转系统主架上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液压驱动系统包括驱动电机、液压油箱、各种控制阀、管路、电气系统和降温系统，各种管路通过高压软管与所述液压装岩系统和所述装岩机操控系统连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述装岩机操控系统包括控制所述大臂伸缩和上下移动的手柄，控制所述大臂水平移动的手柄，控制所述装载挖斗收放的手柄及控制旋转系统自由旋转的手柄。
本发明所达到的有益效果是：
本发明适用于煤矿、金属矿山、非金属矿山、地铁垂直进出口、隧道垂直竖井等不同规格的竖井快速装岩出渣。
本发明采用全液压智能控制系统，与传统风动中心回转抓岩机相比，具有传动效率高，节能50％以上，噪声低，改善井下施工环境，节能环保等优点。
本发明与其他液压中心回转抓岩机相比，伸缩臂与大臂，大臂与旋转机构均为刚性连接，装载挖斗与伸缩臂销轴铰接，实现了水平、垂直移动、装载挖斗收放准确高效快速，可提高装岩速度50％以上。
本发明的挖斗与伸缩臂采用销轴连接，可以实现快速更换挖斗为破碎冲击器，具有卧底、修帮等功能，实现一机多用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明全液压装岩机结构示意图；
图2为本发明全液压装岩机平面示意图；
图3为本发明全液压装岩机吊盘及固定支撑结构示意图；
图4为本发明全液压装岩机吊盘及固定支撑平面示意图；
图5为本发明全液压装岩机旋转系统结构示意图；
图6为本发明全液压装岩机旋转系统平面示意图；
图7为本发明全液压装岩机装岩系统结构示意图；
图8为本发明全液压装岩机装岩系统平面示意图；
图中：1、吊盘及固定系统；2、装岩机旋转系统；3、液压驱动系统；4、装岩机操控系统；5、液压装岩系统；6、吊盘悬吊钢丝绳；7、提升钢丝绳；8、混凝土永久井壁；9、岩石井壁；10、爆破后矸石；11、矸石吊桶；12、吊盘连接立柱；13、吊盘上下出口；14、挖斗；15、旋转驱动装置；101、上层吊盘；102、下层吊盘；103、上下吊盘连接立柱；104、支撑；105、撑靴；106、混凝土井壁；107、固定伸缩油缸；201、旋转圆盘；202、旋转底座；203、驱动电机；204、驱动齿轮；205、密封圈；206、旋转圆盘外齿圈；207、滚动轴承；208、滚动轴承槽；209、操作室；210、行人通道；301、大臂；302、伸缩臂；303、辅助小臂；304、装载挖斗；305、挖装系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-8所示，本发明提供一种竖井全液压装岩机，包括吊盘及固定系统1、装岩机旋转系统2、液压驱动系统3、装岩机操控系统4和液压装岩系统5，吊盘及固定系统1由地面稳车集控通过吊盘悬吊钢丝绳5悬吊在井筒内，装岩机旋转系统2安装在吊盘及固定系统1之上，液压驱动系统3安装在下层吊盘102上；液压装岩系统5及装岩机操控系统4均安装在装岩机旋转系统2的主架上，各种液压系统及供电系统通过高压胶管和电缆与各系统之间进行连接。
吊盘及固定系统1包括上层吊盘101、下层吊盘102和上下吊盘连接立柱103，吊盘上下各均布3个支撑油缸104和撑靴105，上层吊盘101与下层吊盘102通过上下吊盘连接立柱103相连，撑靴105连接在支撑油缸104前端部。
装岩机旋转系统2包括旋转底座202、旋转圆盘201、旋转圆盘外齿圈206、旋转驱动密封圈205和行人通道210，旋转底座202通过螺柱和焊接固定在下层吊盘102上，旋转圆盘201固定在旋转底座202上，滚动轴承207安放于滚动轴承支撑槽208内，旋转驱动密封圈205安装在旋转底座202与旋转圆盘201之间。
液压装岩系统5由大臂301、伸缩臂302、辅助小臂303、装载挖斗304及操控室209组成，大臂301的一端通过铰链连接于旋转底座202上，同时通过铰接连接辅助小臂303，大臂301的另一端连接伸缩臂302，伸缩臂302的一端通过固定伸缩油缸107连接大臂301，伸缩臂302的另一端连接装载挖斗304，装载挖斗304的一端通过销轴连接伸缩臂302，辅助小臂303的一端铰接于装岩机旋转系统2上，另一端铰接于大臂301上，操控室209固定于装岩机旋转系统2主架上。
液压驱动系统3包括驱动电机203、液压油箱、各种控制阀、管路、电气系统和降温系统，各种管路通过高压软管与液压装岩系统5和装岩机操控系统4连接。
装岩机操控系统4包括控制大臂301伸缩和上下移动的手柄，控制大臂301水平移动的手柄，控制装载挖斗304收放的手柄及控制旋转系统自由旋转的手柄。
该装置是一种竖井全液压装岩机，如图1、图2所示，本发明所述全液压装岩机包括吊盘及固定支撑系统1、装岩机旋转系统2、液压驱动系统3、装岩机操控系统4、装岩系统5等组成。吊盘及固定支撑系统由地面悬吊钢丝绳6，通过地面稳车集控，实现吊盘在井筒内上下移动，旋转系统2，上端固定在下吊盘上，下部安装联接装岩机操控系统4及装岩系统5，液压驱动系统3，安装在下层吊盘上，其上动力电缆通过稳绳6悬吊联接地面供电系统。通过各种控制阀及液压管路与装岩系统5与操控系统4联接。
如图3、图4所示，全液压装岩机吊盘及固定支撑系统，由上层吊盘101，下吊盘102，上下层吊盘连接立柱103，固定吊盘伸缩油缸104，固定吊盘撑靴105组成。利用地面集控稳车，通过吊盘悬吊钢丝绳使吊盘移动至指定位置后，启动液压驱动系统3，通过调节伸缩油缸104达到固定吊盘目的，为防止误操作或管路故障而造成伸缩油缸位移和支撑力变小，可设计闭锁装置实现上述目的。
如图5、图6所示，全液压装岩机旋转系统包括：旋转圆盘201、旋转底座202、旋转驱动电机203、旋转驱动齿轮204、旋转圆盘201与旋转底座202之间的密封圈205、旋转圆盘外齿圈206、滚动轴承207、轴承槽208、操控室209组成。所述旋转圆盘201，安装在旋转底座202上，下部安装联接装岩系统210，操控室209，所述旋转底座202安装在下层吊盘101上，与吊盘用螺栓和焊接成一个整体，其内部设有滚动轴承槽208，沿圆周360°布置，槽内安装滚动轴承207，旋转底座202与旋转圆盘之间安设密封圈205。所述驱动电机203通过轴与旋转底座和吊盘安装一起，其轴上驱动齿轮204与旋转圆盘201的外齿圈206互相齿合，通过驱动电机203转动带动驱动齿轮204与旋转外齿圈206共同作业下实现全液压装岩机在井筒内360°快速自由转动。
如图7、图8所示，全液压装岩机装岩系统3，包括大臂301、伸缩臂302，辅助小臂303、装载挖斗304、操控系统305组成。大臂上部联接于旋转系统2的主架上，下部联接伸缩臂302及装载挖斗304，同时大臂上部通过铰接于辅助小臂303；辅助小臂303一端联接大臂301，另外一端连接旋转系统的主架上，操控室305亦安装在旋转系统的主架上。通过控制辅助小臂303及伸缩臂的油缸行程来实现装岩系统的水平方向和垂直方向的位移，通过调节装载挖斗上油缸的伸缩，实现装载挖斗抓取矸石及收放的功能。
如图1、图2所示，全液压装岩机操控系统4包括：操作室、操作台、液晶显示器、各种操作手柄、电源控制按钮等。操作室安装在旋转系统的主架上，液压系统和供电电缆通过各种高压胶管、电缆与液压驱动系统3与装岩系统5及吊盘上电源相连接。通过在操控室操作各种手柄，实现对全液压装岩机控制。
本发明的工作过程如下：
如图1、图2、图3、图4所示，吊盘及设备固定过程。利用地面稳车集控系统，通过吊盘悬吊钢丝绳6，将吊盘及固定支撑系统、装岩设备上下移动至指定位置，开启液压系统3，操作控制系统的控制按钮，调节固定伸缩油缸104及撑靴行程，实现吊盘和装岩设备的整体固定。
如图1、图2、图5、图6所示，通过操作操控系统5内的手柄改变伸缩臂302、辅助臂303,、装载挖斗304上的油缸行程，实现大臂垂直上下、水平径向移动及装载挖斗304的收放，同时可操作驱动电机驱动旋转系统的手柄按钮，在井筒内实现360°的自由旋转，完成不同方位的装岩工作。
随着一个施工装岩循环的完成，操作各种手柄按钮，收回支撑油缸，利用地面集控稳车悬吊系统，下移吊盘及固定支撑系统和装岩设备，进行下一个循环，以此类推。
本发明所达到的有益效果是：
本发明适用于煤矿、金属矿山、非金属矿山、地铁垂直进出口、隧道垂直竖井等不同规格的竖井快速装岩出渣。
本发明采用全液压智能控制系统，与传统风动中心回转抓岩机相比，具有传动效率高，节能50％以上，噪声低，改善井下施工环境，节能环保等优点。
本发明与其他液压中心回转抓岩机相比，伸缩臂与大臂，大臂与旋转机构均为刚性连接，装载挖斗与伸缩臂销轴铰接，实现了水平、垂直移动、装载挖斗收放准确高效快速，可提高装岩速度50％以上。
本发明的挖斗与伸缩臂采用销轴连接，可以实现快速更换挖斗为破碎冲击器，具有卧底、修帮等功能，实现一机多用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种竖井全液压装岩机，包括吊盘及固定系统(1)、装岩机旋转系统(2)、液压驱动系统(3)、装岩机操控系统(4)和液压装岩系统(5)，其特征在于，所述吊盘及固定系统(1)由地面稳车集控通过吊盘悬吊钢丝绳(6)悬吊在井筒内，所述装岩机旋转系统(2)安装在所述吊盘及固定系统(1)之上，所述液压驱动系统(3)安装在下层吊盘(102)上；所述液压装岩系统(5)及所述装岩机操控系统(4)均安装在所述装岩机旋转系统(2)的主架上，各种液压系统及供电系统通过高压胶管和电缆与各系统之间进行连接；所述吊盘及固定系统(1)包括上层吊盘(101)、下层吊盘(102)和上下吊盘连接立柱(103)，吊盘上下各均布3个支撑油缸(104)和撑靴(105)，所述上层吊盘(101)与所述下层吊盘(102)通过所述上下吊盘连接立柱(103)相连，所述撑靴(105)连接在所述支撑油缸(104)前端部；所述装岩机旋转系统(2)包括旋转底座(202)、旋转圆盘(201)、旋转圆盘外齿圈(206)、旋转驱动密封圈(205)和行人通道(210)，所述旋转底座(202)的内部设有滚动轴承支撑槽(208)，所述旋转底座(202)通过螺柱和焊接固定在所述下层吊盘(102)上，所述旋转圆盘(201)固定在所述旋转底座(202)上，滚动轴承(207)安放于所述滚动轴承支撑槽(208)内，所述旋转驱动密封圈(205)安装在所述旋转底座(202)与所述旋转圆盘(201)之间，所述液压装岩系统(5)由大臂(301)、伸缩臂(302)、辅助小臂(303)、装载挖斗(304)及操控室(209)组成，所述大臂(301)的一端通过铰链连接于所述旋转底座(202)上，同时通过铰接连接所述辅助小臂(303)，所述大臂(301)的另一端连接所述伸缩臂(302)，所述伸缩臂(302)的一端通过固定伸缩油缸(107)连接所述大臂(301)，所述伸缩臂(302)的另一端连接所述装载挖斗(304)，所述装载挖斗(304)的一端通过销轴连接所述伸缩臂(302)，所述辅助小臂(303)的一端铰接于所述装岩机旋转系统(2)上，另一端铰接于所述大臂(301)上，所述操控室(209)固定于所述装岩机旋转系统(2)主架上，所述液压驱动系统(3)包括驱动电机(203)、液压油箱、各种控制阀、管路、电气系统和降温系统，各种管路通过高压软管与所述液压装岩系统(5)和所述装岩机操控系统(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种竖井全液压装岩机，其特征在于，所述装岩机操控系统(4)包括控制所述大臂(301)伸缩和上下移动的手柄，控制所述大臂(301)水平移动的手柄，控制所述装载挖斗(304)收放的手柄及控制旋转系统自由旋转的手柄。
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