CN114215127B - 一种长臂挖掘机及其挖掘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长臂挖掘机及其挖掘方法，涉及挖掘机技术领域，包括：驾驶车，驾驶车上设有驾驶室；大臂，大臂的第一端铰接于驾驶室上，大臂包括第一水平转臂和第二水平转臂，第一水平转臂和第二水平转臂相互铰接；第一液压油缸，第一液压油缸的第一端铰接于驾驶室上，第一液压油缸的第二端铰接于大臂上；水平转向油缸，水平转向油缸的第一端铰接于第一水平转臂上，水平转向油缸的第二端铰接于第二水平转臂上；挖掘机构，挖掘机构连接于大臂的第二端。本发明中的长臂挖掘机伸缩灵活，能够对多个方向进行挖掘，从而能够有效的提高矿堆挖掘效率。

Description

一种长臂挖掘机及其挖掘方法

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，特别是涉及一种长臂挖掘机及其挖掘方法。

背景技术

由于底部出矿结构布置在矿体一侧，矿房内爆破矿石存在自然安息角，矿房回采结束后，在采空区内远离出矿进路侧会形成巨大的三角形堆积矿体，采空区存在围岩垮落伤人、损坏设备的风险，造成人工驾驶铲运机无法正常回收，从而大大降低了该矿房的回采率，造成矿石资源的浪费。

余矿：矿房回采结束后，由于底部出矿结构紧布置在矿体一侧，矿房内爆破矿石存在自然安息角，在采空区内远离出矿进路侧会形成巨大的三角形堆积矿体称为余矿。

对于余矿，较为常用的回收方式为遥控铲运机回收余矿，铲运机司机通过遥控手柄对铲运机进行操控，进入空区对余矿进行回收。

但是通过遥控铲运机来回收余矿主要有以下缺点：

1、遥控铲运机受底部堑沟、围岩垮落风险影响，只能推进至凿岩巷道位置，无法深入矿房采空区内，大部分堆积矿石不能回收；

2、崩落回收角以下、出矿进路以上的三角矿柱作为永久损失无法回收；

3、爆破效果不理想时，堆积矿体内大块矿石无法处理，影响遥控铲运机深入推进；

4、矿石的自然安息角会形成较陡的坡度，当遥控铲运机铲矿时，上部矿石出现快速滑落，容易对遥控铲运机造成掩埋破坏，甚至将遥控铲运机深埋无法抽出；

5、当铲运机司机进行远程操控时，视野、判断会受到局限性，导致回收效率低，同时有一定的安全隐患。

因此，市场上急需一种新型的长臂挖掘机及其挖掘方法，用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种长臂挖掘机及其挖掘方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，转向灵活，能够对多个方向的矿堆进行挖掘。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种长臂挖掘机，包括：

驾驶车，驾驶车上设有驾驶室；

大臂，所述大臂的第一端铰接于所述驾驶室上，所述大臂包括第一水平转臂和第二水平转臂，所述第一水平转臂和所述第二水平转臂相互铰接；

第一液压油缸，所述第一液压油缸的第一端铰接于所述驾驶室上，所述第一液压油缸的第二端铰接于所述大臂上；

水平转向油缸，所述水平转向油缸的第一端铰接于所述第一水平转臂上，所述水平转向油缸的第二端铰接于所述第二水平转臂上；

挖掘机构，所述挖掘机构连接于所述大臂的第二端。

优选的，所述挖掘机构包括中臂和小臂，所述中臂的第一端铰接于所述大臂的第二端，所述中臂的第二端铰接于所述小臂的第一端，所述小臂的第二端固定有挖斗。

优选的，还包括第二液压油缸和第三液压油缸；

所述第二液压油缸的第一端铰接于所述大臂上，所述第二液压油缸的第二端铰接于所述中臂上；

所述第三液压油缸的第一端铰接于所述中臂上，所述第三液压油缸的第二端铰接于所述小臂上。

优选的，所述大臂、所述中臂和所述小臂上均固定有上护板。

优选的，所述驾驶室的顶部设有驾驶护顶网；

所述驾驶室的玻璃上设有驾驶前护网。

优选的，还包括液压泵，所述液压泵的外侧设有防护板。

优选的，所述挖掘机构为伸缩杆，所述伸缩杆通过钢管卡箍固定于所述大臂的第二端。

本发明还公开了一种长臂挖掘机的挖掘方法，包括以下步骤：

S1：长臂挖掘机进场；

S2：长臂挖掘机对矿堆进行挖掘；

S3：长臂挖掘机回退；

S4：铲运机进场进行出矿；

S5：铲运机出采空区；

S6：重复步骤S1-S5，直到长臂挖掘机无法挖到矿堆，结束挖掘。

优选的，在步骤S1中，将长臂挖掘机调整为收缩模式，通过矿井主斜坡道运行至各水平采区。

优选的，在步骤S2中，进入采场后，长臂挖掘机将长臂伸展，通过采场矿堆与出矿眉线的距离和矿堆坡度来调整长臂的高度与角度，调整完成后，对矿堆进行挖掘作业。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、长臂中的大臂、中臂、小臂的顶部加装了保护上护板，采用帽檐造型，可以有效的起到保护、缓冲作用；

2、长臂保证了驾驶人员的安全，可对较远距离矿堆进行挖掘，可最大程度的回收余矿，弥补了铲运机回收余矿的缺陷；

3、小臂前段可拆卸、更换安装多种属具，可应对地质条件不同的采空区；

4、长臂挖掘机可进行收缩调节，收缩后的长度小于铲运机的长度，节省空间；

5、加工制作用材料便于购买，易于维护。

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为本发明实施例长臂挖掘机的侧视图；

图2为本发明实施例长臂挖掘机的俯视图；

图中：1-驾驶室；2-大臂；21-第一水平转臂；22-第二水平转臂；23-水平转向油缸；3-中臂；4-小臂；5-第一液压油缸；6-第二液压油缸；7-第三液压油缸。

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长臂挖掘机及其挖掘方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，转向灵活，能够对多个方向的矿堆进行挖掘。

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。

实施例一、

如图1-图2所示，本实施例提供了一种长臂挖掘机，包括：

驾驶车，驾驶车上设有驾驶室1；

大臂2，大臂2的第一端铰接于驾驶室1上，大臂2包括第一水平转臂21和第二水平转臂22，第一水平转臂21和第二水平转臂22相互铰接，第一水平转臂21与驾驶室1铰接，第一水平转臂21和第二水平转臂22能够左右进行转动，如图2所示；

第一液压油缸5，第一液压油缸5的第一端铰接于驾驶室1上，第一液压油缸5的第二端铰接于大臂2(具体为第一水平转臂21)上，第一液压油缸5能够带动大臂2相对与驾驶室1进行上下转动；

水平转向油缸23，水平转向油缸23的第一端铰接于第一水平转臂21上，水平转向油缸23的第二端铰接于第二水平转臂22上，水平转向油缸23用于驱动第一水平转臂21和第二水平转臂22的相对转动，第一水平转臂21和第二水平转臂22的相对转动角度为60°范围内，即向左能够转30°，向右能够转30°；

挖掘机构，挖掘机构连接于大臂2的第二端，根据实际需要挖掘的矿堆情况，选择不同的挖掘机构。

在实际使用过程中，通过大臂2的上下左右移动，能够带动挖掘机构对不同方向的矿堆进行挖掘。

于本实施例中，挖掘机构包括中臂3和小臂4，中臂3的第一端铰接于大臂2的第二端，中臂3的第二端铰接于小臂4的第一端，小臂4的第二端固定有3.5m超长挖斗，当然也可以根据需要将挖斗换成炮锤等属具。

于本实施例中，挖掘机构还包括第二液压油缸6和第三液压油缸7；

第二液压油缸6的第一端铰接于大臂2(具体为第二水平转臂22)上，第二液压油缸6的第二端铰接于中臂3上，第二液压油缸6用于驱动中臂3相对于大臂2的转动；

第三液压油缸7的第一端铰接于中臂3上，第三液压油缸7的第二端铰接于小臂4上，第三液压油缸7用于驱动小臂4相对于中臂3的转动。

整个长臂(包括大臂2、中臂3和小臂4)为12米，大臂2、中臂3和小臂4分别通过第一液压油缸5、第二液压油缸6和第三液压油缸7来调节高度。当大臂2抬至15度时，小臂4顶端离地面垂直高度为4.7米；大臂2抬至30度时，小臂4顶端离地面垂直高度为9米；大臂2抬至45度时，小臂4顶端离地面垂直高度为12.7米(最高)。大臂2、中臂3和小臂4均采用高强度合金板Q460+355C制成。

于本实施例中，大臂2、中臂3和小臂4的上表面均固定有上护板，并采用帽檐造型，可以有效的起到保护、缓冲作用，防止矿石掉落时砸坏大臂2、中臂3或小臂4。

于本实施例中，同样的，驾驶室1的顶部设有驾驶护顶网，防止矿石掉落砸坏驾驶室1；

驾驶室1的玻璃上设有驾驶前护网，用于防止矿石掉落砸坏驾驶室1的玻璃。

于本实施例中，还包括液压泵，液压泵用于连接上述的第一液压油缸5、第二液压油缸6、第三液压油缸7和水平转向油缸23，为其提供液压油，为了防止液压泵被矿石砸坏，还需要在液压泵的外侧设有防护板，用防护板将其包起来，从而对其进行有效的保护。

实施例二、

本实施例还提供了一种长臂挖掘机，其结构与实施例一中的结构基本相同，区别之处在于：

于本实施例中，挖掘机构为伸缩杆，伸缩杆通过多个钢管卡箍固定于大臂2的第二端，钢管卡箍距离大臂2的前端(第二端)1500mm进行固定。

当对于某些特定的矿石时，利用炮锤、挖斗等器具进行挖掘并不方便，因此可以将中臂3和小臂4拆卸下来，然后在大臂2上安装伸缩杆，利用伸缩杆的伸缩运动，能够将矿石挖掘下来。

本实施例还提供了一种长臂挖掘机的挖掘方法，包括以下步骤：

S1：长臂挖掘机进场，其中，长臂挖掘机的进场要求为：长臂挖掘机收缩时总长度为9495mm，总宽度为2800mm，高度为3040mm，最小转弯半径为6500mm。长臂挖掘机进入矿房内进行余矿回收作业，矿房内巷道满足以下条件：宽度为3900mm，高度为3700mm；

S2：长臂挖掘机对矿堆进行挖掘，通过长臂挖掘机的挖掘，使矿石滑落，一般挖掘高度为8-12米；

S3：长臂挖掘机回退；

S4：铲运机进场进行出矿，将滑落的余矿进行回收；

S5：铲运机出采空区；

S6：重复步骤S1-S5，直到长臂挖掘机无法挖到矿堆，结束挖掘。

于本实施例中，在步骤S1中，将长臂挖掘机调整为收缩模式，通过矿井主斜坡道运行至各水平采区。

于本实施例中，在步骤S2中，进入采场后，长臂挖掘机将长臂伸展，通过采场矿堆与出矿眉线的距离和矿堆坡度来调整长臂的高度与角度，调整完成后，对矿堆进行挖掘作业。

本说明书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 (3)

1.一种长臂挖掘机，其特征在于，包括：

驾驶车，驾驶车上设有驾驶室；

大臂，所述大臂的第一端铰接于所述驾驶室上，所述大臂包括第一水平转臂和第二水平转臂，所述第一水平转臂和所述第二水平转臂相互铰接；

第一液压油缸，所述第一液压油缸的第一端铰接于所述驾驶室上，所述第一液压油缸的第二端铰接于所述大臂上；

水平转向油缸，所述水平转向油缸的第一端铰接于所述第一水平转臂上，所述水平转向油缸的第二端铰接于所述第二水平转臂上；

挖掘机构，所述挖掘机构连接于所述大臂的第二端，所述挖掘机构包括中臂和小臂，所述中臂的第一端铰接于所述大臂的第二端，所述中臂的第二端铰接于所述小臂的第一端，所述小臂的第二端固定有挖斗；此外，还可以将中臂和小臂拆卸下来，然后在大臂上安装伸缩杆，伸缩杆能够将矿石挖掘下来；

所述大臂、所述中臂和所述小臂上均固定有上护板；

所述驾驶室的顶部设有驾驶护顶网；

所述驾驶室的玻璃上设有驾驶前护网；

还包括液压泵，所述液压泵的外侧设有防护板。

2.根据权利要求1所述的长臂挖掘机，其特征在于：还包括第二液压油缸和第三液压油缸；

所述第二液压油缸的第一端铰接于所述大臂上，所述第二液压油缸的第二端铰接于所述中臂上；

所述第三液压油缸的第一端铰接于所述中臂上，所述第三液压油缸的第二端铰接于所述小臂上。

3.一种基于权利要求1-2中任意一项所述的长臂挖掘机的挖掘方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：长臂挖掘机进场，将长臂挖掘机调整为收缩模式，通过矿井主斜坡道运行至各水平采区；

S2：进入采场后，长臂挖掘机将长臂伸展，通过采场矿堆与出矿眉线的距离和矿堆坡度来调整长臂的高度与角度，调整完成后，长臂挖掘机对矿堆进行挖掘；

S3：长臂挖掘机回退；

S4：铲运机进场进行出矿；

S5：铲运机出采空区；

S6：重复步骤S1-S5，直到长臂挖掘机无法挖到矿堆，结束挖掘。

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