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CN109403966A - 一种矿用凿装一体机及其使用方法 - Google Patents

一种矿用凿装一体机及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种矿用凿装一体机，包括机体主体、装岩主体和凿岩主体，所述机体主体通过下端的行走履带总成驱动，所述行走履带总成两端设有驱动链轮，所述驱动链轮之间通过连接涨紧总成连接。装岩主体和凿岩主体均可活动的固定在机体主体上部的第一横滑轨和第二横滑轨上实现自由滑动，滑轨底部设置有液压支柱。本发明的一种矿用凿装一体机，提供一种更高效、更实用的凿装一体装置，该装置通过将挖掘式装载机和凿岩台车进行装配组合使用，不但解决了两台设备来回转换占用时间的问题，而且能够实现装岩装置和凿岩装置工作时在水平、垂直、前后三个方向上进行距离调节，避免发生碰撞。

Description

一种矿用凿装一体机及其使用方法
技术领域
本发明公开了一种矿用掘进设备,具体涉及一种矿用凿装一体机。
背景技术
井下掘进中凿眼和出矸石占用时间长是多年来影响煤矿巷道掘进效率和速度的主要原因。为此，为了提高掘进效率很多单位使用凿岩台车和装岩机来解决上述问题，由于井下迎头空间有限，使用凿岩台车和装岩机需要在凿眼和装岩时，两台设备来回转换，因此也占用了很多迎头施工的时间，难以提高掘进效率和速度。
专利CN201620249829.X公开了一种凿装锚一体机。在使用时，钻孔装置和装载装置分别设置在回转台上，由回转台的旋转带动挖掘臂和钻孔臂的旋转，避免了钻孔作业和装载作业时钻孔臂和挖掘臂相互干涉的问题，但是该实用新型无法改变凿岩装置和装岩装置二者的相对位置，无法从水平、垂直、前后三个方向上进行距离调节，避免二者发生碰撞。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种矿用凿装一体机该装置能够实现凿岩装置和装岩装置工作时在水平、垂直、前后三个方向上进行距离调节，避免发生碰撞，能够快捷的进行凿眼和出矸施工，缩短了施工时间，极大的提高了掘进效率。
本发明公开了一种矿用凿装一体机，包括机体主体4、装岩主体2和凿岩主体9，所述机体主体4通过下部的行走履带总成5驱动，所述行走履带总成5两端设有驱动链轮。
优选的，所述装岩主体2和凿岩主体9均可活动的固定在机体主体4上部的滑轨7上，所述滑轨7设置有闭锁装置14，所述闭锁装置14包括弹簧和卡口，所述闭锁装置14的卡口可以旋转，所述闭锁装置对称设置于滑轨7两侧，所述装岩主体2和凿岩主体9的底部两端通过闭锁装置14进行位置固定。
优选的，所述滑轨7的结构为双滑轨，包括第一横滑轨71和第二横滑轨72，所述第一横滑轨71和第二横滑轨72平行布置，所述第一横滑轨71布置在靠近岩壁一侧，所述第二横滑轨72布置在远离岩壁一侧；所述凿岩主体9的底部设置在第一横滑轨71上，所述装岩主体29的底部设置在第二横滑轨72上，所述凿岩主体9的底部、装岩主体29的底部可分别在第一横滑轨71和第二横滑轨72上实现自由滑动；所述第一横滑轨71和第二横滑轨72的中间连接部分别具有凹槽73，所述第一横滑轨71和第二横滑轨72的下部分别设置有支撑机构，所述支撑机构为液压支柱18，所述液压支柱18的数量为4个，所述液压支柱18的顶部分别与所述第一横滑轨71、第二横滑轨72的凹槽73底部固定连接，所述液压支柱18可在上下方向进行活动，从而带动滑轨7一起运动。
优选的，所述液压支柱18的底部设置有竖滑轨19，所述竖滑轨19固定在机体主体4的上表面，所述竖滑轨19与滑轨7成垂直方向布置并沿滑轨7外侧方向进行延伸，所述竖滑轨19设置有闭锁装置14，所述液压支柱18的顶部轴线与凹槽73底部的轴线重合，所述机体主体4上还设置有拉紧装置20，所述拉紧装置20为菱形伸缩结构或连动杆结构，所述拉紧装置的一端分别与第一横滑轨71、第二横滑轨72的外侧的中间部分铰接，所述拉紧装置20的另一端与机体主体4的端线中点铰接，所述机体主体4的端线与滑轨7平行，所述滑轨7的长度与所述机体主体4的端线的长度相同；通过控制所述拉紧装置20，带动液压支柱18的底部沿竖滑轨19滑动。
优选的，所述滑轨7的凹槽73内部的侧壁上设置有位移传感器15，所述位移传感器15还安装有用于将可变电阻电阻变化值计算为位移值的PLC控制器16，所述控制器16上设置用于显示计算出的位移值的显示屏17，所述显示屏17设置在所述滑轨7面对工人操作的一侧，方便工人读取数据，使所述装岩主体2和凿岩主体9的位置更加精确。
优选的，所述凿岩主体9主要包括凿岩摇臂10、凿岩机11、凿岩主体油缸12，所述凿岩主体油缸12一端与凿岩主体9铰接，另一端与凿岩摇臂10铰接；所述凿岩摇臂10一端与凿岩机11铰接，另一端与凿岩主体9铰接。
优选的，所述凿岩主体9上部的凿岩钻机可进行旋转调节，所述凿岩钻机上设有回转油缸，所述回转油缸一端与凿岩摇臂10固定连接，所述回转油缸的转动部连接至所述凿岩钻机，所述回转油缸可带动所述凿岩钻机绕所述回转油缸的轴线转动。
优选的，所述装岩主体2主要包括装岩摇臂6、装岩油缸13、扒斗1，所述扒斗1与装岩摇臂6相连，所述的扒斗1设置于凿装锚一体机前端，所述装岩油缸13铰接在装岩摇臂6上，实现装岩摇臂6上下摆动；通过控制装岩油缸13将破碎的矸石扒到铲板3上，再通过运输机8运出。
优选的，所述凿岩主体油缸12、装岩油缸13为液压油缸。
优选的，所述滑轨7表面材质为金属。
本发明的有益效果是：本发明通过将装岩机和凿装机进行装配组合使用，既解决了凿眼和装岩占用时间较长的问题，同时又解决了两台设备来回转换占用时间的问题。通过在滑轨上设置闭锁、位移传感器，使装岩主体和凿岩主体的位置更加精确，避免凿岩装置和装岩装置工作时在水平方向上发生碰撞，另外液压支柱及其底部滑轨的设置，有效避免了凿岩装置和装岩装置工作时在垂直、前后两个方向上发生碰撞。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明装岩主体结构示意图。
图3为本发明凿岩主体结构示意图。
图4为本发明滑轨侧面结构示意图。
图5为本发明支撑装置的结构示意图。
图中：1、扒斗，2、装岩主体，3、铲板，4、机体主体，5、行走履带总成，6、装岩摇臂，7、滑轨，8、运输机，9、凿岩主体，10、凿岩摇臂，11、凿岩机，12、凿岩主体油缸，13、装岩油缸，14、闭锁装置，15、位移传感器，16、PLC控制器，17、显示屏，18、液压支柱，19、竖滑轨，20、拉紧装置，71、第一横滑轨，72、第二横滑轨，73、凹槽。
具体实施方式
下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
本发明公开了一种矿用凿装一体机，包括机体主体4、装岩主体2和凿岩主体9，所述机体主体4通过下部的行走履带总成5驱动，所述行走履带总成5两端设有驱动链轮。
优选的，所述装岩主体2和凿岩主体9均可活动的固定在机体主体4上部的滑轨7上，所述滑轨7设置有闭锁装置14，所述闭锁装置14包括弹簧和卡口，所述闭锁装置14的卡口可以旋转，所述闭锁装置14的数量为偶数，所述闭锁装置对称设置于滑轨7两侧，所述装岩主体2和凿岩主体9的底部两端通过闭锁装置14进行位置固定，所述装岩主体2和凿岩主体9通过闭锁装置14的相对水平距离可以通过闭锁装置14进行调整，使所述凿岩主体9工作时活动时间、空间与装岩机主体2不重叠，避免发生碰撞。
优选的，所述滑轨7的结构为双滑轨，包括第一横滑轨71和第二横滑轨72，所述第一横滑轨71和第二横滑轨72平行布置，所述第一横滑轨71布置在靠近岩壁一侧，所述第二横滑轨72布置在远离岩壁一侧；所述凿岩主体9的底部设置在第一横滑轨71上，所述装岩主体29的底部设置在第二横滑轨72上，所述凿岩主体9的底部、装岩主体29的底部可分别在第一横滑轨71和第二横滑轨72上实现自由滑动，设置第一横滑轨71和第二横滑轨72可以使所述液压支柱18可以将凿岩主体9与装岩机主体2的水平方向上留有一定空间，实现在水平方向上将二者距离进行调节，进一步避免发生碰撞；所述第一横滑轨71和第二横滑轨72的中间连接部分别具有凹槽73，所述第一横滑轨71和第二横滑轨72的下部分别设置有支撑机构，所述支撑机构为液压支柱18，所述液压支柱18的数量为4个，所述液压支柱18的顶部分别与所述第一横滑轨71、第二横滑轨72的凹槽73底部固定连接，所述液压支柱18可在上下方向进行活动，从而带动滑轨7一起运动，所述液压支柱18可以将凿岩主体9与装岩机主体2的垂直方向上留有一定空间，实现在垂直方向上将二者距离进行调节，进一步避免发生碰撞。
优选的，所述液压支柱18的底部设置有竖滑轨19，所述竖滑轨19固定在机体主体4的上表面，所述竖滑轨19与滑轨7成垂直方向布置并沿滑轨7外侧方向进行延伸，所述竖滑轨19设置有闭锁装置14，所述液压支柱18的顶部轴线与凹槽73底部的轴线重合，所述机体主体4上还设置有拉紧装置20，所述拉紧装置20为菱形伸缩结构或连动杆结构，所述拉紧装置的一端分别与第一横滑轨71、第二横滑轨72外侧的中间部分铰接，所述拉紧装置20的另一端与机体主体4的端线中点铰接，所述机体主体4的端线与滑轨7平行，所述滑轨7的长度与所述机体主体4的端线的长度相同；通过拉紧装置20可以实现液压支柱18同步运动，避免滑轨7由于受力不均发生扭转使导轨变形，有效避免将凿岩主体9与装岩机主体2发生脱轨；通过控制所述拉紧装置20，带动液压支柱18的底部沿竖滑轨19滑动，能够实现在前后方向上将二者距离进行调节，进一步避免发生碰撞。
优选的，所述滑轨7的凹槽73内部的侧壁上设置有位移传感器15，所述位移传感器15还安装有用于将可变电阻电阻变化值计算为位移值的PLC控制器16，所述控制器16上设置用于显示计算出的位移值的显示屏17，所述显示屏17设置在所述滑轨7面对工人操作的一侧，方便工人读取数据，使所述装岩主体2和凿岩主体9的位置更加精确，有效避免装岩主体2和凿岩主体9工作时发生碰撞。
优选的，所述凿岩主体9主要包括凿岩摇臂10、凿岩机11、凿岩主体油缸12，所述凿岩主体油缸12一端与凿岩主体9铰接，另一端与凿岩摇臂10铰接；所述凿岩摇臂10一端与凿岩机11铰接，另一端与凿岩主体9铰接。
优选的，所述凿岩主体9上部的凿岩钻机可进行旋转调节，所述凿岩钻机上设有回转油缸，所述回转油缸一端与凿岩摇臂10固定连接，所述回转油缸的转动部连接至所述凿岩钻机，所述回转油缸可带动所述凿岩钻机绕所述回转油缸的轴线转动。
优选的，所述装岩主体2主要包括装岩摇臂6、装岩油缸13、扒斗1，所述扒斗1与装岩摇臂6相连，所述的扒斗1设置于凿装锚一体机前端，所述装岩油缸13铰接在装岩摇臂6上，实现装岩摇臂6上下摆动；所述三个装岩油缸13尺寸不同，通过控制装岩油缸13将破碎的矸石扒到铲板3上，再通过运输机8运出。
优选的，所述凿岩主体油缸12、装岩油缸13为液压油缸。
优选的，所述滑轨7表面材质为金属。
本发明还提供一种矿用凿装一体机的使用方法，该设备的作业方式分为钻孔作业、装载作业和行走作业，包括以下步骤：
S1：初始状态下使用本发明装置进行凿眼工作，先通过行走履带总成5使整机移动到合适的位置，装岩主体上的扒斗1放低，装岩主体2闭锁，凿岩主体9通过滑轨7调节凿岩机11至岩壁开始凿眼，凿眼过程中通过油缸12调整凿眼的角度和位置完成凿眼作业。
S2：岩壁凿眼完成后，通过行走履带总成5后退机体主体，通过滑轨7后退凿岩主体9。
S3：岩壁放炮后，通过行走履带总成5移动机体主体4前进至岩石位置，凿岩主体9闭锁。扒斗1通过摇臂和油缸的动作把矸石扒到铲板3上，再经过运输机8运出。
S4：在完成一次凿眼和装岩后即完成一个循环，所述装岩和凿眼过程中主体机体4都可以通过行走履带总成5分别进行前后左右调节。在进行装岩和凿眼的过程中，各组支撑臂之间具有一定的活动空间，不会造成两组碰撞的情况。
本发明提供一种更高效、更实用的凿装一体装置，该装置通过将挖掘式装载机和凿岩台车进行装配组合使用，既解决了凿眼和装岩占用时间较长的问题，同时又解决了两台设备来回转换占用时间的问题。通过在滑轨上设置闭锁、位移传感器，使装岩主体和凿岩主体的位置更加精确，避免凿岩装置和装岩装置工作时在水平方向上发生碰撞，另外液压支柱及其底部滑轨的设置，有效避免了凿岩装置和装岩装置工作时在垂直、前后两个方向上发生碰撞。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矿用凿装一体机，其特征在于，包括机体主体、装岩主体和凿岩主体，所述机体主体通过下端的行走履带总成驱动，所述行走履带总成两端设有驱动链轮用以驱动行走履带行走，所述机体主体设置有滑轨，所述装岩主体和凿岩主体均可活动的固定在机体主体上部的滑轨上。
2.根据权利要求1所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述凿岩主体油缸一端与凿岩主体铰接，另一端与凿岩摇臂铰接，所述凿岩摇臂一端与凿岩机铰接，另一端与凿岩主体铰接，所述凿岩主体上部的凿岩钻机可进行旋转调节。
3.根据权利要求1所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述滑轨设置有闭锁装置，所述闭锁装置包括弹簧和卡口，所述闭锁装置的卡口可以旋转，所述闭锁装置对称设置于滑轨两侧。
4.根据权利要求1所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述滑轨包括第一横滑轨和第二横滑轨，所述第一横滑轨和第二横滑轨平行布置，所述第一横滑轨布置在靠近岩壁一侧，所述第二横滑轨布置在远离岩壁一侧，所述凿岩主体的底部设置在第一横滑轨上，所述装岩主体的底部设置在第二横滑轨上，所述第一横滑轨和第二横滑轨的中间连接部分别具有凹槽。
5.根据权利要求4所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述第一横滑轨和第二横滑轨的下部分别设置有液压支柱，所述液压支柱的顶部分别与所述第一横滑轨、第二横滑轨的凹槽底部固定连接。
6.根据权利要求5所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述液压支柱的底部设置有竖滑轨，所述竖滑轨固定在机体主体的上表面，所述竖滑轨与滑轨成垂直方向布置并沿滑轨外侧方向进行延伸，所述竖滑轨设置有闭锁装置，所述液压支柱顶部的轴线与凹槽底部的轴线重合。
7.根据权利要求6所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述机体主体上还设置有拉紧装置，所述拉紧装置的一端分别与第一横滑轨、第二横滑轨的外侧的中间部分铰接，所述拉紧装置的另一端与机体主体的端线中点铰接，所述机体主体的端线与滑轨平行，所述滑轨的长度与所述机体主体的端线的长度相同，通过控制所述拉紧装置，带动液压支柱的底部沿竖滑轨滑动。
8.根据权利要求4所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述凹槽内部的侧壁上设置有位移传感器，所述位移传感器设置有PLC控制器，所述控制器上设置用于显示计算出的位移值的显示屏，所述显示屏设置在所述滑轨的一侧。
9.根据权利要求1所述的矿用凿装一体机，其特征在于，所述装岩主体包括装岩摇臂、装岩油缸和扒斗，所述扒斗与装岩摇臂相连，所述的扒斗设置于凿装锚一体机的前端，所述装岩油缸铰接在装岩摇臂上，通过控制装岩油缸将破碎的矸石扒到铲板上，再通过运输机运出。
10.根据权利要求1至9任一权利要求所述的矿用凿装一体机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：初始状态下使用所述的矿用凿装一体机工作，先通过行走履带总成使整机移动到合适的位置，装岩主体上的扒斗放低，装岩主体闭锁,凿岩主体通过滑轨调节凿岩机至岩壁开始凿眼，凿眼过程中通过油缸调整凿眼的角度和位置完成凿眼作业；
S2：岩壁凿眼完成后，通过行走履带总成后退机体主体，通过滑轨后退凿岩主体；
S3：岩壁放炮后，通过行走履带总成移动机体主体前进至岩石位置，凿岩主体闭锁,扒斗通过摇臂和油缸的动作把矸石扒到铲板上，再经过运输机运出；
S4：在完成一次凿眼和装岩后即完成一个循环。
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