CN112975830B - 一种带式输送机工作状态下的托辊更换车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带式输送机工作状态下的托辊更换车。包括底盘、转台、支撑座、导向柱、支撑臂、机械手、备用托辊转盘、备用托辊。底盘包括操作台、履带行走装置、液压系统等。支撑座承载各更换机构。支撑臂包括托辊支架、托辊、支撑滑轨、液压马达等。机械手包括液压缸、夹取装置、液压马达等。备用托辊转盘包括转盘、转盘支架、伺服电机等。托辊更换车行驶至损坏托辊处，支撑臂伸入损坏托辊两侧，旋转后托起输送带使损坏托辊与输送带分离，机械手伸入将损坏托辊夹出，送至备用托辊转盘，取下备用托辊，返回损坏处进行更换。本发明可在带式输送机工作状态更换损坏托辊，大大减少大型输送机启停产生的能源损失。

Description

一种带式输送机工作状态下的托辊更换车

技术领域

本发明涉及一种输送机托辊更换技术领域，特别是涉及一种带式输送机工作状态下的托辊更换车。

背景技术

带式输送机是综采设备中重要的物料传输设备，煤矿用带式输送机具有运输量大、工作环境复杂、承载能力强、运输距离长等特点。托辊是带式输送机的重要部件，可以支撑输送带和物料，长距离输送机托辊数量巨大，输送带与托辊之间的内陷阻力及输送带与物料的磨损阻力会造成运输阻力，当托辊损坏时，会进一步增加输送机的输送阻力，导致输送带磨损严重，严重影响输送机传输效率，这时就需要更换损坏的托辊，在停机状态下更换托辊虽然操作简单，但长距离输送机的停机需要整个综采系统停机，这样带来的经济和工效损失是巨大的。因此，需要设计一种可以在带式输送机工作状态下更换托辊的托辊更换车。

发明内容

本发明的目的在于，设计一种带式输送机工作状态下的托辊更换车，可在带式输送机工作状态下更换损坏托辊。为实现上述目的，本发明包括底盘、转台、支撑座、导向柱、支撑导向座、支撑臂、机械手、备用托辊转盘、备用托辊；所述的转台安装在底盘中部；所述的支撑座与支撑导向座配合安装在导向柱上；所述的支撑臂安装在支撑导向座上部；所述的机械手、备用托辊转盘依次安装在支撑座内部左、右两侧。

所述带式输送机工作状态下的托辊更换车由底盘承载、行进，所述底盘包括操作台、液压系统、履带行走装置；为便于托辊更换车在巷道内稳定行驶，采用比轮式受力面积更大的履带式行走装置；液压系统为托辊更换车操作过程中的各部位液压元件提供动力。

所述的转台通过支撑转盘安装在底盘中部，支撑转盘在伺服电机a驱动下控制转台角度；转台两侧装有丝杠滑台a，间距与输送机相邻两托辊距离相同，所述的导向柱与丝杠滑台a配合安装，可移动支撑座，控制支撑座到输送机的距离。

所述的支撑座通过导向柱、丝杠滑台a、液压缸b、支撑导向座与转台安装，伺服电机a驱动转台从而带动支撑座旋转，调整支撑座与输送机间的角度；液压缸b可调整支撑座和支撑导向座距离，防止支撑臂收回后与各更换机构干涉；导向柱与转台两侧丝杠滑台a配合，从而带动支撑座的前后移动，调整更换机构到输送机的距离；支撑座通过液压缸a伸缩和支撑导向座配合沿导向柱上下移动，调整高度，适应输送机不同高度的托辊的更换。

所述的支撑臂为两个，分别安装在两个支撑导向座上部，支撑臂中间托辊支架安装在支撑滑轨最后一节处，支撑滑轨最后一节顶端与液压缸c顶端相连接，通过液压缸c的伸缩，实现支撑臂伸入输送机和缩回支撑座内部；由于巷道内空间狭窄，支撑臂采取中间托辊支架固定，左、右托辊支架可折叠方式，分别与中间托辊支架铰接，铰接处由液压马达b驱动，完全展开后与输送机托辊架形状相同，在不工作状态下向内弯折，均与中间位置托辊呈90°，收在支撑座内部，左、右托辊支架与支撑座平行且指向右端。

所述的托辊更换车行驶至使两支撑臂在损坏托辊两侧位置时，调整支撑臂的角度与高度，在液压缸c和支撑滑轨作用下伸出支撑臂，当中间托辊支架与输送机托辊架中间托辊对齐时，左、右托辊支架展开；由于输送机内部空间狭小，故支撑臂托辊支架采取平行伸入后再旋转方式，中间托辊支架与支撑滑轨铰接，铰接处由液压马达a驱动，使中间托辊支架逆时针旋转90°，托辊更换车行驶至损坏托辊位于两支撑臂中间位置时，导向柱处液压缸a伸出使支撑臂升高，支撑输送带，使输送机托辊与输送带分离，留出机械手操作空间。

所述的机械手由液压缸e、十字丝杠滑台安装在支撑座内部左侧；夹取装置安装在液压缸f顶部，可控制夹取装置伸出和缩回；机械手上下两夹取装置铰接，连杆装于夹取装置中部，液压缸d连接在连杆与夹取座中间，通过伸缩控制其张合角度，用以夹取托辊；夹取座处装有液压马达c，可驱动夹取装置旋转，从而抓取不同角度托辊；十字丝杠滑台可控制机械手左右移动，也可根据巷道内宽度适当调整前后距离；十字丝杠滑台控制机械手靠近损坏托辊，夹取处液压缸d收回，夹取装置夹紧托辊，机械手支撑处液压缸e伸出升起机械手，将损坏托辊卸下，十字丝杠滑台驱动机械手左移远离托辊架，液压缸f缩回，机械手返回支撑座内部，向备用托辊转盘处移动，将损坏托辊放置备用托辊转盘空位，

从备用托辊转盘处取下备用托辊，重复上述动作，返回损坏处进行更换。

所述的备用托辊转盘包括转盘、转盘支架、伺服电机b、丝杠螺母、固定挡片、微型电机等；备用托辊转盘通过丝杠滑台b安装在支撑座内部右侧；备用托辊转盘上放置有备用托辊，机械手取回损坏托辊收回支撑座内后，向备用托辊转盘移动，伺服电机b驱动转盘旋转，使空位转向机械手，当空位托辊托位置水平并固定后，托辊托处固定挡片在微型电机驱动下向外旋转90°，机械手将损坏托辊移动到两轴端与托辊托对齐后，向下移动，使损坏托辊两轴端搭在托辊托上，机械手松开退回，留出转盘旋转空间，微型电机驱动固定挡片旋回至托辊轴端上部，防止旋转时托辊脱离；伺服电机b驱动转盘旋转，使备用托辊转向机械手，

当托辊托位置水平并固定后，转盘和机械手重复上述动作，取下备用托辊；丝杠滑台b可驱动备用托辊转盘适当前后移动，以配合机械手位置；备用托辊转盘主要用来存放备用托辊和损坏托辊，便于机械手替换托辊。

本发明运用于运输量大、承载能力强、运输距离长的大型带式输送机的托辊更换；当带式输送机的托辊出现损坏需要更换时，常规方法是卸料后关闭输送机，工人用千斤顶支起损坏侧输送带一定高度，将损坏托辊卸下并更换新托辊，其更换方式虽然简单，但大型输送机的停机，需要综采设备均停止工作，带来严重的能源损失、经济损失、工期延误，而本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车所解决的问题就是在带式输送机工作的状态下对损坏的托辊进行更换，不影响输送机正常送料工作；托辊更换车装有履带行走装置，可适应巷道内复杂路面，不受长距离输送机影响；托辊更换车支撑臂采用伸缩折叠方式，机械手采用伸缩方式，减小空间占用，使托辊更换车能够在狭窄的巷道内行驶工作；托辊更换车更换装置可实现高度变化，不受地形影响，对输送机不同高度托辊进行更换。本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车可在输送机工作状态下对损坏托辊进行更换，防止不必要的能源损失和经济损失，大大提高了输送机的维护效率。

附图说明

图1是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车的主体结构图。

图2是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车收回状态示意图。

图3使本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车工作状态示意图。

图4是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车支撑臂结构示意图。

图5是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车支撑臂托辊支架折叠状态示意图。

图6是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车机械手结构示意图。

图7是本发明带式输送机工作状态下的托辊更换车备用托辊转盘结构示意图。

图1至图7中：1、操作台；2、支撑液压缸；3、履带行走装置；4、底盘；5、转台；6、伺服电机a；7、支撑转盘；8、丝杠滑台a；9、丝杠滑台b；10、机械手；11、支撑臂；12、备用托辊转盘；13、导向柱；14、备用托辊；15、支撑座滑轨；16、支撑导向座；17、支撑座；18、液压缸a；19、液压缸b；20、液压系统；21、液压缸c；22、支撑滑轨；23、液压马达a；24、销钉；25、左托辊支架；26、托辊；27、中间托辊支架；28、液压马达b；29、右托辊支架；31、液压马达c；32、夹取座；33、液压缸d；34、夹取装置；35、连杆；36、十字丝杠滑台；37、液压缸e；38、液压缸f外壳；39、液压缸f；46、转盘；47伺服电机b；48、转盘支架；49、丝杠螺母；50、托辊托；51、固定挡片；52、微型电机。

具体实施方式

下面结合具体实例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。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前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如前、后、左、右……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。其中，“左”对应于图3中的左侧，“前”对应于图3中的上侧。

参照图1至图7对本发明的一种带式输送机工作状态下的托辊更换车进行详细说明。

本发明涉及一种带式输送机工作状态下的托辊更换车，包括底盘4、转台5、支撑座17、导向柱13、支撑导向座16、支撑臂11、机械手10、备用托辊转盘13、备用托辊14等；所述的转台5安装在底盘4中部；所述的支撑座17与支撑导向座16配合安装在导向柱13上；所述的支撑臂11安装在支撑导向座16上部；所述的机械手10、备用托辊转盘13依次安装在支撑座17内部左、右两侧。

所述的底盘4采用履带式行走装置3，比轮式更大的受力面积可提高托辊更换车在巷道内恶劣路面的行走能力；底盘3左部为操作台1和液压系统20，为托辊更换车各液压部件提供液压能，进而控制各液压部件；底盘4四角各安装一个支撑液压缸2，保证托辊更换车在操作过程中的稳定性。

所述的转台5通过支撑转盘7安装在底盘4中部，支撑转盘7在伺服电机a6驱动下控制转台5角度；转台5两侧装有丝杠滑台a8，间距与输送机相邻两托辊距离相同，所述的导向柱13与丝杠滑台a8配合安装，可移动支撑座，控制支撑座17到输送机的距离。

所述的支撑座17通过导向柱13、丝杠滑台a8、液压缸b19、支撑导向座16与转台5安装，伺服电机a6驱动转台从5而带动支撑座17旋转，调整更换机构与输送机间的角度；液压缸b19可调整支撑座17和支撑导向座16距离，防止支撑臂11收回后与各更换机构干涉；导向柱13与丝杠滑台a8配合，从而带动支撑座17的前后移动，调整更换机构到输送机的距离；支撑座17通过液压缸a18伸缩和支撑导向座16配合沿导向柱13上下移动，调整高度，适应输送机不同高度的托辊的更换。

所述的支撑臂11为两个，各安装在两个支撑导向座16上部，支撑臂11中间托辊支架27安装在支撑滑轨22最后一节处，支撑滑轨22最后一节顶端与液压缸c21顶端相连接，通过液压缸c21的伸缩，实现支撑臂11伸入输送机和缩回支撑座17内部；由于巷道内空间有限，完全伸展的支撑托辊无法进入，故本发明支撑臂11采取中间托辊支架27位置固定，左、右托辊支架25、29折叠方式，与中间托辊支架27铰接，完全展开后与输送机托辊架形状相同，可在输送机工作状态下托起输送带，不影响传送带继续工作；在不工作状态下向内弯曲，与中间位置托辊呈90°。

所述的支撑臂11在液压缸c21和支撑滑轨22作用下收在支撑座17内部，左、右托辊支架25、29与车体平行且指向右端，节省空间，便于托辊更换车驶入巷道；当托辊更换车行驶至两支撑臂11在损坏托辊两侧位置时，调整其角度与高度，在液压缸c21和支撑滑轨22作用下伸出使支撑臂11中间托辊与输送机中间托辊对齐时，左、右托辊支架25、29在液压马达b28驱动下向外展开；中间托辊支架27与支撑滑轨22铰接处由液压马达a23驱动，使中间托辊支架27逆时针旋转90°，托辊更换车行驶至损坏托辊位于两支撑臂11中间位置时，液压缸a18伸出使支撑臂11升高，支撑起输送带，使输送机托辊与输送带分离，留出机械手10操作空间。

所述的机械手10由液压缸e37、十字丝杠滑台36安装在支撑座17内部左侧，机械手10上下两夹取装置34铰接，连杆(35)装于夹取装置(34)中部，液压缸d(33)连接在连杆(35)与夹取座(32)中间，通过伸缩控制其张合角度，以夹取托辊；夹取装置34安装在液压缸f39顶部，当支撑臂11支起输送带后，液压缸f39伸出使机械手10伸到损坏托辊位置，夹取座32处装有液压马达c31，可驱动夹取装置34旋转，从而抓取不同角度托辊；十字丝杠滑台36可控制机械手10左右移动，也可根据巷道内宽度适当调整前后距离；十字丝杠滑台36控制机械手10向右移动以靠近托辊，从而抓取托辊；液压缸d33收回，夹取装置34夹紧托辊，液压缸e37伸出升起，机械手10升高，将损坏托辊拆下，十字丝杠滑台36驱动机械手10远离输送机托辊架，液压缸f39缩回，机械手10返回支撑座17内部，向备用托辊转盘12处移动，将损坏托辊放置在转盘46空位，待转盘46旋转后取走备用托辊14，返回输送机损坏托辊处进行更换。

所述的备用托辊转盘12包括转盘支架48、转盘46、伺服电机b47、丝杠螺母49等；备用托辊转盘12通过丝杠滑台b9安装在支撑座17内部右侧；转盘46上放置有备用托辊14，机械手10取回损坏托辊收回支撑座17内，机械手10向备用托辊转盘12移动，伺服电机b47驱动转盘46旋转，使空位旋转至靠近机械手10位置，当托辊托50位置水平并固定后，托辊托50处装有固定挡片51，由微型电机52驱动向外旋转90°；机械手10将损坏托辊两轴端移动到与托辊托50对齐后，向下移动，使损坏托辊两轴端搭在托辊托50上；机械手10向左移动，留出转盘46旋转空间，微型电机52驱动固定挡片51旋回至托辊轴端上部，防止旋转时托辊脱离；伺服电机b47驱动转盘46旋转，使备用托辊14旋转至靠近机械手10位置，当托辊托50位置水平并固定后，固定挡片51旋出，机械手10重复上述动作，取下备用托辊14；丝杠滑台b9可驱动备用托辊转盘12适当前后移动，以配合机械手10位置；备用托辊转盘12主要用来存放备用托辊14和损坏托辊，便于替换托辊。

本发明的带式输送机工作状态下的托辊更换车，工作过程为：托辊更换车行驶至损坏托辊处，调整支撑臂11角度和高度，使其能够顺利伸入损坏托辊支架两侧；支撑臂11展开，中间托辊支架27逆时针旋转90°，托辊更换车继续向前行驶，使两支撑臂11分别位于输送带损坏托辊两侧对称位置，底盘4四角处支撑液压缸2伸出，保持车体稳定，液压缸a18升起，使支撑臂11托起输送带脱离托辊，为机械手10留出操作空间；机械手10在十字丝杠滑台36和液压缸f39作用下调整高度和长度，伸入输送带内部损坏托辊处，夹取损坏托辊后升起，使损坏托辊脱离托辊架。

所述的机械手10夹取托辊后，远离托辊架并收回至支撑座17内部，向右移动至备用托辊转盘12处；转盘46旋转将空位托辊托向机械手10处靠近，当其与支撑座17平行，即更换位置时停止并固定，固定挡片51向外旋转90°，机械手10将损坏托辊放在空位，固定挡片51旋回固定；转盘46旋转将备用托辊14旋至更换位置时停止并固定，固定挡片旋出，机械手取下备用托辊14后返回输送机内部，将其安装在原损坏托辊处。

所述的机械手10完成更换后收回至支撑座17内部，液压缸f39缩回使其降至最低位置；支撑臂11下降至与输送带脱离接触，车体向左行驶使支撑臂11靠近输送机左侧托辊架，支撑臂架27顺时针旋转90°后，左、右托辊支架25、29向内折叠至与中间托辊支架27呈90°，适当调整支撑臂11左右距离与高度，使其能够脱离输送机后，液压缸c21缩回，支撑臂11收回到支撑导向座16上部，液压缸a18缩回，使支撑座17降至最低位置，支撑液压缸2缩回，至此完成一次托辊的更换。

Claims (2)

1.一种带式输送机工作状态下的托辊更换车，其特征在于，包括底盘(4)、转台(5)、支撑座(17)、导向柱(13)、支撑导向座(16)、支撑臂(11)、机械手(10)、备用托辊转盘(12)、备用托辊(14)；所述的支撑臂(11)为两个，分别安装在两个支撑导向座(16)上部，支撑臂(11)的中间托辊支架(27)铰接在支撑滑轨(22)最后一节处，支撑滑轨(22)最后一节顶端与液压缸c(21)连接，可实现支撑臂(11)伸入输送机和缩回支撑座(17)内部；由于巷道内空间狭窄，采取左、右托辊支架(25、29)铰接在中间托辊支架(27)两端，铰接处由液压马达b(28)驱动，展开后与输送机托辊架形状相同，在不工作状态下向内弯折，均与中间托辊支架(27)呈90°，收在支撑座(17)内部，左、右托辊支架(25、29)与支撑座(17)平行且指向右端；由于输送机内部空间狭小，故支撑臂(11)将托辊支架(25、27、29)采取平行伸入，展开后再旋转方式，即中间托辊支架(27)与支撑滑轨(22)铰接处由液压马达a(23)驱动，使中间托辊支架(27)逆时针旋转90°，托辊更换车行驶至损坏托辊位于两支撑臂(11)中间位置时，液压缸a(18)伸出使支撑臂(11)升高，支撑输送带，使输送机托辊与输送带分离；所述的机械手(10)与液压缸e(37)、十字丝杠滑台(36)配合安装在支撑座(17)内部左侧；液压缸f(39)安装在液压缸f外壳(38)内部，液压缸f(39)顶端安装夹取座(32)和夹取装置(34)，连杆(35)装于夹取装置(34)中部，液压缸d(33)连接在连杆(35)与夹取座(32)中间，驱动夹取装置(34)夹紧与松开托辊；夹取座(32)处装有液压马达c(31)，可驱动夹取装置(34)旋转，夹取不同角度托辊；十字丝杠滑台(36)控制机械手(10)移动以靠近损坏托辊和备用托辊转盘(12)；通过液压缸f(39)伸缩可控制夹取部位伸出和返回支撑座(17)；所述的备用托辊转盘(12)通过丝杠滑台b(9)安装在支撑座(17)内部右侧；转盘(46)上放置有备用托辊(14)并留有空位，伺服电机b(47)驱动转盘(46)旋转，空位转向机械手(10)时可承接换下的损坏托辊，备用托辊(14)转向机械手(10)时可提供更换托辊，机械手(10)夹取备用托辊(14)后返回输送机进行更换；转盘托辊托(50)处装有固定挡片(51)由微型电机(52)控制其旋转，可固定托辊轴端，防止转盘(46)旋转时托辊脱离；所述的支撑座(17)通过支撑座滑轨(15)安装于支撑导向座(16)外侧，液压缸b(19)连接在支撑座(17)与支撑导向座(16)之间，可调整支撑座(17)与支撑导向座(16)间距；支撑导向座(16)套装在导向柱(13)上，液压缸a(18)连接支撑导向座(16)底部与导向柱(13)下部，可驱动支撑导向座(16)沿导向柱(13)上下移动，调整支撑臂(11)高度，支撑输送带；导向柱(13)安装在丝杠滑台a(8)上部，可沿丝杠滑台a(8)前后移动，调整各更换机构到输送机的距离。

2.根据权利要求1所述的带式输送机工作状态下的托辊更换车，其特征在于，底盘(4)上部装有转台(5)，通过支撑转盘(7)连接，伺服电机a(6)设置在支撑转盘(7)上部，驱动支撑转盘(7)，带动转台(5)绕底盘(4)旋转；丝杠滑台a(8) 设置在转台(5)两侧；操作台(1)安装与底盘(4)左侧；履带式行走装置(3)安装于底盘(4)下部两侧；液压系统(20)安装于操作台左侧，为托辊更换车操作过程中的各部位液压元件提供动力；底盘(4)四角分别装有支撑液压缸(2)，保证托辊更换车工作的稳定性。

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