CN116378695B - 一种矿用薄煤层液压开槽机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿用薄煤层液压开槽机，属于煤矿巷道内施工作业领域。该开槽机包括机架本体、升降调平机构、滑移机构和截割机构，升降调平机构包括举升架、举升油缸、滑移架和调平油缸，滑移架在举升油缸和调平油缸作用下完成升降调平动作；滑移机构包括可滑动设置在滑移架上的导向架；截割机构包括底座、截割臂、提升油缸、摆动油缸和截割头，底座通过回转支撑轴承设在导向架上，提升油缸带动截割臂提升，摆动油缸带动截割头摆动，回转支撑轴承带动截割臂和截割头转动。本发明能实现截割头的升降、左右滑动以及360度转动，且使其整体高度低于1.75m，实现开槽机在狭窄巷道内全方位掏窝和开槽施工作业，效率高，劳动强度低且安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下巷道内施工作业领域，特别是涉及一种矿用薄煤层液压开槽机。
背景技术
目前，煤矿井下巷道内完成开水沟、联络巷密闭槽等掏窝和开槽作业，仍以人工掏槽为主，效率低、工人劳动强度大，且存在不安全隐患，故对矿井快速、安全、高效生产形成一定的制约。另外，人工掏窝和开槽也是影响煤炭生产和井下通风安全的主要因素，人工开槽容易造成井下漏风，对矿井防火安全带来威胁。
由此可见，上述现有的开槽方式仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的矿用薄煤层液压开槽机，使其能实现机械化掏窝、开槽工作，工作效率高，工人劳动强度大大降低，且能保障工人施工过程中的安全。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种矿用薄煤层液压开槽机，使其能实现机械化掏窝、开槽工作，工作效率高，工人劳动强度大大降低，且能保障工人施工过程中的安全，从而克服现有的开槽方式的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种矿用薄煤层液压开槽机，包括机架本体、升降调平机构、滑移机构和截割机构，所述升降调平机构包括举升架、举升油缸、滑移架和调平油缸，所述举升架的一端与所述机架本体前侧中部铰接，其另一端与所述滑移架下部铰接，所述调平油缸的一端与所述机架本体前侧上部铰接，其另一端与所述滑移架上部铰接，所述举升油缸的一端与所述机架本体前侧的下部铰接，其另一端与所述举升架中部铰接，所述滑移架在所述举升油缸和调平油缸作用下完成升降和调平动作；
所述滑移机构包括可滑动设置在所述滑移架上的导向架，所述导向架上设有支撑座；所述截割机构包括底座、截割臂、提升油缸、摆动油缸和截割头，所述底座通过回转支撑轴承设置在所述支撑座上，所述截割臂一端与所述底座铰接，其另一端与所述截割头铰接，所述提升油缸带动所述截割臂相对于所述底座提升，所述摆动油缸带动所述截割头相对于所述截割臂摆动，所述回转支撑轴承在回转马达驱动下，带动所述截割臂和截割头转动。
进一步改进，所述滑移架上固定有齿条，所述滑移机构还包括设置在所述导向架上的惰轮、驱动齿轮和带动所述驱动齿轮转动的驱动马达，所述惰轮装配于所述齿条和驱动齿轮之间，用于在所述驱动马达驱动下带动所述导向架沿所述滑移架滑动，进而带动所述截割机构滑动。
进一步改进，所述滑移机构还包括轮边减速机，所述轮边减速机的固定侧与所述导向架固定连接，其旋转法兰与所述驱动齿轮连接。
进一步改进，所述导向架靠近所述滑移架的侧面上部设有挂接在所述滑移架顶部的上挂钩，所述导向架靠近所述滑移架的侧面下部设有扣接在所述滑移架底部沟槽中的下挂钩。
进一步改进，所述滑移架靠近所述导向架的侧面上设有滑移板。
进一步改进，所述滑移架的两侧设有带支撑腿的支撑油缸。
进一步改进，所述截割臂包括与所述底座铰接的大臂和与所述截割头铰接的小臂，所述大臂与小臂之间通过连接板铰接，所述大臂上还连接有第一摆动油缸和第一支架，所述连接板上连接第一摆动架，所述第一摆动油缸、第一支架和第一摆动架的端部活动连接，在所述第一摆动油缸的带动下，所述小臂相对于所述大臂摆动；所述连接板上还连接第二摆动油缸，所述小臂上还连接第二支架，所述截割头上还连接第二摆动架，所述第二摆动油缸、第二支架和第二摆动架的端部活动连接，在所述第二摆动油缸的带动下，所述截割头相对于所述小臂摆动。
进一步改进，所述回转支撑轴承在所述回转马达驱动下，带动所述截割臂和截割头实现360度转动，所述机架本体上设有供所述截割头收起的存放槽。
进一步改进，还包括设置在所述机架本体后方的驾驶室，所述开槽机收起状态下整车最大高度不超过1.75m。
进一步改进，还包括设置在所述机架本体下方的履带式行走部和设置在所述机架本体上部的电缆卷筒、电机油泵组、电气控制系统、液压油箱，以及冷却喷雾系统和液压系统。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明矿用薄煤层液压开槽机通过设置升降调平机构、滑移机构和截割机构，能实现截割头的上下升降、左右滑动以及360度转动，且使该开槽机在收起状态下整体高度低于1.75m，实现开槽机在狭窄的巷道内全方位的掏窝和开槽施工作业，取代传统的人工使用风镐进行手动掏窝开槽施工作业，解决了作业环境差、安全隐患多、劳动强度大、施工速度慢、效率低等问题。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明矿用薄煤层液压开槽机收起状态的结构示意图。
图2是本发明矿用薄煤层液压开槽机中升降调平机构的结构示意图。
图3是本发明矿用薄煤层液压开槽机中举升架的结构示意图。
图4是本发明矿用薄煤层液压开槽机中滑移架的结构示意图。
图5是本发明矿用薄煤层液压开槽机中滑移机构的结构示意图。
图6是本发明矿用薄煤层液压开槽机中导向架的结构示意图。
图7是本发明矿用薄煤层液压开槽机中截割机构的结构示意图。
图8是本发明矿用薄煤层液压开槽机处于底板纵向开槽机位的结构示意图。
图9是本发明矿用薄煤层液压开槽机处于底板横向开槽机位的结构示意图。
图10是本发明矿用薄煤层液压开槽机处于两帮开槽机位的结构示意图。
图11是本发明矿用薄煤层液压开槽机处于顶板开槽机位的结构示意图。
具体实施方式
参照附图1所示，本实施例矿用薄煤层液压开槽机包括：机架本体1、电缆卷筒2、电机油泵组3、电气控制系统4、操作室5、液压油箱6、行走履带7、截割头8、升降调平机构9、滑移机构10、截割臂11以及冷却喷雾系统和液压系统。
本实施例中电缆卷筒2、电机油泵组3、电气控制系统4、操作室5、液压油箱6、行走部7、截割头8以及冷却喷雾系统和液压系统均可采用现有常规结构。如行走部7采用履带式结构，其动力源采用75KW的防爆电机，防爆电机驱动液压油泵向各执行机构提供液压动力，完成该开槽机的行走、转向、作业机构的位置调整、截割进给以及驱动截割头的截割滚筒完成掏窝和开槽作业。其操作室5设置在机架本体1的后方，便于降低该开槽机的整体高度。其改进部分的升降调平机构9、滑移机构10和截割臂11设置在该机架本体1的前方，其具体改进点在于：
参照附图2至4所示，所述升降调平机构9包括举升架9-1、举升油缸9-2、滑移架9-3和调平油缸9-6，所述举升架9-1的一端与所述机架本体1的前侧中部铰接，其另一端与所述滑移架9-3下部铰接，所述调平油缸9-6的一端与所述机架本体1的前侧上部铰接，其另一端与所述滑移架9-3上部铰接，所述举升油缸9-2的一端与所述机架本体1的前侧下部铰接，其另一端与所述举升架9-1中部铰接，则所述举升架9-1、滑移架9-3、调平油缸9-6与机架本体1前侧形成平行四边形的调整机构，所述举升油缸9-2带动该平行四边形的调整机构进行升降动作，实现所述滑移架9-3的升降，所述滑移架9-3还在所述调平油缸9-6的带动下现对于机架本体1调整角度，从而实现所述滑移架完成升降和调平动作，使该开槽机不但满足高位帮壁和顶板的开槽，而且也能适应具有一定坡度的位置开槽。如需要开槽的作业位置存在一定坡度，而根据开槽的工艺要求，槽体必须与水平面横平竖直，这时可先调整调平油缸9-6使滑移架9-3与水平面相垂直，再调整举升油缸9-2，使其满足坡度位置的开槽需求。
再参照附图4至6所示，本实施例中所述滑移机构10包括可滑动设置在所述滑移架9-3上的导向架10-1，所述导向架10-1上设有支撑座10-6、惰轮10-2、驱动马达10-3、驱动齿轮10-4和轮边减速机10-5。所述滑移架9-3上固定有齿条9-4，所述惰轮10-2装配于所述齿条9-4和驱动齿轮10-4之间，所述轮边减速机10-5的固定侧与所述导向架10-1固定连接，其旋转法兰与所述驱动齿轮10-4连接，所述驱动马达10-3驱动所述驱动齿轮10-4转动。则在所述驱动马达10-3的驱动下，所述驱动齿轮10-4带动所述惰轮10-2转动，所述惰轮10-2在所述齿条9-4的作用下，带动所述导向架10-1沿所述滑移架9-3滑动，进而带动所述截割臂11左右移动，满足截割作业时进给的需求。
本实施例中驱动马达10-3为斜轴式柱塞马达，在液压动力的驱动下可以顺时针或逆时针的旋转。所述驱动齿轮10-4与轮边减速器10-5的旋转法兰相连，起到传动运动和转矩的作用。所述轮边减速器10-5起到降速增矩的作用，达到驱动马达10-3输出的转矩和转速满足截割作业时进给的需求。
所述导向架10-1靠近所述滑移架9-3的侧面设置成C型结构，其上部设有挂接在所述滑移架9-3顶部的上挂钩10-7，其下部设有扣接在所述滑移架9-3底部沟槽9-8中的下挂钩10-8。该C型结构不仅能保证导向架在滑移架上稳固的滑动，满足左右两帮作业需求，还能满足导向架上承载截割时的重负荷需求。
为了使导向架能更加顺滑的在滑移架上移动，所述滑移架9-3靠近所述导向架10-1的侧面上设有铜质的滑移板9-7。
本实施例中所述滑移架9-3的两侧还设有带支撑腿的支撑油缸9-5。当进行顶部或帮壁开槽作业时，将支撑油缸9-5的活塞杆伸出支向地面，起到抵消截割时的反作用力，起到稳定机器减小震动的作用。
参照附图7所示，所述截割臂11包括回转马达11-1、回转支承轴承11-2、底座11-3、大臂11-4、第一摆动油缸11-5、第一摆动架11-6、第一支架11-12、小臂11-7、第二摆动油缸11-8、第二摆动架11-9、支承座11-10、第二支架11-11、提升油缸11-13。所述底座11-3通过回转支撑轴承11-2设置在所述支撑座10-6上，所述大臂11-4的一端与所述底座11-3铰接，其另一端通过连接板11-14与所述小臂11-7铰接，所述第一摆动油缸11-5的一端铰接在大臂11-4末端，所述第一支架11-12的一端铰接在大臂11-4的前端，所述第一摆动架11-6铰接在所述连接板11-14上部，所述第一摆动油缸11-5、第一支架11-12和第一摆动架11-6的端部活动连接，则在所述第一摆动油缸11-5的带动下，所述小臂11-7相对于所述大臂11-4摆动；所述连接板11-14上还连接所述第二摆动油缸11-8，所述小臂11-7上还连接所述第二支架11-11，所述支承座11-10上还连接所述第二摆动架11-9，所述支承座11-10与截割头8固定连接，所述第二摆动油缸11-8、第二支架11-11和第二摆动架11-6的端部活动连接，则在所述第二摆动油缸11-8的带动下，所述截割头8相对于所述小臂11-7摆动。所述提升油缸11-13带动所述大臂11-4完成提升动作，进而带动所述截割头8完成提升，所述回转支撑轴承11-2在回转马达11-1的驱动下，带动所述截割臂11和截割头8完成360度转动。
本实施例中所述机架本体1上设有供所述截割头8收起的存放槽，实现开槽机的折叠收起，缩短开槽机长度。
本实施例矿用薄煤层液压开槽机通过升降调平机构、滑移机构和截割机构的设置，实现开槽机纵向置于需要开槽的巷道内时，开启回转支承轴承的回转马达，即可实现截割机构对于不同开槽位置的不同机位调整，如附图8至11所示，可完成对于底板纵向卡槽、横向开槽、两侧帮开槽和顶板开槽机位的调整，还可适用于具有一定坡度的位置作业，调整方便，灵活性强。该开槽机能彻底取代传统的人工使用风镐进行手动掏窝开槽施工作业，实现了机械化、智能化改进，不但效率高、降低了工人的劳动，而且提高了安全性。
本实施例矿用薄煤层液压开槽机通过各部件的合理设置，使其整机高度低，长度短，最小高度仅为1.75m，适合在狭窄的煤矿巷道内通过和作业。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，包括机架本体、升降调平机构、滑移机构和截割机构，所述升降调平机构包括举升架、举升油缸、滑移架和调平油缸，所述举升架的一端与所述机架本体前侧中部铰接，其另一端与所述滑移架下部铰接，所述调平油缸的一端与所述机架本体前侧上部铰接，其另一端与所述滑移架上部铰接，所述举升油缸的一端与所述机架本体的前侧下部铰接，其另一端与所述举升架中部铰接，所述滑移架在所述举升油缸和调平油缸作用下完成升降和调平动作；
所述滑移机构包括可滑动设置在所述滑移架上的导向架，所述导向架上设有支撑座；所述截割机构包括底座、截割臂、提升油缸、摆动油缸和截割头，所述底座通过回转支撑轴承设置在所述支撑座上，所述截割臂一端与所述底座铰接，其另一端与所述截割头铰接，所述提升油缸带动所述截割臂相对于所述底座提升，所述摆动油缸带动所述截割头相对于所述截割臂摆动，所述回转支撑轴承在回转马达驱动下，带动所述截割臂和截割头转动。
2.根据权利要求1所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述滑移架上固定有齿条，所述滑移机构还包括设置在所述导向架上的惰轮、驱动齿轮和带动所述驱动齿轮转动的驱动马达，所述惰轮装配于所述齿条和驱动齿轮之间，用于在所述驱动马达驱动下带动所述导向架沿所述滑移架滑动，进而带动所述截割机构滑动。
3.根据权利要求2所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述滑移机构还包括轮边减速机，所述轮边减速机的固定侧与所述导向架固定连接，其旋转法兰与所述驱动齿轮连接。
4.根据权利要求3所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述导向架靠近所述滑移架的侧面上部设有挂接在所述滑移架顶部的上挂钩，所述导向架靠近所述滑移架的侧面下部设有扣接在所述滑移架底部沟槽中的下挂钩。
5.根据权利要求4所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述滑移架靠近所述导向架的侧面上设有滑移板。
6.根据权利要求5所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述滑移架的两侧设有带支撑腿的支撑油缸。
7.根据权利要求1至6任一项所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述截割臂包括与所述底座铰接的大臂和与所述截割头铰接的小臂，所述大臂与小臂之间通过连接板铰接，所述大臂上还连接有第一摆动油缸和第一支架，所述连接板上连接第一摆动架，所述第一摆动油缸、第一支架和第一摆动架的端部活动连接，在所述第一摆动油缸的带动下，所述小臂相对于所述大臂摆动；所述连接板上还连接第二摆动油缸，所述小臂上还连接第二支架，所述截割头上还连接第二摆动架，所述第二摆动油缸、第二支架和第二摆动架的端部活动连接，在所述第二摆动油缸的带动下，所述截割头相对于所述小臂摆动。
8.根据权利要求1所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，所述回转支撑轴承在所述回转马达驱动下，带动所述截割臂和截割头实现360度转动，所述机架本体上设有供所述截割头收起的存放槽。
9.根据权利要求1所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，还包括设置在所述机架本体后方的驾驶室，所述开槽机收起状态下整车最大高度不超过1.75m。
10.根据权利要求9所述的矿用薄煤层液压开槽机，其特征在于，还包括设置在所述机架本体下方的履带式行走部和设置在所述机架本体上部的电缆卷筒、电机油泵组、电气控制系统、液压油箱，以及冷却喷雾系统和液压系统。
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2023
- 2023-04-07 CN CN202310367044.7A patent/CN116378695B/zh active Active
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