CN107143341B - 一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，涉及矿产技术领域，用于解决挖掘过程复杂、安全性低的技术问题。该一体化设备包括盾构本体、挖掘装置、探矿装置、至少一个采矿装置和控制中心。该一体化设备用于进行探矿、采矿和输送矿石。
Description
技术领域
本发明涉及矿产技术领域，尤其涉及一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备。
背景技术
目前广泛使用的有关地质勘探、挖掘的设备有探矿装置和采矿装置，但是，在从探矿、采矿到输送矿石的过程中，需要多个装置共同配合使用，造成挖矿过程复杂、安全性低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，用于简化挖掘过程、而且提高安全性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备包括盾构本体(1)、挖掘装置、探矿装置、至少一个采矿装置和控制中心；
所述盾构本体包括盾构框架；
挖掘装置设置于盾构框架的前端，挖掘装置包括多个钻头、钻盘和第一动力机构，多个钻头设置于钻盘前端，第一动力机构与钻头连接，用于带动钻头前进，第一动力机构电性连接于控制中心上；
所述挖掘装置的下方设有第一输送机，第一输送机包括框架和传送带，第一输送机的框架与盾构框架固定连接；
所述探矿装置包括铲头、连接件、钻杆和矿质传感器，铲头固定连接于连接件的一端，连接件的另一端固定连接于钻杆上，钻杆固定连接于钻盘的中心，所述矿质传感器设置于铲头内，并与控制中心电性连接；
所述采矿装置包括截割本体、截割滚筒、第二动力机构和电动液压推杆，截割本体设置于截割滚筒上，第二动力机构与截割滚筒固定连接，用于带动截割滚筒转动，电动液压推杆与第二动力机构固定连接，用于带动第二动力机构移动，电动液压推杆固定安装于盾构框架上，并与控制中心电性连接；
所述采矿装置下方设有第二输送机，第二输送机包括框架和传送带，第二输送机的框架固定连接于盾构框架上；
所述控制中心包括控制室，控制室设置于盾构框架上，控制室内设有电源、水平仪、雷达检测仪、可编程逻辑控制器和显示器，电源电性连接于可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器电性连接于水平仪、雷达检测仪和显示器。
所述盾构框架由槽钢拼接而成，盾构框架的底部设有驱动装置，驱动装置用于驱动一体化设备移动。
所述驱动装置包括履带、传动辊、连接轴、驱动电动机和齿轮，履带平铺于传动辊上，传动辊固定连接于连接轴的两端，连接轴通过齿轮与驱动电动机啮合传动连接，驱动电动机与控制中心电性连接。
钻盘自中心向边缘厚度逐渐减小，多个所述钻头围绕钻盘的中心排列成至少两圈，各圈的钻头均对应设置，且距离钻盘中心越远的钻头的长度越小，所有钻头的前端均超出钻盘的中心。
所述第一动力机构包括动力室和电动机组，动力室安装于钻盘内部，电动机组位于动力室内，电动机组中的各电动机一一对应连接于各钻头上，电动机组与控制中心电性连接。
所述第一输送机和第二输送机均包括输送电机，输送电机与控制中心电性连接。
挖掘装置和第一输送机之间设有第一收集料斗，采矿装置和第二输送机之间设有第二收集料斗，所述第一收集料斗和第二收集料斗均焊接于盾构框架上，且顶端和底端开口，整体呈漏斗状。
所述采矿装置设置为两个，并分别设置于盾构框架的对称两侧。
所述截割本体包括连接带和截割刀，连接带包覆于截割滚筒上，连接带上均匀分布有截割刀，所述截割刀的顶部设有弯折部。
所述第二动力机构包括截割电动机、保护罩和连接底座，保护罩设置于连接底座上，截割电动机设于保护罩内，截割电动机的传动轴固定连接于截割滚筒的中心，所述连接底座固定连接于电动液压推杆上。
本发明提出的一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，有益效果在于：本发明通过设置盾构框架，可以作用于地下作业，同时又可以提高作业的安全性，通过在盾构框架上设置探矿装置和采矿装置，可以同时探矿和采矿，并且很大程度上简化了原先复杂的采矿过程，同时，采矿过程中的矿石和其他碎石，又能及时的用输送机输送出去，并且整个过程全由控制中心自动控制，不仅简化挖掘过程、而且提高安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备的正视图；
图2为本发明提出的一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备的俯视图；
图3为本发明提出的一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备的电路原理图；
图4为本发明提出的截割滚筒的截面示意图。
图中：1盾构本体、10盾构框架、11驱动装置、110履带、111传动辊、112连接轴、113驱动电动机、114齿轮、2挖掘装置、20钻头、21钻盘、22第一动力机构、220动力室、221电动机组、3探矿装置、30铲头、31连接件、32钻杆、33矿质传感器、4采矿装置、40截割本体、400连接带、401截割刀、402弯折部、41截割滚筒、42第二动力机构、420截割电动机、421保护罩、422连接底座、43电动液压推杆、5控制中心、50控制室、51电源、52水平仪、53雷达检测仪、54可编程逻辑控制器、55显示器、6第一收集料斗、7第一输送机、8第二收集料斗、9第二输送机。
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。
参照图1-3，本发明实施例提供的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备包括盾构本体1、挖掘装置2、探矿装置3、至少一个采矿装置4和控制中心5。示例性地，采矿装置3设置为两个，并分别设置于盾构框架4的对称两侧。
为便于本领域技术人员理解和实施，下面本发明实施例对上述各结构进行详细描述。
具体地，如图1-图3所示，盾构本体1包括盾构框架10，盾构框架10由槽钢拼接而成，示例性地，各槽钢之间采用氩弧焊焊接，拼接方式多设为三角架结构，以使盾构框架10结构简单，节约成本，又能满足强度需求。
可选地，如图1-图3所示，盾构框架10的底端设有驱动装置11，方便移动设备，同时有利于实现自动控制和作业的连续性。示例性地，驱动装置11包括履带110、传动辊111、连接轴112、驱动电动机113和齿轮114，履带110平铺于传动辊111上，传动辊111焊接于连接轴112的两端，连接轴112通过齿轮114与驱动电动机113啮合传动连接，驱动电动机113电性连接于控制中心5上。
具体地，如图1-图3所示，挖掘装置2设置于盾构框架10的前端，示例性地，挖掘装置2包括多个钻头20、钻盘21和第一动力机构22，其中，多个钻头20设置于钻盘21前端，钻盘21连接于第一动力机构22上，第一动力机构22带动钻头20前进，第一动力机构22电性连接于控制中心5上。可选地，钻盘21自中心向边缘厚度逐渐减小，多个钻头20围绕钻盘21的中心排列成至少两圈，各圈的钻头20均对应设置，且距离钻盘21中心越远的钻头20的长度越小，所有钻头20的前端均超出钻盘21的中心，这样设计的目的在于减小受力面积，有利于钻探工作的安全性。可选地，如图1-图3所示，第一动力机构22包括动力室220和电动机组221，动力室220安装于钻盘21内部，电动机组221位于动力室220内，电动机组221中的各电动机一一对应连接于各钻头20上，电动机组221电性连接于控制中心5上，这样设计目的在于满足钻探工作的高强度要求，保证钻探工作的持续进行。
可选地，如图1-图3所示，挖掘装置2的下方设有第一输送机7，第一输送机7包括框架和传送带，第一输送机7的框架与盾构框架10固定连接，以将挖掘出的碎石送出。可选地，第一输送机7包括输送电机，输送电机与控制中心5电性连接，以实现对第一输送机7的有效控制。可选地，挖掘装置2和第一输送机7之间设有第一收集料斗6，第一收集料斗6焊接于盾构框架10上，且顶端和底端开口，整体呈漏斗状，以避免挖掘装置2将碎石放置第一输送机7的过程中，碎石无法准确放置在第一输送机7的传送带上。
如图1-图3所示，探矿装置3包括铲头30、连接件31、钻杆32和矿质传感器33，铲头30的尾端焊接于连接件31的一端上，连接件31的另一端焊接于钻杆32上，钻杆32焊接于钻盘21的中心，矿质传感器33设置于铲头30内，并电性连接于控制中心5上。
如图1-图3所示，采矿装置4包括截割本体40、截割滚筒41、第二动力机构42和电动液压推杆43，截割本体40设置于截割滚筒41上，第二动力机构42与截割滚筒41固定连接，用于带动截割滚筒41转动，电动液压推杆43与第二动力机构42固定连接，用于带动第二动力机构42移动，电动液压推杆43固定安装于盾构框架10上，并与控制中心5电性连接。可选地，如图3所示，截割本体40包括连接带400和截割刀401，连接带400包覆于截割滚筒41上，连接带400上均匀分布有截割刀401，截割刀401的顶部设有弯折部402，这样的结构设计有利于截割，提高采矿的效率。可选地，如图1-图3所示，第二动力机构42包括截割电动机420、保护罩421和连接底座422，保护罩421设置于连接底座422上，截割电动机420设于保护罩421内，截割电动机420的传动轴固定连接于截割滚筒41的中心，连接底座422焊接于电动液压推杆43，有利于对截割滚筒41进行较好的控制，更好地满足采矿的需求。如图1-图3所示，采矿装置4下方设有第二输送机9，第二输送机9包括框架和传送带，第二输送机9的框架固定连接于盾构框架10上，进而可以将开采出来的矿石送出。可选地，如图1-图3所示，采矿装置4和第二输送机9之间设有第二收集料斗8，第二收集料斗8焊接于盾构框架10上，且顶端和底端开口，整体呈漏斗状，以避免采矿装置4将矿石放置第二输送机9的过程中，矿石无法准确放置在第二输送机9的传送带上。
具体地，如图1-图3所示，控制中心5包括控制室50，控制室50设置于盾构框架10上，控制室50内设有电源51、水平仪52、雷达检测仪53、可编程逻辑控制器(ProgrammableLogic Controller，简称PLC)54和显示器55，电源51电性连接可编程逻辑控制器54，可编程逻辑控制器54电性连接水平仪52、雷达检测仪53和显示器55。
示例性地，该探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备的使用过程如下：
先通过控制中心5的可编程逻辑控制器54控制探矿装置3进行探矿，如果探测到矿石，则通过控制中心5的可编程逻辑控制器54控制驱动装置11，带动一体化设备前进，在前进过程中，通过控制中心5的可编程逻辑控制器54控制挖掘装置2，对前方的碎石进行挖掘，通过第一收集料斗6和第一输送机7将碎石送出，接着通过控制中心5的可编程逻辑控制器54控制采矿装置4进行采矿，通过第二收集料斗8和第二输送机9将矿石送出，实现探矿、采矿和输送矿石。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：包括盾构本体(1)、挖掘装置(2)、探矿装置(3)、至少一个采矿装置(4)和控制中心(5) ；所述盾构本体(1)包括盾构框架(10)；
挖掘装置(2)设置于盾构框架(10)的前端，挖掘装置(2)包括多个钻头(20) 、钻盘(21)和第一动力机构(22)，多个钻头(20)设置于钻盘(21)前端，第一动力机构(22)与钻头(20)连接，用于带动钻头(20)前进，第一动力机构(22)电性连接于控制中心(5)上；
所述挖掘装置(2)的下方设有第一输送机(7)，第一输送机(7)包括框架和传送带，第一输送机(7)的框架与盾构框架(10)固定连接；
所述探矿装置(3)包括铲头(30)、连接件(31)、钻杆(32)和矿质传感器(33)，铲头(30)固定连接于连接件(31)的一端，连接件(31)的另一端固定连接于钻杆(32)上，钻杆(32)固定连接于钻盘(21)的中心，所述矿质传感器(33)设置于铲头(30)内，并与控制中心(5)电性连接；
所述采矿装置(4)包括截割本体(40)、截割滚筒(41)、第二动力机构(42)和电动液压推杆(43)，截割本体(40)设置于截割滚筒(41)上，第二动力机构(42)与截割滚筒(41)固定连接，用于带动截割滚筒(41)转动，电动液压推杆(43)与第二动力机构(42)固定连接，用于带动第二动力机构(42)移动，电动液压推杆(43)固定安装于盾构框架(10)上，并与控制中心(5)电性连接；
所述采矿装置(4)下方设有第二输送机(9)，第二输送机(9)包括框架和传送带，第二输送机(9)的框架固定连接于盾构框架(10)上；
所述控制中心(5)包括控制室(50)，控制室(50)设置于盾构框架(10) 上，控制室(50)内设有电源(51)、水平仪(52)、雷达检测仪(53)、可编程逻辑控制器(54)和显示器(55)，电源(51)电性连接于可编程逻辑控制器(54) ，可编程逻辑控制器(54)电性连接于水平仪(52)、雷达检测仪(53)和显示器(55) 。
2.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述盾构框架(10)由槽钢拼接而成，盾构框架(10)的底部设有驱动装置(11)，驱动装置(11)用于驱动一体化设备移动。
3.根据权利要求2所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述驱动装置(11)包括履带(110)、传动辊(111)、连接轴(112)、驱动电动机(113)和齿轮(114)，履带(110)平铺于传动辊(111)上，传动辊(111)固定连接于连接轴(112)的两端，连接轴(112)通过齿轮(114)与驱动电动机(113)啮合传动连接，驱动电动机(113)与控制中心(5)电性连接。
4.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：钻盘(21)自中心向边缘厚度逐渐减小，多个所述钻头(20)围绕钻盘(21)的中心排列成至少两圈，各圈的钻头(20)均对应设置，且距离钻盘(21)中心越远的钻头(20)的长度越小，所有钻头(20)的前端均超出钻盘(21)的中心。
5.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述第一动力机构(22)包括动力室(220)和电动机组(221)，动力室(220)安装于钻盘(21)内部，电动机组(221)位于动力室(220)内，电动机组(221)中的各电动机一一对应连接于各钻头(20)上，电动机组(221)与控制中心(5)电性连接。
6.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述第一输送机(7)和第二输送机(9)均包括输送电机，输送电机与控制中心(5)电性连接。
7.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：挖掘装置(2)和第一输送机(7)之间设有第一收集料斗(6)，采矿装置(4)和第二输送机(9)之间设有第二收集料斗(8)，所述第一收集料斗(6)和第二收集料斗(8)均焊接于盾构框架(10)上，且顶端和底端开口，整体呈漏斗状。
8.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述采矿装置(4)设置为两个，并分别设置于盾构框架(10)的对称两侧。
9.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述截割本体(40)包括连接带(400)和截割刀(401)，连接带(400)包覆于截割滚筒(41)上，连接带(400)上均匀分布有截割刀(401)，所述截割刀(401)的顶部设有弯折部(402)。
10.根据权利要求1所述的探矿、采矿和输送矿石用的一体化设备，其特征在于：所述第二动力机构(42)包括截割电动机(420)、保护罩(421)和连接底座(422)，保护罩(421)设置于连接底座(422)上，截割电动机(420)设于保护罩(421)内，截割电动机(420)的传动轴固定连接于截割滚筒(41)的中心，所述连接底座(422)固定连接于电动液压推杆(43)上。
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