CN117266848A - 截割采矿装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种截割采矿装置及方法，涉及采矿机技术领域，主要目的是提高采煤机截割煤岩角度调整的灵活性。本发明的主要技术方案为：截割采矿装置，包括：主动齿轮和从动齿轮分别转动连接于车体的上表面，主动齿轮啮合于从动齿轮；底座固定设置于从动齿轮的中心，套管的一端侧通过枢轴转动连接于底座，支撑轴转动设置于套管内，套管的一端固定连接于第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴同轴连接于支撑轴的一端，支撑轴的另一端连接于破碎辊轮，套管的管壁转动连接于第一液压杆的一端，第一液压杆的另一端转动连接于从动齿轮的边缘，用于带动套管以枢轴为中心上下摆动。

Description

截割采矿装置及方法

技术领域

本发明涉及采矿机技术领域，尤其涉及一种截割采矿装置及方法。

背景技术

近年来，随着煤矿挖掘自动化技术水平的提高，自动化截割技术为滚筒采煤机按照预定的截割轨迹进行自动割煤完成截割任务的自动化技术，是自动化综采工艺的核心技术。

基于上述技术，各大公司研发出了各种新型连续采煤机，但是采煤机截割煤岩的角度调整还是不够灵活。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种截割采矿装置及方法，主要目的是提高采煤机截割煤岩角度调整的灵活性。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种截割采矿装置，该装置包括：车体、旋转部和调整部；

所述旋转部包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮分别转动连接于所述车体的上表面，所述主动齿轮啮合于所述从动齿轮；

所述调整部包括底座、套管、支撑轴和破碎辊轮，所述底座固定设置于所述从动齿轮的中心，所述套管的一端侧通过枢轴转动连接于所述底座，所述支撑轴转动设置于所述套管内，所述套管的一端固定连接于第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴同轴连接于所述支撑轴的一端，所述支撑轴的另一端连接于所述破碎辊轮，所述套管的管壁转动连接于第一液压杆的一端，所述第一液压杆的另一端转动连接于所述从动齿轮的边缘，用于带动所述套管以所述枢轴为中心上下摆动。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，还包括输送部，所述输送部包括铲板和刮板机，所述铲板固定设置于所述车体的前端，所述刮板机的一端位于所述铲板的中部，另一端延伸至所述车体的后方。

可选的，还包括第一输送机构和第二输送机构，所述第一输送机构设置于所述铲板的上表面，所述第一输送机构的一端位于所述铲板的侧边缘，另一端靠近所述刮板机的一端，用于将所述铲板侧边缘的物料向所述刮板机集中，所述第二输送机构设置于所述车体的侧边外围，用于将所述车体侧面的物料向所述第一输送机构的一端输送。

可选的，所述第二输送机构的位置高于所述第一输送机构的位置。

可选的，所述第一输送机构的工作面平齐于所述铲板的上表面。

可选的，还包括两个第二液压杆，所述支撑轴的另一端转动连接于所述破碎辊轮的轴侧，两个所述第二液压杆设置于所述支撑轴的径向相对侧，每一个所述第二液压杆的一端转动连接于所述支撑轴的轴侧，另一端转动连接于所述破碎辊轮的轴侧，用于带动所述破碎辊轮相对于所述支撑轴摆动。

可选的，还包括破碎机构，所述破碎机构包括破碎箱和破碎辊筒，所述破碎箱设置于所述车体的上端面，所述破碎辊筒转动设置于所述破碎箱内。

可选的，所述第一驱动电机为步进电机。

可选的，还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴同轴连接于所述主动齿轮，所述第二驱动电机为伺服电机。

另一方面，本发明还提供一种截割采矿方法，使用前述的截割采矿装置，该方法包括如下步骤：

(1)所述车体行驶至煤岩工作面，操作人员驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，使得所述破碎辊轮移动至所述车体的前方、左侧或右侧；

(2)调整第一液压杆的长度，从而调整套管的仰角；

(3)启动第一驱动电机，带动支撑轴和破碎辊轮相对于套管转动，从而调整破碎辊轮相对于煤岩截割工作面的角度；

(4)破碎辊轮截割下来的煤块分别掉落至车体前端的铲板、第二输送机构的工作面，铲板上的煤块被第一输送机构集中至刮板机，第二输送机构将车体两侧的煤块输送至第一输送机构，最终由刮板机将全部煤块输送至车体后方。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

(1)底座随从动齿轮转动，带动破碎辊轮水平转动；

(2)第一液压杆伸缩，调整套管的仰角，从而调整破碎辊轮的高度；

(3)第一驱动电机带动支撑轴转动，从而带动破碎辊轮相对套管转动；

(4)两个第二液压杆，一个伸长，一个收缩，带动破碎辊轮相对于支撑轴摆动，可以改变破碎辊轮和支撑轴的夹角；

通过上述措施，从多个维度改变破碎辊轮的角度，使得破碎辊轮更好契合煤岩截割工作面，提高了破碎辊轮截割煤岩角度调整的灵活性，提高了煤岩截割的工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种截割采矿装置的侧视图；

图2为本发明实施例提供的一种截割采矿装置的俯视图。

说明书附图中的附图标记包括：车体1、主动齿轮2、从动齿轮3、底座4、套管5、支撑轴6、破碎辊轮7、枢轴8、第一驱动电机9、第一液压杆10、履带11、铲板12、刮板机13、第一输送机构14、第二输送机构15、第二液压杆16、破碎箱17、破碎辊筒18、第二驱动电机19。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一方面，本发明的一个实施例提供的一种截割采矿装置，其包括：车体1、旋转部和调整部；

所述旋转部包括主动齿轮2和从动齿轮3，所述主动齿轮2和所述从动齿轮3分别转动连接于所述车体1的上表面，所述主动齿轮2啮合于所述从动齿轮3；

所述调整部包括底座4、套管5、支撑轴6和破碎辊轮7，所述底座4固定设置于所述从动齿轮3的中心，所述套管5的一端侧通过枢轴8转动连接于所述底座4，所述支撑轴6转动设置于所述套管5内，所述套管5的一端固定连接于第一驱动电机9，所述第一驱动电机9的输出轴同轴连接于所述支撑轴6的一端，所述支撑轴6的另一端连接于所述破碎辊轮7，所述套管5的管壁转动连接于第一液压杆10的一端，所述第一液压杆10的另一端转动连接于所述从动齿轮3的边缘，用于带动所述套管5以所述枢轴8为中心上下摆动。

在本发明的技术方案中，带来如下有益效果：

(1)底座4随从动齿轮3转动，带动破碎辊轮7水平转动；

(2)第一液压杆10伸缩，调整套管5的仰角，从而调整破碎辊轮7的高度；

(3)第一驱动电机9带动支撑轴6转动，从而带动破碎辊轮7相对套管5转动；

(4)两个第二液压杆16，一个伸长，一个收缩，带动破碎辊轮7相对于支撑轴6摆动，可以改变破碎辊轮7和支撑轴6的夹角；

通过上述措施，从多个维度改变破碎辊轮7的截割角度，使得破碎辊轮7更好契合煤岩截割工作面，提高了破碎辊轮7截割煤岩角度调整的灵活性。

具体的，支撑轴6通过轴承安装于套管5内，第一驱动电机9的壳体通过法兰连接于套管5的一端。

具体的，主动齿轮2的轮轴和从动齿轮3的轮轴分别通过轴承安装于车体1的上表面。

具体的，车体1两侧安装有履带11，通过履带11传动使车体1向前移动。

如图1和图2所示，一在具体实施方式中，还包括输送部，所述输送部包括铲板12和刮板机13，所述铲板12固定设置于所述车体1的前端，所述刮板机13的一端位于所述铲板12的中部，另一端延伸至所述车体1的后方。

在本实施方式中，具体的，一方面，铲板12可以承接破碎辊轮7截割的煤块；另一方面，车体1向前移动，铲板12还可以铲取地面散落的煤块。刮板机13的驱动轮转动，带动刮板链传动，铲板12上的煤块逐渐被传动的刮板链条输送至车体1的后方，便于进一步收集、加工。

如图1和图2所示，在具体实施方式中，还包括第一输送机构14和第二输送机构15，所述第一输送机构14设置于所述铲板12的上表面，所述第一输送机构14的一端位于所述铲板12的侧边缘，另一端靠近所述刮板机13的一端，用于将所述铲板12侧边缘的物料向所述刮板机13集中，所述第二输送机构15设置于所述车体1的侧边外围，用于将所述车体1侧面的物料向所述第一输送机构14的一端输送。

在本实施方式中，具体的，第一输送机构14和第二输送机构15的结构与刮板机13的结构相同，均为驱动链轮和从动链轮带动刮板链条传动，从而带动物料移动。当破碎辊轮7截割车体1侧面的煤岩时，煤块掉落至第二输送机构15的工作面，第二输送机构15带动煤块移动至第一输送机构14的工作面，第一输送机构14带动煤块移动至刮板机13；同时，第一输送机构14还能将铲板12获取的煤块集中至刮板机13，最终完成煤块集中向后输送。

具体的，第一输送机构14和第二输送机构15均包括机架，驱动链轮和从动链轮均通过轴承安装于机架，第一输送机构14的机架固定安装于铲板12上；第二输送机构15的机架固定安装于车体1的侧面。

如图1所示，一在具体实施方式中，所述第二输送机构15的位置高于所述第一输送机构14的位置。

在本实施方式中，具体的，第二输送机构15的位置高于第一输送机构14的位置，当第二输送机构15将煤块输送至第一输送机构14时，煤块以平抛轨迹运动至第一输送机构14的工作面，便于煤块运动方向发生改变，便于第二输送机构15上的煤块集中至刮板机13。

如图1所示，一在具体实施方式中，所述第一输送机构14的工作面平齐于所述铲板12的上表面。

在本实施方式中，具体的，铲板12铲取地面的煤块后，铲板12前端的煤块向第一输送机构14的工作面过渡移动时，没有障碍。

如图1所示，一在具体实施方式中，还包括两个第二液压杆16，所述支撑轴6的另一端转动连接于所述破碎辊轮7的轴侧，两个所述第二液压杆16设置于所述支撑轴6的径向相对侧，每一个所述第二液压杆16的一端转动连接于所述支撑轴6的轴侧，另一端转动连接于所述破碎辊轮7的轴侧，用于带动所述破碎辊轮7相对于所述支撑轴6摆动。

在本实施方式中，具体的，其中一个第二液压杆16伸长，另一个第二液压杆16收缩，带动破碎辊轮7相对于支撑轴6摆动，微调破碎辊轮7相对于煤岩截割工作面的角度，便于增大破碎辊轮7和煤岩截割工作面的接触面积，提高煤岩截割的工作效率。

如图1和图2所示，一在具体实施方式中，还包括破碎机构，所述破碎机构包括破碎箱17和破碎辊筒18，所述破碎箱17设置于所述车体1的上端面，所述破碎辊筒18转动设置于所述破碎箱17内。

在本实施方式中，具体的，破碎箱17和破碎辊筒18设置于刮板机13的正上方，当煤块随刮板机13的刮板链条移动至破碎辊筒18正下方时，煤块受到破碎辊筒18和刮板的挤压而破碎成小块，再随刮板机13向后移动。

在具体实施方式中，所述第一驱动电机9为步进电机。

在本实施方式中，具体的，操作人员只需要通过控制器改变步进电机的步进角度，就可以改变支撑轴6的转动角度，从而改变破碎辊轮7的截割角度。

在具体实施方式中，还包括第二驱动电机19，第二驱动电机19固定设置于车体1的上端面，所述第二驱动电机19的输出轴同轴连接于所述主动齿轮2，所述第二驱动电机19为伺服电机。

在本实施方式中，具体的，伺服电机可以控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，所以主动齿轮2的转动角度可以被精确控制，从而使底座4和从动齿轮3的转动角度被精确控制，从而使破碎辊轮7水平转动角度被精确控制。

具体的，使用本装置，可以设置控制器，控制器无线连接于第一驱动电机9、第二驱动电机19、第一液压杆10的油路两位电磁阀、第二液压杆16的油路两位电磁阀、第一输送机构14的驱动链轮电机、第二输送机构15的驱动链轮电机、刮板机13的驱动链轮电机和破碎辊筒18的驱动电机，便于操作人员远距离控制本装置截割煤矿作业。

另一方面，本发明的另一个实施例还提供一种截割采矿方法，使用前述的截割采矿装置，该方法包括如下步骤：

(1)所述车体1行驶至矿层厚度为一米以上的煤岩工作面，操作人员驱动所述主动齿轮2转动，所述主动齿轮2带动所述从动齿轮3转动，使得所述破碎辊轮7移动至所述车体1的前方、左侧或右侧；

(2)调整第一液压杆10的长度，从而调整套管5的仰角；

(3)启动第一驱动电机9，带动支撑轴6和破碎辊轮7相对于套管5转动，从而调整破碎辊轮7相对于煤岩截割工作面的角度；

(4)破碎辊轮7截割下来的煤块分别掉落至车体1前端的铲板12、第二输送机构15的工作面，铲板12上的煤块被第一输送机构14集中至刮板机13，第二输送机构15将车体1两侧的煤块输送至第一输送机构14，最终由刮板机13将全部煤块输送至车体1后方。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种截割采矿装置，其特征在于，包括：

车体；

旋转部，所述旋转部包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述从动齿轮分别转动连接于所述车体的上表面，所述主动齿轮啮合于所述从动齿轮；

调整部，所述调整部包括底座、套管、支撑轴和破碎辊轮，所述底座固定设置于所述从动齿轮的中心，所述套管的一端侧通过枢轴转动连接于所述底座，所述支撑轴转动设置于所述套管内，所述套管的一端固定连接于第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴同轴连接于所述支撑轴的一端，所述支撑轴的另一端连接于所述破碎辊轮，所述套管的管壁转动连接于第一液压杆的一端，所述第一液压杆的另一端转动连接于所述从动齿轮的边缘，用于带动所述套管以所述枢轴为中心上下摆动。

2.根据权利要求1所述的截割采矿装置，其特征在于，

还包括输送部，所述输送部包括铲板和刮板机，所述铲板固定设置于所述车体的前端，所述刮板机的一端位于所述铲板的中部，另一端延伸至所述车体的后方。

3.根据权利要求2所述的截割采矿装置，其特征在于，

还包括第一输送机构和第二输送机构，所述第一输送机构设置于所述铲板的上表面，所述第一输送机构的一端位于所述铲板的侧边缘，另一端靠近所述刮板机的一端，用于将所述铲板侧边缘的物料向所述刮板机集中，所述第二输送机构设置于所述车体的侧边外围，用于将所述车体侧面的物料向所述第一输送机构的一端输送。

4.根据权利要求3所述的截割采矿装置，其特征在于，

所述第二输送机构的位置高于所述第一输送机构的位置。

5.根据权利要求3所述的截割采矿装置，其特征在于，

所述第一输送机构的工作面平齐于所述铲板的上表面。

6.根据权利要求1所述的截割采矿装置，其特征在于，

还包括两个第二液压杆，所述支撑轴的另一端转动连接于所述破碎辊轮的轴侧，两个所述第二液压杆设置于所述支撑轴的径向相对侧，每一个所述第二液压杆的一端转动连接于所述支撑轴的轴侧，另一端转动连接于所述破碎辊轮的轴侧，用于带动所述破碎辊轮相对于所述支撑轴摆动。

7.根据权利要求2所述的截割采矿装置，其特征在于，

还包括破碎机构，所述破碎机构包括破碎箱和破碎辊筒，所述破碎箱设置于所述车体的上端面，所述破碎辊筒转动设置于所述破碎箱内。

8.根据权利要求1所述的截割采矿装置，其特征在于，

所述第一驱动电机为步进电机。

9.根据权利要求1所述的截割采矿装置，其特征在于，

还包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴同轴连接于所述主动齿轮，所述第二驱动电机为伺服电机。

10.一种截割采矿方法，其特征在于，使用权利要求3所述的截割采矿装置，包括如下步骤：

(1)所述车体行驶至煤岩工作面，操作人员驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，使得所述破碎辊轮移动至所述车体的前方、左侧或右侧；

(2)调整第一液压杆的长度，从而调整套管的仰角；

(3)启动第一驱动电机，带动支撑轴和破碎辊轮相对于套管转动，从而调整破碎辊轮相对于煤岩截割工作面的角度；

(4)破碎辊轮截割下来的煤块分别掉落至车体前端的铲板、第二输送机构的工作面，铲板上的煤块被第一输送机构集中至刮板机，第二输送机构将车体两侧的煤块输送至第一输送机构，最终由刮板机将全部煤块输送至车体后方。