CN115045265A

CN115045265A - 一种基于整平装置的边坡整平方法

Info

Publication number: CN115045265A
Application number: CN202210831795.5A
Authority: CN
Inventors: 王士华; 刘培圆; 孙援; 李幸; 王忠培; 张迷; 冯洋
Original assignee: Xuzhou Ji'an Mining Technology Co ltd
Current assignee: Xuzhou Ji'an Mining Technology Co ltd
Priority date: 2022-07-15
Filing date: 2022-07-15
Publication date: 2022-09-13

Abstract

本发明公开了一种基于整平装置的边坡整平方法，整平装置包括负载小车、边坡夯实系统和供给系统；边坡夯实系统包括：夯实机；负载小车还包括：控制夯实机行程的卷扬机；整平方法包括S1、将携带夯实机的负载小车停在坡顶；S2、同时启动夯实机以及正向旋转卷扬机，将夯实机从坡顶和坡面的边界处向坡面释放，直至夯实机到达坡底；S3、反向旋转卷扬机，让夯实机从坡底拖拽至坡顶；S4、重复步骤S2和S3，直至坡面的一条夯实面完成夯实；S5、负载小车更换新位置，重复步骤S2至S4，完成整个坡面的整平和夯实。本发明充分利用了负载小车、夯实机和钢丝绳的配合，不仅实现了对较陡坡面的自动整平夯实，还不需要亲身下到坡面，避免了工作人员的安全隐患。

Description

一种基于整平装置的边坡整平方法

技术领域

本发明涉及矿山设备领域，具体涉及一种基于整平装置的边坡整平方法。

背景技术

煤炭在堆积时，因为各种因素，非常容易导致从内部开始自燃。对于预防煤堆自燃，可以对煤堆的表面进行防灭火材料喷涂作业，隔绝氧气。

为了获得更好的喷涂效果，需要对煤场坡面进行整平和压实预处理。就具体煤场的煤堆来说，因为煤堆的体积较大，一般都会在煤堆周围设有环绕的通道，通道形成一侧为边坡，且整体呈类梯形的形状。

针对于煤堆的边坡平面整理，大多是用挖掘机将坡面拍平。但是，挖掘机拍平会存在一下的问题：1.煤场的煤堆质地较松软，不像土质边坡有较大的支撑力，因此大型机械设备很难完成边坡整平。2.煤堆的边坡形状和轮廓是随机形成的，各种情况都有，如附图5所示，煤堆坡面顶部有的地方会突出，有的地方会凹陷，这也导致煤堆每个地方的坡度都不一致。3.煤炭形成的边坡长度一般都很长，挖掘机的机械臂不足够长。因此，常规机械设备在坡顶和边坡的边缘作业时，不仅效率低，而且容易发生设备倾倒的情况。

而如果用人工整平，工作量太大，尤其当煤堆质地松软，坡度较陡时，强行施工有生命危险。

发明内容

主要为了解决1、煤堆长坡面、陡坡面的整平；2、煤堆各处坡度不同的问题，本发明提供一种基于整平装置的边坡整平方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种基于整平装置的边坡整平方法，整平装置包括负载小车、边坡夯实系统和供给系统；边坡夯实系统包括：夯实机，所述夯实机包括：支架，所述支架的下部通过橡胶弹簧与振板连接，所述振板中心处设有提供振动源的振动电机，夯实机可拆卸的设在负载小车上；负载小车还包括：控制夯实机行程的卷扬机，所述卷扬机通过钢丝绳与夯实机连接，且钢丝绳缠绕在卷扬机的卷筒上；供给系统包括：为卷扬机和边坡夯实系统提供动力的动力源；

整平方法包括以下步骤：

S1、将携带夯实机的负载小车停在坡顶；

S2、同时启动夯实机，以及正向旋转卷扬机，将夯实机从坡顶和坡面的边界处向坡面释放，直至夯实机到达坡底；

S3、反向旋转卷扬机，让夯实机从坡底拖拽至坡顶；

步骤S3中，若坡顶存在超过所述边界的突出区域，当钢丝绳因为拉力而内嵌在所述突出区域中，导致所述振板卡在突出区域而不能行进时，重复如下分步骤S3.1和S3.2，直至夯实机到达坡顶：

S3.1、正向旋转所述卷扬机，释放所述钢丝绳；

S3.2、待振板脱离卡进的所述突出区域，再次反向旋转卷扬机；

S4、重复步骤S2和S3，直至坡面的一条夯实面完成夯实；

S5、负载小车更换新位置，重复步骤S2至S4，完成整个坡面的整平和夯实。

进一步地，若需要对坡面横向的某一区域进行整平时，在完成步骤S1至S5后，还可以进行如下步骤：

S6、正向旋转卷扬机，将夯实机释放至横向整平面附近；

S7、让负载小车保持一定的行进方向和速度；

S8、待负载小车能拖动夯实机运动时，正向或反向旋转卷扬机，让夯实机处在所述横向面区域内；

S9、保持负载小车的反向行进，并控制一定的行进速度，重复步骤S8，直至完成所述横向整平面的整平和夯实。

进一步地，所述夯实机3的行进方向是F2；负载小车1的行进方向是F1，F1与F2的夹角范围是90度至165度。

进一步地，所述动力源包括发电机6，以及所述发电机6的驱动装置。

进一步地，所述负载小车1的车轮为履带式结构。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：充分利用了负载小车和夯实机的配合，不仅实现了对较陡坡面的自动夯实，尤其适合那种长坡面长陡坡的工作环境。由于在坡面作业的仅仅是夯实机，人员并不需要亲身下到坡面，避免了工作人员的安全隐患。同时，还利用负载小车对夯实机的拖动，钢丝绳在大面积整平作业时，也起到了一定的削平突出区域的作用。因此，本发明尤其适合煤场中煤堆的整平和夯实。

附图说明

图1为本发明中夯实机与负载小车脱离后的示意图；

图2为车架与负载小车连接的示意图；

图3为车架与负载小车连接的俯视图；

图4为夯实机在负载小车上的整体侧视图；

图5夯实机在坡面竖向作业后，形成的夯实面的示意图；

图6夯实机处在突出区域时的整体状态示意图；

图7为图6状态下的突出区域和钢丝绳的侧向示意图；

图8夯实机在坡面横向作业时，形成的横向整平面的示意图。

图中，1负载小车、11车架、2负载架、21限位块、3夯实机、31电缆架、32支架、33橡胶弹簧、34振板、35振动电机、36倾角板、4卷扬机、5绕线筒、6发电机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图5所示，一般边坡的大致形状包括坡顶、坡面和坡底，而坡顶通常会作为道路使用。对于这种结构的边坡，本发明提供的边坡整平方法需要使用如图1所示的整平装置，负载小车1行驶在道路上，另一侧边坡用于释放夯实机3，利用夯实机3自身重力在边坡上形成的分力，实现对边坡的整平和夯实。

具体的，一种基于整平装置的边坡整平方法，整平装置包括负载小车1、边坡夯实系统和供给系统。

其中，负载小车1的行进方向是F1，其中负载小车1的车轮为履带式结构；边坡夯实系统设在负载小车1上，边坡夯实系统包括：夯实机3，还包括设在夯实机3上的电缆架31。负载小车1上设有控制夯实机3行程的卷扬机4，所述夯实机3的行程方向是F2，负载小车1的行进方向是F1；F1与F2的夹角β范围是90度至165度。其中夯实机3的具体结构如图2、图3和图4所示，包括：支架32；所述支架32的下部通过橡胶弹簧33与振板34连接；所述振板34中心处设有提供振动源的振动电机35，夯实机3的振板34边缘处设有折弯的倾角板36。

当负载小车1停止时，夯实机3的通过钢丝绳被释放，并用于对坡面进行夯实和整平，因此夯实机3的运动路径是坡面的一个道路；当夯实机3对坡面完成夯实作业后，只需要将负载小车1前进一定的距离，这样夯实机3就会在自动进入下一条需要夯实作业区域。

为了保证卷扬机4、夯实机3及其他辅助控制设备的正常运行，还需要供给系统，供给系统包括：为夯实机3提供动力的动力源，动力源为发电机6；卷扬机4通过钢丝绳与夯实机3连接，且钢丝绳缠绕在卷扬机4的卷筒上；具体来说，动力源是发电机6，同样的在负载小车1上还设有对发电机6提供动力的其他驱动动力装置，比如燃油机等。夯实机3与所述动力源通过电缆连接，所述电缆缠绕在绕线筒5上，所述绕线筒5通过轴承与支撑轴连接；所述绕线筒5和支撑轴之间还连接发条弹簧。在夯实机3上还设有电缆架31，用于将电缆架设挑高，避免电缆被夯实机3工作时被损坏。

当夯实机3从负载小车1上卸车时或作业完毕后需要上车时，需要在负载小车1上安装可拆卸的连接车架11，所述车架11的一端与负载小车1连接，另一端自由的搭设在地面。

当夯实机3停在负载小车1上时，让夯实机3停在负载架2上；为了便于固定和限制夯实机3运动，所述负载架2上还设有限制夯实机3移动的限位块21。

工作原理：当边坡需要夯实整平时，负载小车1携带着夯实机3开到工作坡面的道路上，然后利用车架11将夯实机3从负载小车1上卸载下来，然后将夯实机3启动，利用自身跳动产生的高度差以及钢丝绳的缓慢释放，逐渐的对坡面进行夯实和平整；当坡面较为松软时，可以让夯实机3往复多次地夯实；也可以对整个坡面分批次的间隔着夯实，多次间隔的夯实，有利于避免夯实后较大的高度差影响夯实机3的正常工作。同时，遇到突出的煤堆，钢丝绳和振板34也可以将突出的高度抹平，并进一步夯实。

在夯实机3工作时候，还可以让负载小车1前进一定的距离，如图1所示，利用产生的夹角β，让夯实机3在坡面上缓慢的调整夯实区域。通过负载小车1和夯实机3的互相配合，实现连续夯实作业的目的。同时也可以让负载小车保持缓慢速度，让夯实机3实现连续运动作业。

如图5所示，本发明的边坡整平方法包括如下步骤：

S1、将携带夯实机3的负载小车1停在坡顶；为了确保安全和夯实方便，最好是将夯实机3停在紧靠边界的位置。同样的，沿着边界作业可以让整平后的边坡更规整。

S2、同时启动夯实机3，以及正向旋转卷扬机4；将夯实机3从坡顶和坡面的边界处向坡面释放，直至夯实机3到达坡底；该步骤主要是利用夯实机3的跳动和自身重力的分力，让夯实机3整平夯实坡面。这一步可以完成图5中竖向的夯实面。

S3、反向旋转卷扬机4，让夯实机3从坡底拖拽至坡顶；

步骤S3中，如图6和图7所示，若坡顶存在超过所述边界的突出区域，当钢丝绳因为拉力而内嵌在所述突出区域中，导致所述振板34卡在突出区域而不能行进时，重复如下分步骤S3.1和S3.2，直至夯实机3到达坡顶：

S3.1、正向旋转所述卷扬机4，释放所述钢丝绳；

S3.2、待振板34脱离卡进的所述突出区域，再次反向旋转卷扬机4。步骤S3.1和S3.2的目的在于是利用振板34不断冲击突出区域，实现了削平突出区域的目的，同时也可以对削平后的煤堆表面进一步夯实。这两个分步骤主要用于局部小区域的削平和夯实。

S4、重复步骤S2和S3，直至坡面的一条夯实面完成夯实；

S5、负载小车1更换新位置，重复步骤S2至S4，完成整个坡面的整平和夯实。

如图8所示，为了完成大范围的削平和夯实，又或者需要对坡面横向的某一区域(即：图8中的横向整平面)进行整平时，在完成步骤S1至S5后，还可以进行如下步骤：

S6、正向旋转卷扬机4，将夯实机3释放至横向整平面附近。

S7、让负载小车1保持一定的行进方向和速度。

S8、待负载小车1能拖动夯实机3运动时，正向或反向旋转卷扬机4，让夯实机3处在所述横向面区域内。这一步的目的在于：负载小车1拖动着夯实机3运动，不仅对将横向整平面夯实，更利用钢丝绳将横向整平面和边界中间区域的煤堆进行统一的削平。这一步骤主要是适用于大面积的削平、整平和夯实。

S9、保持负载小车1的反向行进，并控制一定的行进速度，重复步骤S8，直至完成所述横向整平面的整平和夯实。该步骤的主要是通过来回反复作业实现大面积的整平和夯实。

以上基于实施方式、变形例对本发明进行了说明，但上述方面的实施方式是为了便于理解本发明的示例，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则以及权利要求请求范围之内所作的变形、改进以及等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，其技术特征如果在本说明书中没有被描述为不可或缺，则可以进行适当删除。

Claims

1.一种基于整平装置的边坡整平方法，其特征在于：整平装置包括负载小车(1)、边坡夯实系统和供给系统；

边坡夯实系统包括：夯实机(3)，所述夯实机(3)包括：支架(32)，所述支架(32)的下部通过橡胶弹簧(33)与振板(34)连接，所述振板(34)中心处设有提供振动源的振动电机(35)；

夯实机(3)可拆卸的设在负载小车(1)上；负载小车还包括：控制夯实机(3)行程的卷扬机(4)，所述卷扬机(4)通过钢丝绳与夯实机(3)连接，且钢丝绳缠绕在卷扬机(4)的卷筒上；

供给系统包括：为卷扬机(4)和边坡夯实系统提供动力的动力源；

整平方法包括以下步骤：

S1、将携带夯实机(3)的负载小车(1)停在坡顶；

S2、同时启动夯实机(3)以及正向旋转卷扬机(4)，将夯实机(3)从坡顶和坡面的边界处向坡面释放，直至夯实机(3)到达坡底；

S3、反向旋转卷扬机(4)，让夯实机(3)从坡底拖拽至坡顶；

步骤S3中，若坡顶存在超过所述边界的突出区域，当钢丝绳因为拉力而内嵌在所述突出区域中，导致所述振板(34)卡在突出区域而不能行进时，重复如下分步骤S3.1和S3.2，直至夯实机(3)到达坡顶：

S3.1、正向旋转所述卷扬机(4)，释放所述钢丝绳；

S3.2、待振板(34)脱离卡进的所述突出区域，再次反向旋转卷扬机(4)；

S4、重复步骤S2和S3，直至坡面的一条夯实面完成夯实；

S5、负载小车(1)更换新位置，重复步骤S2至S4，直至完成整个坡面的整平和夯实。

2.根据权利要求1所述的基于整平装置的边坡整平方法，其特征在于：

若需要对坡面横向的某一区域进行整平时，在完成步骤S1至S5后，还可以进行如下步骤：

S6、正向旋转卷扬机(4)，将夯实机(3)释放至横向整平面附近；

S7、让负载小车(1)保持一定的行进方向和速度；

S8、待负载小车(1)能拖动夯实机(3)运动时，正向或反向旋转卷扬机(4)，让夯实机(3)处在所述横向面区域内；

S9、保持负载小车(1)的反向行进，并控制一定的行进速度，重复步骤S8，直至完成所述横向整平面的整平和夯实。

3.根据权利要求1所述的基于整平装置的边坡整平方法，其特征在于：所述夯实机(3)的行进方向是F2；负载小车(1)的行进方向是F1，F1与F2的夹角范围是90度至165度。

4.根据权利要求1所述的基于整平装置的边坡整平方法，其特征在于：所述动力源包括发电机(6)，以及所述发电机(6)的驱动装置。

5.根据权利要求1所述的基于整平装置的边坡整平方法，其特征在于：所述负载小车(1)的车轮为履带式结构。