CN110374590A - 石膏石用多功能开采设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石膏石用多功能开采设备，包括行走部以及安装在行走部上的动力总成和控制总成，行走部前端安装有开采部，所述行走部上安装有用于钻孔的工作钻进机构，开采部包括掘进机构和碎渣机构，所述掘进机构包括掘进支架、安装在掘进支架上的掘进头以及为掘进头提供动力的掘进电机，所述碎渣机构包括碎渣支架以及安装在碎渣支架上的两组破碎辊筒，所述行走部的前侧壁上安装有铲斗，所述碎渣支架一端铰接在铲斗上，所述掘进支架与碎渣支架的中部之间铰接有至少一根连接臂。本发明在传统掘进机掘进功能的基础上增设了钻孔和及时破碎功能，从而能应对不同断面和硬度的岩层进行开采作业，保证矿产产量。
Description
技术领域
本发明涉及矿石开采技术领域，具体涉及一种石膏石用多功能开采设备。
背景技术
目前，掘进机作为石膏石开采的主要设备之一，它主要包括行走底部、铲运部、截割部、运输部、机体、液压系统、润滑系统和电气系统几大部分，掘进机常用于矿井巷道的开采作业，由于巷道的断面有限，并且岩质层硬度不一，传统的掘进机单依靠掘进头进行开采难免会遇到断面平整且硬度较高的岩层，导致开采进度相对低下，影响矿产产量，因此需要在传统的掘进机设备上增设辅助破碎功能，从而针对断面平整且硬度较高的岩层进行破碎开采作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石膏石用多功能开采设备，该开采设备在传统掘进机掘进功能的基础上增设了钻孔和及时破碎功能，从而能应对不同断面和硬度的岩层进行开采作业，保证矿产产量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：石膏石用多功能开采设备，包括行走部以及安装在行走部上的动力总成和控制总成，行走部前端安装有开采部，所述行走部上安装有用于钻孔的工作钻进机构，所述开采部包括掘进机构和碎渣机构，所述碎渣机构位于掘进机构的下方，所述掘进机构包括掘进支架、安装在掘进支架上的掘进头以及为掘进头提供动力的掘进电机，所述碎渣机构包括碎渣支架以及安装在碎渣支架上的两组破碎辊筒，两组破碎辊筒的一端均安装有齿轮，两组破碎辊筒的齿轮相互啮合，所述碎渣支架上安装有用于其中一个破碎辊筒的动力电机，所述行走部前端安装有回转台，回转台上固定有支撑底座，所述掘进支架一端铰接在支撑底座上，所述回转台上设置有用于顶升掘进支架的抬升油缸，所述行走部上设置有用于驱动回转台旋转的摆动机构，所述行走部的前侧壁上安装有铲斗，所述碎渣支架一端铰接在铲斗上，所述掘进支架与碎渣支架的中部之间铰接有至少一根连接臂。
进一步地，所述掘进支架和碎渣支架均为U型架，掘进支架的两个端部分别铰接在支撑底座的两个侧壁上，所述掘进头可转动地安装在掘进支架的中部横梁的外侧壁上，所述铲斗上表面固定有两个万向连接座，碎渣支架的两个端部分别与两个万向连接座铰接，所述两组破碎辊筒均可转动地安装在掘进头正下方的碎渣支架上，所述连接臂有两根，两根连接臂分别铰接在掘进支架与碎渣支架的两个端部竖梁之间。
进一步地，所述摆动机构包括摆动支座和两个摆动油缸，摆动支座固定在行走部上，且摆动支座上开有两个定位槽，定位槽内安装有后铰接件，所述回转台的两侧均固定有前铰接件，两个摆动油缸分别铰接在对应的后铰接件和前铰接件之间。
进一步地，所述工作钻进机构包括第一支撑臂、第二支撑臂和钻机，第二支撑臂位于第一支撑臂上表面，所述行走部上表面的前侧安装有定位铰座，第一支撑臂前端铰接在定位铰座上，第一支撑臂后端与第二支撑臂后端铰接，所述行走部上设置有用于顶升第一支撑臂中部的第一油缸，所述第一支撑臂两侧均设置有用于顶升第二支撑臂中部的第二油缸，第二支撑臂上固定有滑轨，所述钻机滑动安装在滑轨上，所述行走部上设置有支撑柱，支撑柱位于第二支撑臂前端一侧，且支撑柱上设置有用于稳定控制钻机滑动的钢丝绳收拉机构。
进一步地，所述钢丝绳收拉机构包括钢丝绳、伺服电机以及安装在伺服电机输出端的卷筒，所述伺服电机位于行走部上，所述支撑柱的中部固定有支撑台板，支撑台板上开有钢丝绳过孔，所述钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端穿过钢丝绳过孔并与钻机侧壁固定连接，所述支撑台板上设置有用于保持钢丝绳稳定收拉的卡控机构。
进一步地，所述卡控机构包括钢丝绳导轮、棘轮和调节支架，所述钢丝绳导轮设置在支撑台板上，所述钢丝绳的中部绕置在钢丝绳导轮上，所述棘轮固定在钢丝绳导轮一侧，所述调节支架包括两块竖直的调节板以及水平穿过两块调节板的调节螺杆，所述调节螺杆上配合有至少两个调节螺母，至少两个调节螺母分别位于其中一块调节板的两侧，所述调节螺杆一端铰接有与棘轮配合的棘爪。
进一步地，所述第一支撑臂上开有与其长度方向一致的定位槽，所述第二支撑臂下表面成型有与定位槽匹配的定位板，第二支撑臂通过定位板与第一支撑臂的定位槽稳定配合。
进一步地，所述第二支撑臂的前端上表面安装有导向座。
本发明具有的有益效果是：
1、通过设置工作钻进机构，可针对断面平整且硬度高的岩层进行钻孔以破坏其稳定结构，从而便于提高后续掘进作业的开采进度；
2、通过设置钢丝绳收拉机构，改变钢丝绳的受力方向和连接位置，并辅以卡控机构来控制收缩量，从而能保证工作钻进机构滑动的稳定性，在向上钻孔时，可保证稳定的进给量；
3、通过设置铲斗，可对矿渣进行即时清理，并且通过在铲斗上设置碎渣机构，碎渣机构可跟随掘进机构同步移动，从而可即时对掘进头开采出的矿块进行碎渣，以便于后续进行运输作业。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的部分结构示意图；
图3为本发明中卡控机构的结构示意图。
图中标记：1-行走部；2-动力总成；3-控制总成；4-工作钻进机构；5-摆动机构；6-摆动油缸；7-支撑柱；8-钢丝绳收拉机构；9-支撑底座；10-掘进支架；11-掘进头；12-回转台；13-抬升油缸；14-铲斗；15-碎渣支架；16-破碎辊筒；17-连接臂；18-钻机；19-导向座；20-齿轮；21-动力电机；41-第一支撑臂；42-定位铰座；43-第二支撑臂；44-滑轨；45-铰接轴；46-第一油缸；47-第二油缸；48-定位槽；49-定位板；51-摆动支座；52-定位槽；61-前铰接件；71-支撑台板；72-钢丝绳过孔；81-钢丝绳导轮；82-棘轮；83-调节支架；84-伺服电机；831-调节螺母；832-调节螺杆；833-调节板；834-棘爪。
具体实施方式
如图1～图3所示，本实施例提供的石膏石用多功能开采设备包括行走部1以及安装在行走部1上的动力总成2和控制总成3，行走部1前端安装有开采部，本申请着重在于对开采部进行改进，其余部分均采用现有成熟的技术实现，故此不再赘述。为了解决开采部针对断面平整且硬度高的岩层开采效率不高的弊端，所述行走部1上安装有用于钻孔的工作钻进机构4，在该类型岩层处进行钻孔或打孔，有针对性地破坏其岩层构造，从而可提高开采部后续开采作业的进度。具体地，所述工作钻进机构4包括第一支撑臂41、第二支撑臂43和钻机18，第二支撑臂43位于第一支撑臂41上表面，所述行走部1上表面的前侧安装有定位铰座42，第一支撑臂41的前端铰接在定位铰座42上，第一支撑臂41后端与第二支撑臂43后端通过铰接轴45实现铰接，铰接轴45通过可转动地穿过第二支撑臂43后端，第一支撑臂41后端与铰接轴45中部固定连接。
为了使第二支撑臂43在第一支撑臂41上放置更稳定，所述第一支撑臂41上加工有与其长度方向一致的定位槽48，所述第二支撑臂43下表面成型有与定位槽48匹配的定位板49，第二支撑臂43通过定位板49与第一支撑臂41的定位槽48稳定配合。所述行走部1上设置有用于顶升第一支撑臂41中部的第一油缸46，第一油缸46的缸筒铰接在行走部1上相应的加工安装槽内，第一油缸46的活塞杆与第一支撑臂41中部下表面铰接，所述第一支撑臂41两侧均设置有用于顶升第二支撑臂43中部的第二油缸47，同样地，第二油缸47的缸筒铰接在第一支撑臂41侧壁上相应的安装板上，第二油缸47的活塞杆与第二支撑臂43中部侧壁铰接。
所述第二支撑臂43上固定有滑轨44，所述钻机18滑动安装在滑轨44上，将钻杆直接安装在钻机18上便可进行钻孔作业，为了保持钻杆的稳定性，所述第二支撑臂43的前端上表面安装有导向座6，钻杆一端穿过导向座19稳定性更高。控制第一油缸46不动，第二油缸47伸长，便可使第二支撑臂43由水平方向缓慢转动为竖直向上方向并便可进行向上打孔，如果打孔高度不够，控制第一油缸46伸长一定距离，第二油缸47伸长一定距离，便可进行一定高度的钻孔作业，可根据实际作业需要控制。
为了保证钻机18在进给时的稳定性，本实施例中，所述行走部1上设置有竖直的支撑柱7，支撑柱7位于第二支撑臂43前端一侧，且支撑柱7上设置有用于稳定控制钻机18滑动的钢丝绳收拉机构8，所述钢丝绳收拉机构8包括钢丝绳(未图示)、伺服电机84以及安装在伺服电机84输出端的卷筒，所述伺服电机84安装在行走部1上，所述支撑柱7的中部加工有支撑台板71，支撑台板71上开有钢丝绳过孔72，所述钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端穿过钢丝绳过孔72并与钻机18侧壁通过钢丝绳固定器固定连接。
钻机18开始进给时，控制伺服电机84旋转，收卷钢丝绳，为了防止钢丝绳在钻机18进给时而退出，影响工作稳定性，所述支撑台板71上设置有用于保持钢丝绳稳定收拉的卡控机构，卡控机构包括钢丝绳导轮81、棘轮82和调节支架83，所述钢丝绳导轮81固定在支撑台板71上并靠近钢丝绳过孔72，所述钢丝绳的中部绕置在钢丝绳导轮81上，所述棘轮82固定在钢丝绳导轮81一侧，所述调节支架83包括两块竖直的调节板833以及水平穿过两块调节板833的调节螺杆832，所述调节螺杆832上配合有两个调节螺母831，两个调节螺母831分别位于其中一块调节板833的两侧，所述调节螺杆832一端铰接有与棘轮配合的棘爪834，通过棘轮82和棘爪834的配合，可允许钢丝绳导轮81跟随钢丝绳收卷的方向旋转，而不能往相反方向旋转，从而保证钢丝绳的收卷的稳定性，并且钢丝绳通过从支撑台板71处穿过，而不是从卷筒上直接连接钻机18，进一步保证了连接的稳定性。
钻孔完毕后，便可对钻孔处的岩层进行开采作业，所述开采部包括掘进机构和碎渣机构，所述碎渣机构位于掘进机构的工作面下方，所述掘进机构包括掘进支架10、掘进头11以及为掘进头11提供动力的掘进电机，所述碎渣机构包括碎渣支架15和两组破碎辊筒16，本实施例中，所述掘进支架10和碎渣支架15均为U型架，所述掘进头11可转动地安装在掘进支架10的中部横梁的外侧壁上，所述行走部1前端安装有回转台12，回转台12上固定有支撑底座9，所述掘进支架10的两个端部分别铰接在支撑底座9的两个侧壁上，所述回转台12上设置有用于顶升掘进支架10的抬升油缸13，所述行走部1上设置有用于驱动回转台12旋转的摆动机构5，摆动机构5包括摆动支座51和两个摆动油缸6，摆动支座51固定在行走部1上，且摆动支座51上开有两个定位槽52，定位槽52内安装有后铰接件，所述回转台12的两侧均固定有前铰接件61，两个摆动油缸6分别铰接在对应的后铰接件和前铰接件61之间，控制其中一个摆动油缸6伸长或收缩，均能驱动回转台12旋转。
所述行走部1的前侧壁上安装有铲斗14，可及时清理矿渣，铲斗14上表面固定有两个万向连接座，万向连接座可采用现有成品，如万向节或万向球的连接形式，本实施例中采用底座配套可转动支座的形式，碎渣支架15的两个端部分别与两个万向连接座的支座铰接，所述两组破碎辊筒16均通过轴承和轴承座可转动地安装在掘进头11正下方的碎渣支架15上，两组破碎辊筒16相互平行且一端均安装有齿轮20，两组破碎辊筒16的齿轮20相互啮合，所述碎渣支架15上安装有用于其中一个破碎辊筒16的动力电机21，电机21输出轴与破碎辊筒16的输出轴通过联轴器连接，通过控制动力电机21启动，在齿轮20的作用下两组破碎辊筒16相向旋转，从而对掘进头11开采下的矿块进行对辊破碎。为了保证碎渣机构与掘进机构的联动性，掘进支架10与碎渣支架15的两个端部竖梁之间均铰接有连接臂17，连接臂17保证了掘进支架10与碎渣支架15的同步移动性。
以上所述仅是本发明优选的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明所提供的技术方案和发明构思进行的改造和替换都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.石膏石用多功能开采设备，包括行走部以及安装在行走部上的动力总成和控制总成，行走部前端安装有开采部，其特征在于：所述行走部上安装有用于钻孔的工作钻进机构，所述开采部包括掘进机构和碎渣机构，所述碎渣机构位于掘进机构的下方，所述掘进机构包括掘进支架、安装在掘进支架上的掘进头以及为掘进头提供动力的掘进电机，所述碎渣机构包括碎渣支架以及安装在碎渣支架上的两组破碎辊筒，两组破碎辊筒的一端均安装有齿轮，两组破碎辊筒的齿轮相互啮合，所述碎渣支架上安装有用于其中一个破碎辊筒的动力电机，所述行走部前端安装有回转台，回转台上固定有支撑底座，所述掘进支架一端铰接在支撑底座上，所述回转台上设置有用于顶升掘进支架的抬升油缸，所述行走部上设置有用于驱动回转台旋转的摆动机构，所述行走部的前侧壁上安装有铲斗，所述碎渣支架一端铰接在铲斗上，所述掘进支架与碎渣支架的中部之间铰接有至少一根连接臂。
2.根据权利要求1所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述掘进支架和碎渣支架均为U型架，掘进支架的两个端部分别铰接在支撑底座的两个侧壁上，所述掘进头可转动地安装在掘进支架的中部横梁的外侧壁上，所述铲斗上表面固定有两个万向连接座，碎渣支架的两个端部分别与两个万向连接座铰接，所述两组破碎辊筒均可转动地安装在掘进头正下方的碎渣支架上，所述连接臂有两根，两根连接臂分别铰接在掘进支架与碎渣支架的两个端部竖梁之间。
3.根据权利要求2所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述摆动机构包括摆动支座和两个摆动油缸，摆动支座固定在行走部上，且摆动支座上开有两个定位槽，定位槽内安装有后铰接件，所述回转台的两侧均固定有前铰接件，两个摆动油缸分别铰接在对应的后铰接件和前铰接件之间。
4.根据权利要求1～3中任一项权利要求所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述工作钻进机构包括第一支撑臂、第二支撑臂和钻机，第二支撑臂位于第一支撑臂上表面，所述行走部上表面的前侧安装有定位铰座，第一支撑臂前端铰接在定位铰座上，第一支撑臂后端与第二支撑臂后端铰接，所述行走部上设置有用于顶升第一支撑臂中部的第一油缸，所述第一支撑臂两侧均设置有用于顶升第二支撑臂中部的第二油缸，第二支撑臂上固定有滑轨，所述钻机滑动安装在滑轨上，所述行走部上设置有支撑柱，支撑柱位于第二支撑臂前端一侧，且支撑柱上设置有用于稳定控制钻机滑动的钢丝绳收拉机构。
5.根据权利要求4所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述钢丝绳收拉机构包括钢丝绳、伺服电机以及安装在伺服电机输出端的卷筒，所述伺服电机位于行走部上，所述支撑柱的中部固定有支撑台板，支撑台板上开有钢丝绳过孔，所述钢丝绳一端固定在卷筒上，另一端穿过钢丝绳过孔并与钻机侧壁固定连接，所述支撑台板上设置有用于保持钢丝绳稳定收拉的卡控机构。
6.根据权利要求5所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述卡控机构包括钢丝绳导轮、棘轮和调节支架，所述钢丝绳导轮设置在支撑台板上，所述钢丝绳的中部绕置在钢丝绳导轮上，所述棘轮固定在钢丝绳导轮一侧，所述调节支架包括两块竖直的调节板以及水平穿过两块调节板的调节螺杆，所述调节螺杆上配合有至少两个调节螺母，至少两个调节螺母分别位于其中一块调节板的两侧，所述调节螺杆一端铰接有与棘轮配合的棘爪。
7.根据权利要求5或6所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述第一支撑臂上开有与其长度方向一致的定位槽，所述第二支撑臂下表面成型有与定位槽匹配的定位板，第二支撑臂通过定位板与第一支撑臂的定位槽稳定配合。
8.根据权利要求7所述的石膏石用多功能开采设备，其特征在于：所述第二支撑臂的前端上表面安装有导向座。
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