CN117145468A - 顶护板装置及采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿机械技术领域，公开一种顶护板装置及采煤机，所公开的顶护板装置包括顶护板、护板连接座、伸缩机构和机构连接座，顶护板与护板连接座铰接相连，伸缩机构的一端与机构连接座铰接相连，另一端与顶护板铰接相连，伸缩机构伸缩驱动顶护板绕顶护板与护板连接座的铰接位置转动，护板连接座的底面和机构连接座的底面所在的平面构成安装平面，在顶护板与安装平面平行的情况下，伸缩机构与安装平面之间具有夹角，伸缩机构与机构连接座的铰接位置距安装平面的距离小于伸缩机构与顶护板的铰接位置距安装平面的距离。本发明能够解决现有技术中采煤机的顶护板与机身顶面平行时，需要人工辅助顶护板才能使顶护板相对于机身顶面倾斜的问题。

Description

顶护板装置及采煤机

技术领域

本发明涉及煤矿机械技术领域，尤其涉及一种顶护板装置及采煤机。

背景技术

采煤机机身的顶面通常设有顶护板，顶护板可以倾斜，采煤机进行采煤工作的过程中掉落的煤块掉落至倾斜的顶护板上并沿顶护板滑落，防止煤块堆积在采煤机的顶部，威胁采空侧的操作者的安全以及采煤机的正常运行。

采煤机在部分工况下需要顶护板完全放平，也就是使顶护板与机身的顶面平行。请参考图1，在现有技术中，滑道20设于机身40，顶护板10的第一端可转动设置在滑道20内，顶护板10的第二端通过伸缩机构30与机身40相连，在伸缩机构30伸缩驱动顶护板10绕第一端转动的过程中，顶护板10的第一端在滑道20内滑动，使得伸缩机构30能够与采煤机机身40的顶面平行，进而使得顶护板10能够与采煤机机身40的顶面平行。

但是，现有技术中在顶护板与机身的顶面平行的情况下，伸缩机构30无法为顶护板10提供向上的支撑力，若需要顶护板10相对于机身40倾斜，需要人工辅助顶护板10和伸缩机构30转动一定角度，伸缩机构30才能继续驱动顶护板10转动，由于顶护板10的重量较大，且采煤工作环境的空间较为狭小，为人工操作造成较大的不便。

发明内容

本发明提供一种顶护板装置及采煤机，用以解决现有技术中，采煤机的顶护板与机身顶面平行时，需要人工辅助顶护板才能使顶护板相对于机身顶面倾斜的问题。

本发明提供一种顶护板装置，包括顶护板、护板连接座、伸缩机构和机构连接座，其中：

所述顶护板与所述护板连接座铰接相连，所述伸缩机构的一端与所述机构连接座铰接相连，另一端与所述顶护板铰接相连，所述伸缩机构伸缩可驱动所述顶护板绕所述顶护板与所述护板连接座的铰接位置转动；

所述护板连接座的底面和所述机构连接座的底面所在的平面构成安装平面，在所述顶护板与所述安装平面平行的情况下，所述伸缩机构与所述安装平面之间具有夹角，且所述伸缩机构与所述机构连接座的铰接位置距所述安装平面的距离小于所述伸缩机构与所述顶护板的铰接位置距所述安装平面的距离。

根据本发明提供的顶护板装置，所述顶护板与所述护板连接座的铰接位置距所述安装平面的距离为第一距离，所述伸缩机构与所述机构连接座的铰接位置距所述安装平面的距离为第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

根据本发明提供的顶护板装置，所述伸缩机构包括油缸，所述油缸包括缸体和缸杆，所述缸体与所述机构连接座铰接，所述缸杆与所述顶护板铰接，所述顶护板装置还包括平衡阀，所述平衡阀设于所述油缸，所述平衡阀的出口与所述油缸的进油口连通，所述平衡阀的进口用于和供油装置连通。

根据本发明提供的顶护板装置，所述顶护板与所述伸缩机构连接的表面设有支撑座，在所述顶护板与所述安装平面平行的情况下，所述支撑座的底面与所述安装平面共面。

根据本发明提供的顶护板装置，沿所述顶护板的铰接端至所述顶护板的自由端的方向，所述支撑座距所述铰接端的距离大于所述支撑座距所述自由端的距离。

根据本发明提供的顶护板装置，所述伸缩机构包括油缸，所述油缸的数量为多个，所述机构连接座的数量为多个，所述油缸包括缸体和缸杆，所述油缸的缸体与所述机构连接座一一对应铰接，各所述油缸的缸杆分别与所述顶护板铰接，所述顶护板装置还包括分流器，所述分流器设有主入口和多个分支出口，所述主入口用于与供油装置连通，多个所述分支出口与多个所述油缸的进油口一一对应连通。

根据本发明提供的顶护板装置，多个所述油缸的缸杆与所述顶护板的铰接位置沿所述顶护板的铰接端至所述顶护板的自由端的方向间隔分布。

本发明还提供一种采煤机，包括机身和上述的顶护板装置，所述护板连接座和所述机构连接座固定连接于所述机身的顶部，且所述护板连接座和底面和所述机构连接座的底面均与所述机身的顶面贴合，在所述顶护板与所述安装平面平行的情况下，所述顶护板与所述机身的顶面平行：

根据本发明提供的采煤机，在所述顶护板与所述安装平面平行的情况下，所述顶护板覆盖所述机身的顶面。

根据本发明提供的采煤机，所述机身开设有沉孔，所述护板连接座和所述机构连接座的至少部分位于所述沉孔内。

在本发明实施例中，在顶护板与安装平面平行的情况下，伸缩机构与安装平面之间具有夹角，伸缩机构作用在顶护板上的作用力包括能够驱动顶护板转动的分力，从而无需人工辅助，即可驱动顶护板转动，驱动顶护板相对于安装平面倾斜。在将本发明中的顶护板装置安装于采煤机时，安装平面与机身的顶面平行，在顶护板与安装平面以及机身的顶面平行时，无需人工辅助即可实现顶护板的转动，使顶护板与机身倾斜。由此可见，本发明能够解决现有技术中，采煤机的顶护板与机身顶面平行时，需要人工辅助顶护板才能使顶护板相对于机身顶面倾斜的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是现有技术中采煤机的结构示意图；

图2是本发明提供的一个实施例的顶护板装置的结构示意图；

图3是本发明提供的一个实施例的分流器的结构示意图；

图4是本发明提供的一个实施例的平衡阀的结构示意图；

图5是本发明提供的一个实施例的在顶护板与机身的顶面平行的情况下的采煤机的结构示意图；

图6是本发明提供的一个实施例的在顶护板与机身的顶面之间具有第一角度的情况下的采煤机的结构示意图(第一角度不为零)；

图7是本发明提供的一个实施例的在顶护板与机身的顶面之间具有第二角度的情况下的采煤机的结构示意图(第二角度不为零，且不等于第一角度)。

附图标记：

10、顶护板；

20、滑道；

30、伸缩机构；

40、机身；

100、顶护板；

200、护板连接座；

300、油缸；

400、机构连接座；

500、平衡阀；510、进口；520、出口；

600、分流器；610、主入口；620、分支出口；

700、支撑座；

810、第一铰接轴；820、第二铰接轴；830、第三铰接轴；

900、机身。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

请参考图2至图7，本发明公开一种顶护板装置，所公开的顶护板装置包括顶护板100、护板连接座200、伸缩机构和机构连接座400。

顶护板100与护板连接座200可以通过第一铰接轴810铰接相连，伸缩机构的一端与机构连接座400可以通过第二铰接轴820铰接相连，伸缩机构的另一端可以通过安装在顶护板100上的铰接座以及第三铰接轴830与顶护板100铰接相连，伸缩机构伸缩可驱动顶护板100绕顶护板100与护板连接座200的铰接位置转动，可以使顶护板100相对于安装平面倾斜，并能够调整顶护板100与安装平面之间的夹角。

护板连接座200和机构连接座400用于和采煤机的机身900相连，护板连接座200的底面和机构连接座400的底面所在的平面构成安装平面，在将顶护板装置安装在采煤机的机身900上的情况下，护板连接座200的底面和机构连接座400的底面均与机身900的顶面贴合相连，使得安装平面与机身900的顶面平行。

在顶护板100与安装平面平行的情况下，伸缩机构与安装平面之间具有夹角，夹角可以为钝角，且伸缩机构与机构连接座400的铰接位置距安装平面的距离小于伸缩机构与顶护板100的铰接位置距安装平面的距离，使得伸缩机构与安装平面不平行，并使得在伸缩机构具有伸长的趋势时，伸缩机构作用在顶护板100上的作用力具有与安装平面垂直、且背向安装平面的方向的分力，此分力可驱动顶护板100绕顶护板100与护板连接座200的铰接位置转动，无需人工辅助实现顶护板100的转动。

在本发明实施例中，在顶护板100与安装平面平行的情况下，伸缩机构与安装平面之间具有夹角，伸缩机构作用在顶护板100上的作用力包括能够驱动顶护板100转动的分力，从而无需人工辅助，即可驱动顶护板100转动，驱动顶护板100相对于安装平面倾斜。在将本发明中的顶护板装置安装于采煤机的机身900上时，安装平面与机身900的顶面平行，在顶护板100与安装平面以及机身900的顶面平行时，无需人工辅助即可实现顶护板100的转动，使顶护板与机身900倾斜。由此可见，本发明能够解决现有技术中，采煤机的顶护板与机身顶面平行时，需要人工辅助顶护板才能使顶护板相对于机身顶面倾斜的问题。

使顶护板100能够与安装平面平行的结构有多种，在一种可选的实施例中，顶护板装置还可以包括滑道，护板连接座200与滑道滑动配合，滑道用于与采煤机的机身900相连，伸缩机构伸缩驱动顶护板100转动的过程中，护板连接座200在滑道内滑动，使顶护板100能够与安装平面平行。

在发明实施例中，顶护板100与护板连接座200的铰接位置距安装平面的距离可以为第一距离，伸缩机构与机构连接座400的铰接位置距安装平面的距离可以为第二距离，第一距离可以大于第二距离。

在此种结构下，顶护板100与护板连接座200的铰接位置和伸缩机构与机构连接座400的铰接位置的连线、伸缩机构、顶护板100三者围成三角形，以安装平面为基准，由于顶护板100与护板连接座200的铰接位置的高度大于伸缩机构与机构连接座400的铰接位置的高度，使得顶护板100与护板连接座200的铰接位置和伸缩机构与机构连接座400的铰接位置的连线和安装平面不平行，伸缩机构与安装平面也不平行，这样一来，根据三角形的性质，使顶护板100能够与安装平面平行，使顶护板100能够完全放平。

此种结构不仅使顶护板100能够与安装平面平行，且无需滑道，简化了顶护板装置的结构，也简化了将顶护板装置安装在机身900上的安装步骤。

伸缩机构的结构有多种，在一种可选的实施例中，伸缩机构可以包括气缸。在另一种可选的实施例中，伸缩机构可以包括油缸300，油缸300包括缸体和缸杆，缸杆与缸体可移动配合，实现油缸的伸缩，缸体可以通过第二铰接轴820与机构连接座400铰接，缸杆可以通过第三铰接轴830与顶护板100上的铰接座铰接，从而与顶护板100铰接，顶护板装置还可以包括平衡阀500，平衡阀500可以设于油缸300，平衡阀500可以与油缸300设为一体式结构，平衡阀500的出口520可以与油缸300的进油口连通，平衡阀500的进口510用于和供油装置连通。

平衡阀500能够提升油缸300的缸杆伸出后的位置稳定性，缓解由于油缸300支撑较大重量的顶护板100导致油缸300自降的问题，从而保证油缸300支撑顶护板100后，顶护板100不自降，提升顶护板100的位置稳定性。

增设平衡阀500后，油缸300能够在自身行程范围内的任意位置稳定支护顶护板，则顶护板100能够在顶护板100与安装平面之间的角度最大的位置和顶护板100与安装平面平行的位置之间的任意位置稳定停留，将顶护板装置安装在采煤机的机身900上时，顶护板100能够适应不同的液压支架空间以及采煤高度。

此外，在现有技术中，在顶护板与采煤机机身的顶面平行的情况下，需要顶护板相对于机身的顶面倾斜时，可以采用撬棍翘起顶护板，然后再通过伸缩机构的伸缩驱动顶护板转动至所需要的角度，但是，由于顶护板重量较大，为了顶护板倾斜后的稳定性，还需要工作人员在顶护板和采煤机的机身之间安装支撑装置，通过支撑装置稳定支撑顶护板，此过程需要人工辅助完成，由于作业空间(例如采煤工作环境的空间)较为狭小，工作人员将支撑装置安装在顶护板和采煤机机身之间的操作难度较大。

而本发明中的油缸300设有平衡阀500，在顶护板100转动相对于安装平面具有一定倾斜角度的情况下，利用平衡阀500能够保证油缸300对顶护板100的支护稳定性，无需额外的支撑装置，无需人工辅助，提升顶护板装置的操作便捷性。

上述方案中，在顶护板100与安装平面平行的情况下，伸缩机构与安装平面之间具有夹角，此种状态下，可以通过伸缩机构为顶护板100提升支撑力，使顶护板100维持在于安装平面平行的状态下。

在进一步的技术方案中，顶护板100与伸缩机构连接的表面可以设有支撑座700，在顶护板100与安装平面平行的情况下，支撑座700的底面与安装平面共面。此种情况下，在将顶护板装置安装于采煤机的机身900的情况下，在顶护板100与安装平面平行时，支撑座700支撑于机身900，从而通过机身900和支撑座700为顶护板100提供支撑力，在一定程度上解放油缸300，减小对油缸300的消耗，提升油缸300的使用寿命。

沿顶护板100的铰接端至顶护板100的自由端的方向，支撑座700距铰接端的距离可以大于支撑座700距自由端的距离，需要说明的是，顶护板100的铰接端指的是顶护板100与护板连接座200铰接的一端，顶护板100的自由端指的是距离护板连接座200最远的伸缩机构与顶护板100铰接的一端。此种情况下，在顶护板100与安装平面平行时，支撑座700能够更好的支撑顶护板100，避免顶护板100的自由端悬空。

当然，在其他实施例中，沿顶护板100的铰接端至顶护板100的自由端的方向，支撑座700距铰接端的距离可以等于支撑座700距自由端的距离。

由于顶护板100的重量较大，为了给顶护板100提供更有效的支撑，油缸300的数量可以为多个，例如两个，机构连接座400的数量可以为多个，例如两个，油缸300包括缸体和缸杆，油缸300的缸体与机构连接座400一一对应铰接，各油缸300的缸杆分别与顶护板100铰接，顶护板装置还可以包括分流器600，分流器600可以设有主入口610和多个分支出口620，主入口610用于与供油装置连通，多个分支出口620与多个油缸300的进油口一一对应连通。可选的，分流器600可以为分流阀。

此种情况下，通过多个油缸300共同支撑顶护板100，提升对顶护板100的支撑稳定性，从而提升顶护板100相当于安装平面倾斜后的位置稳定性，使用分流器600连接多个油缸300，能够使多个油缸300同步伸缩。

多个油缸300的缸杆与顶护板100的铰接位置可以沿顶护板100的铰接端至顶护板100的自由端的方向间隔分布。此种情况下，使得多个油缸300为顶护板100提供的支撑力均匀分布在顶护板100上，减小顶护板100受力不均而局部变形的问题。

基于本发明上述实施例的顶护板装置，本发明还公开一种采煤机，包括机身900和上述任一实施例的顶护板装置，护板连接座200和机构连接座400均可以通过螺栓连接的方式固定连接于机身900的顶部，且护板连接座200和底面和机构连接座400的底面均与机身900的顶面贴合，也就是说，安装平面与机身900的顶面平行，在顶护板100与安装平面平行的情况下，顶护板100与机身900的顶面平行。该采煤机产生的有益效果的推导过程与上述的顶护板装置带来的有益效果推导过程大体类似，故本文不再赘述。

采煤机机身的顶面通常与水平面平行，在使用采煤机采煤的过程中，若需要工作人员爬到采煤机顶部的顶护板100上观察采煤工作面和液压支架，可以使顶护板100与机身900的顶面平行，也就是的顶护板100与水平面平行，保证工作人员站在顶护板100上的安全性，在采煤机行进至采煤工作面高度较小的位置时，可以驱动顶护板100与机身900的顶面平行，减小顶护板100在竖直方向占用的空间，使得顶护板100更好地适应采煤工作面的高度变化，避免顶护板100与液压支架发生干涉。

在进一步的技术方案中，在顶护板100与安装平面(或者机身900的顶面)平行的情况下，顶护板100覆盖机身900的顶面。此种情况下，在顶护板100与安装平面平行的情况下，顶护板100能够为采煤机的机身900提供更大范围的防护。

或者，在其他实施例中，在顶护板100与安装平面(或者机身900的顶面)之间的角度为顶护板100能够相对于安装平面转动的最大角度时，顶护板100覆盖机身900的顶面，此种情况下，顶护板100处于任意位置时，均能够为机身900提供更大范围的防护。

为了进一步减小顶护板100在竖直方向所占用的空间，在本发明实施例中，机身900可以开设有沉孔，护板连接座200和机构连接座400的至少部分区域(也就是部分区域或全部)可以位于沉孔内。此种情况下，在竖直方向上，护板连接座200和机构连接座400的部分区域与机身900重合，使得顶护板装置下沉，减小顶护板装置在竖直方向上所占用的空间，从而使得顶护板装置更灵活地适应采煤机的工作空间。

可选的，机身900上的沉孔数量可以为一个，护板连接座200和机构连接座400可以位于同一个沉孔内。可选的，机身900上的沉孔数量可以与护板连接座200和机构连接座400的数量之和相同，沉孔与护板连接座200一一对应，沉孔与机构连接座400一一对应。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种顶护板装置，其特征在于，包括顶护板(100)、护板连接座(200)、伸缩机构和机构连接座(400)，其中：

所述顶护板(100)与所述护板连接座(200)铰接相连，所述伸缩机构的一端与所述机构连接座(400)铰接相连，另一端与所述顶护板(100)铰接相连，所述伸缩机构伸缩可驱动所述顶护板(100)绕所述顶护板(100)与所述护板连接座(200)的铰接位置转动；

所述护板连接座(200)的底面和所述机构连接座(400)的底面所在的平面构成安装平面，在所述顶护板(100)与所述安装平面平行的情况下，所述伸缩机构与所述安装平面之间具有夹角，且所述伸缩机构与所述机构连接座(400)的铰接位置距所述安装平面的距离小于所述伸缩机构与所述顶护板(100)的铰接位置距所述安装平面的距离。

2.根据权利要求1所述的顶护板装置，其特征在于，所述顶护板(100)与所述护板连接座(200)的铰接位置距所述安装平面的距离为第一距离，所述伸缩机构与所述机构连接座(400)的铰接位置距所述安装平面的距离为第二距离，所述第一距离大于所述第二距离。

3.根据权利要求1所述的顶护板装置，其特征在于，所述伸缩机构包括油缸(300)，所述油缸(300)包括缸体和缸杆，所述缸体与所述机构连接座(400)铰接，所述缸杆与所述顶护板(100)铰接，所述顶护板装置还包括平衡阀(500)，所述平衡阀(500)设于所述油缸(300)，所述平衡阀(500)的出口(520)与所述油缸(300)的进油口连通，所述平衡阀(500)的进口(510)用于和供油装置连通。

4.根据权利要求1或3所述的顶护板装置，其特征在于，所述顶护板(100)与所述伸缩机构连接的表面设有支撑座(700)，在所述顶护板(100)与所述安装平面平行的情况下，所述支撑座(700)的底面与所述安装平面共面。

5.根据权利要求4所述的顶护板装置，其特征在于，沿所述顶护板(100)的铰接端至所述顶护板(100)的自由端的方向，所述支撑座(700)距所述铰接端的距离大于所述支撑座(700)距所述自由端的距离。

6.根据权利要求1所述的顶护板装置，其特征在于，所述伸缩机构包括油缸(300)，所述油缸(300)的数量为多个，所述机构连接座(400)的数量为多个，所述油缸(300)包括缸体和缸杆，所述油缸(300)的缸体与所述机构连接座(400)一一对应铰接，各所述油缸(300)的缸杆分别与所述顶护板(100)铰接，所述顶护板装置还包括分流器(600)，所述分流器(600)设有主入口(610)和多个分支出口(620)，所述主入口(610)用于与供油装置连通，多个所述分支出口(620)与多个所述油缸(300)的进油口一一对应连通。

7.根据权利要求6所述的顶护板装置，其特征在于，多个所述油缸(300)的缸杆与所述顶护板(100)的铰接位置沿所述顶护板(100)的铰接端至所述顶护板(100)的自由端的方向间隔分布。

8.一种采煤机，其特征在于，包括机身(900)和上述权利要求1至7任一项所述的顶护板装置，所述护板连接座(200)和所述机构连接座(400)固定连接于所述机身(900)的顶部，且所述护板连接座(200)和底面和所述机构连接座(400)的底面均与所述机身(900)的顶面贴合，在所述顶护板(100)与所述安装平面平行的情况下，所述顶护板(100)与所述机身(900)的顶面平行。

9.根据权利要求8所述的采煤机，其特征在于，在所述顶护板(100)与所述安装平面平行的情况下，所述顶护板(100)覆盖所述机身(900)的顶面。

10.根据权利要求8所述的采煤机，其特征在于，所述机身(900)开设有沉孔，所述护板连接座(200)和所述机构连接座(400)的至少部分位于所述沉孔内。