CN112814670A - 一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机 - Google Patents

一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机 Download PDF

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李勇
田芝友
张铁平
李积胜
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韩新平
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Abstract

一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机属于矿山开采机械技术领域,本发明实现包括但不限于爆破松动的褐煤露天煤矿连续开采、装运、转载、直达储煤仓;购置成本更低,节能降耗,有利于降本增效,绿色开采,降低环境污染。本发明包括主机平台,所述主机平台上部设置有驾驶室,所述主机平台下部设置有行走履带,其特征在于,所述主机平台的前上部铰接有刨采机构,所述刨采机构接连有升举液压油缸和俯仰油缸,所述升举液压油缸和俯仰油缸均固定在所述主机平台上,所述主机平台前下部铰接有收料铲机构,所述收料铲机构连接有料铲升降油缸,所述料铲升降油缸固定在所述主机平台上,所述收料铲机构上连接有筛运机构。

Description

一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机
技术领域
本发明属于露天矿山开采机械技术领域,具体地是涉及一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机。
背景技术
目前大型露天煤矿普遍采用单斗-卡车工艺系统,运输环节卡车是用工的集聚岗位,这个环节用人多、不安全隐患多,胶带运输是矿卡运输的最佳替代方式,虽然初期投入相对较高,但是节能、安全、用工少、运营成本低,易于实现远程控制和实现无人智能化,符合现代露天矿山的发展要求。目前胶带运输多用于半连续工艺系统,在单斗-卡车工艺系统的基础上,改为单斗-移动破碎机-转载机-胶带系统,半连续系统必备移动破碎站,但是目前国产移动破碎站还没有真正过关使用,由于移动破碎站的轮斗连续工艺系统在表土台阶挖掘第四系松软岩土层装备成熟,但其机体重量大不灵活、配套环节复杂、应变能力弱、适应环境能力差(只能摆在露天矿山的上部台阶),所以替代电铲在深部台阶作业及硬岩爆破后挖掘并没有工程实例。而且在露天矿山采掘过程中,会产生大量煤/岩粉尘,在露天矿山采掘过程中,也会产生大量煤/岩粉尘,会极大地污染环境并且影响工作者的身体健康。
发明内容
本发明就是针对上述问题,弥补现有技术的不足,提供一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机;本发明可以完全替代现在的单斗-移动破碎机的半连续系统,使大面积采用连续系统成为可能;可实现胶带运输,同时还具备破碎站的破碎功能,实现采装、破碎双功能,实现包括但不限于爆破松动的褐煤露天煤矿连续开采、装运、转载、直达储煤仓;购置成本更低,节能降耗,有利于降本增效,绿色开采,降低环境污染。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
本发明提供一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,包括主机平台,所述主机平台上部设置有驾驶室,所述主机平台下部设置有行走履带,其特征在于,所述主机平台的前上部铰接有刨采机构,所述刨采机构接连有升举液压油缸和俯仰油缸,所述升举液压油缸和俯仰油缸均固定在所述主机平台上,所述主机平台前下部铰接有收料铲机构,所述收料铲机构连接有料铲升降油缸,所述料铲升降油缸固定在所述主机平台上,所述收料铲机构上连接有筛运机构,所述筛运机构延伸至双齿辊破碎机和收料槽内部,所述双齿辊破碎机下部与所述收料槽连接,所述收料槽固定在所述主机平台上,所述收料槽的下部设置有主卸料斗,所述主卸料斗下方设置有运输机构,所述运输机构与设置在所述主机平台上的连接轴转动连接,所述主机平台上还设置有喷洒降尘机构、常规液压机构和常规电控机构。
进一步地,所述刨采机构包括动臂、俯仰臂、割刨采滚筒,所述动臂的前部与所述俯仰臂铰接,所述动臂的尾部与所述主机平台铰接,所述俯仰臂的前部设置有可转动的所述割刨采滚筒,所述割刨采滚筒包括互相连接的切槽圆盘和刨采辊镐,所述切槽圆盘的直径大于所述刨采辊镐的直径,所述切槽圆盘表面上设置有多个刀型截齿,所述刨采辊镐表面上设置有多个镐齿,所述动臂与所述升举液压油缸的缸杆端连接,所述俯仰臂与所述俯仰油缸的缸杆端连接。
更进一步地,所述割刨采滚筒为“工”型或“王”型结构,“工”型的所述割刨采滚筒的两端为所述切槽圆盘,中间为所述刨采辊镐,“王”型的所述割刨采滚筒的两端和中部为所述切槽圆盘,相邻的两个所述切槽圆盘之间为所述刨采辊镐。
更进一步地,所述镐齿为犀牛角型,所述镐齿的前端为向内斜的偏平镐铲状。
进一步地,所述收料铲机构包括铲体、铲板、两个收料马达和两组三爪破碎盘,所述铲板设置在所述铲体的前端,所述铲体与所述主机平台铰接并与所述料铲升降油缸的缸杆端连接,所述收料马达固定在所述铲体上,所述三爪破碎盘与所述收料马达配合连接。
进一步地,所述筛运机构包括刮板运输机、滚轴筛、上层运输机、下层运输机,所述刮板运输机设置在所述收料铲机构内部,所述刮板运输机延伸至所述滚轴筛的上方,所述滚轴筛设置在所述主机平台上,所述滚轴筛连接所述上层运输机,所述上层运输机向上延伸至所述双齿辊破碎机的内部,所述下层运输机设置在所述滚轴筛的下方并固定在所述主机平台上,所述下层运输机向上延伸至所述收料槽的内部。
进一步地,所述运输机构包括转载机、第一伸缩运输机、第二伸缩运输机、辅助运输机和下料斗,所述转载机设置在所述连接轴上,所述转载机、第一伸缩运输机、第二伸缩运输机依次套接并可相对伸缩,所述第二伸缩运输机与所述辅助运输机铰接,所述辅助运输机与所述下料斗连接,所述转载机和所述第一伸缩运输机的底部均设置有移动轮。
进一步地,所述喷洒降尘机构包括储水箱、高压泵和输水管路,所述储水箱和所述高压泵均设置在所述主机平台上并通过管路连接,所述输水管路与所述高压泵连接并分为三路,所述输水管路的三路终端分别设置有第一喷嘴组、第二喷嘴组和第三喷嘴组,所述第一喷嘴组设置在所述收料铲机构上方,所述第二喷嘴组设置在所述双齿辊破碎机上方,所述第三喷嘴组设置在所述刨采机构上。
本发明的有益效果。
本发明是一种集采装、破碎于一身的全新露天开采设备,能够配以工作面胶带机等胶带组成连续的采矿系统,完全可以替代现在的单斗-移动破碎机的半连续系统,使大面积采用连续系统成为可能;具有单斗电铲的灵活性,同时还具备破碎站的破碎功能,同时实现采装、破碎两个功能;购置成本是单斗-移动破碎机系统的40%左右,运营成本也远低于后者;使大型露天矿山大幅减少矿卡的使用量或弃用矿卡的使用,节能降耗、切槽圆盘和刨采辊镐可大幅度降低生产成本及煤岩粉尘发生,有利于降本增效;喷洒降尘机构抑制了在开采、破碎和包括但不限于收煤、运煤过程中的煤岩粉尘飞扬,有利于保护生态环境和人身健康。
附图说明
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,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方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1是本发明的整体结构侧视图。
图2是本发明的整体结构俯视图。
图3是本发明的“工”型的割刨采滚筒的俯视图。
图4是本发明的“王”型的割刨采滚筒的俯视图。
图5是本发明的镐齿的侧视图。
图6是本发明的刀型截齿的侧视图。
图7是本发明的收料铲机构的侧视图。
图8是本发明的喷洒降尘机构的示意图。
图中标记:1为主机平台、2为驾驶室、3为行走履带、4为升举液压油缸、5为俯仰油缸、6为料铲升降油缸、7为双齿辊破碎机、8为收料槽、9为主卸料斗、10为连接轴、11为常规液压机构、12为常规电控机构、13为动臂、14为俯仰臂、15为割刨采滚筒、16为切槽圆盘、17为刨采辊镐、18为刀型截齿、19为镐齿、20为铲体、21为铲板、22为收料马达、23为三爪破碎盘、24为刮板运输机、25为滚轴筛、26为上层运输机、27为下层运输机、28为转载机、29为第一伸缩运输机、30为第二伸缩运输机、31为辅助运输机、32为下料斗、33为移动轮、34为储水箱、35为高压泵、36为输水管路、37为第一喷嘴组、38为第二喷嘴组、39为第三喷嘴组、40为主输送机。
具体实施方式
结合附图所示,本露天矿降尘轮镐压刨式联采机包括主机平台1,矩形,采用矩形桁架结构,由高强度型材为主材焊接而成。
主机平台1上部设置有驾驶室2,直接采购的整体驾驶室2是整机的操作控制中心,所有控制系统全部装载于驾驶室2内,有遥控和手动两种操作方式。控制系统已是现阶段机械设备的标配,是基本配置,无需赘述。
主机平台1下部设置有行走履带3,也是直接采购成型产品,行走履带3包括行走电机、行走减速机、驱动轮、履带架、支重轮、履带链、张紧总成、引导轮总成,行走履带3由于为现有结构则在此不做赘述和详细结构指示。行走履带3保证两方面的功能,其一是前行、后退和左右转向,其二是助力刨采。
主机平台1的前上部铰接有刨采机构,刨采机构包括动臂13、俯仰臂14、割刨采滚筒15。动臂13的前部与俯仰臂14铰接,动臂13的尾部与主机平台1铰接,动臂13与升举液压油缸4的缸杆端连接,升举液压油缸4固定在主机平台1上,在升举液压油缸4的驱动下,以固定于主机平台1的铰接轴为转轴,进行上仰下俯动作,辅助带动俯仰臂14的上仰下俯动作。俯仰臂14与俯仰油缸5的缸杆端连接,俯仰油缸5固定在主机平台1上,俯仰臂14在俯仰液压油缸的驱动下,以固定于动臂13的铰接轴为转轴,进行上仰下俯动作,下俯即由上至下刨采煤/岩,上仰即升举动臂13至开采高度。
俯仰臂14的前部设置有可转动的割刨采滚筒15,割刨采滚筒15包括互相连接的切槽圆盘16和刨采辊镐17,割刨采滚筒15为“工”型或“王”型结构,“工”型的割刨采滚筒15的两端为切槽圆盘16,中间为刨采辊镐17,“王”型的割刨采滚筒15的两端和中部为切槽圆盘16,相邻的两个切槽圆盘16之间为刨采辊镐17。每个刨采辊镐17的区域长度均长于切槽圆盘16的区域长度,每个切槽圆盘16的直径大于每个刨采辊镐17的直径。切槽圆盘16用于在煤壁面切槽,刨采辊镐17用于切槽后对煤/岩进行刨采,先切槽后刨采,大大地降低了开采难度、提高了采掘效率。
切槽圆盘16表面上镶嵌有多个刀型截齿18用于切槽,刨采辊镐17表面上镶嵌有多个镐齿19,镐齿19为刨采能够更加有效的犀牛角型,镐齿19的前端为向内斜的偏平镐铲状,镐齿19随着滚筒的转动进行轮转式刨采煤/岩。
主机平台1前下部铰接有收料铲机构,收料铲机构包括铲体20、铲板21、两个收料马达22和两组三爪破碎盘23,铲板21设置在铲体20的前端,铲板21用于承接刨采机构刨采下来的物料。收料马达22固定在铲体20上,三爪破碎盘23与收料马达22配合连接,两组三爪破碎盘23分别由两个收料马达22驱动,两组三爪破碎盘23相互咬合顺逆时针相向转动,一方面可进行收料,另一方面在收料过程中可对大块煤岩进行破碎。铲体20与主机平台1铰接并与料铲升降油缸6的缸杆端连接,料铲升降油缸6固定在主机平台1上,收料铲机构在料铲升降油缸6的驱动下,以固定于主机平台1的铰接轴为转轴,进行上仰下俯动作。
收料铲机构上连接有筛运机构,筛运机构包括刮板运输机24、滚轴筛25、上层运输机26、下层运输机27。刮板运输机24的尾部通过轴座设置在收料铲机构内部,刮板运输机24延伸至滚轴筛25的上方,滚轴筛25设置在主机平台1上,滚轴筛25连接上层运输机26,上层运输机26向上延伸至双齿辊破碎机7的内部,刮板运输机24将收料铲机构收获和破碎的煤岩输送至滚轴筛25,通过滚轴筛25的筛选将留在滚轴筛25上的大块煤岩从上层运输机26输送到双齿辊破碎机7中,大块煤岩在通过双齿辊破碎机7进行二次破碎。
下层运输机27设置在滚轴筛25的下方并固定在主机平台1上,下层运输机27向上延伸至收料槽8的内部,收料槽8固定在主机平台1上,双齿辊破碎机7下部与收料槽8连接,收料槽8的下部设置有主卸料斗9。从滚轴筛25落下的小块煤岩通过下层运输机27输送到收料槽8中,与从双齿辊破碎机7二次破碎进入到收料槽8中的煤岩共同沿着主卸料斗9排出收料槽8。
主卸料斗9下方设置有运输机构,运输机构与设置在主机平台1上的连接轴10转动连接,运输机构包括转载机28、第一伸缩运输机29、第二伸缩运输机30、辅助运输机31和下料斗32,转载机28设置在连接轴10上,转载机28、第一伸缩运输机29、第二伸缩运输机30依次套接并可相对伸缩,第二伸缩运输机30与辅助运输机31铰接,辅助运输机31与下料斗32连接,转载机28和第一伸缩运输机29的底部均设置有移动轮33。第一伸缩运输机29和第二伸缩运输机30是一种能够任意(一定范围内)延长的皮带煤/岩输送机,保证前进式连续开采作业,通过伸缩第一伸缩运输机29和第二伸缩运输机30将从出料槽排出的煤岩进行至主输送机40位置的水平输送,辅助输送机接收从第二伸缩运输机30运送过来的煤岩再输送至下料斗32出,从下料斗32统一顺溜至下方的主输送机40的皮带上,主输送机40为现场配备的设备,负责将煤岩运输到储煤仓。
主机平台1上还设置有喷洒降尘机构。喷洒降尘机构包括储水箱34、高压泵35和输水管路36,储水箱34和高压泵35均设置在主机平台1上并通过管路连接,输水管路36与高压泵35连接并分为三路,输水管路36的三路终端分别设置有第一喷嘴组37、第二喷嘴组38和第三喷嘴组39,第一喷嘴组37设置在收料铲机构上方,第二喷嘴组38设置在双齿辊破碎机7上方,第三喷嘴组39设置在刨采机构上。
喷洒降尘机构分为两套系统,一个是三点式实时喷洒降尘系统,跟随联采机全程开启,另一个是即时式自动开启喷洒降尘系统,通过人工控制开启和关闭。
三点式实时喷洒降尘系统通过高压泵35对储水箱34里的水进行加压,以形成高压射流,高压射流经输水管路36至固定于收料铲机构的第一喷嘴组37、固定于双齿辊破碎机7第二喷嘴组38和的固定于刨采机构的第三喷嘴组39喷出,形成水雾,喷洒到刨采、收集、破碎、过筛以及输送的煤/岩上,以达到除尘降尘的目的。即时式自动开启喷洒降尘系统在必要时启动,对煤岩输送过程中产生的粉尘进行降尘除尘,如在输送煤岩过程中不产生的粉尘或不是大量产生粉尘,则即时式自动开启喷洒降尘系统处于休眠状态。喷洒降尘机构还具有一个功能,即可对切槽和刨采煤壁的截齿和镐齿19进行降温。
主机平台1上还设置有常规液压机构11和常规电控机构12,两者均为常规机构布局。常规电控机构12包括高压开关柜、变压器柜、低压电控柜、遥控器、防爆电铃、防爆急停按钮、空调系统、电机、传感器、照明灯及监控系统,是整机动力来源。液压系统包括液压泵站、多路阀组件、马达、油缸、管路系统,为各个液压机构提供动力,主要为刨采机构中俯仰臂14与动臂13提供动力。
主工作流程。
平整采掘工作面,联采机在工作面组装,割刨采滚筒15对煤岩进行截割切槽,镐齿19对煤岩进行刨扒采,刨扒采落后的煤岩堆积于收料铲机构前端的铲板21上,两组三爪破碎盘23旋转收集物料,在收集物料的同时,因两组三爪破碎盘23顺时针和逆时针相向咬合转动,对大块煤岩进行初次破碎。
之后初次破碎的煤岩通过刮板运输机24运输到滚轴筛25上,小块煤岩掉落到下层输送机上,大块煤岩经滚轴筛25和上层输送机进入双齿辊破碎机7进行二次破碎,二次破碎后的煤岩进入收料槽8,随小块煤岩一起经由收料槽8和主卸料斗9落入转载机28上,再转运到主输送机40,最终主输送机40将煤岩运输到储煤仓。
以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施方式所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,包括主机平台(1),所述主机平台(1)上部设置有驾驶室(2),所述主机平台(1)下部设置有行走履带(3),其特征在于,所述主机平台(1)的前上部铰接有刨采机构,所述刨采机构接连有升举液压油缸(4)和俯仰油缸(5),所述升举液压油缸(4)和俯仰油缸(5)均固定在所述主机平台(1)上,所述主机平台(1)前下部铰接有收料铲机构,所述收料铲机构连接有料铲升降油缸(6),所述料铲升降油缸(6)固定在所述主机平台(1)上,所述收料铲机构上连接有筛运机构,所述筛运机构延伸至双齿辊破碎机(7)和收料槽(8)内部,所述双齿辊破碎机(7)下部与所述收料槽(8)连接,所述收料槽(8)固定在所述主机平台(1)上,所述收料槽(8)的下部设置有主卸料斗(9),所述主卸料斗(9)下方设置有运输机构,所述运输机构与设置在所述主机平台(1)上的连接轴(10)转动连接,所述主机平台(1)上还设置有喷洒降尘机构、常规液压机构(11)和常规电控机构(12)。
2.根据权利要求1所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述刨采机构包括动臂(13)、俯仰臂(14)、割刨采滚筒(15),所述动臂(13)的前部与所述俯仰臂(14)铰接,所述动臂(13)的尾部与所述主机平台(1)铰接,所述俯仰臂(14)的前部设置有可转动的所述割刨采滚筒(15),所述割刨采滚筒(15)包括互相连接的切槽圆盘(16)和刨采辊镐(17),所述切槽圆盘(16)的直径大于所述刨采辊镐(17)的直径,所述切槽圆盘(16)表面上设置有多个刀型截齿(18),所述刨采辊镐(17)表面上设置有多个镐齿(19),所述动臂(13)与所述升举液压油缸(4)的缸杆端连接,所述俯仰臂(14)与所述俯仰油缸(5)的缸杆端连接。
3.根据权利要求2所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述割刨采滚筒(15)为“工”型或“王”型结构,“工”型的所述割刨采滚筒(15)的两端为所述切槽圆盘(16),中间为所述刨采辊镐(17),“王”型的所述割刨采滚筒(15)的两端和中部为所述切槽圆盘(16),相邻的两个所述切槽圆盘(16)之间为所述刨采辊镐(17)。
4.根据权利要求2所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述镐齿(19)为犀牛角型,所述镐齿(19)的前端为向内斜的偏平镐铲状。
5.根据权利要求1所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述收料铲机构包括铲体(20)、铲板(21)、两个收料马达(22)和两组三爪破碎盘(23),所述铲板(21)设置在所述铲体(20)的前端,所述铲体(20)与所述主机平台(1)铰接并与所述料铲升降油缸(6)的缸杆端连接,所述收料马达(22)固定在所述铲体(20)上,所述三爪破碎盘(23)与所述收料马达(22)配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述筛运机构包括刮板运输机(24)、滚轴筛(25)、上层运输机(26)、下层运输机(27),所述刮板运输机(24)设置在所述收料铲机构内部,所述刮板运输机(24)延伸至所述滚轴筛(25)的上方,所述滚轴筛(25)设置在所述主机平台(1)上,所述滚轴筛(25)连接所述上层运输机(26),所述上层运输机(26)向上延伸至所述双齿辊破碎机(7)的内部,所述下层运输机(27)设置在所述滚轴筛(25)的下方并固定在所述主机平台(1)上,所述下层运输机(27)向上延伸至所述收料槽(8)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述运输机构包括转载机(28)、第一伸缩运输机(29)、第二伸缩运输机(30)、辅助运输机(31)和下料斗(32),所述转载机(28)设置在所述连接轴(10)上,所述转载机(28)、第一伸缩运输机(29)、第二伸缩运输机(30)依次套接并可相对伸缩,所述第二伸缩运输机(30)与所述辅助运输机(31)铰接,所述辅助运输机(31)与所述下料斗(32)连接,所述转载机(28)和所述第一伸缩运输机(29)的底部均设置有移动轮(33)。
8.根据权利要求1所述的一种露天矿降尘轮镐压刨式联采机,其特征在于,所述喷洒降尘机构包括储水箱(34)、高压泵(35)和输水管路(36),所述储水箱(34)和所述高压泵(35)均设置在所述主机平台(1)上并通过管路连接,所述输水管路(36)与所述高压泵(35)连接并分为三路,所述输水管路(36)的三路终端分别设置有第一喷嘴组(37)、第二喷嘴组(38)和第三喷嘴组(39),所述第一喷嘴组(37)设置在所述收料铲机构上方,所述第二喷嘴组(38)设置在所述双齿辊破碎机(7)上方,所述第三喷嘴组(39)设置在所述刨采机构上。
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CN117566454A (zh) * 2023-12-22 2024-02-20 南通奥普机械工程有限公司 一种具有防物料碰撞功能的移动式斗轮取料机

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