CN213948197U - 快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿井下辅助运输的技术领域，公开了一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，包括支架搬运车本体、电气系统、传动系统、液压系统、防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置；支架搬运车本体包括前机架、中机架和后机架，前机架前方设置有铲板机构，下方设置有前轮；后机架上方设置有电池架，下方设置有后轮，电池架通过电池提升油缸设置在后机架后上方；前机架、中机架和后机架之间均通过铰接式结构连接，前机架和后机架还通过转向油缸连接，防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置用于向电气系统提供动力电源。本实用新型可以改善综采工作面环境条件，提高劳动生产效率。

Description

快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备

技术领域

本实用新型涉及一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，属于煤矿井下辅助运输的技术领域。

背景技术

煤矿综采工作面的使用的设备吨位大、体积大，其工作面设备的回撤和安装一直是影响煤炭开采的关键环节，近些年随着无轨胶轮辅助运输支架搬运车的大批使用，逐渐提高了搬家的效率，同时为了绿色矿山建设的需求，一批新能源支架搬运车逐渐在煤矿的搬家倒面过程中应用。

目前，煤矿使用的支架搬运车，其动力来源大都为单一动力源，或采用大功率柴油发动机，或采用大功率防爆铅酸蓄电池，使用大功率柴油机的支架搬运车在搬家过程中造成了煤矿辅助运输大巷和工作面的环境污染；使用大功率防爆铅酸蓄电池支架搬运车解决了工作面环境污染的问题，但是存在续航里程短，从井口到工作面大约20km的路程，需在途中更换一次电池，行驶过程中必须跟随一辆搬运蓄电池的柴油机车辆。蓄电池支架搬运车行驶速度慢，从辅运大巷井口到综采工作面行驶时间把柴油机车辆长将近一倍的时间，由于煤矿辅运大巷尺寸的限制，造成重型车辆行驶时，其余车辆均需跟随重型车辆行驶，因此相比柴油机支架搬运车，使用蓄电池支架搬运车更容易造成了辅运大巷拥堵，给其它车辆带来了不便，逐渐成为了影响煤矿工作效率的制约因素。

实用新型内容

本实用新型克服现有技术存在的不足，针对我国大型煤矿的巷道条件和综采回撤的需求，设计一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，集大功率柴油发动机和大功率防爆蓄电池的优点于一身，即能保证支架搬运车辅运大巷的重载长距离运输，又可减少综采工作面环境的污染，提升综采回撤速度和绿色回撤的要求，改善综采工作面环境条件，提高劳动生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，包括支架搬运车本体、电气系统、传动系统、液压系统、防爆蓄电池装置和混合动力驱动装置；所述支架搬运车本体包括前机架、中机架和后机架，所述前机架前方设置有铲板机构，下方设置有前轮；所述后机架上方设置有电池架，下方设置有后轮，所述电池架通过电池提升油缸设置在后机架后上方，所述电池架用于设置防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置；所述前机架、中机架和后机架之间均通过铰接式结构连接，所述前机架和后机架还通过转向油缸连接以实现转向，所述防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置用于向所述电气系统提供动力电源。

所述混合动力驱动装置包括防爆锂离子蓄电池、防爆发电机和防爆柴油机，所述防爆柴油机的动力输出端与所述防爆发电机连接，所述防爆发电机的电能输出端与所述防爆锂离子蓄电池连接。

所述混合动力驱动装置的重量和安装尺寸与防爆铅酸蓄电池装置相同。

电气系统包括：电控箱、油泵电机、行走电机、油泵变频器和行走变频器，其中油泵变频器和行走变频器装配于电控箱内，分别用于控制油泵电机和行走电机，所述电控箱上设置有用于连接防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置的快插电缆接头。

所述传动系统包括 ：减速器、前驱动桥、后驱动桥、前轮、后轮，驱动减速器用于在行走电机的驱动下带动前驱动桥和后驱动桥转动，从而驱动车辆行驶。

所述液压系统包括倾翻油缸、升降油缸、转向油缸、电池提升油缸、液压绞车、液压泵和液压油箱，油泵电机用于驱动液压泵为整车液压系统提供高压油。

本实用新型的使用方法如下：由煤矿辅助运输井口向下运输设备时，将混合动力驱动装置安装在电池架上，通过混合动力驱动装置为电气系统提供电源；当将设备运输到综采工作面进行液压支架调整时，操作电池提升油缸将安装在电池架上的混合动力驱动装置整体卸下并使快插电缆断开，然后将防爆铅酸蓄电池装置安装至电池架上，通过防爆铅酸蓄电池为电气系统提供电源；当需要支架搬运车搬运设备到地面上时，再次更换动力驱动装置，将混合动力驱动装置再次更换至电池架上。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，通过对支架搬运车本体进行改进，将其设置为前机架，中机架和后机架三段式设计，利用后机架放置动力单元，可以将动力单元独立开来，因此，可以快速更换动力源，利用防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置两种动力源，能实现大巷运输和工作面移动支架工作模式的切换，集大功率柴油发动机和大功率铅酸蓄电池的优点于一身，在辅运大巷行驶时，由混合动力驱动装置通过防爆发电机为整车提供电源，柴油机驱动发电机为防爆锂离子蓄电池充电，锂离子蓄电池驱动行走电机使整车行驶；在综采工作面将铅酸蓄电池代替混合动力驱动装置为为整车提供电源，驱动行走电机使整车行驶，避免了工作面环境污染的问题。两种电源均通过快插电缆和接头与电控箱连接，两种动力源所使用的插头一致。本实用新型采用铰接式车身，四轮驱动，电机采用变频器控制，提升综采回撤速度和绿色回撤的要求，改善综采工作面环境条件，提高劳动生产效率，是十分理想的煤矿井下综采工作面设备安装回撤的无轨辅助运输车。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备的整车正视图；

图2为本实用新型实施例提供的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备的整车俯视图；

图中：1-铲板机构；2-升降架；3-倾翻油缸；4-升降油缸；5-液压绞车；6-前轮；7-前机架；8-行走电机；9-驾驶室；10-转向油缸；11-锁紧杆；12-油泵电机；13-液压油箱；14-中机架；15-液压泵站；16-减速器；17-后轮；18-后机架；19-电池提升油缸；20-电池架；21-快插电缆、接头；22-混合动力驱动装置；23-防爆锂离子蓄电池；24-防爆发电机；25-防爆柴油机；26-防爆铅酸蓄电池装置；27-电控箱；28-前驱动桥；29-后驱动桥。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型根据煤矿井下综采的恶劣环境、设备大吨位、需要长距离运输，设计了快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，该设备设置有动力源切换系统，能实现大巷运输和工作面移动支架工作模式的切换，采用铰接式车身，四轮驱动，电机采用变频器控制，提升综采回撤速度和绿色回撤的要求，改善综采工作面环境条件，提高劳动生产效率，是十分理想的煤矿井下综采工作面设备安装回撤的无轨辅助运输车。

如图1~2所示，本实用新型实施例提供了一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，包括支架搬运车本体、电气系统、传动系统、液压系统、防爆铅酸蓄电池装置26和混合动力驱动装置22；所述支架搬运车本体包括前机架7、中机架14和后机架18，所述前机架2前方设置有铲板机构1，下方设置有前轮6；所述后机架18上方设置有电池架20，下方设置有后轮17，所述电池架20通过电池提升油缸19设置在后机架18后上方，所述电池架20用于设置防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置；所述前机架7、中机架14和后机架18之间的连接均为铰接式结构，此外，所述前机架7和中机架14之间通过转向油缸10连接以实现转向，所述防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置用于向所述电气系统提供动力电能。

具体地，防爆铅酸蓄电池装置26的重量为13吨，可以起直流供电、配重平衡作用。如图2所示，本实施例中，所述混合动力驱动装置22包括防爆锂离子蓄电池23、防爆发电机24和大功率的防爆柴油机25，所述防爆柴油机25的动力输出端与所述防爆发电机24连接，所述防爆发电机24的电能输出端与所述防爆锂离子蓄电池23连接。防爆柴油机25用于驱动防爆发电机24转动，进而为所述防爆锂离子蓄电池23充电，提供大巷运输的长距离能源。具体地，本实施例中，防爆铅酸蓄电池装置26和混合动力驱动装置22的重量、安装尺寸相同，使其可以适应电池架的容纳空间，保证可互换性。在辅运大巷行驶时， 由混合动力驱动装置22通过防爆发电机为整车提供电源，在综采工作面将防爆铅酸蓄电池装置26代替混合动力驱动装置为为整车提供电源，两种电源均通过快插电缆接头21与电控箱连接，两种动力源所使用的插头一致。在重载长距离运输时，由柴油机驱动发电机为防爆锂离子蓄电池充电，锂离子蓄电池驱动行走电机使整车行驶；在综采工作面调整液压支架时，使用铅酸蓄电池更换混合动力驱动装置，依靠铅酸蓄电池驱动行走电机使整车行驶。

具体地，本实施例中，电气系统包括：电控箱27、油泵电机12、行走电机8、油泵变频器和行走变频器，其中油泵变频器和行走变频器装配于电控箱27内，分别用于控制油泵电机12和行走电机8，所述电控箱27上设置有用于连接防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置的快插电缆接头21。本实用新型实施例中，利用变频器调节电机可降低车辆的总体能耗，减少电流冲击，保护电气元件，还可更好地控制电机的转速。

具体地，本实施例中，所述传动系统包括 ：减速器16、前驱动桥28、后驱动桥29、前轮6、后轮15，驱动减速器16用于在行走电机8的驱动下带动前驱动桥28和后驱动桥29转动，进而带动前轮6和后轮17转动，从而驱动车辆行驶。

具体地，本实施例中，所述液压系统包括倾翻油缸3、升降油缸4、转向油缸10、电池提升油缸19、液压绞车5、液压泵15和液压油箱13，油泵电机12用于驱动液压泵15为整车液压系统提供高压油。电池提升油缸19用于提升电池架，电池架用于可拆卸地设置动力源，实现动力源从切换防爆铅酸蓄电池装置26到混合动力驱动装置22的切换。因此，通过电池提升油缸19用于提升电池架，可以保证动力源与地面的距离可根据地形的起伏进行调整。

具体地，本实施例中，铲板机构1通过升降架2与前机架7连接，升降架2通过升降油缸4和侧翻油缸设置在前机架上，实现铲板机构1的升降和侧翻，驾驶舱9设置在前机架后方一侧，行走电机8设置在前机架7的后方中心，液压绞车5设置在行走电机前方，锁紧杆11设置在中机架前方，油泵电机12、液压油箱13、液压泵站15和减速器16均设置在中机架上，也就是说，中机架14主要用于设置液压站，后机架18主要用于放置动力源，使动力源可以独立设置。

本实用新型实施例提供的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备的使用方法如下：由煤矿辅助运输井口向下运输设备时，将混合动力驱动装置安装在电池架20上，通过混合动力驱动装置22为电气系统提供电源，以柴油机驱动电动机发电为整车提供动力；当将设备运输到综采工作面时，操作电池提升油缸19将安装在电池架20上的混合动力驱动装置整体卸下并使快插电缆断开，然后将防爆铅酸蓄电池装置安装至电池架20上，通过防爆铅酸蓄电池26为电气系统提供电源，避免工作面的环境污染；当需要支架搬运车搬运设备到地面上时，再次更换动力驱动装置，将混合动力驱动装置22再次更换至整机上，实现长距离大坡度爬坡，以克服蓄电池续航里程短的缺点。

本实用新型提供了一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，通过对支架搬运车本体进行改进，将其设置为前机架，中机架和后机架三段式设计，利用后机架放置动力单元，可以将动力单元独立开来，因此，可以快速更换动力源，利用防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置两种动力源，能实现大巷运输和工作面移动支架工作模式的切换，集大功率柴油发动机和大功率铅酸蓄电池的优点于一身，在辅运大巷行驶时，由混合动力驱动装置通过防爆发电机为整车提供电源，柴油机驱动发电机为防爆锂离子蓄电池充电，锂离子蓄电池驱动行走电机使整车行驶；在综采工作面将铅酸蓄电池代替混合动力驱动装置为为整车提供电源，驱动行走电机使整车行驶，避免了工作面环境污染的问题。两种电源均通过快插电缆和接头与电控箱连接，两种动力源所使用的插头一致。本实用新型采用铰接式车身，四轮驱动，电机采用变频器控制，提升综采回撤速度和绿色回撤的要求，改善综采工作面环境条件，提高劳动生产效率，是十分理想的煤矿井下综采工作面设备安装回撤的无轨辅助运输车。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，包括支架搬运车本体、电气系统、传动系统、液压系统、防爆铅酸蓄电池装置（26）和混合动力驱动装置（22）；

所述支架搬运车本体包括前机架（7）、中机架（14）和后机架（18），所述前机架（7）前方设置有铲板机构（1），下方设置有前轮（6）；所述后机架（18）上方设置有电池架（20），下方设置有后轮（17），所述电池架（20）通过电池提升油缸（19）设置在后机架（18）后上方，所述电池架（20）用于设置防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置；所述前机架（7）、中机架（14）和后机架（18）之间均通过铰接式结构连接，所述前机架（7）和后机架（18）还通过转向油缸（10）连接以实现转向，所述防爆铅酸蓄电池装置和混合动力驱动装置用于向所述电气系统提供动力电源。

2.根据权利要求1所述的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，所述混合动力驱动装置（22）包括防爆锂离子蓄电池（23）、防爆发电机（24）和防爆柴油机（25），所述防爆柴油机（25）的动力输出端与所述防爆发电机（24）连接，所述防爆发电机（24）的电能输出端与所述防爆锂离子蓄电池（23）连接。

3.根据权利要求1所述的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，所述混合动力驱动装置（22）的重量和安装尺寸与防爆铅酸蓄电池装置（26）相同。

4.根据权利要求1所述的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，电气系统包括：电控箱（27）、油泵电机（12）、行走电机（8）、油泵变频器和行走变频器，其中油泵变频器和行走变频器装配于电控箱（27）内，分别用于控制油泵电机（12）和行走电机（8），所述电控箱（27）上设置有用于连接防爆铅酸蓄电池装置或混合动力驱动装置的快插电缆接头（21）。

5.根据权利要求4所述的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，所述传动系统包括：减速器（16）、前驱动桥（28）、后驱动桥（29）、前轮（6）、后轮（17），驱动减速器（16）用于在行走电机（8）的驱动下带动前驱动桥（28）和后驱动桥（29）转动，从而驱动车辆行驶。

6.根据权利要求4所述的一种快速更换油电动力防爆电源的支架运输设备，其特征在于，所述液压系统包括倾翻油缸（3）、升降油缸（4）、转向油缸（10）、电池提升油缸（19）、液压绞车（5）、液压泵（15）和液压油箱（13），油泵电机（12）用于驱动液压泵（15）为整车液压系统提供高压油。

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