CN111282495A - 一种煤矿充填开采用原料搅拌装置 - Google Patents

一种煤矿充填开采用原料搅拌装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，属于充填开采原料生产设备领域，包括主体、位于所述主体内的搅拌仓、设置在所述搅拌仓内的搅拌机构和能够带动所述搅拌仓转动的转动机构；所述主体的顶部设有进料口、底部设有出料口，其内开设有用于容纳所述搅拌仓的圆柱形空腔，所述进料口通过进料通道与所述圆柱形空腔相通；所述搅拌仓的截面为圆缺形，其顶部设有开口；所述搅拌机构包括可转动地安装在所述主体上的搅拌轴、周向且均匀地设置在所述搅拌轴上的三个搅拌组件和驱动机构；本发明设置有第一驱动组和第二驱动组来分别驱动用于搅拌的刮板和搅拌板，通过刮板和搅拌板二者的搅拌来提高搅拌效果，缩短搅拌时间。

Description

一种煤矿充填开采用原料搅拌装置
技术领域
本发明涉及充填开采原料生产设备领域，特别涉及一种煤矿充填开采用原料搅拌装置。
背景技术
村庄等建筑物下的大量压煤不仅造成煤炭资源的巨大浪费，并且严重制约矿井的正常生产和接续；通过几十年的努力，村庄下采煤技术的整体水平有了较大的提高；目前，能实现不迁村采煤的主要方法是条带开采和充填开采；
充填开采是实现不迁村采煤、提高煤炭采出率的最有效途径，效果也最好，充填开采就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、工业炉渣、劣质土等在地面加工制作成不需要脱水处理的浆体，采用充填泵或重力加压，通过管道输送到井下，适时充填采空区或离层区，形成以膏体充填体为主的上覆岩层支撑体系，有效控制地表沉陷在建筑物允许值范围内，实现村庄不搬迁，安全开采建筑物下压煤，保护矿区生态环境和地下水资源，因此煤矸石、粉煤灰等混合浆体的充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分；
在混合煤矸石、粉煤灰等材料时，需要使用到搅拌装置，搅拌装置的搅拌效果对充填的效果影响很大，不均匀的混合浆体达不到足够的支撑效果，易出现塌陷问题，现有技术中的搅拌装置多为通过一根搅拌轴来进行搅拌，搅拌效果较差，且搅拌的效率也低，为了提高搅拌效果以及搅拌效率，因此需要设计一种煤矿充填开采用原料搅拌装置。
发明内容
本发明提供一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，可以解决现有技术中的搅拌装置多为通过一根搅拌轴来进行搅拌，搅拌效果较差且搅拌的效率低的问题。
一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，包括主体、位于所述主体内的搅拌仓、设置在所述搅拌仓内的搅拌机构和能够带动所述搅拌仓转动的转动机构；
所述主体的顶部设有进料口、底部设有出料口，其内开设有用于容纳所述搅拌仓的圆柱形空腔，所述进料口通过进料通道与所述圆柱形空腔相通；
所述搅拌仓的截面为圆缺形，其顶部设有开口；
所述搅拌机构包括可转动地安装在所述主体上的搅拌轴、周向且均匀地设置在所述搅拌轴上的三个搅拌组件和驱动机构；
所述搅拌组件包括固定连接在所述搅拌轴上的连接架、固定连接在所述连接架端部的刮板和可转动地设置在所述连接架上的搅拌板；
当所述驱动机构处于工作状态时，所述搅拌轴和所述搅拌板均处于转动状态。
较佳的，所述转动机构包括出料组和辅助搅拌组；
所述搅拌仓的一侧固定连接有转动轴，所述转动轴上安装有第一齿轮；
所述出料组包括第一电机和安装在所述第一电机输出轴上的第二齿轮，所述第二齿轮位于所述第一齿轮的下侧并与所述第一齿轮啮合连接；
所述辅助搅拌组包括第一气缸和与所述第一气缸的输出端连接的齿条板，所述齿条板位于所述第一齿轮的下侧并与所述第一齿轮啮合连接，所述齿条板的中间位置开设有用于给所述第二齿轮让位的让位槽；
所述第一齿轮同时与所述第二齿轮和所述齿条板啮合连接；
所述第一气缸能够带动所述齿条板在其长度的方向上往复移动。
较佳的，所述驱动机构包括用于带动所述搅拌轴转动的第一驱动组和用于带动所述搅拌板转动的第二驱动组；
所述第一驱动组包括第二电机和带传动组件，所述带传动组件安装在所述第二电机的输出轴和所述搅拌轴上，所述带动传组件能够将所述第二电机输出轴的转动传递至所述搅拌轴上；
所述搅拌轴的内部中空，其内设置有与三个所述搅拌组件一一对应的传动组，所述传动组包括可转动地设置在所述搅拌轴内壁上的第一转轴、链传动组件和安装在所述第一转轴上的第三齿轮；
所述连接架内开设有与所述搅拌轴的内部相通的通道，所述通道为所述链传动组件的工作通道；
所述搅拌板的中心处设置有第二转轴，所述第二转轴的端部伸入所述通道内，所述链传动组件能够将所述第一转轴的转动传递至所述第二转轴上；
所述第二驱动组包括第三电机、与所述第三电机的输出轴传动连接的传动轴和安装在所述传动轴上的第四齿轮，所述传动轴伸入所述搅拌轴内，所述第四齿轮同时与三个所述第三齿轮啮合连接。
较佳的，还包括防尘机构，所述防尘机构包括安装在所述进料通道的安装杆和安装在所述安装杆底端的喷嘴，所述安装杆上套接有加水罩以及用于带动所述加水罩上下移动的第二气缸；
所述进料通道的内壁上开设有收集槽，所述喷嘴喷出的水能够落入所述收集槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置有第一驱动组和第二驱动组来分别驱动用于搅拌的刮板和搅拌板，通过刮板和搅拌板二者的搅拌来提高搅拌效果，缩短搅拌时间；
还设置有转动机构，能够带动搅拌仓晃动，也能够有效参与到搅拌工作中，提高搅拌效果。
附图说明
图1为本发明的侧视图；
图2为本发明的图1的A-A处剖视图；
图3为本发明的图2的B-B处剖视图；
图4为本发明的图2的C处局部放大图；
图5为本发明的图2的D处局部放大图；
图6为本发明的搅拌机构的结构示意图；
图7为本发明的搅拌机构的剖视图；
图8为本发明的驱动机构的结构示意图；
图9为本发明的图8的E处局部放大图；
图10为本发明的转动机构的结构示意图。
附图标记说明：
1-主体，101-进料口，102-出料口，103-进料通道，2-搅拌仓，3-搅拌轴，4-连接架，5-刮板，6-搅拌板，7-安装腔，11-第一齿轮，12-第一电机，13-第二齿轮，14-第一气缸，15-齿条板，21-第二电机，22-带传动组件，23-第一转轴，24-第三齿轮，25-链传动组件，26-第二转轴，27-第三电机，28-传动轴，29-第四齿轮，31-安装杆，32-喷嘴，33-加水罩，34-第二气缸，35-收集槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1至图10所示，本发明实施例提供的一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，包括主体1、位于所述主体1内的搅拌仓2、设置在所述搅拌仓2内的搅拌机构和能够带动所述搅拌仓2转动的转动机构；
如图3所示，所述主体1的顶部设有进料口101、底部设有出料口102，其内开设有用于容纳所述搅拌仓2的圆柱形空腔，所述进料口101通过进料通道103与所述圆柱形空腔相通；
所述搅拌仓2的截面为圆缺形，其顶部设有开口；
所述搅拌机构包括可转动地安装在所述主体1上的搅拌轴3、周向且均匀地设置在所述搅拌轴3上的三个搅拌组件和驱动机构；
如图6所示，所述搅拌组件包括固定连接在所述搅拌轴3上的连接架4、固定连接在所述连接架4端部的刮板5和可转动地设置在所述连接架4上的搅拌板6；
当所述驱动机构处于工作状态时，所述搅拌轴3和所述搅拌板6均处于转动状态；
为了提高搅拌效果，让填充料更加均匀，设置有刮板5和搅拌板6共同参与搅拌工作，如图3所示，刮板5贴在搅拌仓2的内壁上，在刮板5以搅拌轴3为中心转动时，能够将易滞留在搅拌仓2内部最下侧的胶结料和粉煤灰翻上来，从而能够充分与煤矸石混合；
刮板5通过连接架4与搅拌轴3连接，在刮板5做圆周运动的时候，位于连接架4上的搅拌板6也会转动起来，有效提高混合效率以及混合效果；
所述转动机构包括出料组和辅助搅拌组；
辅助搅拌组是为了实现搅拌仓2的左右晃动，晃动角度要控制在30度以内，搅拌仓2自身的晃动再加上搅拌仓2内的搅拌机构，能够大大提高搅拌效果；
出料机构则是实现搅拌仓2的360度转动，当搅拌仓2转动180度后，搅拌仓2顶部的开口朝下，位于搅拌仓2内的物料便会自动落出；
另外搅拌仓2在转动时不会影响搅拌轴3的转动；
所述搅拌仓2的一侧固定连接有转动轴，所述转动轴上安装有第一齿轮11；
所述出料组包括第一电机12和安装在所述第一电机12输出轴上的第二齿轮13，所述第二齿轮13位于所述第一齿轮11的下侧并与所述第一齿轮11啮合连接；
所述辅助搅拌组包括第一气缸14和与所述第一气缸14的输出端连接的齿条板15，所述齿条板15位于所述第一齿轮11的下侧并与所述第一齿轮11啮合连接，所述齿条板15的中间位置开设有用于给所述第二齿轮13让位的让位槽；
所述第一齿轮11同时与所述第二齿轮13和所述齿条板15啮合连接；
所述第一气缸14能够带动所述齿条板15在其长度的方向上往复移动。
所述驱动机构包括用于带动所述搅拌轴3转动的第一驱动组和用于带动所述搅拌板6转动的第二驱动组；
所述第一驱动组包括第二电机21和带传动组件22，所述带传动组件22安装在所述第二电机21的输出轴和所述搅拌轴3上，所述带动传组件22能够将所述第二电机21输出轴的转动传递至所述搅拌轴3上；
所述搅拌轴3的内部中空，其内设置有与三个所述搅拌组件一一对应的传动组，所述传动组包括可转动地设置在所述搅拌轴3内壁上的第一转轴23、链传动组件25和安装在所述第一转轴23上的第三齿轮24；
所述连接架4内开设有与所述搅拌轴3的内部相通的通道，所述通道为所述链传动组件25的工作通道；
所述搅拌板6的中心处设置有第二转轴26，所述第二转轴26的端部伸入所述通道内，所述链传动组件25能够将所述第一转轴23的转动传递至所述第二转轴26上；
链传动组件25和带传动机构22均为现有公开技术，其具体安装方式和使用方式均为本领域技术人员熟知的技术手段，故不再次赘述；
第一电机12、第二电机21和第三电机27均固定安装在主体1的外侧壁上；
主体1内开设有安装腔7，第一气缸14固定安装在安装腔7内；
所述第二驱动组包括第三电机27、与所述第三电机27的输出轴传动连接的传动轴28和安装在所述传动轴28上的第四齿轮29，所述传动轴28伸入所述搅拌轴3内，所述第四齿轮29同时与三个所述第三齿轮23啮合连接；
胶结料、煤矸石和粉煤灰在混合搅拌过程中会产生灰尘，因此在进料口处设一可开合的挡板，挡板未在图中标出，在此基础上，还设置有防尘机构，所述防尘机构包括安装在所述进料通道103的安装杆31和安装在所述安装杆31底端的喷嘴32，所述安装杆31上套接有加水罩33以及用于带动所述加水罩33上下移动的第二气缸34；
喷嘴32为现有技术中的360度环状喷嘴，能够喷出锥形的水网，从而能偶避免混合产生的灰尘外扬，另外在胶结料、煤矸石和粉煤灰的混合中需要加入水，因此设计第二气缸34和加水罩33，需要加水时，通过第二气缸34推动加水罩33将喷嘴32罩住，喷嘴32喷出的水便沿着加水罩33的内壁流入搅拌仓2内；
所述进料通道103的内壁上开设有收集槽35，所述喷嘴32喷出的水能够落入所述收集槽35内，收集槽35设置有排水口和排污口，可以将水循环利用。
工作原理：使用时，将胶结料、煤矸石和粉煤灰的混合料从进料口101倒入，混合料经过进料通道103落入搅拌仓2内，启动第二气缸34，第二气缸34推动加水罩33罩在喷嘴32上，水流入搅拌仓2内，加入适量水后，第二气缸34带着加水罩33复位，接着启动第二电机21、第三电机27和第一气缸14，第二电机21通过带传动组件22带动搅拌轴3转动，从而使得刮板5以搅拌轴3为中心转动，对搅拌仓2内的混合料进行搅拌，第三电机27带动传动轴28转动，通过第三齿轮24和第四齿轮29的啮合传动以及链传动组件的传动，最终使得搅拌板6以第二转轴26为中心转动，对搅拌仓2内的混合料进行进一步的搅拌，第一气缸14带动齿条板15往复移动，从而使得搅拌仓2以搅拌轴3为中心左右晃动，提高混合效果以及混合效率；
混合完成后，关闭第二电机21、第三电机27并使得第一气缸14推动齿条板15与第一齿轮11分离，然后关闭第一气缸14，启动第一电机12，第一电机12通过第一齿轮11和第二齿轮13的啮合传动带动搅拌仓2转动180度，搅拌仓2顶部的开口朝下对准出料口102，混合后的料便完成出料，然后再通过第一电机12完成搅拌仓2的复位工作。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，其特征在于，包括主体、位于所述主体内的搅拌仓、设置在所述搅拌仓内的搅拌机构和能够带动所述搅拌仓转动的转动机构；
所述主体的顶部设有进料口、底部设有出料口，其内开设有用于容纳所述搅拌仓的圆柱形空腔，所述进料口通过进料通道与所述圆柱形空腔相通；
所述搅拌仓的截面为圆缺形，其顶部设有开口；
所述搅拌机构包括可转动地安装在所述主体上的搅拌轴、周向且均匀地设置在所述搅拌轴上的三个搅拌组件和驱动机构；
所述搅拌组件包括固定连接在所述搅拌轴上的连接架、固定连接在所述连接架端部的刮板和可转动地设置在所述连接架上的搅拌板；
当所述驱动机构处于工作状态时，所述搅拌轴和所述搅拌板均处于转动状态。
2.如权利要求1所述的一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，其特征在于，所述转动机构包括出料组和辅助搅拌组；
所述搅拌仓的一侧固定连接有转动轴，所述转动轴上安装有第一齿轮；
所述出料组包括第一电机和安装在所述第一电机输出轴上的第二齿轮，所述第二齿轮位于所述第一齿轮的下侧并与所述第一齿轮啮合连接；
所述辅助搅拌组包括第一气缸和与所述第一气缸的输出端连接的齿条板，所述齿条板位于所述第一齿轮的下侧并与所述第一齿轮啮合连接，所述齿条板的中间位置开设有用于给所述第二齿轮让位的让位槽；
所述第一齿轮同时与所述第二齿轮和所述齿条板啮合连接；
所述第一气缸能够带动所述齿条板在其长度的方向上往复移动。
3.如权利要求1或2所述的一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，其特征在于，所述驱动机构包括用于带动所述搅拌轴转动的第一驱动组和用于带动所述搅拌板转动的第二驱动组；
所述第一驱动组包括第二电机和带传动组件，所述带传动组件安装在所述第二电机的输出轴和所述搅拌轴上，所述带动传组件能够将所述第二电机输出轴的转动传递至所述搅拌轴上；
所述搅拌轴的内部中空，其内设置有与三个所述搅拌组件一一对应的传动组，所述传动组包括可转动地设置在所述搅拌轴内壁上的第一转轴、链传动组件和安装在所述第一转轴上的第三齿轮；
所述连接架内开设有与所述搅拌轴的内部相通的通道，所述通道为所述链传动组件的工作通道；
所述搅拌板的中心处设置有第二转轴，所述第二转轴的端部伸入所述通道内，所述链传动组件能够将所述第一转轴的转动传递至所述第二转轴上；
所述第二驱动组包括第三电机、与所述第三电机的输出轴传动连接的传动轴和安装在所述传动轴上的第四齿轮，所述传动轴伸入所述搅拌轴内，所述第四齿轮同时与三个所述第三齿轮啮合连接。
4.如权利要求3所述的一种煤矿充填开采用原料搅拌装置，其特征在于，还包括防尘机构，所述防尘机构包括安装在所述进料通道的安装杆和安装在所述安装杆底端的喷嘴，所述安装杆上套接有加水罩以及用于带动所述加水罩上下移动的第二气缸；
所述进料通道的内壁上开设有收集槽，所述喷嘴喷出的水能够落入所述收集槽内。
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