CN114109431B - 一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，机架体包括机架和滑座，滑座上设有燕尾形滑槽，燕尾形滑槽的底面上设有第一滑动轴承，两侧面上设有第二滑动轴承；伸缩滑动装置包括截割部底座和伸缩驱动装置，截割部底座通过第一滑动轴承和第二滑动轴承滑动连接在燕尾形滑槽内，伸缩驱动装置能够驱动截割部底座滑动，截割部底座包括与第一滑动轴承滑动接触的滑动底面和与第二滑动轴承滑动接触的滑动侧面，通过浮动补偿夹紧装置能够对第二滑动轴承产生朝向截割部底座的作用力以使滑动底面和滑动侧面分别与第一滑动轴承和第二滑动轴承紧密贴合。本发明将伸缩机构应用于全岩掘进，运行平稳可靠，使用寿命长，提高掘进效率和巷道断面成形效果。
Description
技术领域
本发明涉及掘进机技术领域，特别是涉及一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构。
背景技术
煤矿掘进机截割机构主要分为普通截割机构和内伸缩截割机构两种形式。其中普通截割机构为固定式截割机构，截割巷道时需要掘进机行走机构配合前进后退，左右摆动实现巷道断面的成形及修圆。而配备有内伸缩截割机构的掘进机在断面成形截割时不需要行走机构动作，只需要控制内伸缩截割机构的伸缩来达到需要截割的宽度和高度，满足巷道成型及修形的要求。因此配备内伸缩截割机构的掘进机灵活性更好，可减少行走次数，降低对巷道底板的破坏，且伸缩行程由油缸控制，控制简单，巷道成形好，截割效率较高。
但内伸缩截割机构结构复杂，承受外力的能力较低，尤其在全岩掘进机上，由于全岩掘进振动频率高、振幅大，普通的内伸缩截割机构用在全岩掘进时很快就会造成伸缩机构滑动轴承的磨损，频繁的振动加磨损后滑动轴承间隙逐渐变大，造成伸缩机构输入输出旋转同心度变差，且伸缩机构里面的滑动轴承没有补偿调节能力，最终造成内伸缩截割机构的损坏。损坏的内伸缩机构无法现场修复，只能重新更换成套机构，维修费用较高。因此目前国内掘进机在全岩掘进时基本不采用伸缩截割机构的形式。
发明内容
本发明的目的是提供一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，以解决上述现有技术存在的问题，将伸缩机构应用于全岩掘进，运行平稳可靠，使用寿命长，提高掘进效率和巷道断面成形效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，包括机架体、伸缩滑动装置和浮动补偿夹紧装置，所述机架体包括机架和滑座，所述滑座连接在所述机架上，所述滑座上设有燕尾形滑槽，所述燕尾形滑槽的底面上设有第一滑动轴承，所述燕尾形滑槽的两侧面上设有第二滑动轴承；所述伸缩滑动装置包括截割部底座和伸缩驱动装置，所述截割部底座上安装截割机构，所述截割部底座通过所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承滑动连接在所述燕尾形滑槽内，所述伸缩驱动装置能够驱动所述截割部底座沿所述燕尾形滑槽滑动，所述截割部底座包括与所述第一滑动轴承滑动接触的滑动底面和分别与两侧的所述第二滑动轴承滑动接触的两个滑动侧面，所述滑座两侧均设有所述浮动补偿夹紧装置，通过两侧的所述浮动补偿夹紧装置能够分别对两侧的所述第二滑动轴承产生朝向所述截割部底座的作用力以使所述滑动底面和所述滑动侧面分别与所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承紧密贴合。
优选地，所述机架体还包括上防尘密封座和侧防尘密封座，所述上防尘密封座设置于所述燕尾形滑槽的顶端，所述侧防尘密封座设置于所述燕尾形滑槽的两端，所述上防尘密封座和所述侧防尘密封座上均设有防尘圈，通过所述上防尘密封座、所述侧防尘密封座和所述防尘圈能够防止外部粉尘进入滑动接触面。
优选地，所述机架体上还设有油杯，通过所述油杯能够向滑动接触面注入润滑油。
优选地，所述伸缩滑动装置还包括拖链，所述截割部底座上设有滑动拖链连接板，所述机架上设有固定拖链连接板，所述拖链两端分别连接在所述滑动拖链连接板和所述固定拖链连接板上。
优选地，所述浮动补偿夹紧装置包括压盖、单向平衡阀、活塞和浮动压块，所述燕尾形滑槽的两侧面上均设有导向孔，所述导向孔一端与所述第二滑动轴承相对应设置，另一端连接所述压盖，所述浮动压块滑动设置于所述导向孔内，所述活塞密封滑动设置于所述压盖内，所述单向平衡阀密封连接在所述压盖上，通过所述单向平衡阀能够向所述压盖内注入液压油，并推动所述活塞挤压所述浮动压块，所述浮动压块受压后挤压所述第二滑动轴承，从而将所述滑动底面和所述滑动侧面分别与所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承紧密贴合。
优选地，所述活塞外周套设有导向环，所述导向环滑动设置于所述压盖内。
优选地，所述活塞外周套设有密封圈，通过所述密封圈密封连接所述活塞和所述压盖。
优选地，所述压盖通过压盖螺栓连接在所述滑座上。
优选地，所述第二滑动轴承浮动设置于同一侧的所述燕尾形滑槽侧面和所述滑动侧面之间。
优选地，所述伸缩驱动装置为伸缩液压油缸。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，将截割机构安装于截割部底座上，通过伸缩驱动装置能够驱动截割部底座沿燕尾形滑槽滑动，实现截割机构的伸缩动作，截割部底座滑动时，在浮动补偿夹紧装置的作用下，能够对截割部底座产生倾斜向下的挤压力，使截割部底座的滑动底面和滑动侧面分别与第一滑动轴承和第二滑动轴承紧密贴合，从而保证了截割部底座滑动时的稳定性，应用于全岩掘进时，运行平稳可靠，使用寿命长，提高掘进效率和巷道断面成形效果，而且，在滑动摩擦副磨损后，由于对截割部底座倾斜向下的挤压力，使得截割部底座始终能够保持与第一滑动轴承和第二滑动轴承紧密贴合，从而保证掘进机截割不受滑动摩擦副磨损的影响，提高伸缩机构的整体性能。
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为本发明提供的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构中截割部底座未伸出状态结构示意图；
图2为本发明提供的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构中截割部底座伸出状态结构示意图；
图3为本发明提供的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构的剖面结构示意图；
图中：100-全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构、1-机架体、2-伸缩滑动装置、3-浮动补偿夹紧装置、4-机架、5-滑座、6-燕尾形滑槽、7-第一滑动轴承、8-第二滑动轴承、9-截割部底座、10-伸缩驱动装置、11-滑动底面、12-滑动侧面、13-上防尘密封座、14-侧防尘密封座、15-防尘圈、16-拖链、17-滑动拖链连接板、18-固定拖链连接板、19-压盖、20-单向平衡阀、21-活塞、22-浮动压块、23-导向孔、24-压盖螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，以解决现有技术存在的问题，将伸缩机构应用于全岩掘进，运行平稳可靠，使用寿命长，提高掘进效率和巷道断面成形效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图3所示，本实施例提供一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构100，包括机架体1、伸缩滑动装置2和浮动补偿夹紧装置3，机架体1包括机架4和滑座5，滑座5连接在机架4上，滑座5上设有燕尾形滑槽6，燕尾形滑槽6的底面上设有第一滑动轴承7，燕尾形滑槽6的两侧面上设有第二滑动轴承8；伸缩滑动装置2包括截割部底座9和伸缩驱动装置10，截割部底座9上安装截割机构，截割部底座9通过第一滑动轴承7和第二滑动轴承8滑动连接在燕尾形滑槽6内，伸缩驱动装置10能够驱动截割部底座9沿燕尾形滑槽6滑动，截割部底座9包括与第一滑动轴承7滑动接触的滑动底面11和分别与两侧的第二滑动轴承8滑动接触的两个滑动侧面12，滑座5两侧均设有浮动补偿夹紧装置3，通过两侧的浮动补偿夹紧装置3能够分别对两侧的第二滑动轴承8产生朝向截割部底座9的作用力以使滑动底面11和滑动侧面12分别与第一滑动轴承7和第二滑动轴承8紧密贴合。
将截割机构安装于截割部底座9上，通过伸缩驱动装置10驱动截割部底座9沿燕尾形滑槽6滑动，实现截割机构的伸缩动作，截割部底座9滑动时，在浮动补偿夹紧装置3的作用下，能够对截割部底座9产生倾斜向下的挤压力，使截割部底座9的滑动底面11和滑动侧面12分别与第一滑动轴承7和第二滑动轴承8紧密贴合，其中，第一滑动轴承7和第二滑动轴承8可以为铝青铜板制作的平面滑动轴承，从而保证了截割部底座9滑动时的稳定性，应用于全岩掘进时，运行平稳可靠，使用寿命长，提高掘进效率和巷道断面成形效果，而且，在滑动摩擦副磨损后，由于对截割部底座9倾斜向下的挤压力，使得截割部底座9始终能够保持与第一滑动轴承7和第二滑动轴承8紧密贴合，从而保证掘进机截割不受滑动摩擦副磨损的影响，提高伸缩机构的整体性能。
本实施例中，机架体1还包括上防尘密封座13和侧防尘密封座14，上防尘密封座13设置于燕尾形滑槽6的顶端，侧防尘密封座14设置于燕尾形滑槽6的两端，上防尘密封座13和侧防尘密封座14上均设有防尘圈15，通过上防尘密封座13、侧防尘密封座14和防尘圈15能够防止外部粉尘进入滑动接触面，保证滑动的稳定流畅性。
本实施例中，机架体1上还设有油杯，通过油杯能够向滑动接触面注入润滑油，实现滑动轴承面的润滑。
本实施例中，伸缩滑动装置2还包括拖链16，截割部底座9上设有滑动拖链连接板17，机架4上设有固定拖链连接板18，拖链16两端分别连接在滑动拖链连接板17和固定拖链连接板18上，通过拖链16来安装随截割部底座9的电缆及油缸管路等。
本实施例中，浮动补偿夹紧装置3包括压盖19、单向平衡阀20、活塞21和浮动压块22，燕尾形滑槽6的两侧面上均设有导向孔23，导向孔23一端与第二滑动轴承8相对应设置，另一端连接压盖19，浮动压块22滑动设置于导向孔23内，活塞21密封滑动设置于压盖19内，单向平衡阀20密封连接在压盖19上，通过单向平衡阀20能够向压盖19内注入液压油，并推动活塞21挤压浮动压块22，浮动压块22受压后挤压第二滑动轴承8，从而将滑动底面11和滑动侧面12分别与第一滑动轴承7和第二滑动轴承8紧密贴合。液压油经过单向平衡阀20推动活塞21向浮动压块22动作，浮动压块22受力后压紧第二滑动轴承8，进一步推动截割部底座9，最后达到截割部底座9与第一滑动轴承7和第二滑动轴承8紧密贴合，保证截割部底座9伸缩时更加稳定，大大提高岩巷截割的稳定性；且第一滑动轴承7和第二滑动轴承8磨损后，通过浮动压块22压紧第一滑动轴承7和第二滑动轴承8，保证掘进机截割不受滑动摩擦副磨损的影响；截割时单向平衡阀20中的单向阀关闭，保证活塞腔受到反力可承受较大的压力，使滑动轴承可一直夹紧截割部底座9，平衡阀可以将溢流压力设置到接近活塞21与压盖19密封的极限，单向平衡阀20可保证活塞腔可承受较大的压力，直到压力增加到平衡阀设置的最高压力时释放压力，防止系统内的密封超压损坏，大大提高过载性能，保证伸缩机构的整体性能。
本实施例中，活塞21外周套设有导向环，导向环滑动设置于压盖19内，通过导向环对活塞21的滑动进行导向，使活塞21滑动更加稳定准确。
本实施例中，活塞21外周套设有密封圈，通过密封圈密封连接活塞21和压盖19，其中，密封圈优选为格莱圈，密封效果好，避免液压油泄漏而影响对活塞21施加的压力。
本实施例中，压盖19通过压盖螺栓24连接在滑座5上，便于进行拆装，维修方便快捷。
本实施例中，第二滑动轴承8浮动设置于同一侧的燕尾形滑槽6侧面和滑动侧面12之间，在滑动轴承产生磨损后，在浮动压块22的挤压作用下，使第二滑动轴承8能够随磨损的多少浮动贴紧滑动侧面12，保证截割部底座9滑动的稳定性。其中，上防尘密封座13和侧防尘密封座14共同对第二滑动轴承8进行限位，将其限制在燕尾形滑槽6中，避免第二滑动轴承8被挤出，侧防尘密封座14还对第一滑动轴承7起到限位作用，避免第一滑动轴承7脱出燕尾形滑槽6。
本实施例中，伸缩驱动装置10为伸缩液压油缸，其中，截割部底座9尾部两端各连接一个伸缩液压油缸，通过两个伸缩液压油缸驱动截割部底座9滑动，能够提供更大的驱动力，滑动更加稳定。
本发明将掘进机截割机构与外伸缩机构分为两部分，外伸缩机构只执行伸缩功能，截割只执行旋转切割功能，两部分互不影响，结构相对简单，大大提高伸缩机构的可靠性，可用于全岩巷道的掘进。
本发明使用压力补偿功能的浮动联接结构，滑动轴承磨损后具有间隙补偿功能，解决了内伸缩机构滑动轴承磨损后无法修复的难题。且压力补偿功能保证机架滑座与伸缩滑动装置紧紧结合在一起，降低滑动部位的冲击，有利于保证伸缩部截割时的整体性。
本发明单向平衡阀的使用保证额定压力供液时滑座滑动轴承夹紧伸缩滑动装置，但又不会夹牢该装置无法伸缩。在受到较大的截割反力时，单向阀关闭，设置溢流开启压力较高的平衡阀又可保证普通冲击振动不开启，可有效保证滑动间隙不变。
本发明通过压力补偿功能的浮动联接结构的应用，有效解决了全岩掘进内伸缩不能在掘进机应用的难题，且运行平稳可靠，使用寿命长，市场应用前景广阔。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：包括机架体、伸缩滑动装置和浮动补偿夹紧装置，所述机架体包括机架和滑座，所述滑座连接在所述机架上，所述滑座上设有燕尾形滑槽，所述燕尾形滑槽的底面上设有第一滑动轴承，所述燕尾形滑槽的两侧面上设有第二滑动轴承；所述伸缩滑动装置包括截割部底座和伸缩驱动装置，所述截割部底座上安装截割机构，所述截割部底座通过所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承滑动连接在所述燕尾形滑槽内，所述伸缩驱动装置能够驱动所述截割部底座沿所述燕尾形滑槽滑动，所述截割部底座包括与所述第一滑动轴承滑动接触的滑动底面和分别与两侧的所述第二滑动轴承滑动接触的两个滑动侧面，所述滑座两侧均设有所述浮动补偿夹紧装置，通过两侧的所述浮动补偿夹紧装置能够分别对两侧的所述第二滑动轴承产生朝向所述截割部底座的作用力以使所述滑动底面和所述滑动侧面分别与所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承紧密贴合；所述浮动补偿夹紧装置包括压盖、单向平衡阀、活塞和浮动压块，所述燕尾形滑槽的两侧面上均设有导向孔，所述导向孔一端与所述第二滑动轴承相对应设置，另一端连接所述压盖，所述浮动压块滑动设置于所述导向孔内，所述活塞密封滑动设置于所述压盖内，所述单向平衡阀密封连接在所述压盖上，通过所述单向平衡阀能够向所述压盖内注入液压油，并推动所述活塞挤压所述浮动压块，所述浮动压块受压后挤压所述第二滑动轴承，从而将所述滑动底面和所述滑动侧面分别与所述第一滑动轴承和所述第二滑动轴承紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述机架体还包括上防尘密封座和侧防尘密封座，所述上防尘密封座设置于所述燕尾形滑槽的顶端，所述侧防尘密封座设置于所述燕尾形滑槽的两端，所述上防尘密封座和所述侧防尘密封座上均设有防尘圈，通过所述上防尘密封座、所述侧防尘密封座和所述防尘圈能够防止外部粉尘进入滑动接触面。
3.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述机架体上还设有油杯，通过所述油杯能够向滑动接触面注入润滑油。
4.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述伸缩滑动装置还包括拖链，所述截割部底座上设有滑动拖链连接板，所述机架上设有固定拖链连接板，所述拖链两端分别连接在所述滑动拖链连接板和所述固定拖链连接板上。
5.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述活塞外周套设有导向环，所述导向环滑动设置于所述压盖内。
6.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述活塞外周套设有密封圈，通过所述密封圈密封连接所述活塞和所述压盖。
7.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述压盖通过压盖螺栓连接在所述滑座上。
8.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述第二滑动轴承浮动设置于同一侧的所述燕尾形滑槽侧面和所述滑动侧面之间。
9.根据权利要求1所述的全岩掘进机用外伸缩机构的柔性联接结构，其特征在于：所述伸缩驱动装置为伸缩液压油缸。
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2021
- 2021-11-30 CN CN202111443498.5A patent/CN114109431B/zh active Active
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