CN110107327B - 清煤装置以及包括其的液压支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清煤装置以及包括其的液压支架，清煤装置包括：支撑架，其设置在液压支架靠近综采工作面一侧，且与液压支架可移动连接；平移驱动机构，其与支撑架连接，平移驱动机构可伸缩，来带动支撑架靠近或远离液压支架；清煤板，其包括顶端和底端，其通过顶端与支撑架可转动连接，以便底端靠近或远离支撑架；转动驱动机构，其相对两端分别与清煤板和支撑架连接，转动驱动机构可伸缩，来带动清煤板的底端靠近或远离支撑架；转动驱动机构和平移驱动机构均与液压支架的乳化液泵站连通，乳化液泵站可驱动转动驱动机构和平移驱动机构动作。本发明提供一种清煤装置以及包括其的液压支架，实现机械化清煤，提高工作效率，缩短工作时间，省时省力。

Description

清煤装置以及包括其的液压支架

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，更具体地，涉及一种清煤装置以及包括其的液压支架。

背景技术

在完成煤矿开采后，需要对综采工作面内设备进行回撤。在回撤作业前，需要将刮板运输机和回撤通道内的支护支架之间的煤块清理干净，以便进行工作面支架拉架、挑梁等操作，然后才能回撤设备。

人工清煤是主要的清煤方式。以300米工作面为例，平均每人清理一台支架宽度区域内的煤块，至少需要180人参与清煤工作，每个区域内约有3～5吨煤，需要3-4小时方能清理干净，工作时间长且效率低，劳动强度大。而且，由于需要大量人员参与清煤，前期准备工作繁杂，安全管理难度大。在清煤过程中，需要频繁启停刮板运输机进行拉煤，否则运输机溜槽会因堆满而无法上煤，但是，大量的人员靠近运输机作业，安全隐患多，风险大。

因此，需要一种清煤装置以及包括其的液压支架，来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种清煤装置以及包括其的液压支架，可直接安装在回撤通道支护支架上，并利用综采工作面乳化液泵站提供的动力，可以实现机械化清煤，提高工作效率，缩短工作时间，省时省力。

基于上述目的本发明提供的一种清煤装置，包括：

支撑架，所述支撑架设置在液压支架靠近综采工作面一侧，且与所述液压支架可移动连接；

平移驱动机构，所述平移驱动机构与所述支撑架连接，所述平移驱动机构可伸缩，来带动所述支撑架靠近或远离所述液压支架；

清煤板，所述清煤板包括顶端和底端，所述清煤板通过所述顶端与所述支撑架可转动连接，以便所述清煤板的所述底端靠近或远离所述支撑架；

转动驱动机构，所述转动驱动机构的相对两端分别与所述清煤板和所述支撑架连接，所述转动驱动机构可伸缩，来带动所述清煤板的所述底端靠近或远离所述支撑架；所述转动驱动机构和所述平移驱动机构均与所述液压支架的乳化液泵站连通，所述乳化液泵站可驱动所述转动驱动机构和所述平移驱动机构动作。

优选地，所述平移驱动机构通过第一管道与所述乳化液泵站的驱动端连通，所述第一管道上设置有用于控制所述平移驱动机构动作的第一换向阀；所述转动驱动机构通过第二管道与所述乳化液泵站的所述驱动端连通，所述第二管道上设置有用于控制所述转动驱动机构动作的第二换向阀。

优选地，所述乳化液泵站的所述驱动端设置有主管道，所述第一管道和所述第二管道均与所述主管道连接，且均通过所述主管道与所述乳化液泵站的所述驱动端连通。

优选地，所述主管道上设置有截止阀和溢流阀，所述截止阀用于控制所述主管道的通断，所述溢流阀用于调节所述主管道内压力。

优选地，所述支撑架包括支撑板和至少一组滑动组件，所述支撑板设置在所述液压支架靠近综采工作面一侧；所述滑动组件包括可配合滑动的滑杆和滑轨，所述滑杆与所述支撑板连接，所述滑轨连接在所述液压支架上，所述平移驱动机构与所述支撑板连接，且可驱动所述支撑板带动所述滑杆沿着所述滑轨往复移动。

优选地，所述滑轨包括固定座和沿着所述固定座长度方向贯通的滑动通道，所述固定座上设置有固定耳座，固定螺栓贯穿所述固定耳座，且将所述固定座固定在所述液压支架上；所述固定座通过所述滑动通道套设在所述滑杆上。

优选地，所述清煤板的所述顶端朝向所述支撑板一侧弯折，且设置有凸出的第一轴套，所述支撑板的顶部朝向所述清煤板一侧弯折，且设置有凸出的第二轴套，所述第一轴套和所述第二轴套相对设置，且通过第一销轴实现铰接连接。

另外，优选地，所述支撑板上设置有第一耳座，所述清煤板朝向所述支撑板一侧表面设置有第二耳座，所述第一耳座和所述第二耳座分别与所述转动驱动机构的相对两端通过销轴实现铰接连接。

本发明还提供一种液压支架，所述液压支架包括如上述的清煤装置。

从上面所述可以看出，本发明提供的清煤装置以及包括其的液压支架，与现有技术相比，具有以下优点：采用清煤装置进行清煤作业，能够降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率，有效缩短工时；而且能够缩减所需的工作人员的数量，解决工作人员多且需频繁启停刮板运输机作业所带来的隐患，降低风险，提升了矿井工作的安全性。清煤装置的实用性强，制作、安装、调试操作简单，具有广泛的推广价值。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明具体实施例中清煤装置的结构示意图。

图2为本发明具体实施例中清煤装置的侧视结构示意图。

图3为图1所示的清煤装置的平移驱动机构及转动驱动机构两者与乳化液泵站连接的示意图。

图4a～4c为本发明具体实施例中支撑架的结构示意图。

图5a～5c为本发明具体实施例中滑轨的结构示意图。

图6a～6b为本发明具体实施例中清煤板的结构示意图。

其中附图标记：

1：液压支架；2：平移驱动机构；3：支撑架；31：支撑板；

32：第二轴套；33：第一耳座；34：通孔；35：滑杆；

36：第三耳座；37：固定座；38：滑动通道；39：固定耳座；

4：转动驱动机构；5：清煤板；51：第二耳座；52：第一轴套；

6：乳化液泵站；61：第一管道；62：第二管道；63：主管道；

64：第一换向阀；65：第二换向阀；66：截止阀；67：压力表；

68：溢流阀；69：双向锁阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1为本发明具体实施例中清煤装置的结构示意图。图2为本发明具体实施例中清煤装置的侧视结构示意图。如图1和图2所示，清煤装置包括：支撑架3、平移驱动机构2、清煤板5和转动驱动机构4。

支撑架3设置在液压支架1靠近综采工作面一侧，且与液压支架1可移动连接。

平移驱动机构2与支撑架1连接，平移驱动机构2可伸缩，来带动支撑架3靠近或远离液压支架1。

清煤板5包括顶端和底端，清煤板5通过顶端与支撑架3可转动连接，以便清煤板5的底端靠近或远离支撑架3。

转动驱动机构4的相对两端分别与清煤板5和支撑架3连接，转动驱动机构4可伸缩，来带动清煤板5的底端靠近或远离支撑架3。转动驱动机构4和平移驱动机构2均与液压支架1的乳化液泵站6连通，乳化液泵站6可驱动转动驱动机构4和平移驱动机2构动作。

乳化液泵站6可驱动平移驱动机构2以及转动驱动机构4伸缩，当平移驱动机构2伸缩时，可带动支撑架3以及清煤板5沿着待清理表面前进或后退；当转动驱动机构4伸缩时，可带动清煤板5绕支撑架3转动，来调节清煤板5的开合度，以便将待清理表面的煤块进行清理。通过乳化液泵站6驱动平移驱动机构2和转动驱动机构4动作，可带动支撑架3和清煤板5进行工作，从而实现将综采工作面内的待清理表面进行清理。整个清煤过程均通过清煤装置完成，能够大大降低工作人员的劳动强度，并且能够提高工作人员的工作效率，有效缩短工时。同时，清煤装置能够缩减所需的工作人员的数量，解决工作人员多且需频繁启停刮板运输机作业所带来的隐患，降低风险，提升矿井工作的安全性。

平移驱动机构2和转动驱动机构4的数量可根据支撑架的面积和重量设定。通常，清煤装置包括至少2组平移驱动机构2和至少2组转动驱动机构4，至少2组平移驱动机构2同步动作，至少2组转动驱动机构4同步动作。在本实施例中，两组平移驱动机构2和两组转动驱动机构4均沿着支撑架的宽度中线对称设置，两组平移驱动机构2之间距离小于两组转动驱动机构4之间距离。

图3为图1所示的清煤装置的平移驱动机构及转动驱动机构两者与乳化液泵站连接的示意图。如图3所示，清煤装置包括：主管道63、第一管道61和第二管道62。

优选地，平移驱动机构2通过第一管道61与乳化液泵站6的驱动端连通，第一管道61上设置有用于控制平移驱动机构2动作的第一换向阀64；转动驱动机构4通过第二管道62与乳化液泵站6的驱动端连通，第二管道62上设置有用于控制转动驱动机构4动作的第二换向阀65。通过第一换向阀64控制平移驱动机构2进行伸缩，通过第二换向阀65控制转动驱动机构4动作，以便提高自动化程度，降低工人操作难度。

在本实施例中，第一换向阀64和第二换向阀65可采用相同的结构，当平移驱动机构2和转动驱动机构4均采用两组时，第一换向阀64和第二换向阀65均可采用但不限于三位四通换向阀。

在本实施例中，第一换向阀64与平移驱动机构2之间还设置有双向锁阀69，平移驱动机构2利用双向锁阀进行锁紧定位，防止转动驱动机构4动作时对平移驱动机构2产生影响。

优选地，乳化液泵站6的驱动端设置有主管道63，第一管道61和第二管道62均与主管道63连接，且均通过主管道63与乳化液泵站6的驱动端连通。通过主管道63可同时向第一管道61和第二管道62输送动力，在第一管道61和第二管道62的叠加段，可减少管道的布置，节约了生产成本。

在本实施例中，主管道63、第一管道61和第二管道62包括但不限于采用胶管。

优选地，主管道63上设置有截止阀66和溢流阀68，截止阀66用于控制主管道63的通断，溢流阀68用于调节主管道63内压力。通过设置截止阀66，可及时控制清煤装置的启停；通过设置溢流阀68，可确保清煤装置的安全运行。

在本实施例中，主管道63上还设置有与溢流阀68配合使用的压力表67，通过压力表67可获知主管道63内的压力值，从而通过溢流阀68调节主管道63内压力。

在本实施例中，根据工作状况要求调整乳化液泵站所需提供的压力，在本实施例中，2组平移驱动机构2及2组转动驱动机构4的动力均来源于综采工作面的乳化液泵站6，乳化液泵站6的压力可选为31.5MPa。

平移驱动机构2及转动驱动机构4均可采用油缸结构；平移驱动机构2即平移油缸可选用一级油缸，伸缩行程可选为1000mm。根据负载情况，平移油缸的推移力需要达到40KN，现场溢流阀68调节压力为15MPa，计算得出平移油缸内径需要达到30mm。转动驱动机构4即转动油缸可选用一级油缸，伸缩行程可选为150mm。同理，根据负载情况，可计算得出转动油缸的内径。

图4a～4c为本发明具体实施例中支撑架的结构示意图。图5a～5c为本发明具体实施例中滑轨的结构示意图。如图4a～4c以及图5a～5c所示，支撑架3包括支撑板31和至少一组滑动组件。

优选地，支撑架3包括支撑板31和至少一组滑动组件，支撑板31设置在液压支架1靠近综采工作面一侧；滑动组件包括可配合滑动的滑杆35和滑轨，滑杆35与支撑板31连接，滑轨连接在液压支架1上，平移驱动机构与支撑板31连接，且可驱动支撑板带动滑杆35沿着滑轨往复移动。通过设置滑动组件引导和限制支撑板31按照预设方向移动，以便提高支撑板31移动的精确度。具体地说，支撑板31用于连接清煤板5、平移驱动机构2和转动驱动机构4。滑杆35在滑轨内可做往复直线滑动。平移驱动机构2带动支撑板31移动时，支撑板31带动滑杆35在滑轨内滑动。通过滑杆35与滑轨的定位作用，能够确保支撑板31沿着预定方向移动，通过滑杆35与滑轨的限位作用，能够确保支撑板31在移动过程中不会发生偏移。

在本实施例中，支撑板31朝向平移驱动机构2的一侧设置有第三耳座36，第三耳座36与驱动机构2的活塞杆可转动连接。支撑板31包括但不限于采用钢板制作，通常支撑板31采用20mm厚普通钢板加工而成，滑杆35包括但不限于直径50mm的Mn13圆钢加工而成，从而提高耐磨性。滑杆35与支撑板31可焊接形成一体结构。

优选地，滑轨包括固定座37和沿着固定座37长度方向贯通的滑动通道38，固定座37上设置有固定耳座39，固定螺栓贯穿固定耳座39，且将固定座37固定在液压支架1上，固定座37通过滑动通道38套设在滑杆35上。固定座37固定在液压支架1上，滑杆35沿着滑动轨道38往复移动，以便使滑杆35以及支撑架3沿着预设方向移动。

滑轨的数量与滑杆35的数量相匹配。在本实施例中，滑轨可为两个，两个滑轨分别固定在液压支架1的大脚上和过道上，滑动通道38的延伸方向指向综采工作面，支撑板31的相对位置设置有两个滑杆35，两个滑杆35插接在两滑轨的滑动通道38内，且可在滑动通道38内往复滑动；固定座37的端口上设置有阻挡滑杆35脱出的限位部。

在本实施例中，固定座37通过钢板焊接成方型件，固定座37相对两侧各设置有两个用来在液压支架1上固定的固定耳座39。固定座37采用方型，滑杆35采用圆杆，滑杆35安装在滑动通道38时，滑杆35与滑动通道38内壁之间存在间隙，以便减少固定座37与滑杆35的接触面积，从而减少阻力，固定座包括但不限于20mm厚的Mn13钢板拼接焊接加工，从而提高耐磨性。

图6a～6b为本发明具体实施例中清煤板的结构示意图。如图6a～6b所示，清煤板5上设置有第二耳座51和第一轴套52。

优选地，清煤板5的顶端朝向支撑板31一侧弯折，且设置有凸出的第一轴套52，支撑板31的顶部朝向清煤板5一侧弯折，且设置有凸出的第二轴套32，第一轴套52和第二轴套32相对设置，且通过第一销轴实现铰接连接。在转动驱动机构4的驱动下，清煤板5可围绕铰接点旋转，以便调节清煤板5的开合度。

在本实施例中，清煤板包括但不限于20mm厚的Mn13钢板拼接焊接加工，从而提高耐磨性。

优选地，支撑板31上设置有第一耳座33，清煤板5朝向支撑板31一侧表面设置有第二耳座51，第一耳座33和第二耳座51分别与转动驱动机构4的相对两端通过销轴实现铰接连接。转动驱动机构4可伸缩，来驱动清煤板5转动，以便调节开合度。转动驱动机构的相对两端均通过铰接连接绕着铰接点进行转动，从而降低驱动难度。

在本实施例中，第一耳座33可设置在支撑板31朝向清煤板5的一侧表面上，第一耳座33与第二耳座51相对设置，转动驱动机构4设置在清煤板5和支撑板31之间，转动驱动机构4的相对两端分别与第一耳座33和第二耳座51可转动连接。

另一种实现方式是，第一耳座33设置在支撑板31背向清煤板5的一侧表面上，支撑板31上设置有用于转动驱动机构4贯穿安装的通孔34，以便转动驱动机构4穿过支撑板31，转动驱动机构4的相对两端分别与第一耳座33和第二耳座51可转动连接。

下面进一步介绍清煤装置的使用过程。

清煤装置在进行清煤时，可将待清煤推向溜槽，后续再将溜槽内的煤清理。首先，乳化液泵站6驱动平移驱动机构2伸长，可带动支撑架3向综采工作面一侧移动，支撑板31可将待清理表面的煤块推向溜槽方向，当支撑板31移动至预定位置时，例如支撑板31距离溜槽100mm，支撑板31停止移动。其次，乳化液泵站6驱动转动驱动机构4伸缩，可驱动清煤板5绕着支撑架3顶端转动，清煤板5在转动过程中，既有水平方向位移又有垂直方向位移，清煤板5的水平方向位移可将煤块推向溜槽内，清煤板5的垂直方向位移可让清煤板5跨过溜槽边，而不与溜槽相互干涉。最后，乳化液泵站6驱动平移驱动机构2收回，来复位支撑架3，并完成一次清煤作业循环。一旦煤量较大时，可控制乳化液泵站6驱动平移驱动机构2反复伸缩以及转动驱动机构4反复伸缩，直至完成全部作业，将平移驱动机构2和转动驱动机构4全部收回，清煤装置中的清煤板5和支撑架3均处于收回状态。

本发明还提供一种液压支架，液压支架包括如上述的清煤装置。液压支架采用清煤装置进行清煤作业，能够降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率，有效缩短工时；而且能够缩减所需的工作人员的数量，解决工作人员多且需频繁启停刮板运输机作业所带来的隐患，降低风险，提升矿井工作的安全性。清煤装置的实用性强，制作、安装、调试操作简单，具有广泛的推广价值。

下面进一步介绍液压支架的制作和使用过程。

首先，在液压支架1入井前，在液压支架1的支架底座和行人通道上均按照尺寸关系焊接4条固定螺栓以及1组连接座，固定螺栓用于固定清煤装置的滑轨，连接座用于安装平移驱动机构2。其次，在车间完成支撑架3、清煤板5制作，按照与乳化液泵站6连接的关系，准备平移驱动机构2、转动驱动机构4、第一换向阀64、第二换向阀65、截止阀66、压力表67、溢流阀68、双向锁阀69、主管道63、第一管道61和第二管道62等部件。再次，除轨道及平移驱动机构2以外，清煤装置的其他部分在地面上完成组装；在液压支架1移动到综采工作面后，将清煤装置放置在液压支架1侧面；再次，将两组滑轨分别通过滑动通道38套设在支撑架3的两个滑杆35上，依次将滑轨的固定耳座39固定在液压支架1上的固定螺栓上，清煤装置随滑轨一起安装在液压支架1上，将两组平移驱动机构2的活塞缸依次与液压支架1上的连接座连接，调整平移驱动机构2伸缩量后，将平移驱动机构2的活塞杆头与支撑板31上的第三耳座36连接，清煤装置安装完成；最后，平移驱动机构2通过第一管道61与主管道63连通，转动驱动机构4通过第二管道62与主管道63连通，主管道63与乳化液泵站6连接，完成动力源的安装；然后，将截止阀66、压力表67、溢流阀68依次安装在主管道63上，第一换向阀64和第二换向阀65分别安装在第一管道61和第二管道62上，同时在第一管道61上安装双向锁阀69；然后，测试清煤装置的各个部件工作是否正常、可靠，有无卡阻现象，若无，则可进行正常清煤作业。

在清煤工作时，乳化液泵站的高压液6先驱动平移驱动机构2带动支撑架3向综采工作面方向推出，将煤块推向溜槽方向，靠近溜槽时，然后，乳化液泵站6的高压液6再驱动转动驱动机构4带动清煤板5向上翻转，使煤块再次涌向溜槽内；如果遇到煤量较大的情况时，可以反复短距离步进的方式推动支撑架3，然后用清煤板5将煤块推出，然后收回清煤板5再进一步推进，多次重复后直至完成全部的清煤作业。

从上面的描述和实践可知，本发明提供的清煤装置以及包括其的液压支架，与现有技术相比，具有以下优点：采用清煤装置进行清煤作业，能够降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率，有效缩短工时；而且能够缩减所需的工作人员的数量，解决工作人员多且需频繁启停刮板运输机作业所带来的隐患，降低风险，提升矿井工作的安全性。清煤装置的实用性强，制作、安装、调试操作简单，具有广泛的推广价值。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种清煤装置，其特征在于，包括：

支撑架，所述支撑架设置在液压支架靠近综采工作面一侧，且与所述液压支架可移动连接；

平移驱动机构，所述平移驱动机构与所述支撑架连接，所述平移驱动机构可伸缩，来带动所述支撑架靠近或远离所述液压支架；

所述支撑架包括支撑板和至少一组滑动组件，所述支撑板设置在所述液压支架靠近综采工作面一侧；所述滑动组件包括可配合滑动的滑杆和滑轨，所述滑杆与所述支撑板连接，所述滑轨连接在所述液压支架上，所述平移驱动机构与所述支撑板连接，且可驱动所述支撑板带动所述滑杆沿着所述滑轨往复移动；

所述支撑板与所述滑杆垂直设置，所述支撑板在竖直面内包括上端和下端；

清煤板，所述清煤板包括顶端和底端，所述清煤板通过所述顶端的端部与所述支撑板的所述上端的端部可转动连接，以便所述清煤板的所述底端靠近或远离所述支撑板；

转动驱动机构，所述转动驱动机构的相对两端分别与所述清煤板和所述支撑板连接，且分别靠近所述清煤板的所述顶端和所述支撑板的所述下端，所述转动驱动机构可伸缩，来带动所述清煤板的所述底端靠近或远离所述支撑板；所述转动驱动机构和所述平移驱动机构均与所述液压支架的乳化液泵站连通，所述乳化液泵站可驱动所述转动驱动机构和所述平移驱动机构动作；

所述乳化液泵站驱动所述转动驱动机构伸缩，可驱动所述清煤板绕着所述支撑板的所述上端的端部转动，所述清煤板在转动过程中，既有水平方向位移又有垂直方向位移，所述清煤板的水平方向位移可将煤块推向溜槽内，所述清煤板的垂直方向位移可让所述清煤板跨过溜槽边，而不与溜槽相互干涉；

所述滑轨包括固定座和沿着所述固定座长度方向贯通的滑动通道，所述固定座上设置有固定耳座，固定螺栓贯穿所述固定耳座，且将所述固定座固定在所述液压支架上；所述固定座通过所述滑动通道套设在所述滑杆上；

所述清煤板的所述顶端朝向所述支撑板一侧弯折，且设置有凸出的第一轴套，所述支撑板的顶部朝向所述清煤板一侧弯折，且设置有凸出的第二轴套，所述第一轴套和所述第二轴套相对设置，且通过第一销轴实现铰接连接；

所述支撑板上设置有第一耳座，所述清煤板朝向所述支撑板一侧表面设置有第二耳座，所述第一耳座和所述第二耳座分别与所述转动驱动机构的相对两端通过销轴实现铰接连接。

2.根据权利要求1所述的清煤装置，其特征在于，

所述平移驱动机构通过第一管道与所述乳化液泵站的驱动端连通，所述第一管道上设置有用于控制所述平移驱动机构动作的第一换向阀；所述转动驱动机构通过第二管道与所述乳化液泵站的所述驱动端连通，所述第二管道上设置有用于控制所述转动驱动机构动作的第二换向阀。

3.根据权利要求2所述的清煤装置，其特征在于，

所述乳化液泵站的所述驱动端设置有主管道，所述第一管道和所述第二管道均与所述主管道连接，且均通过所述主管道与所述乳化液泵站的所述驱动端连通。

4.根据权利要求3所述的清煤装置，其特征在于，

所述主管道上设置有截止阀和溢流阀，所述截止阀用于控制所述主管道的通断，所述溢流阀用于调节所述主管道内压力。

5.一种液压支架，其特征在于，所述液压支架包括如权利要求1至4任一项所述的清煤装置。

Images