CN110617064A - 一种轻便式液压自动锯切掏槽机及工作方法 - Google Patents

Abstract

一种轻便式液压自动锯切掏槽机及工作方法，包括移动液压站、调姿机构、切割机构、移动液压站上侧通过调姿机构连接切割机构；调姿机构用于带动切割机构移动；所述移动液压站为L形；移动液压站一侧设置有进油管，本申请结构其通用性强，结构紧凑、移动轻便、调节灵活，自动化程度高，成本较低，减少人工劳动强度，提高密闭墙建设掏槽作业效率，降低工作危险性。

Description

一种轻便式液压自动锯切掏槽机及工作方法

技术领域

本发明涉及一种轻便式液压自动锯切掏槽机及工作方法，属于煤矿机械领域。

背景技术

一个开发时间较长的煤矿井下会存在不少采空区及废弃巷道，若对其置之不 理会产生瓦斯浓度增加和积水等安全隐患，故需要建筑密闭墙进行密闭处理。密 闭墙施工前应先对密闭周边进行开凿沟槽，将密闭墙砌入煤岩沟槽内，以便提高 密闭性。由于巷道周边需开槽的地方有煤岩或全岩石等，硬度高，施工困难，且 由于瓦斯等易燃气体浓度安全性隐患考虑，严禁爆破掏槽，故大部分煤矿依然采 用大锤、钎子、风镐等进行人工掏槽，需要投入大的人力，极大的影响了工作效 率，同时具有巨大的安全隐患。

中国专利：CN201520940111.0，提供了一种“一种煤矿巷道开槽机及其回转 机构，所述回转机构包括液压油缸、固定架、液压马达、齿轮减速机和回转支撑， 所述液压油缸顶端与所述固定架铰接，所述回转支撑安装在所述固定架上，所述 液压马达连接并驱动所述齿轮减速机，所述齿轮减速机连接并带动所述回转支 撑。”虽然也代替了人工作业，但掏槽机械存在体积庞大，结构复杂，移动笨重， 作业缓慢等缺点，因此需要一种结构紧凑、移动轻便、调节灵活且工作效率高的 掏槽机械，以提高密闭墙建设效率，从而减少瓦斯泄露积水等安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种轻便式液压自动锯切掏槽机；

本发明还提供上述装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种轻便式液压自动锯切掏槽机，包括移动液压站、调姿机构、切割机构； 移动液压站上侧通过调姿机构连接切割机构；调姿机构用于带动切割机构移动到 切割位置；切割机构用于切割开槽；所述移动液压站为L形。

优选的，所述调姿机构包括X向调姿机构、Y向调姿机构、Z向调姿机构；X 向调姿机构用于带动切割机构沿X方向运动；Y向调姿机构用于带动切割机构沿 Y方向运动；Z向调姿机构用于带动切割机构沿Z方向运动。

可以带动切割机构在X、Y、Z方向运动，适应于不同高度的巷道，方便调整 到需要的位置。

进一步优选的，所述Y向调姿机构包括Y方向轨道、Y方向活动支架、Y方 向驱动液压缸；Y方向轨道固定设置在移动液压站上，Y方向轨道上连接Y方向 活动支架，Y方向活动支架为L型，移动液压站的低位面上设置有凹槽，凹槽内 设置有Y方向驱动液压缸，一端与液压站固定连接，另一端与Y方向轨道底部铰 接。

低位面指的是L形移动液压站较低的水平面，Y方向轨道设置于低位面上， 凹槽为与Y方向轨道平行的槽。

进一步优选的，所述X向调姿机构包括X方向轨道、X方向活动支架、X方 向驱动液压缸；X方向轨道设置在Y方向活动支架上，X方向轨道为敞口向上C 字型；C字型内部设置有凸型滑块，凸型滑块连接X方向活动支架；X方向驱动 液压缸固定连接在Y方向活动支架竖直面上，输出端连接X方向活动支架；X方 向活动支架为C字型。

进一步优选的，所述Z方向调姿机构包括Z方向滑动轨道、Z方向驱动液压 缸、轨道支撑滑块；Z方向滑动轨道设置在X方向活动支架内部，轨道支撑滑块 套设在Z方向滑动轨道外侧，Z方向驱动液压缸固定设置在X方向活动支架上， Z方向驱动液压缸输出端与轨道支撑滑块连接，轨道支撑滑块与切割机构连接。

优选的，所述切割机构包括液压锯轨道、液压锯液压马达、行走轮驱动液压 马达，液压锯轨道通过支撑杆与调姿机构连接；液压锯轨道为工字型，一侧为光 滑轨道、变速齿轮，另一侧为设置有销轨；销轨与行走轮啮合连接；光滑轨与轨 道轮接触；液压锯液压马达与行走轮驱动液压马达固定安装在活动锯支架上，变 速齿轮安装在行走轮驱动液压马达上，变速齿轮为一对减速齿轮，包括啮合连接 的大齿轮和小齿轮，小齿轮与驱动液压马达连接；其中大齿轮、行走轮同轴连接， 行走轮与轨道轮之间有间隙，间隙用于卡住液压锯轨道，轨道轮销连接于轨道轮 支架，活动液压锯与液压锯液压马达连接。

进一步优选的，液压锯轨道为封闭式圆环，横截面为“工”字型。

变速齿轮用来减速与改变行走轮驱动液压马达输出轴线，实现掏槽作业，灵 活装拆，行走轮驱动液压马达带动活动液压锯沿轨道行进。

进一步优选的，轨道轮活动支架利用螺栓固定安装在活动锯支架上。

装拆灵活，方便活动液压锯挂载安装在液压锯轨道上。

优选的，移动液压站上设置有手柄；

用于工人手握控制。

优选的，移动液压站上还设置有控制手柄，移动液压站一侧设置有进出油管。 进出油管用于为各液压器件提供动力，与各液压器件连接，通过操控液压站控 制手柄，控制XYZ三个方向的驱动液压缸，到达需要位置后，控制液压锯液压马 达，使液压锯旋转，操控液压站控制手柄，使液压锯具有一定切割深度，然后通 过活动液压锯在轨道上行走，实现掏槽作业。

优选的，移动液压站上设置有车轮和万向轮。

优选的，移动液压站下侧设置有撑地液压支柱。

运行到指定位置后，放下撑地液压支柱，确保整车稳定。

优选的，活动液压锯上设置有除尘喷雾管。

一端固定于活动锯支架，对准切割作业处下方喷，，可灵活调整喷口位置，另一 端朝外连接水箱，水箱设置于移动液压站上，除尘喷雾管通过水泵将水箱内的水 喷至切割作业处下方，有效减少掏槽机作业时产生的灰尘。

进一步优选的，活动液压锯轨道上可至少挂载一个活动液压锯，使活动液压 锯协同作业，提高工作效率。

可根据需要悬挂多个活动液压锯，提高工作效率。

一种基于上述结构的一种轻便式液压自动锯切掏槽机工作方法：包括以下步 骤：

当确定掏槽作业位置时，操作人员控制掏槽机到指定大约位置，启动移动液 压站，放下撑地液压支柱，确保整车稳定；通过操控液压站控制手柄，控制XYZ 三个方向的驱动液压缸，使活动液压锯靠近巷道顶板，启动液压锯马达，使液压 锯旋转，操控液压站控制手柄，使液压锯具有一定切割深度，然后通过活动液压 锯在轨道上行走，实现掏槽作业。当完成一次掏槽时，控制X方向驱动液压缸， 到达新的锯切位置，实现增加掏槽的宽度。通过循环往复的锯切，实现规定宽度 与深度的掏槽，以同样的上述方法可对两侧与底板进行掏槽。

本发明的有益效果在于：

1、本申请结构其通用性强，结构紧凑、移动轻便、调节灵活，自动化程度 高，成本较低，减少人工劳动强度，提高密闭墙建设掏槽作业效率，降低工作危 险性。

2、液压站采用移动式汽油机液压站，内部可储存汽油，可实现全地域的作 业，不用考虑能源来源，具有调用的灵活性。由于液压器件的能量密度高的特性， 大大减少了掏槽机活动锯的质量与体积，减轻了活动锯轨道的负担，同时提高了 掏槽机的工作效率。

3、活动轨道与液压锯的配合，采用小锯片，极大的降低了掏槽机的质量， 节省移动掏槽机的人力。

4、X、Y、Z三个方向活动支架与活动液压锯的配合，实现了掏槽机的作业灵 活调整。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的调姿机构示意图；

图3为活动液压锯部分结构示意图；

图4为液压锯轨道结构示意图；

图5为行走轮、轨道轮部分结构示意图；

图6为活动液压锯与液压锯轨道连接处结构示意图

1-1、撑地液压支柱；1-2、万向轮；1-3、移动液压站；1-4、Y方向轨道； 1-5、手柄；1-6、控制手柄；1-7、车轮；1-8、油管；1-9、Y方向驱动液压缸； 2-1、Y方向活动支架；2-2、X方向轨道；2-3、X方向驱动液压缸；2-4-凹槽； 3-1、X方向活动支架；3-2、Z方向滑动轨道；3-3、Z方向驱动液压缸；4-1、 轨道支撑滑块；4-2、液压锯轨道；4-3、销轨；4-4、光滑轨道；4-5、支撑杆； 5-1、活动液压锯；5-2、变速齿轮；5-3、行走轮；5-4、轨道轮；5-5、轨道轮 支架；5-6、行走轮驱动液压马达；5-7、除尘喷雾管；5-8、液压锯液压马达； 5-9、活动锯支架。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一种轻便式液压自动锯切掏槽机，如图所示，包括移动液压站、移动液压站 为汽油机驱动，具有隔爆防爆特性，以确保在煤矿巷道中的安全性；还包括调姿 机构、切割机构；移动液压站上侧通过调姿机构连接切割机构；所述移动液压站 为L形；移动液压站一侧设置有进出油管，进出油管用于为各液压器件提供动力， 通过油管与各液压器件连接，移动液压站上设置有手柄，用于工人手握推动控制； 移动液压站下侧设置有车轮和万向轮，用于带动移动液压站移动；所述调姿机构 包括X向调姿机构、Y向调姿机构、Z向调姿机构；可以带动切割机构在X、Y、 Z方向运动，X和Y为互相垂直的水平于地面的方向，Z为竖直方向，适应于不 同高度的巷道，方便调整到需要的位置。

所述Y向调姿机构包括Y方向轨道、Y方向活动支架、Y方向驱动液压缸；Y 方向轨道固定设置在移动液压站上，Y方向轨道为敞口向上C字型，Y方向轨道 内部设置有滑块，滑块连接Y方向活动支架，Y方向活动支架为L型，移动液压 站的低位面上设置有凹槽，凹槽内设置有Y方向驱动液压缸，低位面指的是L 形移动液压站较低的水平面，Y方向轨道设置于低位面上，凹槽为与Y方向轨道 平行的槽，一端与移动液压站固定连接，另一端与Y方向活动支架铰接，通过Y 方向驱动液压缸带动Y方向活动支架移动。

X向调姿机构包括X方向轨道、X方向活动支架、X方向驱动液压缸；X方向 轨道设置在Y方向活动支架的L型的低位面上，X方向轨道为敞口向上C字型； C字型内部设置有凸型滑块，凸型滑块连接X方向活动支架；X方向驱动液压缸 固定连接在Y方向活动支架竖直面上，输出端连接X方向活动支架；X方向活动 支架为C字型。

Z方向调姿机构包括Z方向滑动轨道、Z方向驱动液压缸、轨道支撑滑块；Z 方向滑动轨道设置在X方向活动支架内部，轨道支撑滑块套设在Z方向滑动轨道 外侧，Z方向驱动液压缸固定设置在X方向活动支架上，Z方向驱动液压缸输出 端与轨道支撑滑块连接，轨道支撑滑块与切割机构连接。

切割机构包括液压锯轨道，液压锯轨道为封闭式圆环；横截面为“工”字型， 液压锯轨道通过支撑杆与调姿机构连接；横截面液压锯轨道工字型一侧为光滑轨 道，另一侧为设置有销轨；销轨与行走轮啮合连接；光滑轨道与轨道轮接触；行 走轮为动力来源，轨道轮为辅助轮，液压锯液压马达与行走轮驱动液压马达固定 安装在活动锯支架上，变速齿轮安装在行走轮驱动液压马达上，变速齿轮为一对 减速齿轮，包括啮合连接的大齿轮和小齿轮，小齿轮与驱动液压马达连接；其中 大齿轮和行走轮同轴连接，轨道轮通过销连接轨道轮支架，行走轮与轨道轮之间 有间隙，间隙用于卡住液压锯轨道，活动液压锯与液压锯液压马达连接，变速 齿轮用来减速与改变输出轴线，实现掏槽作业，灵活装拆，轨道轮活动支架利用 螺栓固定安装在活动锯支架上，灵活装拆，方便活动液压锯挂载安装在液压锯轨道上。

活动液压锯随着行走轮驱动液压马达的转动沿着液压锯轨道运动，活动液压 锯由液压锯液压马达控制自转，进行切割工作。

移动液压站上还设置有控制手柄，通过操控液压站控制手柄，控制XYZ三个 方向的驱动液压缸，到达需要位置后，通过控制手柄控制液压锯液压马达，使活 动液压锯旋转，操控控制手柄，使活动液压锯具有一定切割深度，然后通过活动 液压锯在轨道上行走，实现掏槽作业。

实施例2：

一种轻便式液压自动锯切掏槽机，其结构与实施例1一致，不同的是，移动 液压站下侧设置有撑地液压支柱，在到达指定位置后，用于支撑移动液压站。

实施例3：

一种轻便式液压自动锯切掏槽机，其结构与实施例1一致，不同的是，活动 液压锯上设置有除尘喷雾管，一端固定于活动锯支架，对准切割作业处下方喷， 可灵活调整喷口位置，另一端朝外连接水箱，水箱设置于移动液压站上，除尘喷 雾管通过水泵将水箱内的水喷至切割作业处下方，有效减少掏槽机作业时产生的 灰尘。

实施例4:

一种基于实施例1结构的一种轻便式液压自动锯切掏槽机工作方法：包括以 下步骤：

当确定掏槽作业位置时，操作人员控制通过推动移动液压站到指定位置，启 动移动液压站；通过操控调姿机构，使切割机构行使至指定位置，使活动液压锯 靠近巷道顶板，启动液压锯液压马达，使活动液压锯旋转，操控调姿机构，使活 动液压锯具有一定切割深度，然后通过活动液压锯在液压锯轨道上行走，实现掏 槽作业；

当完成一次掏槽时，控制调姿机构，到达新的锯切位置，实现增加掏槽的宽 度；

通过循环往复的锯切，实现规定宽度与深度的掏槽，进以实现对巷道两侧与 底板进行掏槽。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言， 可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：包括移动液压站、调姿机构、切割机构；移动液压站上侧通过调姿机构连接切割机构；调姿机构用于带动切割机构移动；切割机构用于切割开槽；所述移动液压站为L形。

2.根据权利要求1所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：所述调姿机构包括X向调姿机构、Y向调姿机构、Z向调姿机构；X向调姿机构用于带动切割机构沿X方向运动；Y向调姿机构用于带动切割机构沿Y方向运动；Z向调姿机构用于带动切割机构沿Z方向运动。

3.根据权利要求2所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：所述Y向调姿机构包括Y方向轨道、Y方向活动支架、Y方向驱动液压缸；Y方向轨道固定设置在移动液压站上，Y方向轨道为敞口向上C字型，Y方向轨道内侧设置有滑块，滑块连接Y方向活动支架，Y方向活动支架为L型，移动液压站的低位面上设置有凹槽，凹槽内设置有Y方向驱动液压缸，一端与移动液压站固定连接，另一端与Y方向活动支架底部铰接。

4.根据权利要求3所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：所述X向调姿机构包括X方向轨道、X方向活动支架、X方向驱动液压缸；X方向轨道设置在Y方向活动支架上，X方向轨道为敞口向上C字型；C字型内部设置有凸型滑块，凸型滑块连接X方向活动支架；X方向驱动液压缸固定连接在Y方向活动支架竖直面上，输出端连接X方向活动支架；X方向活动支架为C字型。

5.根据权利要求4所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：所述Z方向调姿机构包括Z方向滑动轨道、Z方向驱动液压缸、轨道支撑滑块；Z方向滑动轨道设置在X方向活动支架内部，轨道支撑滑块套设在Z方向滑动轨道外侧，Z方向驱动液压缸固定设置在X方向活动支架上，Z方向驱动液压缸输出端与轨道支撑滑块连接，轨道支撑滑块与切割机构连接。

6.根据权利要求1所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：所述切割机构包括液压锯轨道，液压锯轨道通过支撑杆与调姿机构连接；液压锯轨道为工字型，一侧为光滑轨，另一侧设置有销轨；销轨与行走轮啮合连接；光滑轨与轨道轮接触；行走轮与行走轮驱动液压马达连接，行走轮驱动液压马达安装在活动锯支架上，活动锯支架上还设有液压锯液压马达，液压锯液压马达输出端连接活动液压锯；

优选的，行走轮驱动液压马达输出端设有变速齿轮，变速齿轮为一对减速齿轮，包括啮合连接的大齿轮和小齿轮，小齿轮与行走轮驱动液压马达连接，大齿轮与行走轮同轴连接，轨道轮通过销轴连接于轨道轮支架上，轨道轮支架设于活动锯支架上。

7.根据权利要求1所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：切割机构上设置有除尘喷雾管，除尘喷雾管用于作业中除尘。

8.根据权利要求1所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：移动液压站上还设置有控制手柄，控制手柄用于控制调姿机构的运动，移动液压站一侧设置有进油管。

9.根据权利要求1所述的轻便式液压自动锯切掏槽机，其特征在于：移动液压站上设置有手柄，手柄用于辅助推动移动液压站；

优选的，移动液压站上设置有车轮和万向轮；

优选的，移动液压站下侧设置有撑地液压支柱。

10.一种基于权利要求6的一种轻便式液压自动锯切掏槽机工作方法：包括以下步骤：

当确定掏槽作业位置时，操作人员控制通过推动移动液压站到指定位置，启动移动液压站；通过操控调姿机构，使切割机构行使至指定位置，使活动液压锯靠近巷道顶板，启动液压锯液压马达，使活动液压锯旋转，操控调姿机构，使活动液压锯具有一定切割深度，然后通过活动液压锯在液压锯轨道上行走，实现掏槽作业；

当完成一次掏槽时，控制调姿机构，到达新的锯切位置，实现增加掏槽的宽度；

通过循环往复的锯切，实现规定宽度与深度的掏槽，进以实现对巷道两侧与底板进行掏槽。