CN112127930B - 一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，涉及非煤地下矿山的工程设备技术领域。它包括设备主体、轨轮、轨道结构、承重系统、液压夹系统、作业系统和支护系统，承重系统的底端能够朝向地面方向伸出并与地面相接触并将设备主体向上提升，液压夹系统能够夹持且向上提升轨道结构并带动轨道结构向前或向后移动，作业系统能对井下特定区域进行作业，本设备通过使用承重系统与液压夹系统相互配合，实现了有轨式无轨式的相互转换，设备自动化程度高，无需人工铺轨，节省了人力，支护系统设置在设备主体的顶部，支护系统启动后能够向上提升，对设备主体本身和设备附近工作人员均起到保护作用，提高了下方工作人员作业时的安全性。

Description

一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备

技术领域

本发明涉及非煤地下矿山的工程设备技术领域，尤其是涉及一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备。

背景技术

我国非煤矿山的开采主要以露天开采和井工开采两种开采方式，但随着国家环保政策的实施越来越严格，同时浅层资源的日益枯竭，非煤矿山的开采呈现深部化趋势，露天开采逐步在向井工开采转移。虽然传统煤矿井工综采技术及运输装备经过几十年的发展，目前已经成熟，但是如果将煤矿综采技术及运输装备直接应用于非煤矿山的综采时，并不适合，更重要的是，工作人员的安全是最重要的，现有的设备在非煤矿山开拓工程巷道时还需要人工铺轨，不仅任务量繁重，浪费大量人力，同时具有较大的安全隐患，威胁工人的人身安全，因此该问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，以解决现有技术中存在的诸多技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，包括设备主体、轨轮、轨道结构、承重系统、液压夹系统、作业系统和支护系统，所述轨轮活动连接在所述设备主体的底部且所述轨轮放置在所述轨道结构上，所述设备主体通过所述轨轮在所述轨道结构上移动；

所述承重系统设置在所述设备主体的底部，所述承重系统的底端能够朝向地面方向伸出并与地面相接触，所述承重系统的底部与地面接触后能够继续伸长以将所述设备主体向上提升；

所述液压夹系统设置在所述设备主体的底部，所述承重系统与地面接触且所述设备主体向上提升时所述液压夹系统能够夹持且向上提升所述轨道结构并带动所述轨道结构向前或向后移动；

所述作业系统设置在所述设备主体的顶部前端并能对井下特定区域进行作业；

所述支护系统设置在所述设备主体的上部，所述支护系统启动后能够向上提升以保护所述设备主体的顶部。

优选地，所述承重系统包括单向液压支架、旋转轴和承重液压支架，所述设备主体的底部四个边角处分别设置有一个所述单向液压支架，每个所述单向液压支架的伸出端均活动连接有一个所述旋转轴，每个所述旋转轴还与一个所述承重液压支架的固定端活动连接，所述单向液压支架的伸出端和所述承重液压支架的伸出端均可沿长度方向伸出或缩回，所述承重液压支架的伸出端伸出后能够与地面相接触。

优选地，所述液压夹系统包括液压夹本体、固定杆和第一液压支架，所述设备主体的底部设置有若干个所述第一液压支架，所述第一液压支架平行于所述设备主体的行进方向，每个所述第一液压支架的伸出端的端头均与一个所述固定杆的一端相连接，所述固定杆与所述第一液压支架垂直设置且每个所述固定杆的另一端均与一个所述液压夹本体相连接，所述液压夹本体位于所述轨道结构的上方。

优选地，所述作业系统包括作业主机和作业工具，所述作业主机的底部活动连接有旋转盘并通过所述旋转盘活动连接在所述设备主体的顶部前端，所述作业主机远离所述设备主体的一端可拆卸连接有作业工具。

优选地，还包括推板系统，所述推板系统设置在所述设备主体的底部前端并对行进方向上的地面进行清理和平整。

优选地，所述推板系统包括推板主机和推板本体，所述推板主机设置在所述设备主体的底部前端，所述推板主机远离所述设备主体的一端可拆卸连接有所述推板本体。

优选地，所述支护系统包括支护液压支架和支护板体，所述支护液压支架的数量为两组，每组所述支护液压支架均与所述设备主体的顶部和所述支护板体的底部相连接，所有的所述支护液压支架的伸出端伸出后能将所述支护板体向上提升。

优选地，所述轨道结构包括轨道本体和底部连接板，所述轨道本体的数量为两条，两条所述轨道本体底部均与所述底部连接板的顶部相连接，所述轨轮放置在所述轨道本体的顶部并能沿所述轨道本体的长度方向滚动。

优选地，所述轨轮包括一体式连接的外轮段和内轮段，所述外轮段的半径大于所述内轮段的半径，所述内轮段位于所述轨道本体的顶部且所述外轮段位于所述轨道本体的外侧部。

优选地，还包括滑动轮系统，所述滑动轮系统包括转动轴、伸缩杆、连接杆、滑动轮和转动电机，每个所述轨道本体上均设置有一个滑动槽，每个所述滑动槽内均设置有一个能在其内部滑动的滑动轮，两个所述滑动轮之间通过所述连接杆相连接，所述连接杆的中部与所述伸缩杆的底端相连接，所述伸缩杆的顶端与所述转动轴的底端相连接，所述转动轴的顶端与所述转动电机的输出轴相连接，所述转动电机设置在所述设备主体的底部。

本发明提到了一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，通过使用承重系统与液压夹系统相互配合，实现了有轨式无轨式的相互转换，设备自动化程度高，在危险系数较高的区域内实现自移式铺轨，以此来保障人员安全，以及减少人力成本，支护系统设置在设备主体的上部，支护系统启动后能够向上提升支护板体，且能够根据现场实际需求灵活调节支护板体与设备主体的上部之间的间隙，使设备更加便捷且灵活的适应生产现场需求，对设备主体本身和设备附近工作人员均起到保护作用，提高了下方工作人员作业时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的结构图；

图2是本发明实施例中轨轮处的剖视图；

图3是本发明实施例中液压夹系统处的剖视图；

图4是本发明实施例中支护系统的俯视图；

图5是本发明实施例在坡度为0°时作业的展示图；

图6是本发明实施例在坡度为35°时作业的展示图；

图中1、设备主体；11、履带式辅助轮；

2、轨轮；21、外轮段；22、内轮段；23、连接轴；

3、轨道结构；31、轨道本体；311、滑动槽；32、底部连接板；

4、承重系统；41、单向液压支架；42、旋转轴；43、承重液压支架；

5、液压夹系统；51、液压夹本体；52、固定杆；53、第一液压支架；

6、作业系统；61、作业主机；62、作业工具；63、旋转盘；

7、推板系统；71、推板主机；72、推板本体；

8、支护系统；81、支护液压支架；82、支护板体；

9、滑动轮系统；91、转动轴；92、伸缩杆；93、连接杆；94、滑动轮；95、转动电机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1到图6，本实施例提供了一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，包括设备主体1、轨轮2、轨道结构3、承重系统4、液压夹系统5、作业系统6和支护系统8，轨轮2活动连接在设备主体1的底部且轨轮2放置在轨道结构3上，设备主体1通过轨轮2在轨道结构3上移动；

承重系统4设置在设备主体1的底部，承重系统4的底端能够朝向地面方向伸出并与地面相接触，承重系统4的底部与地面接触后能够继续伸长以将设备主体1向上提升；

液压夹系统5设置在设备主体1的底部，承重系统4与地面接触且设备主体1向上提升时液压夹系统5能够夹持且向上提升轨道结构3并带动轨道结构3向前或向后移动；

作业系统6设置在设备主体1的顶部前端并能对井下特定区域进行作业；

支护系统8设置在设备主体1的上部，支护系统8启动后能够向上提升以保护设备主体1的顶部；

通过使用承重系统4与液压夹系统5相互配合，实现了有轨式无轨式的相互转换，设备自动化程度高，在危险系数较高的区域内实现自移式铺轨，以此来保障人员安全，以及减少人力成本，支护系统8设置在设备主体1的上部，支护系统8启动后能够向上提升支护板体82，且能够根据现场实际需求灵活调节支护板体82与设备主体1的上部之间的间隙，使设备更加便捷且灵活的适应生产现场需求，对设备主体本身和设备附近工作人员均起到保护作用，提高了下方工作人员作业时的安全性。

本设备更多是用于非煤地下矿山一些特定区域的工程设备，适用于使用坡度在20°到45°之间缓倾斜坡度工程施工，主要用于小型机械化开采设备选型之中。

作为可选地实施方式，承重系统4包括单向液压支架41、旋转轴42和承重液压支架43，设备主体1的底部四个边角处分别设置有一个单向液压支架41，每个单向液压支架41的伸出端均活动连接有一个旋转轴42，每个旋转轴42还与一个承重液压支架43的固定端活动连接，单向液压支架41的伸出端和承重液压支架43的伸出端均可沿长度方向伸出或缩回，承重液压支架43的伸出端伸出后能够与地面相接触，承重液压支架43的伸出端与地面接触后能够继续伸长以将设备主体1向上提升，以便于液压夹系统5的后续作业，因为只有承重液压支架43将设备主体1整体向上提升后，才能给予液压夹系统5足够的作业空间，使液压夹系统5能够夹持且向上提升轨道结构3并带动轨道结构3向前或向后移动，此外，当设备在斜坡上作业时，承重液压支架43还可以起到防止设备滑落和稳固设备的作用，单向液压支架41的作业平面与设备主体1的底部平面相互平行，单向液压支架41的作用是来保证在作业过程中承重液压支架43在使用时不会触碰其它设备，同时也可以根据现场要求进行不同的承重液压支架43之间距离的确定，保证承重液压支架43向下或向两侧均可以进行承重作用；

值得注意的是，旋转轴42能够通过旋转改变承重液压支架43的方向，使承重液压支架43不仅可以垂直于地面设置，还可以灵活调整方向，例如可倾斜设置以对应支撑住井下特定区域的岩壁，从而对设备主体1整体起到支撑固定的作用，有利于作业系统6对井下特定区域进行作业，使其更加稳定，减少抖动和晃动。

作为可选地实施方式，液压夹系统5包括液压夹本体51、固定杆52和第一液压支架53，设备主体1的底部设置有若干个第一液压支架53，本实施例中，优选第一液压支架53的数量为四个，分为两组位于设备行进方向上的左右两侧，每组两个，分别在设备行进方向的前后，且平行于设备主体1的行进方向，每个第一液压支架53的伸出端的端头均与一个固定杆52的一端相连接，固定杆52与第一液压支架53垂直设置且每个固定杆52的另一端均与一个液压夹本体51相连接，液压夹本体51位于轨道结构3的上方，液压夹本体51液压夹本体51是用液压元件代替机械零件，通过液压控制实现对工件的自动定位、支承与夹紧的夹具，具有夹紧力大，夹紧可靠，工作平稳，使用方便等优点，液压夹本体51启动后能够夹持轨道结构3，并在第一液压支架53的带动下带动轨道结构3向前或向后移动。

作为可选地实施方式，作业系统6包括作业主机61和作业工具62，作业主机61的底部活动连接有旋转盘63并通过旋转盘63活动连接在设备主体1的顶部前端，旋转盘63能够便于作业主机61旋转方向，以扩大作业面积，保证设备左右移动通畅，作业主机61远离设备主体1的一端可拆卸连接有作业工具62，作业主机61能够驱动作业工具62进行对井下特定区域结构的具体作业，作业工具62可选用钩机、液压夹、挖斗、电棒锤等结构中的其中一种，并通过可拆卸的连接形式进行更换，以应对不同的作业需求，更换起来也更加方便快捷，需要注意的是，井下特定区域内部本身条件并不利于更换作业工具62，作业工具62的更换最好在井下特定区域外完成。

作为可选地实施方式，还包括推板系统7，推板系统7设置在设备主体1的底部前端并对行进方向上的地面进行清理和平整，推板系统7包括推板主机71和推板本体72，推板主机71设置在设备主体1的底部前端，推板主机71远离设备主体1的一端可拆卸连接有推板本体72，推板主机71驱动推板本体72进行对场地的平整，以保证设备的正常前进和后退，同时还保证设备不会因为角度问题在底部矿堆上无法正常行走而产生滑落。

作为可选地实施方式，支护系统8包括支护液压支架81和支护板体82，支护液压支架81的数量为两组，每组支护液压支架81均与设备主体1的顶部和支护板体82的底部相连接，所有的支护液压支架81的伸出端伸出后能将支护板体82向上提升，提升后的支护板体82能够对设备主体1的顶部起到保护，且支护液压支架81能够根据现场实际需求灵活调节支护板体82与设备主体1的上部之间的间隙，使设备更加便捷且灵活的适应生产现场需求，对设备主体本身和设备附近工作人员均起到保护作用，提高了下方工作人员作业时的安全性，丰富了设备的基本功能。

作为可选地实施方式，本设备还包括未在附图中绘出的动力系统，本实施例使用的动力系统是由液压动力系统和风压动力系统组成的双动力系统，液压动力系统和风压动力系统可以相互转换，它们之间的转换通过离合器设备的增设进行，相互转换的双动力系统可以提升动力效果，更好的节约能源，液压动力系统、风压动力系统均为井下设备中常用的动力系统，离合器设备也为常见结构，因此不做具体展开。

作为可选地实施方式，轨道结构3包括轨道本体31和底部连接板32，轨道本体31的数量为两条，两条轨道本体31底部均与底部连接板32的顶部相连接，底部连接板32的下表面需要与地面接触，因此可选择在底部连接板32的下表面做不光滑处理，或设置有防滑结构和层组，以增大摩擦阻力，轨道本体31优选采用普通矿用轻型轨道或铁路轨道等轨道，根据实际情况灵活选用，两条轨道本体31之间的轨距也可根据现场实际需求设置，通常可设置为600mm或900mm，轨轮2放置在轨道本体31的顶部并能沿轨道本体31的长度方向滚动，两条轨道本体31上对应的轨轮2之间通过连接轴23连接在一起，提高结构强度和稳定性。

作为可选地实施方式，轨轮2包括一体式连接的外轮段21和内轮段22，外轮段21的半径大于内轮段22的半径，内轮段22位于轨道本体31的顶部且外轮段21位于轨道本体31的外侧部，外轮段21与内轮段22连接处形成外高内地的卡槽型结构，卡槽型的轨轮2能够更好的固定在轨道本体31上，使设备行驶过程中更加稳定。

作为可选地实施方式，还包括滑动轮系统9，滑动轮系统9的数量为两组，分别位于设备行进方向上的前后位置，每组滑动轮系统9均包括转动轴91、伸缩杆92、连接杆93、滑动轮94和转动电机95，每个轨道本体31上均设置有一个滑动槽311，每个滑动槽311内均设置有一个能在其内部滑动的滑动轮94，两个滑动轮94之间通过连接杆93相连接，连接杆93的中部与伸缩杆92的底端相连接，伸缩杆92的顶端与转动轴91的底端相连接，转动轴91的顶端与转动电机95的输出轴相连接，转动电机95设置在设备主体1的底部，转动电机95启动后能够带动转动轴91旋转角度，转动轴91改变角度后伸缩杆92、连接杆93和滑动轮94均会改变角度，从而方便滑动轮94脱离滑动槽311，伸缩杆92的作用是上下伸缩，可以控制滑动轮94在滑动槽311内的相对位置，连接杆93的作用是固定滑动轮94的位置，让其稳固的卡在滑动槽311内，保证滑动轮94的正常使用，滑动轮94的作用是稳固设备的运行，给设备一个向上的固定力，前后设置的两组滑动轮系统9能够平衡设备在斜坡时的受力，防止设备脱轨。

作为可选地实施方式，设备主体1的底部设置有若干组履带式辅助轮11，设备在井下特定区域内作业时需要使用轨道结构3，而当设备在外界自然环境下行驶时，不再需要轨道结构3，此时可通过履带式辅助轮11自行移动，使设备能够满足多种工作环境的使用需求。

本设备在使用时，因轨道结构3本身无法自行移动，所以使用承重系统4与液压夹系统5相互配合实现轨道结构3的移动，具体当轨道结构3需要移动时，承重系统4启动，承重液压支架43伸出与地面接触并将设备主体1向上提升，此时液压夹系统5同时夹持轨道结构3并和轨道结构3一起向上提升，承重系统4保持相应高度不动，液压夹系统5中的第一液压支架53沿设备行进方向进行伸缩，将轨道结构3向前或向后挪动，挪动到所需位置后，承重系统4中的承重液压支架43收缩，设备主体1向下降落直到轨道结构3的底部与地面接触，承重系统4完全收回，设备主体1通过轨轮2在轨道结构3上滚动行走，实现设备主体1相对于地面的前进或后退，然后再启动承重系统4进行下一轮轨道结构3的移动，重复上述步骤，即实现了有轨式无轨式的相互转换，实现了轨道结构3的移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于，包括设备主体(1)、轨轮(2)、轨道结构(3)、承重系统(4)、液压夹系统(5)、作业系统(6)和支护系统(8)，其中：所述轨轮(2)活动连接在所述设备主体(1)的底部且所述轨轮(2)放置在所述轨道结构(3)上，所述设备主体(1)通过所述轨轮(2)在所述轨道结构(3)上移动；

所述承重系统(4)设置在所述设备主体(1)的底部，所述承重系统(4)的底端能够朝向地面方向伸出并与地面相接触，所述承重系统(4)的底部与地面接触后能够继续伸长以将所述设备主体(1)向上提升；

所述液压夹系统(5)设置在所述设备主体(1)的底部，所述承重系统(4)与地面接触且所述设备主体(1)向上提升时所述液压夹系统(5)能够夹持且向上提升所述轨道结构(3)并带动所述轨道结构(3)向前或向后移动；

所述作业系统(6)设置在所述设备主体(1)的顶部前端并能对井下特定区域进行作业；

所述支护系统(8)设置在所述设备主体(1)的上部，所述支护系统(8)启动后能够向上提升以保护所述设备主体(1)的顶部；

所述承重系统(4)包括单向液压支架(41)、旋转轴(42)和承重液压支架(43)，所述设备主体(1)的底部四个边角处分别设置有一个所述单向液压支架(41)，每个所述单向液压支架(41)的伸出端均活动连接有一个所述旋转轴(42)，每个所述旋转轴(42)还与一个所述承重液压支架(43)的固定端活动连接，所述单向液压支架(41)的伸出端和所述承重液压支架(43)的伸出端均可沿长度方向伸出或缩回，所述承重液压支架(43)的伸出端伸出后能够与地面相接触；

所述液压夹系统(5)包括液压夹本体(51)、固定杆(52)和第一液压支架(53)，所述设备主体(1)的底部设置有若干个所述第一液压支架(53)，所述第一液压支架(53)平行于所述设备主体(1)的行进方向，每个所述第一液压支架(53)的伸出端的端头均与一个所述固定杆(52)的一端相连接，所述固定杆(52)与所述第一液压支架(53)垂直设置且每个所述固定杆(52)的另一端均与一个所述液压夹本体(51)相连接，所述液压夹本体(51)位于所述轨道结构(3)的上方。

2.根据权利要求1所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：所述作业系统(6)包括作业主机(61)和作业工具(62)，所述作业主机(61)的底部活动连接有旋转盘(63)并通过所述旋转盘(63)活动连接在所述设备主体(1)的顶部前端，所述作业主机(61)远离所述设备主体(1)的一端可拆卸连接有作业工具(62)。

3.根据权利要求1所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：还包括推板系统(7)，所述推板系统(7)设置在所述设备主体(1)的底部前端并对行进方向上的地面进行清理和平整。

4.根据权利要求3所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：所述推板系统(7)包括推板主机(71)和推板本体(72)，所述推板主机(71)设置在所述设备主体(1)的底部前端，所述推板主机(71)远离所述设备主体(1)的一端可拆卸连接有所述推板本体(72)。

5.根据权利要求1所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：所述支护系统(8)包括支护液压支架(81)和支护板体(82)，所述支护液压支架(81)的数量为两组，每组所述支护液压支架(81)均与所述设备主体(1)的顶部和所述支护板体(82)的底部相连接，所有的所述支护液压支架(81)的伸出端伸出后能将所述支护板体(82)向上提升。

6.根据权利要求1所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：所述轨道结构(3)包括轨道本体(31)和底部连接板(32)，所述轨道本体(31)的数量为两条，两条所述轨道本体(31)底部均与所述底部连接板(32)的顶部相连接，所述轨轮(2)放置在所述轨道本体(31)的顶部并能沿所述轨道本体(31)的长度方向滚动。

7.根据权利要求6所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：所述轨轮(2)包括一体式连接的外轮段(21)和内轮段(22)，所述外轮段(21)的半径大于所述内轮段(22)的半径，所述内轮段(22)位于所述轨道本体(31)的顶部且所述外轮段(21)位于所述轨道本体(31)的外侧部。

8.根据权利要求6所述的有轨式无轨式可互换的回采支护一体设备，其特征在于：还包括滑动轮系统(9)，所述滑动轮系统(9)包括转动轴(91)、伸缩杆(92)、连接杆(93)、滑动轮(94)和转动电机(95)，每个所述轨道本体(31)上均设置有一个滑动槽(311)，每个所述滑动槽(311)内均设置有一个能在其内部滑动的滑动轮(94)，两个所述滑动轮(94)之间通过所述连接杆(93)相连接，所述连接杆(93)的中部与所述伸缩杆(92)的底端相连接，所述伸缩杆(92)的顶端与所述转动轴(91)的底端相连接，所述转动轴(91)的顶端与所述转动电机(95)的输出轴相连接，所述转动电机(95)设置在所述设备主体(1)的底部。

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