CN107387078B - 一种采运煤一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采运煤一体机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架、牵引链和多个输送链板，以及分布在输送链板上的截煤齿构成采运一体结构；输送链板具有伸出所述机架前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架高度向机架的隔挡方向延伸，且延伸段上也分布有截煤齿；支架呈可调节的悬臂结构，支架自由端具有前后运动和上下摆动的复合运动轨迹，支架自由端与所述机架连接。本发明的有益效果是，采运煤一体机具有摆动升降和前后移动功能，且形成有掏槽采煤和耙煤式采煤结构，可采用掏槽采煤和耙煤式采煤相结合的采煤方式进行采煤，适应煤层变化要求，可有效提高采净率和煤炭质量。

Description

一种采运煤一体机

技术领域

本发明涉及到一种煤层开采技术，特别是一种采运煤一体机。

背景技术

我国的煤炭资源丰富，储存量大，且赋存多样化。根据我国煤层厚度划分，厚度0.8～1.3m属于薄煤层，小于0.8m属于极薄煤层，在我国煤炭储量中，薄煤层的可采储量约为60多亿吨，约占全国煤炭总储量的20％。但薄煤层的产量只占全国煤炭总产量的10.4％，而且这个比例还在呈逐步下降的趋势。其主要原因是，采煤机械化程度低、工作面单产和效率低、掘进率高、开采成本高、工人劳动强度大。但是随着煤炭资源的减少，薄煤层和极薄煤层的开采显得越来越急迫，其最理想的开采方法就是采用无人开采技术，目前无人开采设备有刨煤机、滚筒式采煤机、钻削式采煤，但此类设备能耗高、体积庞大、不适应极薄煤层。为此，经过本领域技术人员的努力，开发了一种刮板链式采运煤一体机，通过在部分刮板上设置截煤齿进行截煤，从而形成采运一体机结构。尽管该机可实现机械化采煤，但在煤层变厚时，其采净率低，在煤层变薄时，采煤阻力大，推进困难，能耗高，且矸石含量大，煤炭产品质量低。因此，需要对现有采运煤一体机进行进一步改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种采运煤一体机，该机通过将采运煤主机设在可调节支架上，使采运煤主机具有前后水平移动和上下升降移动的复合运动轨迹，以通过升降满足煤层厚度变化要求，通过前后移动完成在工作面顶部掏槽。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案。

一种采运煤一体机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架、牵引链和多个输送链板，以及分布在输送链板上的截煤齿构成采运一体结构；所述输送链板具有伸出所述机架前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架高度向机架的隔挡方向延伸，且延伸段上也分布有所述截煤齿；所述支架呈可调节的悬臂结构，支架自由端具有前后运动和上下摆动的复合运动轨迹，支架自由端与所述机架连接。

采用前述技术方案的本发明，采运煤主机主体呈刮板输送机结构，其中，链板具有伸出机架的部分，通过分布在部分或全部链板上的截煤齿，形成具有掏槽功能的掏槽采煤部，链板同时构成刮板输送机的推送煤炭刮板。使用前，一体机通过支护系统设置，使采运煤主机呈水平或近水平状态，采运煤一体机形成悬臂吊结构。采煤时，首先通过采运煤主机在工作面的煤壁顶端掏出一个煤槽，煤槽宽度由采煤机主机高度确定，煤槽深度由采煤机主机宽度确定，其可与宽度一致，也可大于主机宽度。本采煤机的主机高度应当小于或等于煤层最薄处的厚度，掏槽后煤槽下方煤壁的剩余高度应小于支架的高度调整范围。在掏槽完成后，通过支架将采运煤主机向下推压，以形成耙煤采煤方式，完成工作面内下段煤壁的煤炭开采。显然，通过采运煤主机摆动升降的方式才能完成工作面整个煤壁上的煤炭开采，可有效避开煤层顶板和底板岩层，避免开采的煤炭中混杂矸石，且可对煤层中的煤炭完全开采干净。

优选的，所述支架包括构成伸缩结构的主体段和伸缩段，主体段和伸缩段之间设有第一液压缸，主体段的自由端通过第一固定支座铰接，主体段中部铰接有第二液压缸，第二液压缸通过第二固定支座铰接；所述伸缩段的自由端与 所述机架连接。以通过第一液压缸调节支架长度，通过第二液压缸调节高度；二者配合形成支架与采运煤主机的连接点高度和前后位置的调整，确保采运煤主机所需的前后和升降的复合运动。

进一步优选的，所述伸缩段与所述机架通过枢轴铰接，伸缩段与所述机架之间设有角度调整机构。以通过角度调整机构调整采运煤主机，使其处于水平或具有一定的倾角状态，以满足煤层走向变化要求。

再进一步优选的，所述角度调整机构由蜗轮蜗杆副构成，或者，通过角度调整液压缸驱动形成角度调整。以通过驱动蜗杆转动实现蜗轮转动，从而实现角度调整。在此方案中，蜗轮固定在机架上并与枢轴同轴线，蜗杆设置在伸缩段上，可采用人力手动驱动，最好采用步进电机或伺服电机的电力驱动，以便于通过控制系统与采运煤主机的复合运动形成匹配，确保采运煤主机所需姿态；显然，角度调整机构也可采用液压缸驱动方式进行角度调整，通过控制液压缸伸缩距离实现角度调整。

优选的，所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱设有支护顶板，液压支柱固定连接在支护底座上。支架通过支护系统设置，使采运煤机与支护系统形成一个整体，利用现有技术中的可自行走支护系统的推进单元，实现工作面的推进，无需另设推进系统。

进一步优选的，所述支护系统还包括侧挡板；侧挡板固定连接在所述机架上或者连接在支护顶板上。通过将支护系统的侧挡板连接在机架上，以随机架同步运动，可减少护板面积，节约材料消耗。

进一步优选的，所述侧挡板由相互错位的上挡板和下挡板构成伸缩结构，上挡板固定连接在所述支护顶板上，下挡板固定连接在所述支护底座上。确保 形成良好防护，降低支护系统和支架被煤粉污染，延长使用寿命，提高运行可靠性。

本发明的有益效果是，采运煤一体机具有摆动升降和前后移动功能，且形成有掏槽采煤和耙煤式采煤结构，可采用掏槽采煤和耙煤式采煤相结合的采煤方式，适应煤层变化要求，可有效提高采净率和煤炭质量。

附图说明

图1是本发明实施例1的采运煤一体机结构示意图。

图2是本发明实施例2的采运煤一体机结构示意图。

图3是本发明实施例3的采运煤一体机结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1，参见图1，一种采运煤一体机，由采运煤主机和支架构成，采运煤主机通过机架1、牵引链4、多个输送链板2，以及分布在输送链板2上的截煤齿3构成采运一体结构；所述支架呈可调节的悬臂结构，支架自由端具有前后和摆动升降运动的复合运动轨迹，支架自由端与所述机架1连接；所述输送链板2具有伸出所述机架1前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架1高度向机架1的隔挡1a方向延伸；部分所述输送链板2上设有至少一截煤齿3，连续数个设有截煤齿3的输送链板2构成一组，任意一组中的截煤齿3分布在输送链板2的两相邻边上，设有截煤齿3的相邻输送链板2上的截煤齿3在采煤工作面的横截面上相互错位。位于链板2前端的截煤齿3构成掏槽采煤部的主体部分，位于链板2主体上的截煤齿3构成掏槽采煤部的辅助部分；以通过水平推动采运 煤主机在煤壁上形成矩形煤槽；链板2运行至机架1下部时，链板2主体上的截煤齿3构成耙煤式采煤部的主体部分，位于链板2前端的截煤齿3构成耙煤式采煤部的辅助部分；以通过下压采运煤主机形成耙煤式采煤。

其中，支架包括构成伸缩结构的主体段5和伸缩段6，主体段5和伸缩段6之间设有第一液压缸7，主体段5的自由端通过第一固定支座8铰接，主体段5中部铰接有第二液压缸9，第二液压缸9通过第二固定支座10铰接；伸缩段6与所述机架1通过枢轴11铰接，伸缩段6与所述机架1之间设有角度调整机构。该角度调整机构由蜗轮蜗杆副构成，以通过驱动蜗杆转动实现蜗轮转动，从而实现角度调整。蜗轮22固定在机架1上并与枢轴11同轴线，蜗杆23设置在伸缩段6上，并通过步进电机或伺服电机24形成电力驱动。机架1呈H形，机架1通过所述隔挡1a分隔成上下对称的矩形槽结构；矩形槽构成链板运行轨道的框架，同时，也构成运煤槽；链板通过滚柱与隔板形成滚动连接，以降低摩擦阻力，减小运行动力消耗，延长使用寿命。所述输送链板2上设有滚柱12，滚柱12与所述隔挡1a形成滚动连接。机架1的两个内侧面上设有第一耐磨条13，两侧的第一耐磨条13用于对所述输送链板2形成横向窜动限制。输送链板通过两端的第一耐磨条限制其横向窜动，提高运行平稳性和可靠性，避免因窜动而带来无功消耗。输送链板2通过两端的第一耐磨条13限制其横向窜动，机架1前侧面上设有第二耐磨条14，第二耐磨条14用于对所述输送链板2的悬伸段形成横向支撑；以通过横向支撑提高链板悬伸段的刚度，减小设有截煤齿的链板悬伸段变形隐患或变形量，延长链板使用寿命。其中，第一耐磨条13和第二耐磨条14均采用半圆形钢条，并焊接在机架1上，其通过圆弧面与输送链板2抵接。所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱 15设有支护顶板16，液压支柱15固定连接在支护底座17上；支护系统包括侧挡板21，侧挡，21固定连接在所述机架1上。

本实施例中，第一耐磨条13和第二耐磨条14也可采用圆形钢条。

实施例2，参见图2，所述侧挡板由相互错位的上挡板18和下挡板19构成伸缩结构，上挡板固定连接在所述支护顶板16上，下挡板19固定连接在所述支护底座17上。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3，参见图3，所述角度调整机构通过角度调整液压缸25驱动形成角度调整，该角度调整液压缸25两端分别铰接在机架1和支架的伸缩段6上。

本实施例的其余结构与实施例1相同，在此不再赘述。显然，本实施例的其余结构也可与实施例2相。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种采运煤一体机，由采运煤主机和支架构成；采运煤主机通过机架（1）、牵引链（4）和多个输送链板（2），以及分布在输送链板（2）上的截煤齿（3）构成采运一体结构；其特征在于，所述输送链板（2）具有伸出所述机架（1）前墙板的悬伸段，该悬伸段沿机架（1）高度向机架（1）的隔挡（1a）方向延伸，且延伸段上也分布有所述截煤齿（3）；所述支架呈可调节的悬臂结构，支架自由端具有前后运动和上下摆动的复合运动轨迹,支架自由端与所述机架（1）连接；通过支护系统设置，使采运煤主机呈水平或近水平状态，采运煤一体机形成悬臂吊结构；所述支架包括构成伸缩结构的主体段（5）和伸缩段（6），主体段（5）和伸缩段（6）之间设有第一液压缸（7），主体段（5）的自由端通过第一固定支座（8）铰接，主体段（5）中部铰接有第二液压缸（9），第二液压缸（9）通过第二固定支座（10）铰接；所述伸缩段（6）的自由端与所述机架（1）连接；所述伸缩段（6）与所述机架（1）通过枢轴（11）铰接，伸缩段（6）与所述机架（1）之间设有角度调整机构；所述角度调整机构由蜗轮蜗杆副构成。

2.根据权利要求1所述的采运煤一体机，其特征在于，所述支架通过支护系统设置，支护系统具有自行走结构，并通过液压支柱（15）设有支护顶板（16），液压支柱（15）固定连接在支护底座（17）上。

3.根据权利要求2所述的采运煤一体机，其特征在于，所述支护系统还包括侧挡板；侧挡板固定连接在所述机架（1）上或者连接在支护顶板（16）上。

4.根据权利要求3所述的采运煤一体机，其特征在于，所述侧挡板由相互错位的上挡板（18）和下挡板（19）构成伸缩结构，上挡板固定连接在所述支护顶板（16）上，下挡板（19）固定连接在所述支护底座（17）上。

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