CN112647941A - 一种煤矿用多功能挖掘辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于煤矿挖掘技术领域，提供了一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，包括铲斗、储矿机构、装置外壳和可调行进机构；装置外壳上部设有数据处理器和支撑板，支撑板上转动连接旋转板，装置外壳内置有第一电机和第二电机，第一电机连接数据处理器，第一电机设有第一主动齿轮；装置外壳底部设有调节电机，所述调节电机上设有主调节齿轮；铲斗的铲勺下方设有压力传感器，压力传感器通过信号导线连接数据处理器，储矿机构包括若干储矿槽、储矿支撑架和齿条，储矿支撑架上设有滑动槽；可调行进机构包括车轮、车轮电机、车轮架和副调节齿轮，借此，本发明可以辅助工人采集较小煤矿矿石，提高煤矿采集作业效率。

Description

一种煤矿用多功能挖掘辅助装置

技术领域

本发明涉及煤矿挖掘技术领域，尤其涉及一种煤矿用多功能挖掘辅助装置。

背景技术

煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采出的一种天然资源，是可燃性有机岩的一种，它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的，煤矿的开采需要借助煤矿挖掘设备来完成。

当工人们在矿井下进行煤矿采集作业时，对于第一较大的煤块采集起来较为方便，但是在煤矿开采过程中会出现很多较小的煤矿碎矿石，如果单独对这些碎矿石进行二次采集和回收，不仅会降低煤矿采集作业的工作效率，而且会增加工人的劳动强度，但若是不对较小的矿石进行采集，又会造成资源的浪费。

综上可知，为了提高煤矿采集作业的工作效率，有必要发明一种新型设备进行辅助挖掘。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其可以辅助工人采集较小煤矿矿石，提高煤矿采集作业效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，包括铲斗、储矿机构、装置外壳和可调行进机构；所述装置外壳上部设有数据处理器和支撑板，所述支撑板上转动连接旋转板，所述装置外壳内置有第一电机和第二电机，所述第一电机通过内置数据线连接数据处理器，且所述第一电机设有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮左侧转动连接旋转板齿轮，所述旋转板齿轮固定连接于旋转板；所述装置外壳底部设有调节电机，所述调节电机上设有主调节齿轮；所述铲斗的铲勺下方设有压力传感器，所述压力传感器通过信号导线连接数据处理器，所述铲斗的铲柄与旋转板固定连接；所述储矿机构包括若干储矿槽、储矿支撑架和齿条，所述储矿支撑架上设有滑动槽，所述若干储矿槽滑动于储矿支撑架上的滑动槽上，且连接齿条，所述齿条转动连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮连接于第二电机；所述可调行进机构包括车轮、车轮电机、车轮架和副调节齿轮，所述车轮与车轮电机的输出端连接，所述副调节齿轮与主调节齿轮转动连接，所述车轮电机和副调节齿轮分别内置于车轮架的两端。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述第一电机和第二电机均通过内置数据线连接数据处理器。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述装置外壳的底座上设有信息处理单元，所述信息处理单元上设有信号接收器和影像采集器。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述装置外壳内置有安全限位器，所述安全限位器包括外壳、电控气缸和PLC控制模块，所述电控气缸和PLC控制模块内置于外壳，且所述电控气缸与PLC控制模块通过内置数据线连接，所述PLC控制模块通过内置数据线与信息处理单元连接。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述装置外壳的底座上设有锂电池。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述装置外壳上部设有流量监测器，所述流量监测器设于储矿机构的侧面，且流量监测器的采集通道朝向储矿机构，所述流量监测器通过数据线与数据处理器连接。

根据本发明的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，所述铲斗的铲柄上设有若干通孔，且所述通孔的直径不大于1cm。

根据本发明的一种煤矿挖掘装置，所述储矿机构的储矿支撑架上设有保护挡板。

根据本发明的一种煤矿挖掘装置，所述调节电机通过内置数据线连接信息处理单元。

本发明提供了一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，包括铲斗、储矿机构、装置外壳和可调行进机构，所述装置外壳的盖板设有数据处理器和支撑板，所述支撑板上转动连接旋转板，所述装置外壳内置有第一电机和第二电机，所述第一电机通过内置数据线连接数据处理器，且所述第一电机设有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮左侧转动连接旋转板齿轮，所述旋转板齿轮固定连接于旋转板，所述装置外壳底部设有调节电机，所述调节电机上设有主调节齿轮；数据处理器负责接收传感器传输的信息并且控制电机动作，当第一电机作用时，第一主动齿轮转动，进而通过旋转板齿轮带动旋转板转动。所述铲斗的铲勺下方设有压力传感器，所述压力传感器通过信号导线连接数据处理器，所述铲斗的铲柄与旋转板固定连接；当铲斗的铲勺内存有一定重量的煤矿时，压力传感器检测到重量信号后，将信息通过信号导线传送到数据处理器，数据处理器接收到信号后，控制第一电机的启动，当第一电机带动第一主动齿轮逆时针转动时，铲斗就同旋转板顺时针旋转升起，当第一电机带动第一主动齿轮顺时针转动时，铲斗就同旋转板逆时针转动放下。所述储矿机构包括若干储矿槽、储矿支撑架和齿条，所述储矿支撑架上设有滑动槽，所述若干储矿槽滑动于储矿支撑架上的滑动槽上，且连接齿条，所述齿条转动连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮连接于第二电机，当第二电机带动第二主动齿轮传动时，就带动齿条传动，进而带动储矿槽绕着滑动槽在储矿支撑架转动；所述可调行进机构包括车轮、车轮电机、车轮架和副调节齿轮，所述车轮与车轮电机的输出端连接，所述副调节齿轮与主调节齿轮转动连接，所述车轮电机和副调节齿轮分别内置于车轮架的两端，车轮电机驱动车轮转动使整个一种煤矿用多功能挖掘辅助装置行进，当遇到积水路面或者不平整路面而不方便正常行驶时，调节电机驱动主调节齿轮转动，在主调节齿轮的作用下，副调节齿轮带动车轮架转动，使装置外壳的底部与地面之间的距离升高，方便行进。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的A处结构放大图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明的侧面视图；

图5是本发明的储矿机构示意图；

图6是本发明的安全限位器结构示意图；

图7是本发明的可调行进机构结构示意图；

图8是本发明的PLC控制模块控制原理图；

在图中，1-铲斗，2-储矿机构，201-储矿槽，202-齿条，203-储矿支撑架，204-保护板，3-车轮，4-车轮架，5-装置外壳，6-影像采集器，7-信号接收器，8-流量监测器，9-数据处理器，10-第一电机，11-第一主动齿轮，12-支撑板，13-旋转板，14-旋转板齿轮，15-第二电机，16-第二主动齿轮，17-锂电池，18-主调节齿轮，19-调节电机，20-信息处理单元，21-安全限位器，211-电控气缸，212-PLC控制模块，213-外壳，214-顶紧件，22-压力传感器，23-信号导线，24-车轮电机，25-副调节齿轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图8，本发明提供了一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，该煤矿用多功能挖掘辅助装置包括铲斗1、储矿机构2、装置外壳5和可调行进机构，所述装置外壳5上部设有数据处理器9和支撑板12，所述支撑板12转动连接旋转板13，所述装置外壳5内设第一电机10和第二电机15，所述第一电机10通过内置数据线连接数据处理器9，且所述第一电机10设有第一主动齿轮11，所述第一主动齿轮11左侧转动连接旋转板齿轮14，所述旋转板齿轮14固定连接于旋转板13；所述装置外壳5底部内设调节电机19，所述调节电机19上设有主调节齿轮18；数据处理器9负责接收传感器传输的信息并且控制电机动作，当第一电机10作用时，第一主动齿轮11转动，进而通过旋转板齿轮14带动旋转板13转动。所述铲斗1的铲勺下方设有压力传感器22，所述压力传感器22通过信号导线23连接数据处理器9，所述铲斗1的铲柄与旋转板13固定连接；当铲斗1的铲勺内存有一定重量的煤矿时，压力传感器22检测到重量信号后，将信息通过信号导线23传送到数据处理器9，数据处理器9接收到信号后，控制第一电机10的启动，当第一电机10带动第一主动齿轮11逆时针转动时，铲斗1就同旋转板13顺时针旋转升起，当第一电机10带动第一主动齿轮11顺时针转动时，铲斗1就同旋转板13逆时针转动放下。所述储矿机构2包括若干储矿槽201、储矿支撑架203和齿条202，所述储矿支撑架203上设有滑动槽，所述若干储矿槽201滑动于储矿支撑架上203的滑动槽上，且连接齿条202，所述齿条202转动连接第二主动齿轮17，所述第二主动齿轮17连接于第二电机15，当第二电机15带动第二主动齿轮17传动时，就带动齿条202传动，进而带动储矿槽201绕着滑动槽在储矿支撑架203转动。所述可调行进机构包括车轮3、车轮电机24、车轮架4和副调节齿轮25，所述车轮3与车轮电机24的输出端连接，所述副调节齿轮25与主调节齿轮18转动连接，所述车轮电机24和副调节齿轮25分别内置于车轮架4的两端，车轮电机3驱动车轮4转动使整个一种煤矿用多功能挖掘辅助装置行进，当遇到积水路面或者不平整路面而不方便正常行驶时，调节电机19驱动主调节齿轮18转动，在主调节齿轮18的作用下，副调节齿轮25带动车轮架4转动，使装置外壳5的底部与地面之间的距离升高，方便行进。

优选的是，本发明的第一电机10和第二电机15均通过内置数据线连接数据处理器9，数据处理器9综合处理压力传感器22的实时信号后调动第一电机10和第二电机15转动。

另外，本发明的装置外壳5的底座上设有信息处理单元20，所述信息处理单元20上设有信号接收器7和影像采集器6。影像采集器6可以采集工作场地的实时录像，信息处理单元20可以处理影像采集器6的图像信号为电信号，通过信号接收器7传送给外界工作人员，并且可以通过信号接收器7接受外界工作人员的控制信号，从而实现外界工作人员对该一种煤矿用多功能挖掘辅助装置的远程控制。

更好的，本发明的装置外壳5内置有安全限位器21，所述安全限位器21包括顶紧件214、外壳213、电控气缸211和PLC控制模块212，所述电控气缸211和PLC控制模块212内置于外壳，且所述电控气缸211与PLC控制模块212通过内置数据线连接，所述PLC控制模块212通过内置数据线与信息处理单元20连接，所述顶紧件214与电控气缸211的输出端连接，当通过主调节齿轮18和副调节齿轮25将可调进行机构的位置调整好后，通过PLC控制模块212使电控气缸伸长，将顶紧件214顶在副调节齿轮25的轮齿之间，防止副调节齿轮25和主调节齿轮18在非必要工作时发生转动。

进一步的，本发明的装置外壳的底座上设有锂电池17，锂电池17为电机等各个组件提供动力。本发明的铲斗1的铲柄上设有若干通孔，且所述通孔的直径不大于1cm，在将煤矿输送到储矿机构2中的过程中，可以让水渍或其他细小石块通过通孔过滤掉，提高采集效率。本发明的储矿机构2的储矿支撑架203上设有保护挡板204，保护齿条202和储矿槽201正常运转。

更好的，本发明的装置外壳5上部设有流量监测器8，所述流量监测器8设于储矿机构2的侧面，且流量监测器8的采集通道朝向储矿机构2，所述流量监测器8通过数据线9与数据处理器9连接。流量监测器8可以检测一个储矿槽201内是否放满了足够的煤矿，当存放的煤矿达到要求时，流量监测器8将信息传送给数据处理器9，数据处理器9控制第二电机15带动第二主动齿轮17转动一定角度，使下一个储矿槽201对准铲斗1，等待下一轮作业。

另外，本发明的调节电机19通过内置数据线连接信息处理单元20，这样可以通过工作人员的外部远程遥控，来控制主调节齿轮18的转动，从而更加灵活的控制可调行进机构的作业，从容应对多变的矿井下路面环境。

本发明的具体实施方式：外界工作人员的遥控信号通过信号接收器7传输到信息处理单元20，控制该一种煤矿用多功能挖掘辅助装置向矿源移动，进行煤矿采集作业时，当铲斗1的铲勺内的煤矿重量到达一定程度时，压力传感器22识别信息，将信息通过数据线9传输到数据处理器9，数据处理器9作进一步处理后控制第一电机10带动第一主动齿轮11转动，从而使铲斗1升起，当铲斗1的铲勺内的重量为零时，重力传感器25再次识别信息，将信息通过数据线9传输到数据处理器9，数据处理器作进一步处理后，控制第一电机带动第一主动齿轮11转动，使铲斗1回落。当储矿槽201的煤矿达到一定程度时，流量监测器识别信号，将信息通过数据线9传输到数据处理器9，数据处理器9作进一步处理后控制第二电机15带动第二主动齿轮16转动，再对下一个储矿槽201进行装填。当遇到积水路面或者不平整路面而不方便正常行驶时，调节电机19驱动主调节齿轮18转动，在主调节齿轮18的作用下，副调节齿轮25带动车轮架4转动，使装置外壳5的底部与地面之间的距离升高，方便行进。

综上所述，本发明提供了一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，包括铲斗、储矿机构和装置外壳，所述装置外壳的盖板设有数据处理器和支撑板，所述支撑板上转动连接旋转板，所述装置外壳的底座设有第一电机和第二电机，所述第一电机通过数据线连接数据处理器，且所述第一电机设有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮左侧转动连接旋转板齿轮，所述旋转板齿轮固定连接于旋转板；数据处理器负责接收传感器传输的信息并且控制电机动作，当第一电机作用时，第一主动齿轮转动，进而通过旋转板齿轮带动旋转板转动。所述铲斗的铲勺下方设有压力传感器，所述压力传感器通过数据线连接数据处理器，所述铲斗的铲柄与旋转板固定连接；当铲斗的铲勺内存有一定重量的煤矿时，压力传感器检测到重量信号后，将信息通过数据线传送到数据处理器，数据处理器接收到信号后，控制第一电机的启动，当第一电机带动第一主动齿轮逆时针转动时，铲斗就同旋转板顺时针旋转升起，当第一电机带动第一主动齿轮顺时针转动时，铲斗就同旋转板逆时针转动放下。所述储矿机构包括若干储矿槽、储矿支撑架和齿条，所述储矿支撑架上设有滑动槽，所述若干储矿槽滑动于储矿支撑架上的滑动槽上，且连接齿条，所述齿条转动连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮连接于第二电机，当第二电机带动第二主动齿轮传动时，就带动齿条传动，进而带动储矿槽绕着滑动槽在储矿支撑架转动。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，包括铲斗、储矿机构、装置外壳和可调行进机构；

所述装置外壳上部设有数据处理器和支撑板，所述支撑板上转动连接旋转板，所述装置外壳内置有第一电机和第二电机，所述第一电机通过内置数据线连接数据处理器，且所述第一电机设有第一主动齿轮，所述第一主动齿轮左侧转动连接旋转板齿轮，所述旋转板齿轮固定连接于旋转板；所述装置外壳底部设有调节电机，所述调节电机上设有主调节齿轮；

所述铲斗的铲勺下方设有压力传感器，所述压力传感器通过信号导线连接数据处理器，所述铲斗的铲柄与旋转板固定连接；

所述储矿机构包括若干储矿槽、储矿支撑架和齿条，所述储矿支撑架上设有滑动槽，所述若干储矿槽滑动于储矿支撑架上的滑动槽上，且连接齿条，所述齿条转动连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮连接于第二电机；

所述可调行进机构包括车轮、车轮电机、车轮架和副调节齿轮，所述车轮与车轮电机的输出端连接，所述副调节齿轮与主调节齿轮转动连接，所述车轮电机和副调节齿轮分别内置于车轮架的两端。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述第一电机和第二电机均通过内置数据线连接数据处理器。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述装置外壳的底座上设有信息处理单元，所述信息处理单元上设有信号接收器和影像采集器。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述装置外壳内置有安全限位器，所述安全限位器包括顶紧件、外壳、电控气缸和PLC控制模块，所述电控气缸和PLC控制模块内置于外壳，且所述电控气缸与PLC控制模块通过内置数据线连接，所述PLC控制模块通过内置数据线与信息处理单元连接，所述顶紧件与电控气缸的输出端连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述装置外壳的底座上设有锂电池。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述装置外壳上部设有流量监测器，所述流量监测器设于储矿机构的侧面，且流量监测器的采集通道朝向储矿机构，所述流量监测器通过内置数据线与数据处理器连接。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿用多功能挖掘辅助装置，其特征在于，所述铲斗的铲柄上设有若干通孔，且所述通孔的直径不大于1cm。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿挖掘装置，其特征在于，所述储矿机构的储矿支撑架上设有保护挡板。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿挖掘装置，其特征在于，所述调节电机通过内置数据线连接信息处理单元。

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