CN114873536A - 一种露天矿山重型装备移动举升装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种露天矿山重型装备移动举升装置及其使用方法，属于矿山机械运行与维护方向工业领域，可解决重型装备故障维修存在的效率低、维修不方便等问题，包括移动装置，所述移动装置的一端设有机座，机座的上方设有液压站，机座的一端设有剪叉伸缩装置，机座的两侧设有机械臂，机械臂的端部分别设有千斤顶，千斤顶与液压站连接，所述剪叉伸缩装置的一端设有活动顶台，活动顶台的一侧设有电磁铁，活动顶台的顶端设有监视系统，剪叉伸缩装置的一端通过电磁铁连接有机械支撑台。本发明应用于重型矿车底盘顶升作业设备，每个千斤顶最大举升载荷以及举升行程满足实际作业需求，两个千斤顶可实现同步顶升，精准配合安全性高。

Description

一种露天矿山重型装备移动举升装置及其使用方法

技术领域

本发明属于矿山机械运行与维护方向工业领域，具体涉及一种露天矿山重型装备移动举升装置及其使用方法。

背景技术

重型装备（如重型矿车）常常被用于矿山生产，由于其体型较大重型矿车相比于传统矿车运程短、运载量大、工作效率高、安全系数高、动力强劲、电传动系统工作稳定，现已广泛应用于矿山领域。但由于其工作载荷大、作业时间长、作业环境恶劣，难免会出现故障，而对故障矿车维修的速度会影响其整体工作效率。一般维修方式是将故障车辆运到维修车间进行维修，这个过程需要消耗大量时间，在运送过程中可能会出现一定的损坏，甚至发生事故；维修车间条件有限，重型矿车体积较大，车间内维修极为不便，且其对不同型号的重型矿车适用性差。

公开号CN102815524A，公开了一种重型设备移动工作台精确定位装置，包括设备底座、举升机构、纵向夹紧机构、横向夹紧机构、定位板，举升机构固定安装在设备底座上，举升机构上安装有能纵向和横向移动的承重板，举升机构靠纵向夹紧机构和横向夹紧机构端分别固定连接有弹性复位机构，承重板下与弹性复位机构配对固定连接有定位块，定位板与纵向夹紧机构和横向夹紧机构相对固定安装在设备底座上，纵向夹紧机构与纵向定位板共同纵向夹紧设备，横向夹紧机构与横向定位板共同横向夹紧设备，该装置用于重型设备移动工作台精确定位，但是对不同型号的重型矿车适用性差。

发明内容

本发明针对重型装备故障维修存在的效率低、维修不方便等问题，提供一种露天矿山重型装备移动举升装置及其使用方法。

本发明采用如下技术方案：

一种露天矿山重型装备移动举升装置，包括移动装置，所述移动装置的一端设有机座，机座的上方设有液压站，机座的一端设有剪叉伸缩装置，机座的两侧设有机械臂，机械臂的端部分别设有千斤顶，千斤顶与液压站连接，所述剪叉伸缩装置的一端设有活动顶台，活动顶台的一侧设有电磁铁，活动顶台的顶端设有监视系统，剪叉伸缩装置的一端通过电磁铁连接有机械支撑台。

进一步地，所述移动装置包括电动叉车，所述电动叉车的底部设有行走轮，电动叉车的前端设有升降柱，升降柱的两侧分别通过斜向的油缸与电动叉车连接，升降柱的前端设有升降架，升降架上设有叉架台，机座位于叉架台上。

进一步地，所述剪叉伸缩装置包括固定座和剪叉，固定座与机座连接，固定座上设有油缸，油缸的活塞端与剪叉的一端连接，油缸与液压站连接。

进一步地，所述机械臂包括左直角机械臂和右直角机械臂，所述左直角机械臂和右直角机械臂均包括垂直连接的横臂与直臂，横臂与机座连接，横臂上设有横移油缸，横移油缸的活塞端与横臂连接，横移油缸与液压站连接，直臂上设有伸缩油缸，伸缩油缸的活塞端与直臂连接，伸缩油缸与液压站连接。

进一步地，所述机械支撑台包括截面呈梯形的支撑台，支撑台中间设有用于与电磁铁连接的磁吸梁，支撑台底部设有内腔，内腔内设有可伸缩的滚轮，内腔的高度大于等于滚轮的高度。

进一步地，所述控制系统包括电动叉车控制系统、无线遥控器控制系统、本地操作站控制系统，电动叉车控制系统与电动叉车连接，用于控制电动叉车的移动，无线遥控器控制系统与本地操作站控制系统用于远程或本地控制剪叉伸缩装置及机械臂作业，控制收放机械支撑台和千斤顶，控制千斤顶的顶升行程。

一种露天矿山重型装备移动举升装置的使用方法，包括如下步骤：

第一步，将矿车非顶升侧车轮的前后放置止车楔块，使矿车处于驻车状态；

第二步，通过移动装置将整个系统运送到需顶升侧，调整合适位置后下车；

第三步，通过遥控器控制机械臂进行调节，将两个千斤顶送入矿车底盘的顶升位置，调节两个千斤顶顶升压力使其预压相同，然后控制千斤顶同步顶升，升至所需高度停止顶升；

第四步，控制剪叉伸缩装置将机械支撑台送入矿车底盘顶升位置；

第五步，将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地；

第六步，对矿车进行维修，维修工作完成后，操作移动装置返回顶升位置，控制机械臂将千斤顶送入矿车底盘，进行顶升操作，到达所需高度，操作剪叉伸缩装置将机械支撑台取出，将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地，举升作业结束。

具体顶升方法为：将矿车非顶升侧车轮的前后放置止车楔块，使矿车处于驻车状态；由移动装置将整个系统运送到需顶升侧，调整合适位置后下车；通过遥控器控制机械臂进行调节将两个千斤顶送入矿车底盘的顶升位置，调节两个千斤顶顶升压力使其预压相同，然后控制千斤顶同步顶升，升至所需高度停止顶升；控制剪叉伸缩装置将机械支撑台送入矿车底盘顶升位置；将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地；对矿车进行维修；维修工作完成后，操作移动装置返回顶升位置，控制机械臂将千斤顶送入矿车底盘，进行顶升操作，到达所需高度，操作剪叉伸缩装置将机械支撑台取出，将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地，举升作业结束。

本发明的有益效果如下：

1. 应用于重型矿车底盘顶升作业设备，每个千斤顶最大举升载荷以及举升行程满足实际作业需求，两个千斤顶可实现同步顶升，精准配合安全性高。

2. 采用无线遥控和本地控制两种控制系统，适应不同作业场景，控制器可反馈传感器变化，实时检测千斤顶位移及压力状况，对其做出精确控制。

3. 搭载监视系统，可实现作业全程的可视化，精确监控顶升过程中举升装置整体的外部运行状况，配合传感器精确检测设备的运行状况，提高举升作业的可靠性。

4. 移动举升装置可实现长度、宽度、高度、角度全方位调节，适用性强，广泛应用于SF4400、SF5500、小松930E等重型矿用自卸车；另外，经过对机械支撑台的适当改造，可用于其他露天矿山重型装备的移动顶升，如重型电源车、钻机、大马力液压挖掘机等。

5. 举升装置采用全液压电比例控制，抗污染能力强、工作可靠、能耗较低，能极好应对矿山恶劣的环境，且易于与微电子结合，实现遥控控制、连续控制。

6. 移动举升装置体积小，且相比于维修车间的固定举升装置灵活性更高，可实现小空间作业，对矿场复杂的地理环境有很好的适应性。

7. 移动举升方法相比传统举升方法，可远程控制、实时监控、更加适应露天矿山生产方式的智能化、数字化、网络化的改造；相比传统装置，通过主动作业的方式，能更加快捷灵活的对故障矿车进行作业。

8. 移动举升装置采用模块化设计，方便在使用寿命期间进行维护以及对毁坏部件更换，后续通过对模块的定制开发，使其更广泛的应用于多种特种重型装备、场地及工况。

9. 移动举升装置为数字化装备，操控性强，通过多种反馈系统可实现精确操作，只需1~2人便可以对整个装置进行操控，节省人力资源。

10. 移动举升装置一机多能、能实现动态顶升、运送货物及运送机械支撑等功能。

附图说明

图1为本发明的装置的主视结构示意图；

图2为本发明的装置的俯视结构示意图；

图3为本发明的剪叉伸缩装置的主视结构示意图；

图4为本发明的剪叉伸缩装置的俯视结构示意图；

图5为本发明的机械支撑台的结构示意图；

图6为本发明的机械臂的结构示意图；

图7为本发明的工作状态示意图；

其中：1-机座；2-液压站；3-千斤顶；4-活动顶台；5-电磁铁；6-监视系统；7-机械支撑台；8-电动叉车；9-行走轮；10-升降柱；11-固定座；12-剪叉；13-油缸；14-横臂；15-直臂；16-支撑台；17-磁吸梁；18-滚轮。

具体实施方式

本发明是一种主要应用于重型矿车底盘举升作业的特种装备维修装置。通过提出实际操作并理论验证，证明其能多场合、多型号矿车实时作业。

该装置由移动装置、机座、液压站、剪叉伸缩装置、活动顶台、机械支撑台、机械臂、千斤顶、监视系统组成，如图1所示。

由机座、液压站、剪叉伸缩装置、活动顶台、机械支撑台、机械臂、千斤顶、监视系统等组成的执行系统固定在移动装置前端机座上；由移动装置为动力源，可以控制其驶往故障现场进行作业，通过控制移动装置前端机座高度与倾角适应不同的作业路况；机座为整个执行系统承载部分，用于搭载执行系统以及调整执行系统的高度与角度；液压站固定在机座上，为整个执行装置提供动力分配，对剪叉、机械臂、千斤顶等进行控制；剪叉伸缩装置固定在机座上，另一端连接活动顶台，活动顶台通过上面的电磁铁与机械支撑台进行连接，可以远程实现对剪叉的伸缩、剪叉装置整体的上下、左右移动以及对机械支撑台的收放控制，进而对机械支撑台具体位置进行调整；机械支撑台是维修过程中矿车底盘的支撑装置，在其底部有轮式行走机构，在支撑过程中受到车重压力后行走机构收入腔体，由其支撑底座接地，提供车体支撑力；机械臂固定在机座上，可以远程对其长度以及左右臂宽度进行控制，进而对安装在机械臂末端的千斤顶具体位置进行调节，以精准对准车辆支撑点；千斤顶用于矿车底盘顶升，通过两个千斤顶同步配合实现底盘顶升；监视系统对整个作业过程进行实时视觉监控，通过视觉监控对作业过程进行实时调整。

本发明可用于露天矿山重型矿车，主动对故障矿车在户外工作场地进行举升作业。

在举升作业前进行准备工作，连接安装所有线缆，安装液压千斤顶，安装适配机械支撑，将预顶矿车非顶升一端，在两侧车轮的前后放置止车楔块；由移动装置将整个举升系统运送到需要矿车需顶升的方位，放下机械支撑，用剪叉伸缩机构推出机械支撑至合适位置。

移动装置停止后，采用无线遥控器远程操作，控制两条机械臂分别调整左右千斤顶放置位置，调整好后落下千斤顶，千斤顶底座落地，固定千斤顶的抱箍与卡环离开20-40mm；遥控器控制千斤顶分别预伸至接触顶升面，观察无线遥控器液晶屏压力5-8T时停止；控制左右千斤顶进入同步顶升状态，顶升至所需高度时，停止此操作；操作剪叉伸缩装置，以机械支撑台吸合面高度为基准，调整电磁铁高度，将机械支撑台连接，将机械支撑台推移至预顶的支撑位置，停止此操作；操作千斤顶回程至本体高度，机械臂收回，停止此操作；移动举升车退出驶离场地；顶升结束，矿车开始维修。

矿车维修工作完成后，操作移动举升车，将矿车顶起至离开机械支撑台上顶面，操作剪叉伸缩装置及电磁铁，将机械支撑台取出，千斤顶回程至本体高度，机械臂收回，驶离场地。

移动举升装置可在户外工作场地对重型矿车进行举升作业，有效降低重型矿车的维修时间、检修人员工作强度。可通过远程操控，配合监视系统及传感器，对举升装置进行全方位的监测，极大的提高了作业安全性及精准性。举升装置可操作性强，操作简便，节约人力资源。举升装置采用全液压电比例控制，抗污染能力强、工作可靠、能耗较低。

该装置产生的经济效益极高，在保证安全稳定作业的条件下，能够显著降低成本，采用模块化设计，结构安全可靠，后续维护方便。

此外，我国正在大力发展智慧矿山，对矿山进行智能化、数字化、网络化改造，实现无人矿山、高效矿山、绿色矿山、安全矿山。而移动举升方法与装置的应用对推进智慧矿山机械化、自动化、信息化、标准化水平，构建智慧矿山的系统架构、提升露天矿关键技术水平具有极大的推动作用。

Claims (7)

1.一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：包括移动装置，所述移动装置的一端设有机座（1），机座（1）的上方设有液压站（2），机座（1）的一端设有剪叉伸缩装置，机座（1）的两侧设有机械臂，机械臂的端部分别设有千斤顶（3），千斤顶（3）与液压站（2）连接，所述剪叉伸缩装置的一端设有活动顶台（4），活动顶台（4）的一侧设有电磁铁（5），活动顶台（4）的顶端设有监视系统（6），剪叉伸缩装置的一端通过电磁铁（5）连接有机械支撑台（7）。

2.根据权利要求1所述的一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：所述移动装置包括电动叉车（8），所述电动叉车（8）的底部设有行走轮（9），电动叉车（8）的前端设有升降柱（10），升降柱（10）的两侧分别通过斜向的油缸与电动叉车（8）连接，升降柱（10）的前端设有升降架，升降架上设有叉架台，机座（1）位于叉架台上。

3.根据权利要求1所述的一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：所述剪叉伸缩装置包括固定座（11）和剪叉（12），固定座（11）与机座（1）连接，固定座（11）上设有油缸（13），油缸（13）的活塞端与剪叉（12）的一端连接，油缸（13）与液压站（2）连接。

4.根据权利要求1所述的一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：所述机械臂包括左直角机械臂和右直角机械臂，所述左直角机械臂和右直角机械臂均包括垂直连接的横臂（14）与直臂（15），横臂（14）与机座（1）连接，横臂（14）上设有横移油缸，横移油缸的活塞端与横臂连接，横移油缸与液压站（2）连接，直臂（15）上设有伸缩油缸，伸缩油缸的活塞端与直臂连接，伸缩油缸与液压站（2）连接。

5.根据权利要求1所述的一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：所述机械支撑台（7）包括截面呈梯形的支撑台（16），支撑台（16）中间设有用于与电磁铁（5）连接的磁吸梁（17），支撑台（16）底部设有内腔，内腔内设有可伸缩的滚轮（18），内腔的高度大于等于滚轮（18）的高度。

6.根据权利要求1所述的一种露天矿山重型装备移动举升装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括电动叉车控制系统、无线遥控器控制系统和本地操作站控制系统，电动叉车控制系统与电动叉车连接。

7.一种露天矿山重型装备移动举升装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将矿车非顶升侧车轮的前后放置止车楔块，使矿车处于驻车状态；

第二步，通过移动装置将整个系统运送到需顶升侧，调整合适位置后下车；

第三步，通过遥控器控制机械臂进行调节，将两个千斤顶送入矿车底盘的顶升位置，调节两个千斤顶顶升压力使其预压相同，然后控制千斤顶同步顶升，升至所需高度停止顶升；

第四步，控制剪叉伸缩装置将机械支撑台送入矿车底盘顶升位置；

第五步，将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地；

第六步，对矿车进行维修，维修工作完成后，操作移动装置返回顶升位置，控制机械臂将千斤顶送入矿车底盘，进行顶升操作，到达所需高度，操作剪叉伸缩装置将机械支撑台取出，将千斤顶回程至本体高度，操作移动装置离开场地，举升作业结束。

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