CN102877840B - 一种采煤设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采煤设备，包括液压支架和采煤机；所述采煤机包括截割臂，所述截割臂的前端设有截割头，所述截割臂的后端安装于所述液压支架的底座上。采用这种组合结构，工作过程中液压支架的底座对截割臂起到支撑作用，即采煤机和液压支架共用一个底座，这使得原本分离的液压支架和采煤机组合成为一个集截割、支护为一体的采煤设备。这种结构简化了采煤机的结构，减轻了采煤机的自身重量，减少了采煤设备的制造成本。此外，这种采煤设备能够适应煤矿矿井较复杂的生产环境，可以适用于只有一条巷道的短壁工作面内，也可以将该设备配套布置在煤柱中，与长壁工作面同时推进，具有较为广泛的适用性。

Description

一种采煤设备

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，尤其涉及一种采煤设备。

背景技术

现代煤矿大多数采用综合机械化采煤设备，综合机械化采煤设备通常包括采煤机、输送机和液压支架。液压支架主要用于支撑控制工作面的顶板，隔离采空区，防止矸石进入回采工作面和输送机。采煤机通常包括截割装置和牵引装置，利用截割装置对煤壁进行截割落煤。输送机用于将采煤机截割落下的煤体进行输送。

现有技术中，多个液压支架并排设置，共同支护形成工作面，输送机沿工作面的纵向铺设于液压支架下方的工作面内，输送机的横向两侧设置有导轨，采煤机的牵引装置两侧设置有滑靴。工作过程中，采煤机底部两侧的滑靴与输送机两侧的导轨配合设置，使得采煤机沿输送机的纵向行走，实现截割采煤作业。

然而，上述结构的综合机械化采煤设备在使用过程中具有如下缺陷：

首先，上述采煤机底部的滑靴与输送机的导轨始终配合设置，导致上述设备的制造成本较高；

其次，上述综合机械化采煤设备对复杂地质结构的煤层适应性较差，尤其不适用于短壁工作面煤层和较低煤层的开采；

最后，上述结构的采煤机设备中，采煤机截割头的灵活性不强。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的综合机械化采煤设备进行进一步的优化设计，以降低综合机械化采煤设备的制造成本，提高其适用性和工作灵活性。

发明内容

本发明的目的为提供一种采煤设备，以提高采煤设备的适用性和动作灵活性，并且减小综合机械化采煤设备的制造成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种采煤设备，包括液压支架和采煤机；所述采煤机包括截割臂，所述截割臂的前端设有截割头，所述截割臂的后端安装于所述液压支架的底座上。

优选地，所述截割臂通过连接装置安装于所述液压支架的底座上，所述连接装置包括与所述截割臂水平回转连接的水平旋转机构和与所述截割臂竖直回转连接的竖直旋转机构。

优选地，所述水平旋转机构可以包括固定座、旋转套和第一动力装置，所述固定座与所述底座固定连接，所述旋转套与所述固定座在水平面内回转连接，所述第一动力装置与所述旋转套连接，所述截割臂的后端与所述旋转套连接。

优选地，所述竖直旋转机构可以包括调高千斤顶，所述调高千斤顶的一端与所述旋转套通过销轴铰接，所述调高千斤顶的另一端与所述截割臂通过销轴铰接。

优选地，所述截割臂包括伸缩外管和伸缩内管，所述伸缩内管可伸缩地套装于所述伸缩外管中，所述伸缩外管与所述连接装置连接，所述伸缩内管与所述截割头可旋转连接。

优选地，所述截割臂还包括伸缩千斤顶，所述伸缩千斤顶一端与所述伸缩外管连接，所述伸缩千斤顶另一端与所述伸缩内管连接。

优选地，所述伸缩外管与所述伸缩内管采用花键连接。

优选地，所述伸缩内管的前端还连接有截割头外管，所述截割头外管内设置有驱动所述截割头旋转的第二动力装置，所述第二动力装置与所述截割头连接。

优选地，所述第二动力装置为电机或者马达。

优选地，还包括输送机，所述输送机后端连接有推移连杆，所述推移连杆通过推移千斤顶与所述底座连接。

本发明提供一种采煤设备，其包括液压支架和采煤机；所述采煤机包括截割臂，所述截割臂的前端设有截割头，所述截割臂的后端安装于所述液压支架的底座上。

采用这种组合结构，工作过程中液压支架的底座对截割臂起到支撑作用，即采煤机和液压支架共用一个底座，这使得原本分离的液压支架和采煤机组合成为一个集截割、支护为一体的采煤设备。与现有技术相比，采煤机就可以仅保留截割臂，而省去牵引装置和支撑机构，也无需设计与输送机相配合的滑靴等结构，大大简化了采煤机的结构，减轻了采煤机的自身重量，减少了采煤设备的制造成本。

此外，采用这种结构能够适应煤矿矿井较复杂的生产环境，在铺设综采工作面时，可以在上述采煤设备的两侧分别连接一个单独的液压支架，使三者组成一个设备单元，再通过拼接任意个数的设备单元形成任意长度的工作面。因此，上述设备能够可以适用于只有一条巷道的短壁工作面内，也可以将该设备配套布置在煤柱中，与长壁工作面同时推进，具有较为广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明采煤设备的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

底座1；顶梁2；掩护梁3；连杆4；立柱5；平衡千斤顶6；推移千斤顶7；推移连杆8；固定座9；第一动力装置10；旋转套11；调高千斤顶12；伸缩外管13；伸缩千斤顶14；第二动力装置15；截割头16；减速箱17；伸缩内管18；固定板19；截割头外管20；输送机21。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种采煤设备，该采煤设备能够通过液压支架和采煤机的组合使用减小采煤设备的制造成本，并且增强采煤机的工作灵活性和适应性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，本文中出现的方位词“前”指的是采煤设备工作时靠近截割头16的方向，即图1中从右至左的方向，方位词“后”指的是采煤设备工作时远离截割头16的方向，即图1中从左至右的方向；应当理解，这些方位词的出现是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

请参考图1，图1为本发明所提供采煤设备的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图1所示，本发明提供一种采煤设备，该采煤设备包括液压支架、采煤机和输送机21。液压支架包括底座1，底座1通过两个连杆4与掩护梁3铰接，掩护梁3通过销轴与顶梁2铰接，立柱5通过销轴铰接于顶梁2和底座1之间，平衡千斤顶6通过销轴安装在顶梁2和掩护梁3上，构成支护装置。采煤机包括截割臂，该截割臂的前端设有用于截割煤体的截割头16，截割臂的后端安装于液压支架的底座1上。输送机21通常设置于液压支架的前端、截割头16的下方，用于对煤体进行输送。

采用这种组合结构，工作过程中液压支架的底座1对截割臂起到支撑作用，即采煤机和液压支架共用一个底座1，这使得原本分离的液压支架和采煤机组合成为一个集截割、支护为一体的采煤设备。与现有技术相比，采煤机就可以仅保留截割臂，而省去牵引装置和支撑机构，也无需设计与输送机21相配合的滑靴等结构，大大简化了采煤机的结构，减轻了采煤机的自身重量，减少了采煤设备的制造成本。

此外，采用这种结构能够适应煤矿矿井较复杂的生产环境，在铺设综采工作面时，可以在上述采煤设备的两侧分别连接一个单独的液压支架，使三者组成一个设备单元，再通过拼接任意个数的设备单元形成任意长度的工作面。因此，上述设备可以适用于只有一条巷道的短壁工作面内，也可以将该设备配套布置在煤柱中，与长壁工作面同时推进，具有较为广泛的适用性。

还可以进一步设置上述采煤设备的其他结构。

在另一种具体实施方式中，上述采煤设备的截割臂可以通过连接装置安装于液压支架的底座1上，该连接装置包括与截割臂水平回转连接的水平旋转机构和与截割臂竖直回转连接的竖直旋转机构。

采用这种结构，上述截割臂可以通过水平旋转机构相对于底座1水平回转，截割臂通过竖直旋转机构相对于底座1竖直回转，实现了截割臂相对于底座1的灵活运动，便于截割臂相对于煤壁进行准确定位。

具体的方案中，上述水平旋转机构可以包括固定座9、旋转套11和第一动力装置10，固定座9与底座1固定连接，旋转套11与固定座9在水平面内回转连接，第一动力装置10与旋转套11连接，截割臂的后端与旋转套11连接。

这样，启动第一动力装置10，使其向旋转套11提供动力，能够驱动旋转套11相对于固定座9水平回转，旋转套11带动截割臂整体在水平面内整体转动，从而实现了采煤设备在采煤过程中水平位置的定位。

具体地，上述旋转套11和固定座9可以通过轴承连接，上述旋转套11和固定座9也可以通过回转支承连接，这两种方式都能够简单、方便地实现二者回转连接。此外，上述第一动力装置10可以具体为液压马达或者电机，以实现向旋转套11的动力传递。

另一种具体的方案中，上述竖直旋转机构可以包括调高千斤顶12，调高千斤顶12的一端与旋转套11通过销轴铰接，调高千斤顶12的另一端与截割臂通过销轴铰接。

这样，随着调高千斤顶12的伸长，能够将截割臂的前端绕其后端向上旋转，随着调高千斤顶12的缩短，能够将截割臂的前端绕其后端向下旋转，从而实现了采煤设备在采煤过程中竖直位置的定位，使得上述采煤设备适用于仰采、俯采大于20度的采煤工作面。

更进一步的方案中，上述竖直连接装置还可以包括与截割臂固定连接的固定板19，上述截割臂的后端通过该固定板19间接地与旋转套11连接，上述调高千斤顶12通过该固定板19间接地与截割臂铰接。

采用这种结构，固定板19能够在截割臂与旋转套11之间、截割臂与调高千斤顶12之间起到中间连接的作用，并且对截割臂的连接起到加固的作用，保证截割臂的强度。

还可以进一步设置上述截割臂的具体结构形式。

在另一种具体实施方式中，如图1所示，本发明所提供采煤设备的截割臂可以包括伸缩外管13和伸缩内管18，伸缩内管18可伸缩地套装于伸缩外管13中，伸缩外管13与连接装置连接，伸缩内管18与截割头16可旋转连接。

采用这种结构，在采煤过程中，截割头16相对于伸缩内管18做旋转运动，实现对煤体的截割。更重要的是，在调整截割头16的具***置时，伸缩内套可以相对于伸缩外套向前伸出或者向后缩回，改变截割臂的长度，从而调整伸缩臂前端到煤壁的长度，提高采煤设备在采煤过程的工作适应性和可靠性。

在另一种具体实施方式中，上述截割臂还可以包括伸缩千斤顶14，伸缩千斤顶14一端与伸缩外管13连接，伸缩千斤顶14另一端与伸缩内管18连接。这样，通过控制伸缩千斤顶14的液压油即可实现伸缩外套和伸缩内套的相对伸长或缩短，从而改变截割臂的长度。

在上述结构的基础上，上述伸缩外管13与伸缩内管18可以采用花键连接，这样能够保证伸缩内套相对于伸缩外套只做前后往复直线运动，防止伸缩内套相对于伸缩外套旋转，以保证截割头16的工作稳定性。

在另一种具体实施方式中，上述伸缩内套的前端还可以连接有截割头外管20，截割头外管20内设置有驱动截割头16旋转的第二动力装置15，第二动力装置15与截割头16连接。

采用这种结构，启动第二动力装置15，第二动力装置15就能够为截割头16提供动力，带动截割头16绕截割头外管20旋转，实现对煤体的截割。将第二动力装置15设置于截割头外管20中，既能够对第二动力装置15起到保护作用，防止截割煤体过程中对第二动力装置15造成损伤，并且节省第二动力装置15占用的空间，又能在一定程度上延长截割臂的长度，这使得截割臂具有整体结构紧凑、空间布局合理的优点。

具体地，上述第二动力装置15可以通过减速箱17与截割头16连接，这样，减速箱17能够将第二动力装置15的速度减小之后传递给截割头16，使得截割头16以稳定而较为缓慢的速度进行截割，以保证采煤作业的稳定性。另外，上述截割头外管20与伸缩内管18可以通过螺栓连接的法兰盘固定连接，以保证截割臂的强度。此外，上述第二动力装置15可以为电机或者马达，从而简单、方便地驱动截割头16绕截割头外管20转动。

在另一种具体实施方式中，上述采煤设备的输送机21后端可以连接有推移连杆8，推移连杆8通过推移千斤顶7与液压支架的底座1连接。

采用这种结构，在工作过程中，可以通过设置推移千斤顶7的长度带动推移连杆8向前伸出或者向后缩回，从而带动输送机21向前或者向后移动，实现对输送机21的位置调整，以保证经截割头16截割后的煤体能够较准确地下落至输送机21上，以便更高效率地实现对煤体的输送。

以上对本发明所提供的一种采煤设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种采煤设备，包括液压支架和采煤机；其特征在于，所述采煤机包括截割臂，所述截割臂的前端设有截割头(16)，所述截割臂的后端安装于所述液压支架的底座(1)上；

所述截割臂通过连接装置安装于所述液压支架的底座(1)上，所述连接装置包括与所述截割臂水平回转连接的水平旋转机构和与所述截割臂竖直回转连接的竖直旋转机构；

所述截割臂包括伸缩外管(13)和伸缩内管(18)，所述伸缩内管(18)可伸缩地套装于所述伸缩外管(13)中，所述伸缩外管(13)与所述连接装置连接，所述伸缩内管(18)与所述截割头(16)可旋转连接；

所述截割臂还包括伸缩千斤顶(14)，所述伸缩千斤顶(14)一端与所述伸缩外管(13)连接，所述伸缩千斤顶(14)另一端与所述伸缩内管(18)连接。

2.根据权利要求1所述的采煤设备，其特征在于，所述水平旋转机构包括固定座(9)、旋转套(11)和第一动力装置(10)，所述固定座(9)与所述底座(1)固定连接，所述旋转套(11)与所述固定座(9)在水平面内回转连接，所述第一动力装置(10)与所述旋转套(11)连接，所述截割臂的后端与所述旋转套(11)连接。

3.根据权利要求2所述的采煤设备，其特征在于，所述竖直旋转机构包括调高千斤顶(12)，所述调高千斤顶(12)的一端与所述旋转套(11)通过销轴铰接，所述调高千斤顶(12)的另一端与所述截割臂通过销轴铰接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的采煤设备，其特征在于，所述伸缩外管(13)与所述伸缩内管(18)采用花键连接。

5.根据权利要求4所述的采煤设备，其特征在于，所述伸缩内管(18)的前端还连接有截割头外管(20)，所述截割头外管(20)内设置有驱动所述截割头(16)旋转的第二动力装置(15)，所述第二动力装置(15)与所述截割头(16)连接。

6.根据权利要求5所述的采煤设备，其特征在于，所述第二动力装置(15)为电机或者马达。

7.根据权利要求1-3任一项所述的采煤设备，其特征在于，还包括输送机(21)，所述输送机(21)后端连接有推移连杆(8)，所述推移连杆(8)通过推移千斤顶(7)与所述底座(1)连接。