CN112879031B - 一种链臂锯式切顶泄压设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链臂锯式切顶泄压设备，包括：底盘系统、滑移导轨系统、滑移平台系统和链刀系统，链刀系统安装在滑移平台系统上，滑移平台系统安装在底盘系统上，底盘系统用于带动滑移平台系统移动。在使用时，整个设备通过底盘系统移动至作业位置，然后滑移导轨系统两端的支撑腿伸出，随后启动链刀系统，即可实现切割作业，随着驱动组件的控制，可实现链刀系统的步进式作业，减少了退空刀的无效动作，有效的减少了夹刀故障，提高了工作效率。其中通过导轨与滚轮的配合，使得链刀系统切割成缝直线性更好，此外滚轮组件通过连接轴与平台转动连接，能够保证各滚轮组件均能够与导轨接触，从而保证切割进给时的稳定性，进而提高切割质量。

Description

一种链臂锯式切顶泄压设备

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种链臂锯式切顶泄压设备。

背景技术

现有的切顶泄压设备主要分为钻孔爆破设备和履带链臂锯切割设备。其中钻孔爆破设备存在工作繁琐、工作量大的问题，而且存在较大的安全隐患，成缝质量差等缺点。履带式链臂锯切割设备存在成缝质量差、连续性差、适应性差、退空刀的无效动作等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种链臂锯式切顶泄压设备，可以有效解决成缝质量差、安全性差等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种链臂锯式切顶泄压设备，包括：底盘系统、滑移导轨系统、滑移平台系统和链刀系统；所述链刀系统安装在所述滑移平台系统上，所述滑移平台系统安装在所述底盘系统上，所述底盘系统用于带动所述滑移平台系统移动；

所述滑移导轨系统的两侧设有开口朝外的导轨，所述滑移导轨系统的两端设有支撑腿；

所述滑移平台系统包括平台和滚轮组件，所述平台底部的两侧分别设有多组所述滚轮组件，各所述滚轮组件均包括连接轴、滚轮安装板和多个滚轮，多个所述滚轮转动连接在所述滚轮安装板上，所述滚轮安装板通过所述连接轴与所述平台转动连接，所述滚轮位于所述导轨内；

所述滑移平台系统通过驱动组件与所述滑移导轨系统连接，所述驱动组件用于驱动所述滑移平台系统沿所述导轨移动，进而带动所述链刀系统移动。

优选地，所述支撑腿包括伸缩端朝上的上支腿和伸缩端朝下的下支腿。

优选地，所述滑移导轨系统包括两根相互平行设置的矩形管，两根所述矩形管的两端分别设有横梁，所述横梁的两端各设有一个所述下支腿，所述横梁的中部设有一个所述上支腿，所述导轨位于所述矩形管的外侧。

优选地，所述矩形管上设有用于限制所述滑移平台系统移动的限位装置。

优选地，所述滑移平台系统还包括连接架，所述连接架与所述底盘系统可拆卸连接。

优选地，所述平台的前后两端各设有两个平台支腿。

优选地，所述底盘系统包括底盘架和安装在所述底盘架上的履带组件和动力组件，所述底盘架的外侧设有踏台。

优选地，所述踏台包括安装板、固定销、踏板和U型件，所述安装板与所述底盘架连接，所述U型件的两端连接在所述安装板的外侧，所述U型件的上部设有供所述固定销穿过的支撑部，所述踏板的内端设有供所述固定销穿过的腰形孔，所述踏板的内端从所述U型件内移出时，所述腰形孔的最外端与所述固定销接触，所述踏板的内端位于所述U型件内时，所述腰形孔的最内端与所述固定销接触。

优选地，还包括覆盖在所述滑移平台系统上的覆盖件系统，所述覆盖件系统包括主框架和设置在所述主框架上的检修门、散热窗和爬梯。

优选地，还包括UWB防人员接近系统，所述UWB防人员接近系统用于当人员误入危险区域时发出报警信号。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明所提供的一种链臂锯式切顶泄压设备，采用导轨和滚轮组合而成的滑移结构，使得设备成缝直线性更好；另外采用由滑移平台系统、滑移导轨系统和推进油缸组成的步履式进给机构，使得设备切割成缝的连续性更强，并且减少了退空刀的无效动作，有效的减少了夹刀故障，提高了工作效率；此外设备具备自动调平功能，进一步保证了设备切割成缝的直线性，并减少了换步过程中的夹刀现象；滑移导轨系统的上下支腿分别撑住顶底板，保证了切割作业过程中设备的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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为本发明一种具体实施方式所提供的一种链臂锯式切顶泄压设备去除覆盖件系统后的结构示意图；

图2为链臂锯式切顶泄压设备另一个视图方向的结构示意图；

图3为底盘系统的结构示意图；

图4为图3中的踏台的结构示意图；

图5为滑移导轨系统的结构示意图；

图6为滑移平台系统的结构示意图；

图7为滑移平台系统底部的结构示意图；

图8为滚轮组件的剖视图；

图9为链刀系统的结构示意图；

图10为链条组件的单个链节的结构示意图；

图11为链臂组件的结构示意图；

图12为驱动装置的结构示意图；

图13为覆盖件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1～图13。

本发明的一种具体实施方式提供了一种链臂锯式切顶泄压设备，可适用于煤矿领域，能够实现沿空留巷采煤工艺中的连续直线成缝作业，保证了回采巷道的安全高效留巷，如图1和图2所示，设备具体包括：底盘系统1、滑移导轨系统2、滑移平台系统3和链刀系统4，此外还包括安装在滑移平台系统3上的覆盖件系统5、电气系统6、液压系统7和润滑系统8以及水路系统9。其中链刀系统4也安装在滑移平台系统3上，滑移平台系统3安装在底盘系统1上，底盘系统1 用于带动滑移平台系统3移动。重要的是，滑移导轨系统2的两侧设有开口朝外的导轨201，滑移导轨系统2的两端设有支撑腿；滑移平台系统3包括平台和滚轮组件305，平台底部的两侧分别设有多组滚轮组件305，各滚轮组件305均包括连接轴3052、滚轮安装板3053 和多个滚轮3051，多个滚轮3051转动连接在滚轮安装板3053上，滚轮连接板3053通过连接轴3052与平台转动连接，滚轮3051位于导轨 201内；滑移平台系统3通过驱动组件与滑移导轨系统2连接。在使用时，整个设备通过底盘系统1移动至作业位置，然后滑移导轨系统2两端的支撑腿伸出，以撑起设备，随后启动链刀系统4即可实现切割作业，随着驱动组件的控制，可实现链刀系统4的步进式作业，减少了退空刀的无效动作，有效的减少了夹刀故障，提高了工作效率。其中通过导轨201与滚轮3051的配合，使得链刀系统4切割成缝直线性更好，此外滚轮组件305通过连接轴3052与平台转动连接，能够保证各滚轮组件305均能够与导轨201接触，从而保证切割进给时的稳定性，进而提高切割质量。

对于底盘系统1，如图3所示，具体包括底盘架101和安装在底盘架101上的履带组件102和动力组件，动力组件具体包括马达减速器103、驱动轮104、从动轮105、支重轮106、承重轮107、张紧装置108。其中底盘架101为底盘系统的主体结构，底盘架101与滑移平台系统3进行连接；底盘架101采用整体焊接结构形式，结构强度高，整体尺寸小，满足井下运输条件和复杂的环境条件需求。履带组件102、驱动轮104、从动轮105、支重轮106和承重轮107组成“四轮一带”，作为底盘系统的传动系统，将马达减速器103提供的动力转换为设备的前进动力。马达减速器103由液压马达与减速器高度集成，为设备提供动力和制动功能；张紧装置108为履带组件102提供张紧力，保证设备的正常行走。底盘架101的外侧设有踏台109，如图4 所示，踏台109具体包括安装板1091、固定销1092、踏板1093和U 型件1094，安装板1091与底盘架101连接，U型件1094的两个分支端连接在安装板1091的外侧，U型件1094的上部设有供固定销1092 穿过的支撑部，踏板1093的内端设有供固定销1092穿过的腰形孔。踏台109在设备正常行走时处于收回状态，此时踏板1093的内端位于 U型件1094内，腰形孔的最内端与固定销1092接触；当需要踏台109 处于伸出状态时，踏板1093的内端从U型件1094内移出，腰形孔的最外端与固定销1092接触，此时的踏板1093将安装板1091作为一个支点，固定销1092作为杠杆的固定端，另一端的齿形踏板作为杠杆的另一端用于人员的站位。

对于滑移导轨系统2，如图5所示，具体包括支撑架、支撑腿和限位装置206，其中支撑腿包括伸缩端朝上的上支腿202和伸缩端朝下的下支腿203。支撑架包括两根相互平行设置的矩形管，两根矩形管的两端分别设有横梁204，横梁204的两端各设有一个下支腿203，横梁204的中部设有一个上支腿202，导轨201位于矩形管的外侧，限位装置206设置在矩形管上。驱动组件优选为推进油缸205，位于两根矩形管之间。矩形管优选为矩形钢管，导轨201优选为高强度耐磨钢板制成的C型导轨，C型导轨焊接在矩形钢管上，整体焊接后机加工而成，保证了导轨201平面度和直线度以及两条导轨201的平行度，以保证切割缝的直线性。上支腿202和下支腿203用于设备工作时机身的稳定，其中下支腿202的油缸自带位移传感器用于记录和监测设备自动调平之后支腿的伸出量，保证切割臂上部不会直接顶到煤层损坏链刀。上支腿202用于稳定机身，减小因切割工作中的抖动和反作用力引起设备的不稳定性。上支腿202和下支腿203均优选通过螺栓法兰面安装于横梁204上，横梁204通过螺栓法兰面安装于支撑架201两端，整体结构强度高，性能稳定。推进油缸205为设备切割进给的提供动力，内置位移传感器，与限位装置206均用于切割进给时限位作用，形成双层限位，正常工作时由位移传感器进行限位，当位移传感器故障时限位装置206进行限位。滑移导轨系统2整体结构为左右对称结构，通过与滑移平台系统3不同的安装方向，可以实现巷道左帮部和右帮部的顶板的定向切割，极大的加大了设备的适应性。

对于滑移平台系统3，如图6～图8所示，除了上述的平台和滚轮组件305之外，还包括连接架304和平台支腿303，连接架304与底盘系统1可拆卸连接，以便于调整滑移平台3在底盘系统1上的安装方向。其中平台包括上平台301 和下平台302，显示屏、电控柜、控制阀组和电机泵组等电气、液压元件装配于平台上方。平台支腿303 通过螺栓法兰面与平台进行连接。连接架304通过两个螺栓法兰面连接底盘系统1。滑移平台系统3优选装配有4组滚轮组件305，通过这 4组滚轮组件，实现滑移平台系统3在滑移导轨系统2C型导轨内的直线滑移，从而保证设备的直线切割。滚轮组件305除了上述滚轮3051、连接轴3052、滚轮安装板3053之外，还包边转动轴瓦3054、止动垫圈3055、调整垫片3056、圆螺母3057、安装环3058和挡渣板3059。滚轮3051采用高强度的复合轴承，同时具备上下和前后方向的滚动，可以有效地减小切割前进时摩擦阻力。其中由滚轮3051、连接轴3052 和滚轮安装板3053共同组成一个滚轮体，滚轮3051和连接轴3052 上设有自动润滑注油点，如图8中的标记A所示，滚轮体的连接轴3052 与转动轴瓦3054配合，使得滚轮体可以旋转，保证滑移平台系统3 中的4组滚轮组件305始终有4个滚轮3051与滑移导轨系统2C型导轨接触，保证设备切割进给时的稳定性。止动垫圈3055、调整垫片 3056、圆螺母3057和安装环3058共同作用，同时通过增减调整垫片 3056可以调整滑移平台系统3两侧滚轮的距离，从而保证滑移平台系统3两侧滚轮的距离与滑移导轨系统2两侧C型导轨内表面的距离相匹配，减小设备进给切割时左右晃动量，保证设备切割进给作业的稳定性。挡渣板3059安装于滚轮组件305的一侧，可以有效的挡住煤渣进入滑道内，减小对滚轮3051和导轨表面的损伤。

对于链刀系统4，如图9～图12所示，具体包括链条组件401、链臂组件402、驱动装置403。链条组件401由多个链节组成，单个链节由金刚 石刀具4011、上刀体4012、下刀体4013、连接板4014、连接销轴4015和紧固件4016组成。结构形式为金刚 石刀具4011通过紧固件4016压接在上刀体4012内，上刀体4012通过紧固件4016压接在下刀体4013内，下刀体4013间通过连接板4014和连接销轴4015相连形成一个环形结构，通过进行连续的旋转动作，可以实现对煤层的连续切割作业。链臂组件402为链刀系统4的主体结构，包括链臂体4021、驱动轮组4022、从动轮组4023、摆臂座4024和张紧油缸4025。链臂体4021整体采用高强度弹簧钢材料，表面镶嵌有多条润滑钢管，实现链条组件401切割煤层时的多点润滑。驱动轮组4022和从动轮组 4023共同完成链条组件401的传动，实现旋转切割作业。摆臂座4024 作为链臂组件402和驱动装置403的连接件，通过多组高强度螺栓和键进行连接，从而带动整个链刀系统4进行摆动进给作业。张紧油缸 4025主要为链条组件401提供张紧力，保证高效的切割作业。驱动装置403主要由两组驱动系统组成，包括主轴液压马达4031、主轴减速器4032、摆臂液压马达4033、摆臂减速器4034、主机箱4035组成。主轴液压马达4031和主轴减速器4032共同作用于驱动轮组4022，从而带动链条组件401进行旋转，从而完成煤层的切割作业。摆臂液压马达4033和摆臂减速器4034共同作用驱动摆臂座4024进行摆动，从而带动整个链刀系统4进行摆动进给作业。主机箱4035为封闭式箱体结构，并设计有油位观察孔、注油孔和出油孔等。整个链刀系统4通过主机箱4035的螺栓法兰面安装于滑移平台系统3上方。

对于覆盖在滑移平台系统3上的覆盖件系统5，如图13所示，具体包括主框架501和安装在主框架501上的检修门502、散热窗503、爬梯504，其中主框架501为整体焊接结构，通过多个组装板505和紧固螺钉506整体安装于滑移平台系统3上方，对显示屏、电控柜、控制阀组和电机泵组等电气、液压元件进行防护。检修门502可通过螺栓和铰链等方式安装于主框架501上，通过开合这些检修门502，人员可以进入设备对设备进行检修和调试。散热窗503优选采用百叶窗的结构形式，可以有效的散去设备工作时产生的热量，同时有效的隔除了外部灰尘和水汽。爬梯504采用螺栓安装的机构形式，既可以对下方的液压泵进行防护，又可以作为上下设备的梯子，当需要检修或者调试液压泵时，只需要将爬梯504拆下即可。

对于电气系统6，具体包括UWB防人员接近系统601，对设备工作人员进行定位和监控，当人员误入危险区域时发出报警信号。通过对UWB标识卡进行权限区分和人员定位，实现智能识别人员进入危险区域的报警功能，利用智能摄像仪(车尾左右侧各1个)对车尾危险区域进行视频监控。摄像仪带有红外补光装置，可在低照度环境下使用，同时具备视频储存、上传和对讲功能，可实现井上和井下的远程监控和通讯功能。倾斜仪602主要用于设备调平，通过倾斜仪602 检测的设备水平参数，分别对滑移导轨系统2的4个下支腿203和滑移平台系统3的4个平台支腿303进行控制，使它们进行伸缩动作，从而使得设备达到要求水平状态。

润滑系统8采用油缸驱动的递进式润滑系统对链条组件401及其它需要润滑的关键部位进行自动润滑，保证润滑的及时性，有效地减小了设备检修和维修的工作量。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，包括：底盘系统(1)、滑移导轨系统(2)、滑移平台系统(3)和链刀系统(4)；所述链刀系统(4)安装在所述滑移平台系统(3)上，所述滑移平台系统(3)安装在所述底盘系统(1)上，所述底盘系统(1)用于带动所述滑移平台系统(3)移动；

所述滑移导轨系统(2)的两侧设有开口朝外的导轨(201)，所述滑移导轨系统(2)的两端设有支撑腿，所述支撑腿包括伸缩端朝上的上支腿(202)和伸缩端朝下的下支腿(203)；

所述滑移平台系统(3)包括平台和滚轮组件(305)，所述平台底部的两侧分别设有多组所述滚轮组件(305)，各所述滚轮组件(305)均包括连接轴(3052)、滚轮安装板(3053)和多个滚轮(3051)，多个所述滚轮(3051)转动连接在所述滚轮安装板(3053)上，所述滚轮安装板(3053)通过所述连接轴(3052)与所述平台转动连接，所述滚轮(3051)位于所述导轨(201)内；

所述滑移平台系统(3)通过驱动组件与所述滑移导轨系统(2)连接，所述驱动组件用于驱动所述滑移平台系统(3)沿所述导轨(201)移动，进而带动所述链刀系统(4)移动。

2.根据权利要求1所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述滑移导轨系统(2)包括两根相互平行设置的矩形管，两根所述矩形管的两端分别设有横梁(204)，所述横梁(204)的两端各设有一个所述下支腿(203)，所述横梁(204)的中部设有一个所述上支腿(202)，所述导轨(201)位于所述矩形管的外侧。

3.根据权利要求2所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述矩形管上设有用于限制所述滑移平台系统(3)移动的限位装置(206)。

4.根据权利要求1所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述滑移平台系统(3)还包括连接架(304)，所述连接架(304)与所述底盘系统(1)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述平台的前后两端各设有两个平台支腿(303)。

6.根据权利要求1所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述底盘系统(1)包括底盘架(101)和安装在所述底盘架(101)上的履带组件(102)和动力组件，所述底盘架(101)的外侧设有踏台(109)。

7.根据权利要求6所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，所述踏台(109)包括安装板(1091)、固定销(1092)、踏板(1093)和U型件(1094)，所述安装板(1091)与所述底盘架(101)连接，所述U型件(1094)的两端连接在所述安装板(1091)的外侧，所述U型件(1094)的上部设有供所述固定销(1092)穿过的支撑部，所述踏板(1093)的内端设有供所述固定销(1092)穿过的腰形孔，所述踏板(1093)的内端从所述U型件(1094)内移出时，所述腰形孔的最外端与所述固定销(1092)接触，所述踏板(1093)的内端位于所述U型件(1094)内时，所述腰形孔的最内端与所述固定销(1092)接触。

8.根据权利要求1至7任一项所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，还包括覆盖在所述滑移平台系统(3)上的覆盖件系统(5)，所述覆盖件系统(5)包括主框架(501)和设置在所述主框架(501)上的检修门(502)、散热窗(503)和爬梯(504)。

9.根据权利要求1至7任一项所述的链臂锯式切顶泄压设备，其特征在于，还包括UWB防人员接近系统(601)，所述UWB防人员接近系统(601)用于当人员误入危险区域时发出报警信号。

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