CN107387077B - 一种大采高采煤机端头复合型破碎装载装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大采高采煤机端头复合型破碎装载装置及工作方法，适用于矿山开采领域使用。包括用于安装在采煤机破碎滚筒处的机架，机架铰接在采煤机机身两端，机架上设有机架油缸，机架油缸一端铰接在采煤机机身前端；机架连接有机头，机头连接有大臂座，大臂座与机头之间设有回转油缸，大臂座连接有大臂，大臂座与大臂之间设有大臂油缸，大臂前端铰接有小臂，大臂与小臂之间设置有小臂油缸，小臂上通过连杆设有液压破碎锤，小臂前端通过连杆铰连接有挖斗，小臂与挖斗之间设有推拉油缸。其生产效率高，减少人力劳动强度，为进一步减少大采高工作面工作人员、增加安全性提供了保证。

Description

一种大采高采煤机端头复合型破碎装载装置及工作方法

技术领域

本发明涉及一种破碎装载装置及工作方法，尤其适用于矿山开采领域使用的一种大采高采煤机端头复合型破碎装载装置及工作方法。

背景技术

我国是能源需求大国，煤炭资源站能源总需求的量的70％以上，尽管近年来新型能源的开发和使用使煤炭资源在一次能源中所占的消费比重逐年下降，但根据我国的能源储备形式来看，煤炭在未来很长一段时间都将占据能源消耗的主导地位。

近年来，我国在多地都发现了十几米厚度的煤层，由于煤层较厚，在实际开采中，以往的技术手段很难直接应用于实际的开采工程中，这对现有的综采技术提出了新的挑战。

大采高采煤工作面范围大，滚筒截割的煤岩散落范围广，大采高采煤机的运动空间也比一般采煤机大上许多，支撑梁距开采工作面距离较远，冒顶、片帮问题严重，液压支架难以保证支撑面的稳定性。发生冒顶、片帮以后，会产生大块落煤，落煤直径可达4-5米，只依靠采煤机带有的破碎滚筒很难对其进行有效破碎，需要依靠现场工作人员进行人工开孔协助破碎，严重影响采煤机的工作效率；同时冒顶、片帮以及破碎之后留下的煤块散落在在每集周围，无法将其收入刮板输送机上，造成工作面堵塞，对整个大采高采煤工作造成影响，降低采煤工作效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种结构简单，使用效果好，解决了大采高采煤机在工作过程中面临的大块落煤无法破碎、装载的问题的大采高采煤机端头复合型破碎装载装置及工作方法。

为实现上述目的，本发明提供的大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置，分别安装在采煤机前后两端，包括用于安装在采煤机破碎滚筒处的机架，机架铰接在采煤机机身两端，机架上设有机架油缸，机架油缸一端铰接在采煤机机身前端，使机架在竖直面上运动；

机架通过螺栓连接有机头，机头通过螺栓连接有大臂座，大臂座与机头之间设有回转油缸，大臂座通过螺栓连接有大臂，机头和大臂座之间通过回转油缸使大臂在水平面的完成回转动作，大臂座与大臂之间设有大臂油缸，大臂前端铰接有小臂，大臂与小臂之间设置有小臂油缸，小臂上通过连杆设有液压破碎锤，小臂前端通过连杆铰连接有挖斗，小臂与挖斗之间设有推拉油缸。

小臂上的推拉油缸推动连杆实现液压破碎锤和挖斗的联动，避免了工作时液压破碎锤和挖斗的相互干涉。

所述回转油缸、大臂油缸、小臂油缸和推拉油缸与采煤机机身泵站相连接，并通过采煤机机身泵站提供驱动力，通过多路液压阀组对破碎及装载装置的各个组件进行操纵。

所述大臂座、大臂和小臂的尺寸根据实际需要设计，同提供多种尺寸替换。

一种大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置的工作方法，步骤如下：

采煤机正常工作中，当前方出现由于片帮或冒顶等原因产生的大块落煤或岩块时，则控制采煤机减速制动，并在落煤位置前方预留出预留液压破碎锤伸展距离处稳定停止；

控制推拉油缸动作，将液压破碎锤伸出，并对推拉油缸进行保压，从而使液压破碎锤在破碎动作中不会因为冲击而产生不必要的避让，防止液压破碎锤后方的挖斗与大块掉落物干涉造成自身结构性损伤；

在采煤机稳定在指定位置之后，控制调节回转油缸、大臂油缸和小臂油缸工作，使得液压破碎锤尖端垂直于大块掉落物表面；

利用液压破碎锤根据需要对大块掉落物进行反复破碎，使大块掉落物粉碎后颗粒体积低于指定要求；

大块掉落物破碎完成后，通过控制大臂油缸和小臂油缸使大臂和小臂收缩，防止液压破碎锤和挖斗切换过程中不会与其他物体干涉，之后调节推拉油缸使挖斗伸出并收回液压破碎锤；

调节回转油缸、大臂油缸和小臂油缸控制挖斗将破碎后的碎落物由原位置扒到刮板输送机上，从而完成巷道内大块掉落物的清理工作；

在清理工作完成之后，控制调节回转油缸、大臂油缸和小臂油缸，使大臂座、大臂和小臂收回至初始位置以确保机构不会影响后续采煤工作后，采煤机继续采煤工作，至此整个破碎收集流程完成。

所述采煤机的稳定停止位置为液压破碎锤最远伸出距离的40％-80％之间，以保证采煤机到达最好的破碎准备位置。所述大块掉落物粉碎后颗粒体积的指定要求由刮板输送机运载能力和生产要求确定。

有益效果：本设计通过液压破碎锤和挖斗解决当大采高采煤机行进方向前方出现由于片帮、冒顶等产生的阻碍采煤机正常工作的大块落煤时，采煤机破碎滚筒难以对其进行破碎而且人工破碎耗时较长等问题，大大提高大采高采煤工作的机械化程度，提高了大采高采煤工作的生产效率，减少了现场工作人员的劳动强度，为进一步减少大采高工作面工作人员、增加安全性提供了保证；同时破碎锤和挖斗一体化设计使采煤机整体结构更加紧密，避免了对正常采煤机工作的影响，且破碎锤和挖斗的切换方式，合理的避免了两者之间的相互干扰，使整个结构更加合理，满足设计要求。

附图说明

图1是本发明采高采煤机端头复合型破碎装载装置的结构示意图；

图2是本发明采高采煤机端头复合型破碎装载装置的结构俯视图；

图3是本发明采高采煤机端头复合型破碎装载装置安装在采煤机上的整体结构图；

图4本发明的液压破碎锤及挖斗左右回转时的位置示意图；

图5是本发明采高采煤机端头复合型破碎装载装置中推拉油缸处于不同位置时液压破碎锤和挖斗处于的位置示意图；

图6是本发明采高采煤机端头复合型破碎装载装置中回转油缸处于不同状态时该装置的位置示意图。

图中：1-机架；2-机头；3-回转油缸；-大臂座；5-大臂；6-大臂油缸；7-小臂油缸；8-小臂；9-推拉油缸；10-液压破碎锤；11-连杆；12-挖斗。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图4所示，本发明的大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置，分别安装在采煤机前后两端，包括用于安装在采煤机破碎滚筒处的机架1，机架1铰接在采煤机机身两端，机架1上设有机架油缸，机架油缸一端铰接在采煤机机身前端，使机架1在竖直面上运动；

机架1通过螺栓连接有机头2，机头2通过螺栓连接有大臂座4，大臂座4与机头2之间设有回转油缸3，大臂座4通过螺栓连接有大臂5，机头2和大臂座4之间通过回转油缸3使大臂5在水平面的完成回转动作，大臂座4与大臂5之间设有大臂油缸6，大臂5前端铰接有小臂8，大臂5与小臂8之间设置有小臂油缸7，小臂8上通过连杆11设有液压破碎锤10，小臂8前端通过连杆铰连接有挖斗12，小臂8与挖斗12之间设有推拉油缸9，回转油缸3、大臂油缸6、小臂油缸7和推拉油缸9与采煤机机身泵站相连接，并通过采煤机机身泵站提供驱动力，通过多路液压阀组对破碎及装载装置的各个组件进行操纵，小臂8上的推拉油缸9推动连杆11实现液压破碎锤10和挖斗12的联动，避免了工作时液压破碎锤10和挖斗12的相互干涉。

所述大臂座4、大臂5和小臂8的尺寸根据实际需要设计，同提供多种尺寸替换。

如图5、图6所示，一种大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置的工作方法，其步骤如下：

采煤机正常工作中，当前方出现由于片帮或冒顶等原因产生的大块落煤或岩块时，则控制采煤机减速制动，并在落煤位置前方预留出预留液压破碎锤10伸展距离处停止，落煤位置前方预留出预留液压破碎锤10伸展距离为破碎锤最远伸出距离的40％-80％之间，以保证采煤机到达最好的破碎准备位置。；

控制推拉油缸9动作，将液压破碎锤10伸出，并对推拉油缸9进行保压，从而使液压破碎锤10在破碎动作中不会因为冲击而产生不必要的避让，防止液压破碎锤10后方的挖斗12与大块掉落物干涉造成自身结构性损伤；

在采煤机稳定在指定位置：距大块落煤40％-60％的破碎锤伸出最远距离处之后，控制调节回转油缸3、大臂油缸6和小臂油缸7工作，使得液压破碎锤10尖端垂直于大块掉落物表面；

利用液压破碎锤10根据需要对大块掉落物进行反复破碎，使大块掉落物粉碎后颗粒体积低于指定要求，大块掉落物粉碎后颗粒体积的指定要求由刮板输送机运载能力和生产要求确定；

大块掉落物破碎完成后，通过控制大臂油缸6和小臂油缸7使大臂5和小臂8收缩，防止液压破碎锤10和挖斗12切换过程中不会与其他物体干涉，之后调节推拉油缸9使挖斗12伸出并收回液压破碎锤10；

调节回转油缸3、大臂油缸6和小臂油缸7控制挖斗12将破碎后的碎落物由原位置扒到刮板输送机上，从而完成巷道内大块掉落物的清理工作；

在清理工作完成之后，控制调节回转油缸3、大臂油缸6和小臂油缸7，使大臂座4、大臂5和小臂8收回至初始位置以确保机构不会影响后续采煤工作后，采煤机继续采煤工作，至此整个破碎收集流程完成。

Claims (3)

1.一种大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置的工作方法，使用的大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置，分别安装在采煤机前后两端，包括用于安装在采煤机破碎滚筒处的机架（1），机架（1）铰接在采煤机机身两端，机架（1）上设有机架油缸，机架油缸一端铰接在采煤机机身前端，使机架（1）在竖直面上运动；机架（1）通过螺栓连接有机头（2），机头（2）通过螺栓连接有大臂座（4），大臂座（4）与机头（2）之间设有回转油缸（3），大臂座（4）通过螺栓连接有大臂（5），机头（2）和大臂座（4）之间通过回转油缸（3）使大臂（5）在水平面完成回转动作，大臂座（4）与大臂（5）之间设有大臂油缸（6），大臂（5）前端铰接有小臂（8），大臂（5）与小臂（8）之间设置有小臂油缸（7），小臂（8）上通过连杆（11）设有液压破碎锤（10），小臂（8）前端通过连杆铰连接有挖斗（12），小臂（8）与挖斗（12）之间设有推拉油缸（9）；小臂（8）上的推拉油缸（9）推动连杆（11）实现液压破碎锤（10）和挖斗（12）的联动，避免了工作时液压破碎锤（10）和挖斗（12）的相互干涉；所述回转油缸（3）、大臂油缸（6）、小臂油缸（7）和推拉油缸（9）与采煤机机身泵站相连接，并通过采煤机机身泵站提供驱动力，通过多路液压阀组对破碎及装载装置的各个组件进行操纵；所述大臂座（4）、大臂（5）和小臂（8）的尺寸根据实际需要设计，并提供多种尺寸替换；

其特征在于步骤为：

采煤机正常工作中，当前方出现由于片帮或冒顶原因产生的大块落煤或岩块时，则控制采煤机减速制动，并在落煤位置前方预留出预留液压破碎锤（10）伸展距离处稳定停止；

控制推拉油缸（9）动作，将液压破碎锤（10）伸出，并对推拉油缸（9）进行保压，从而使液压破碎锤（10）在破碎动作中不会因为冲击而产生不必要的避让，防止液压破碎锤（10）后方的挖斗（12）与大块掉落物干涉造成自身结构性损伤；

在采煤机稳定在指定位置，控制调节回转油缸（3）、大臂油缸（6）和小臂油缸（7）工作，使得液压破碎锤（10）尖端垂直于大块掉落物表面；

利用液压破碎锤（10）根据需要对大块掉落物进行反复破碎，使大块掉落物粉碎后颗粒体积低于指定要求；

大块掉落物破碎完成后，通过控制大臂油缸（6）和小臂油缸（7）使大臂（5）和小臂（8）收缩，防止液压破碎锤（10）和挖斗（12）切换过程中不会与其他物体干涉，之后调节推拉油缸（9）使挖斗（12）伸出并收回液压破碎锤（10）；

调节回转油缸（3）、大臂油缸（6）和小臂油缸（7）控制挖斗（12）将破碎后的碎落物由原位置扒到刮板输送机上，从而完成巷道内大块掉落物的清理工作；

在清理工作完成之后，控制调节回转油缸（3）、大臂油缸（6）和小臂油缸（7），使大臂座（4）、大臂（5）和小臂（8）收回至初始位置以确保机构不会影响后续采煤工作后，采煤机继续采煤工作，完成一次破碎收集。

2.根据权利要求1所述的大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置的工作方法，其特征在于：所述采煤机的稳定停止位置为液压破碎锤（10）最远伸出距离的40%-80%之间，以保证采煤机到达最好的破碎准备位置。

3.根据权利要求1所述的大采高采煤机端头复合型破碎及装载装置的工作方法，其特征在于：所述大块掉落物粉碎颗粒体积的要求由刮板输送机运载能力和生产要求确定。