CN109113756B - 快速更换作业部件的巷道修复机 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下巷道修复技术领域，具体涉及一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的快速更换作业部件的巷道修复机。包括作业装置、快换装置、中间连接部、动力臂部、摆动柱、驾驶台、主机部、行走部以及护罩组件，主机部装配平台上方前部有驾驶台，后部有护罩组件，主机部下方为行走部，主机部最前端设置摆动柱，摆动柱前端设置动力臂部；动力臂部前端设置中间连接部，中间连接部前端设置有快换装置，快换装置前端连接作业装置；可实现起底、破煤、扩帮等多种作业，应用范围广，适应能力强。

Description

快速更换作业部件的巷道修复机

技术领域

本发明属于煤矿井下巷道修复技术领域，具体涉及一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的快速更换作业部件的巷道修复机。

背景技术

生产矿井随着服务年限延长，巷道破坏程度不断增加，失修巷道越来越多。目前煤矿井下使用的巷道维修设备主要有装煤机和破碎机，由于作业部件单一，使用范围窄，工作效率低，无法正常的维修和清理巷道。随着煤矿装备水平的不断提高，机械化巷修更是迫在眉睫，多功能的起底设备的需求也随之增大。

申请号：201510945124.1，公开了一种多功能巷道修复机，包括主机架、工作平台、工作臂、铲板及行走履带；所述工作平台设置在主机架上方，所述工作臂铰接在主机架前方并通过摆动油缸驱动左右摆动，所述铲板铰接在主机架前方下端处，所述铲板与主机架间还设有用于驱动铲板上下运动的液压油缸，所述行走履带设置在主机架下方并带动主机架前进；工作臂可实现左右摆动及360°旋转，末端执行机构可以以灵活的方位角到达各工作面。

申请号：201710358939.9 公开了一种适用于煤矿井下巷道清理、挖掘水沟、卧底破岩、扩帮作业的多功能巷道修复机，包括行走部、机体部、截割总成、钻臂部和液压***，行走机构设置在机体部的下方，截割总成设置在机体部的前端，钻臂部设置在机体部右侧，液压***设置在机体部的尾端。

申请号：201420160876.8公开了一种多功能煤矿巷道修复设备，所述巷道修复设备采用纵向布置，包括工作装置、动臂、主机身、动力部，动臂的一端连接主机身，另一端连接工作装置，动力部连接主机身，为整机提供动力；所述工作装置包括若干工具、以及与快换装置连接的连接机构，巷道修复设备通过动臂的快换装置和连接机构进行更换不同工作装置。

发明内容

本发明的目的在于解决煤矿井下巷道维修设备作业部件单一、使用范围窄、工作效率低、劳动强度大的技术问题，提供一种集破岩、铲运，卧底、清帮等多种作业形式于一体的快速更换作业部件的巷道修复机。

本发明的技术方案是，一种快速更换作业部件的巷道修复机，包括作业装置、快换装置、中间连接部、动力臂部、摆动柱、驾驶台、主机部、行走部以及护罩组件，主机部装配平台上方前部有驾驶台，后部有护罩组件，主机部下方为行走部，主机部最前端设置摆动柱，摆动柱前端设置动力臂部；动力臂部前端设置中间连接部，中间连接部前端设置有快换装置，快换装置前端连接作业装置；所述作业装置包括作业装置本体和快换公头，快换公头位于作业装置本体后部，所述快换装置由锁紧阀、快换母头、钩爪、指示棍组成，快换装置上设有快换母头，快换母头由锁紧阀控制，快换装置上还设有钩爪及指示棍，钩爪与作业装置连接，快换母头和快换公头插接在一起，作业装置本体为破碎锤、横向铣挖滚筒、卧底铲。

所述中间连接部由回转部与支撑部组成，回转部与快换装置相连，支撑部与动力臂部相连；

所述动力臂部由伸缩内管组件、调整轮组件、导向轮组件、伸缩外管组件组成，伸缩内管组件位于伸缩外管组件内部，调整轮组件与导向轮组件对称布置于伸缩外管组件上，内管组件与中间连接部相连，伸缩外管组件后部与摆动柱相连；

所述主机部由尾部组件、副油箱组件、机身、脚踏阀组成，其中尾部组件设置于主机部最后端，副油箱组件设置于主机部平台中部位置，机身设置于主机部底部，所述驾驶台布置于主机部平台前端，脚踏阀设置于主机部前部驾驶台下方；

所述行走机构由履带板、导向轮组件、张紧油缸、履带支撑板、负重轮、驱动轮组件、减速器、行走马达组成，行走机构内后部设有行走马达、行走马达连接减速器，减速器连接驱动轮组件、行走机构内前部设有导向轮组件，张紧油缸固定在行走机构中部，并且连接导向轮组件，在行走机构上侧设有履带支撑板在行走机构下侧设有负重轮，所述的履带板连接导向轮组件驱动轮组件；

主机部设有大臂摆动油缸，所述摆动柱设置于主机部前端，且与大臂摆动油缸相连，摆动柱下侧设有大臂升降油缸，大臂升降油缸连接动力臂部的伸缩外管组件下侧，所述的大臂伸缩油缸位于伸缩外管组件内侧，前端连接伸缩内管组件，快换升降油缸布置于中间连接部的支撑部上，快换摆动油缸布置于中间连接部的回转部上。

本发明具有以下有益效果：本发明所采用的动力臂结构紧凑，传动扭矩大，可实现360度旋转，不仅可以进行垂直的挖掘作业，还可以在水平状态对巷道底部进行清扫，对巷道各边缘死角进行无间隙操作。本发明所采用的快速连接器可实现可伸缩动力臂与作业部件的机械和液压连接，更换作业部件的过程只需几分钟，工作效率高，劳动强度低。本发明使用的作业部件有卧底铲，液压锤，横向切割滚筒，可实现起底、破煤、扩帮等多种作业，应用范围广，适应能力强。本发明所使用的履带行走机构为窄型履带，并采用嵌入式马达和紧凑型齿轮箱驱动，结构紧凑，可以满足狭小空间的劳动作业。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为作业装置结构图

图3为快换装置结构图

图4为中间连接部结构图

图5为动力臂部结构图

图6为主机部结构图

图7为行走机构结构图

图8为巷道修复机运动机构示意图

图9为巷道修复机侧视运动示意图

图10为巷道修复机俯视运动示意图

图11为图3的右视图

图中：1、作业装置；2、快换装置；3、中间连接部；4、动力臂部；5、摆动柱；6、驾驶台；7、主机部；8、行走部；9护罩组件； 21、作业装置本体；22、快换公头；31、锁紧阀；32、快换母头；33、钩爪；34、指示棍；41、回转部；42、支撑部；51、伸缩内管组件；52、调整轮组件；53、导向轮组件；54、伸缩外管组件；61、尾部组件；62、副油箱组件；63、机身；64、脚踏阀；71、履带板；72、导向轮组件；73、张紧油缸；74、履带支撑板；75、负重轮；76、驱动轮组件；77、减速器；81、快换摆动油缸；82、快换升降油缸；83、大臂伸缩油缸；84、大臂升降油缸；85、大臂摆动油缸

具体实施方式

如图1所示意，一种快速更换作业部件的巷道修复机，包括作业装置（1）、快换装置（2）、中间连接部（3）、动力臂部（4）、摆动柱（5）、驾驶台（6）、主机部（7）、行走部（8）以及护罩组件（9），主机部（7）装配平台上方前部有驾驶台（6），后部有护罩组件（9），主机部（7）下方为行走部（8），主机部（7）最前端设置摆动柱（5），摆动柱（5）前端设置动力臂部（4）；动力臂部（4）前端设置中间连接部（3），中间连接部（3）前端设置有快换装置（2），快换装置（2）前端连接作业装置（1）；

作业装置本体（21）为破碎锤、横向铣挖滚筒、卧底铲。可以实现对巷道岩石的破、挖、装等工作。快换公头与快换装置配合使用，实现作业部件快速更换。

如图2所示意所述作业装置（1）包括作业装置本体（21）和快换公头（22），快换公头（22）位于作业装置本体（21）后部，如图3、11所示意，所述快换装置（2）由锁紧阀（31）、快换母头（32）、钩爪（33）、指示棍（34）组成，快换装置（2）上设有快换母头（32），快换母头（32）由锁紧阀（31）控制，快换装置（2）上还设有钩爪（33）及指示棍（34），钩爪（33）与作业装置（1）连接，快换母头（32）和快换公头（22）插接在一起，

作业装置（1）上设有上下两个销轴，钩爪（33）卡住销轴形成连接关系，指示棍（34）的设置是为了方便驾驶员观察快速装置是否处于锁紧状态。

在作业装置（1）的快换公头（22）设有四条快换液压管路有，包括一条进油管、一条回油管、一条卸油管以及一条喷雾水管。

快换母头（32）后与机组液压阀组相连，快换公头（22）与作业装置（1）执行机构相连，从而把两者管路串联至一起。

如图4所示意，所述中间连接部（3）由回转部（41）与支撑部（42）组成，回转部（41）与快换装置（2）相连，支撑部（42）与动力臂部（4）相连；主要与快换装置相连，用于实现机组的二级运动。

如图5所示意，所述动力臂部（4）由伸缩内管组件（51）、调整轮组件（52）、导向轮组件（53）、伸缩外管组件（54）组成，伸缩内管组件（51）位于伸缩外管组件（54）内部，调整轮组件（52）与导向轮组件（53）对称布置于伸缩外管组件（54）上，伸缩 内管组件（51）与中间连接部（3）相连，伸缩外管组件（54）后部与摆动柱（5）相连；

所述摆动柱是机组一级运动的主要载体，它后端与主机部相连，前端与动力臂部相连，可围绕固定在主机部的定位轴为中心，进行左右的摆动。它的两侧与动力臂摆动油缸相连，可以实现动力动力臂部整体的左右摆动，前端底部与动力臂部升降油缸相连，可以实现动力臂部整体升降功能。

所述动力臂部的伸缩运动，是通过套在外管组件里面的内管组件移动来实现的，内管组件内部装配的油缸来提供动力，而内管组件的固定是通过水平及垂直方向各两组的调整轮组件及导向轮组件调节来实现的，比如水平方向，调整轮组件固定在左端，导向轮组件固定在右端，通过两个方向组件内轴承的相互挤压，实现对内管组件某一方向的定位，其中调整轮组件选用的是偏心轴，通过旋转可以改变圆心至边缘的距离，从而起到调节作用，导向轮组件选用的是普通轴，主要起固定作用。

如图6所示意，所述主机部（7）由尾部组件（61）、副油箱组件（62）、机身（63）、脚踏阀（64）组成，其中尾部组件（61）设置于主机部（7）最后端，副油箱组件（62）设置于主机部（7）平台中部位置，机身（63）设置于主机部（7）底部，所述驾驶台（6）布置于主机部（7）平台前端，脚踏阀（64）设置于主机部（7）前部驾驶台（6）下方；

副油箱组件（62）布置于主机部（7）平台中部位置，主要用于注油、测量、回油等功能；机身（63）布置于主机部（7）底部，主要用于储油以及油泵吸油；脚踏阀（64）是控制机组履带行走的。

所述主机部的储油主要分为两部分，一部分位于主机部底部组焊件内形成的机身，70%的油液储存于此，它可以为油泵供油，也可以接液压部件回油，另一部分位于主机部平台的副油箱组件内，储存了其余30%的油液，它主要是从使用及测量功能来进行设计的，可进行注油、油温油温测量等常规工作，而且内部布置有回油过滤器，可以把回油收集过滤后再流回主油箱，两部分油箱通过密封圈来进行密封。

如图7所示意，所述行走部 （8）由履带板（71）、导向轮组件（72）、张紧油缸（73）、履带支撑板（74）、负重轮（75）、驱动轮组件（76）、减速器（77）、行走马达组成，行走部 （8）内后部设有行走马达、行走马达连接减速器（77），减速器（77）连接驱动轮组件（76）、行走部 （8）内前部设有导向轮组件（72），张紧油缸（73）固定在行走部 中部，并且连接导向轮组件（72），在行走部 （8）上侧设有履带支撑板（74）在行走部 （8）下侧设有负重轮（75），所述的履带板（71）连接导向轮组件（72）、驱动轮组件（76）；

其中减速器（77）可以把行走马达传输的转速降低，并增大扭矩；驱动轮组件（76）上连接着减速器，随着减速器（77）的转动而转动；张紧油缸（73）固定在行走机构中部，通过加注黄油，可以把后部的导向轮组件（72）向后推；导向轮组件（72）紧靠着张紧油缸（73），是滑动的，用于把履带板（71）撑紧或防松；履带板（71）由耐磨板拼接而成；履带支撑板（74）布置于行走机构上部，用于防止履带下坠；负重轮（75）布置于行走机构底部，可以分担整机重量。

如图8所示意，主机部（7）设有大臂摆动油缸（85），所述摆动柱（5）设置于主机部（7）前端，且与大臂摆动油缸（85）相连，摆动柱（5）下侧设有大臂升降油缸（84），大臂升降油缸（84）连接动力臂部（4）的伸缩外管组件（54）下侧，所述的大臂伸缩油缸（83）位于伸缩外管组件（54）内侧，前端连接伸缩内管组件（51），快换升降油缸（82）布置于中间连接部（3）的支撑部（42）上，快换摆动油缸（81）布置于中间连接部（3）的回转部（41）上。

其中快换摆动油缸（81）布置于中间连接部（3）的回转部（41）上，可以控制快换装置（2）进行左右摆动；快换升降油缸（82）布置于中间连接部（3）的支撑部（42）上，可以控制快换装置（2）进行上下的移动；大臂伸缩油缸（83）布置于动力臂部（4）的伸缩内管组件（51）内，可以控制动力臂部（4）的伸缩；大臂升降油缸（84）布置于摆动柱（5）与动力臂部（4）之间，可以控制动力臂部（4）进行上下的移动；大臂摆动油缸（85）布置于主机部（7）平台两侧，与摆动柱（5）两端相连，可以控制动力臂部（4）进行左右的摆动。

所述护罩组件（9）布置于主机部平台后部。所述主机部后面的尾部组件，主要用于布置配套设备，包括电机、油泵、电控箱、冷却器以及阀组等。这样设计，一方面是为了方便检修，另一方面是增加配重，使得机组不至于因为重心过分前移而晃抖严重。

如图9、10所示意，机组的运动模式分为两级，第一级是控制大臂之前所有部件的运动，包括升降、摆动以及伸缩三个动作，通过控制固定在摆动柱（5）上大臂升降油缸（84）伸缩，可以使得动力臂部（4）之前所有部件在垂直方向66°范围内上下移动；通过控制固定在主机部（7）两侧大臂摆动油缸（85）伸缩，可以使得动力臂部（4）之前所有部件在水平方向左右回转27°；通过控制固定在伸缩内管组件（51）内的大臂伸缩油缸（83）运动，可以使得动力臂部（4）之前所有部件在行进方向进行1米范围内的伸缩。第二级是控制快换装置（2）及作业装置（1）运动的，包括升降及摆动两个动作，通过控制固定在支撑部（42）上快换升降油缸（82）伸缩，配合一级运动，可以使得快换装置（2）及作业部件（1）在垂直方向80°范围内上下移动；通过控制固定在回转部（41）上快换摆动油缸（81）伸缩，配合一级运动，可以使得快换装置（2）及作业部件（1）在水平方向左右回转30°。

Claims (4)

1.一种快速更换作业部件的巷道修复机，其特征是：包括作业装置（1）、快换装置（2）、中间连接部（3）、动力臂部（4）、摆动柱（5）、驾驶台（6）、主机部（7）、行走部（8）以及护罩组件（9），主机部（7）装配平台上方前部有驾驶台（6），后部有护罩组件（9），主机部（7）下方为行走部（8），主机部（7）最前端设置摆动柱（5），摆动柱（5）前端设置动力臂部（4）；动力臂部（4）前端设置中间连接部（3），中间连接部（3）前端设置有快换装置（2），快换装置（2）前端连接作业装置（1）；

所述作业装置（1）包括作业装置本体（21）和快换公头（22），快换公头（22）位于作业装置本体（21）后部，所述快换装置（2）由锁紧阀（31）、快换母头（32）、钩爪（33）、指示棍（34）组成，快换装置（2）上设有快换母头（32），快换母头（32）由锁紧阀（31）控制，快换装置（2）上还设有钩爪（33）及指示棍（34），钩爪（33）与作业装置（1）连接，快换母头（32）和快换公头（22）插接在一起，在作业装置（1）的快换公头（22）设有四条快换液压管路，包括一条进油管、一条回油管、一条卸油管以及一条喷雾水管，快换母头（32）后与机组液压阀组相连，快换公头（22）与作业装置（1）执行机构相连；

所述中间连接部（3）由回转部（41）与支撑部（42）组成，回转部（41）与快换装置（2）相连，支撑部（42）与动力臂部（4）相连；

所述动力臂部（4）由伸缩内管组件（51）、调整轮组件（52）、导向轮组件（53）、伸缩外管组件（54）组成，伸缩内管组件（51）位于伸缩外管组件（54）内部，调整轮组件（52）与导向轮组件（53）对称布置于伸缩外管组件（54）上，伸缩内管组件（51）与中间连接部（3）相连，伸缩外管组件（54）后部与摆动柱（5）相连；

所述主机部（7）由尾部组件（61）、副油箱组件（62）、机身（63）、脚踏阀（64）组成，其中尾部组件（61）设置于主机部（7）最后端，副油箱组件（62）设置于主机部（7）平台中部位置，机身（63）设置于主机部（7）底部，所述驾驶台（6）布置于主机部（7）平台前端，脚踏阀（64）设置于主机部（7）前部驾驶台（6）下方；

所述行走部 （8）由履带板（71）、导向轮组件（72）、张紧油缸（73）、履带支撑板（74）、负重轮（75）、驱动轮组件（76）、减速器（77）、行走马达组成，行走部 （8）内后部设有行走马达、行走马达连接减速器（77），减速器（77）连接驱动轮组件（76）、行走部 （8）内前部设有导向轮组件（72），张紧油缸（73）固定在行走部 中部，并且连接导向轮组件（72），在行走部 （8）上侧设有履带支撑板（74）在行走部 （8）下侧设有负重轮（75），所述的履带板（71）连接导向轮组件（72）、驱动轮组件（76），履带板（71）由耐磨板拼接而成；

主机部（7）设有大臂摆动油缸（85），所述摆动柱（5）设置于主机部（7）前端，且与大臂摆动油缸（85）相连，摆动柱（5）下侧设有大臂升降油缸（84），大臂升降油缸（84）连接动力臂部（4）的伸缩外管组件（54）下侧，大臂伸缩油缸（83）位于伸缩外管组件（54）内侧，前端连接伸缩内管组件（51），快换升降油缸（82）布置于中间连接部（3）的支撑部（42）上，快换摆动油缸（81）布置于中间连接部（3）的回转部（41）上。

2.根据权利要求1所述的快速更换作业部件的巷道修复机，其特征是：作业装置本体（21）为破碎锤、横向铣挖滚筒、卧底铲。

3.根据权利要求1所述的快速更换作业部件的巷道修复机，其特征是：所述护罩组件（9）布置于主机部平台后部，在主机部后面的护罩组件（9）内设置尾部组件。

4.根据权利要求1所述的快速更换作业部件的巷道修复机，其特征是：根据权利要求1所述的快速更换作业部件的巷道修复机，其特征是：行走机构（8）由履带板（71）为窄型履带。

Images