CN114803895B - 一种电铲更换钢丝绳多功能工程车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电铲更换钢丝绳多功能工程车，该工程车包括钢丝绳牵引机构、钢丝绳提升机构、工程车提升臂、工程车车身。牵引机构包括固定装置、无级自锁、旋转杆等；提升机构包括连接梁、横向滑板、直梁、回转块、伸缩杆、输送机械手等；所述牵引机构放置在工程车车身尾端，通过各部件的配合进行角度调节并牵引钢丝绳穿过电铲锁紧块；所述提升机构安装在工程车提升臂左侧，通过横向滑板与回转块的配合进行角度和位置的调节，用于输送和拆卸钢丝绳；本发明的优点在于，实现机械化更换钢丝绳，提高钢丝绳更换效率，减少更换钢丝绳所需人力物力，增加钢丝绳更换过程的安全性。

Description

一种电铲更换钢丝绳多功能工程车

技术领域

本发明涉及电铲更换钢丝绳领域，特别是涉及一种电铲更换钢丝绳多功能工程车。

技术背景

电铲作为矿山生产中的主要采掘设备，具有较高的满斗率、工作周期较短、稳定性和耐久性较好、使用寿命长等优势，但在实际得使用过程中，由于矿区环境较为恶劣，位于电铲铲斗部分的钢丝绳使用寿命较短，需要定期更换。目前，传统的钢丝绳更换方式存在如下问题：（1）旧钢丝绳的拆卸和新钢丝绳的安装工作分别需要不同的设备进行；（2）更换过程需要大量的人工成本和时间成本，一定程度上影响到煤矿开采的效率；（3）更换过程中由于工人数量较多，存在一定的危险性；（4）传统更换方式需要设备不断地改变工位，这使得设备维护成本大幅增加。

发明内容

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种电铲更换钢丝绳多功能工程车，包括钢丝绳牵引机构、钢丝绳提升机构、工程车提升臂、工程车车身、钢丝绳收放装置。

所述钢丝绳牵引机构包括底座、电动推杆1、旋转杆1、旋转杆2、左连接块、右连接块、电动推杆2、连接杆、无级自锁1、回转杆、无级自锁2、固定装置；所述钢丝绳提升机构包括连接梁、电动推杆3、横向滑板、旋转块、底部摄像头、直梁、侧边摄像头、电动推杆4、伸缩杆、输送机械爪、前摄像头；所述钢丝绳牵引机构安装在工程车车身尾端；所述钢丝绳提升机构固定在所述工程车提升臂左侧；所述钢丝绳收放装置放置在工程车车身靠进钢丝绳牵引机构处；所述钢丝绳牵引机构通过各部分配合牵引钢丝绳至电铲锁紧块处，通过所述固定装置夹紧锁紧块，使钢丝绳穿过锁紧块，随后所述工程车提升臂带钢丝绳提升机构下降至锁紧块处，所述输送机械爪抓取钢丝绳并提升至电铲天轮处，所述底部摄像头和侧边摄像头可观察钢丝绳提升机构与天轮间的位置状态，随后通过所述电动推杆3伸出带动旋转块运动，使直梁搭扣在天轮上，所述伸缩杆伸长使输送机械爪将钢丝绳输送至电铲臂底部，实现钢丝绳的更换工作。

所述底座安装在所述工程车车身尾端的固定槽内；所述旋转杆1、旋转杆2通过销钉与所述底座相连；所述左连接块和右连接块通过销钉与旋转杆1、旋转杆2相连；所述连接杆通过电动推杆2和销钉夹在左连接块、右连接块中间；所述无级自锁1安装在连接杆前端；所述回转杆安装在无级自锁1前端；所述无级自锁2通过销钉与所述回转杆相连；所述固定装置安装在所述无级自锁2下方。

所述连接梁固定在所述工程车提升臂左侧；所述旋转块通过销钉和电动推杆3与所述连接梁相连；所述旋转块固定在横向滑板后端；所述直梁通过销钉安装在横向滑板前端；所述侧边摄像头安装在直梁左侧；所述伸缩杆通过销钉和电动推杆4与所述直梁相连；所述输送机械爪通过销钉安装在伸缩杆前端；所述前摄像头固定在伸缩杆前端。

所述固定装置包括固定板、电动推杆5、驱动电机1、左夹紧块、右夹紧块、凸轮；所述电动推杆5收缩，带动左夹紧块张开一定角度，从而使固定装置能够固定在锁紧块处。

所述横向滑板包括左端盖、轴承座、滑板底座、导向座、直线滑块、直线导轨、丝杠、右端盖；所述导向座通过销钉安装在直线滑块上，通过直线滑块移动带动导向座一起移动，从而实现所述钢丝绳提升机构的横向移动功能。

所述输送机械爪包括驱动电机2、传动丝杠、左手爪、右手爪；所述左手爪和右手爪通过螺纹配合安装在所述传动丝杠上；通过所述驱动电机启动带动传动丝杠一起旋转，从而使左手爪和右手爪同时运动；所述驱动电机2通过正转、反转实现输送机械爪的抓取、张开的动作。

本发明的优点：（1）旧钢丝绳得拆卸和新钢丝绳得安装工作可有同一设备完成；（2）大量减少钢丝绳更换所需时间；（3）减少钢丝绳更换时所需工人数量，提高了更换过程的安全性；（4）更换钢丝绳的时无需改变工程车的工位。

附图说明

图1是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的工作布置图。

图2是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的整体结构三维示意图。

图3是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的钢丝绳牵引机构示意图。

图4是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的钢丝绳提升机构示意图。

图5是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的固定装置示意图。

图6是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的横向滑板示意图。

图7是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的输送机械爪示意图。

图8是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的锁紧块穿绳过程示意图。

图9是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的搭扣天轮示意图。

图10是本发明一种电铲更换钢丝绳多功能工程车的输送钢丝绳示意图。

图中：1、钢丝绳牵引机构；2、钢丝绳提升机构；3、钢丝绳收放装置；4、工程车提升臂；5、工程车车身；6、底座；7、电动推杆1；8、旋转杆1；9、旋转杆2；10、左连接块；11、右连接块；12、电动推杆2；13、连接杆；14、无级自锁1；15、回转杆；16、无级自锁2；17、固定装置；18、连接梁；19、电动推杆3；20、横向滑板；21、旋转块；22、底部摄像头：23、直梁；24、侧边摄像头；25、电动推杆4；26、伸缩杆；27、输送机械爪；28、前摄像头；29、固定板；30、电动推杆5；31、驱动电机1；32、左夹紧块；33、右夹紧块；34、凸轮；35、左端盖；36、轴承座；37、滑板底座；38、导向座；39、直线滑块；40、直线导轨；41、丝杠；42、右端盖；43、驱动电机2；44、传动丝杠；45、左手爪；46、右手爪；47、锁紧块；48、天轮；49、电铲臂。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将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作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（诸如上、下、前、后……）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。

参照图1、图2，本发明涉及一种电铲更换钢丝绳多功能工程车，包括钢丝绳牵引机构（1）、钢丝绳提升机构（2）、钢丝绳收放装置（3）、工程车提升臂（4）、工程车车身（5）；所述钢丝绳牵引机构（1）安装在工程车车身（5）尾端；所述钢丝绳提升机构（2）固定在所述工程车提升臂（4）左侧。

参照图3，所述钢丝绳牵引机构（1）包括底座（6）、电动推杆1（7）、旋转杆1（8）、旋转杆2（9）、左连接块（10）、右连接块（11）、电动推杆2（12）、连接杆（13）、无级自锁1（14）、回转杆（15）、无级自锁2（16）、固定装置（17）；所述底座（6）安装在所述工程车车身（5）尾端的固定槽内；所述旋转杆1（8）、旋转杆2（9）通过销钉与所述底座（6）相连；所述左连接块（10）和右连接块（11）通过销钉与旋转杆1（8）、旋转杆2（9）相连；所述连接杆（13）通过电动推杆2（12）和销钉夹在左连接块（10）、右连接块（11）中间；所述无级自锁1（14）安装在连接杆（13）前端；所述回转杆（15）安装在无级自锁1（14）前端；所述无级自锁2（16）通过销钉与所述回转杆（15）相连；所述固定装置（17）安装在所述无级自锁2（16）下方。

参照图4，所述钢丝绳提升机构（2）包括连接梁（18）、电动推杆3（19）、横向滑板（20）、旋转块（21）、底部摄像头（22）、直梁（23）、侧边摄像头（24）、电动推杆4（25）、伸缩杆（26）、输送机械爪（27）、前摄像头（28）；所述连接梁（18）固定在所述工程车提升臂（4）左侧；所述旋转块通过销钉和电动推杆3（19）与所述连接梁（18）相连；所述旋转块（21）固定在横向滑板（20）后端；所述直梁（23）通过销钉安装在横向滑板（20）前端；所述侧边摄像头（24）安装在直梁（23）左侧；所述伸缩杆通过销钉和电动推杆4（25）与所述直梁（23）相连；所述输送机械爪（27）通过销钉安装在伸缩杆（26）前端；所述前摄像头（28）固定在伸缩杆（26）前端。

参照图5，所述固定装置（17）包括固定板（29）、电动推杆5（30）、驱动电机1（31）、左夹紧块（32）、右夹紧块（33）、凸轮（34）；所述电动推杆5（30）收缩，带动左夹紧块（32）张开一定角度，从而使固定装置（17）能够固定在锁紧块处。

参照图6，所述横向滑板（20）包括左端盖（35）、轴承座（36）、滑板底座（37）、导向座（38）、直线滑块（39）、直线导轨（40）、丝杠（41）、右端盖（42）；所述导向座（38）通过销钉安装在直线滑块（39）上，通过直线滑块（39）移动带动导向座（38）一起移动，从而实现所述钢丝绳提升机构（2）的横向移动功能。

参照图7，所述输送机械爪（27）包括驱动电机2（43）、传动丝杠（44）、左手爪（45）、右手爪（46）；所述左手爪（45）和右手爪（46）通过螺纹配合安装在所述传动丝杠（44）上；通过所述驱动电机（43）启动带动传动丝杠（44）一起旋转，从而使左手爪（45）和右手爪（46）同时运动；所述驱动电机2（43）通过正转、反转实现输送机械爪（27）的抓取、张开的动作。

参照图8，锁紧块穿绳具体过程为：电动推杆5（30）收缩使左夹紧块（32）张开一定角度；底座（6）旋转使钢丝绳牵引机构（1）旋转至锁紧块（47）附近，调整无级自锁1（14）、无级自锁2（16）的旋转角度和电动推杆1（7）、电动推杆2（12）的伸出距离使右夹紧块（33）贴靠在锁紧块（47）右侧边，电动推杆5（30）伸出，使左夹紧块（32）贴靠在锁紧块（47）左侧边，从而将固定装置（17）夹紧锁紧块（47）；此时启动驱动电机1（31）带动凸轮（34）旋转，使钢丝绳从锁紧块（47）下方穿过并通过左夹紧块（32）和右夹紧块（33）的曲面槽改变钢丝绳运动方向使其从锁紧块（47）上面传出，实现锁紧块穿绳的步骤。

参照图9，搭扣天轮具体过程为：通过底部摄像头（22）和侧边摄像头（24）观察钢丝绳提升机构（2）与天轮（48）的实时位置，改变旋转块（21）角度，移动横向滑板（20）使直梁（23）搭扣在天轮（48）上。

参照图10，输送钢丝绳具体过程为：伸长伸缩杆（26），使其带动输送机械爪（27）沿电铲臂（49）向底部运动，通过前摄像头（28）观察输送机械爪（27）和电铲臂（49）的位置和距离，放置发生碰撞或摩擦，到达电铲臂（49）底部后，驱动电机2（43）反向旋转，使左手爪（45）和右手爪（46）张开，完成钢丝绳的更换工作。

本发明的电铲更换钢丝绳多功能工程车的整个工作过程如下：

（1）工程车行驶到指定工位后，位于工程车车身（5）后端的钢丝绳牵引机构（1）开始工作，旋转底座（6）使钢丝绳牵引机构（1）移动至钢丝绳收放装置（3）附近，无级自锁1（14）和无级自锁2（16）旋转，电动推杆1（7）和电动推杆2（12）伸出，调整固定装置（17）的位置，使固定装置（17）移动至钢丝绳头处，驱动电机1（31）启动，带动凸轮（34）旋转，使钢丝绳穿过凸轮（33）；

（2）旋转底座（6）使钢丝绳牵引机构（1）牵引钢丝绳一同移动至电铲锁紧块处，调整无级自锁1（14）和无级自锁2（16）旋转角度，改变电动推杆1（7）和电动推杆2（12）伸出距离，使固定装置（17）移动至锁紧块附近，电动推杆5（30）收回一定距离使左夹紧块（32）张开一定角度，从而使固定装置（17）固定在锁紧块处。随后驱动电机1（31）启动，凸轮（34）旋转，带动钢丝绳穿过锁紧块。

（3）工程车提升臂（4）下降至锁紧块处，位于输送机械爪（28）上的驱动电机2（44）反向旋转，使左手爪（45）和右手爪（46）张开并下降到钢丝绳的位置，随后驱动电机2（44）正向旋转，左手爪（45）和右手爪（46）收紧抓取钢丝绳。

（4）工程车提升臂（4）提升至天轮处，钢丝绳也随之提升，通过底部摄像头（22）和侧边摄像头（24）观察钢丝绳提升机构（2）与天轮间的位置状态，并进行调整，电动推杆3（19）伸出带动旋转块（21）运动，将直梁（23）搭扣在天轮上。

（5）位于钢丝绳提升机构（2）上的伸缩杆（26）伸长，使输送机械手（27）携带钢丝绳一同移动至电铲臂底部，驱动电机2（43）反向旋转，使左手爪（45）和右手爪（46）张开，并完成钢丝绳的更换工作。

Claims (6)

1.一种电铲更换钢丝绳多功能工程车，包括钢丝绳牵引机构（1）、钢丝绳提升机构（2）、钢丝绳收放装置（3）、工程车提升臂（4）、工程车车身（5），其特征在于：所述钢丝绳牵引机构（1）包括底座（6）、电动推杆1（7）、旋转杆1（8）、旋转杆2（9）、左连接块（10）、右连接块（11）、电动推杆2（12）、连接杆（13）、无级自锁1（14）、回转杆（15）、无级自锁2（16）、固定装置（17）；所述钢丝绳提升机构（2）包括连接梁（18）、电动推杆3（19）、横向滑板（20）、旋转块（21）、底部摄像头（22）、直梁（23）、侧边摄像头（24）、电动推杆4（25）、伸缩杆（26）、输送机械爪（27）、前摄像头（28）；所述钢丝绳牵引机构（1）安装在工程车车身（5）尾端；所述钢丝绳提升机构（2）固定在所述工程车提升臂（4）左侧；所述钢丝绳收放装置（3）放置在工程车车身（5）靠进钢丝绳牵引机构（1）处；所述钢丝绳牵引机构（1）通过各部分配合牵引钢丝绳至电铲锁紧块处，通过所述固定装置（17）夹紧锁紧块，使钢丝绳穿过锁紧块，随后所述工程车提升臂（4）带钢丝绳提升机构（2）下降至锁紧块处，所述输送机械爪（26）抓取钢丝绳并提升至电铲天轮处，所述底部摄像头（22）和侧边摄像头（23）可观察钢丝绳提升机构（2）与天轮间的位置状态，随后通过所述电动推杆3（19）伸出带动旋转块（21）运动，使直梁（23）搭扣在天轮上，所述伸缩杆（26）伸长使输送机械爪（27）将钢丝绳输送至电铲臂底部，实现钢丝绳的更换工作。

2.根据权利要求1所述的电铲更换钢丝绳多功能工程车，其特征在于，所述底座（6）安装在所述工程车车身（5）尾端的固定槽内；所述旋转杆1（8）、旋转杆2（9）通过销钉与所述底座（6）相连；所述左连接块（10）和右连接块（11）通过销钉与旋转杆1（8）、旋转杆2（9）相连；所述连接杆（13）通过电动推杆2（12）和销钉夹在左连接块（10）、右连接块（11）中间；所述无级自锁1（14）安装在连接杆（13）前端；所述回转杆（15）安装在无级自锁1（14）前端；所述无级自锁2（16）通过销钉与所述回转杆（15）相连；所述固定装置（17）安装在所述无级自锁2（16）下方。

3.根据权利要求1所述的电铲更换钢丝绳多功能工程车，其特征在于，所述连接梁（18）固定在所述工程车提升臂（4）左侧；所述旋转块通过销钉和电动推杆3（19）与所述连接梁（18）相连；所述旋转块（21）固定在横向滑板（20）后端；所述底部摄像头（22）安装在直梁（23）底端；所述直梁（23）通过销钉安装在横向滑板（20）前端；所述侧边摄像头（24）安装在直梁（23）左侧；所述伸缩杆通过销钉和电动推杆4（25）与所述直梁（23）相连；所述输送机械爪（27）通过销钉安装在伸缩杆（26）前端；所述前摄像头（28）固定在伸缩杆（26）前端。

4.根据权利要求1所述的电铲更换钢丝绳多功能工程车，其特征在于，所述固定装置（17）包括固定板（29）、电动推杆5（30）、驱动电机1（31）、左夹紧块（32）、右夹紧块（33）、凸轮（34）；所述电动推杆5（30）收缩，带动左夹紧块（32）张开一定角度，从而使固定装置（17）能够固定在锁紧块处。

5.根据权利要求1所述的电铲更换钢丝绳多功能工程车，其特征在于，所述横向滑板（20）包括左端盖（35）、轴承座（36）、滑板底座（37）、导向座（38）、直线滑块（39）、直线导轨（40）、丝杠（41）、右端盖（42）；所述导向座（38）通过销钉安装在直线滑块（39）上，通过直线滑块（39）移动带动导向座（38）一起移动，从而实现所述钢丝绳提升机构（2）的横向移动功能。

6.根据权利要求1所述的电铲更换钢丝绳多功能工程车，其特征在于，所述输送机械爪（27）包括驱动电机2（43）、传动丝杠（44）、左手爪（45）、右手爪（46）；所述左手爪（45）和右手爪（46）通过螺纹配合安装在所述传动丝杠（44）上；通过所述驱动电机2（43）启动带动传动丝杠（44）一起旋转，从而使左手爪（45）和右手爪（46）同时运动；所述驱动电机2（43）通过正转、反转实现输送机械爪（27）的抓取、张开的动作。