CN116446872B - 一种多自由度矿产开采装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多自由度矿产开采装置，包括车体以及设置于车体上用于转运矿物的输送机构，还包括粉碎机构，所述粉碎机构与所述车体之间设置有液压马达关节臂机构；所述液压马达关节臂机构上设置有锁定机构，所述锁定机构用于在所述粉碎机构粉碎作业时锁定所述液压马达关节臂机构。本发明提供的一种多自由度矿产开采装置，通过在液压马达上增设锁定机构，在进行采矿作业时，一方面锁定机构可以通过弹簧缓冲在采矿作业时产生的冲击载荷，另一方面锁定机构可以对粉碎机构进行支撑，从而可以进一步降低采矿时的巨大载荷，从而在锁定机构的作用下使得液压马达关节臂可以实现采矿作业，并且避免了液压缸执行臂的不足之处。

Description

一种多自由度矿产开采装置

技术领域

本发明涉及矿产开采领域，具体涉及一种多自由度矿产开采装置。

背景技术

采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。多自由度矿产开采装置是矿产开采的一种新兴手段，其具有较高的灵活性而被广泛使用。

如申请号为201410466684.4，申请日为2014.09.12，名称为《一种采矿机》的发明专利，包括车架，所述车架限定纵向轴线；悬臂，所述悬臂包括第一端和第二端，所述第一端被联接至所述车架，其中所述悬臂被可操作地联接至所述车架以绕第一轴线枢转，所述第一轴线横向于所述纵向轴线；和截割头部，所述截割头部被联接至所述悬臂的所述第二端，其中所述截割头部被可操作地联接至所述悬臂以绕滚筒旋转轴线并且绕滚转轴线旋转，所述滚转轴线不同于所述纵向轴线、所述第一轴线和所述滚筒旋转轴线；其中所述截割头部被构造成在所述车架保持静止的同时沿所述滚转轴线延伸到开采面中。

现有技术中，粉碎机构均由液压缸执行臂安装在车体上，矿山井下高粉尘、泥浆、岩浆、空气中腐蚀性气体含量高、环境恶劣，对于液压缸的活塞杆镀铬质量要严格，液压杆锈蚀后就会使密封件失效而漏油，在理论上，液压马达关节臂没有上述的问题能够较为完美的适配，但是采矿时一直具有巨大的冲击载荷，而液压马达无法长期常态化应对这种冲击载荷，导致若使用液压马达关节臂则使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度矿产开采装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多自由度矿产开采装置，包括车体以及设置于车体上用于转运矿物的输送机构，还包括粉碎机构，所述粉碎机构与所述车体之间设置有液压马达关节臂机构；

所述液压马达关节臂机构上设置有锁定机构，所述锁定机构用于在所述粉碎机构粉碎作业时锁定所述液压马达关节臂机构。

上述的多自由度矿产开采装置，所述液压马达关节臂机构包括第一驱动源、第二驱动源以及第三驱动源，所述第一驱动源通过支座安装于车体上，所述第二驱动源与第三驱动源外部分别安装有第一壳体和第二壳体，所述第一驱动源、第二驱动源以及第三驱动源输出端分别固接有第一转筒、第二转筒以及第三转筒，所述第一转筒与第一壳体之间固接有第一关节臂，所述第二转筒与第二壳体之间固接有第二关节臂，所述粉碎机构固接于第三转筒上。

上述的多自由度矿产开采装置，所述第一关节臂与所述第二关节臂均采用复合式结构，也即第一关节臂与第二关节臂均包括套筒以及滑杆，所述滑杆与所述套筒内侧壁滑动连接，且所述滑杆与所述套筒之间设置有缓冲弹簧。

上述的多自由度矿产开采装置，所述锁定机构包括锁定杆以及环形卡板，所述锁定杆固接于所述套筒上，所述环形卡板固接于所述第二转筒和所述第三转筒上，所述环形卡板位于所述锁定杆的运动行程上。

上述的多自由度矿产开采装置，所述粉碎机构包括粉碎辊、安装架以及用于提供粉碎辊旋转动力的驱动组件，所述安装架上开设有避让槽，所述粉碎辊通过轴承设置于避让槽内，所述轴承上固接有滑块，所述避让槽内侧壁开设有与所述滑块相适配的滑槽，所述滑槽内弹性连接有第一楔形块，所述滑块与所述第一楔形块抵接。

上述的多自由度矿产开采装置，所述驱动组件包括驱动电机以及传动轮，所述安装架上固接有外壳，所述驱动电机设置于所述外壳上，所述外壳上还固接有两个固定环，两个所述固定环内均转动连接有传动轴，两个所述传动轮分别固接于两个所述传动轴上，且两个所述传动轮之间通过传动带连接，其中一个所述传动轮与所述驱动电机的输出轴固接。

上述的多自由度矿产开采装置，所述驱动组件还包括第一同步轮、第二同步轮以及第三同步轮，所述第一同步轮与所述第三同步轮分别固接于两个传动轴上，所述粉碎辊上固接有连接轴，两个所述第二同步轮均通过轴承设置于所述连接轴上，所述第一同步轮与第二同步轮分别与两个第二同步轮通过传动带连接。

上述的多自由度矿产开采装置，所述外壳上滑动连接有移动块，所述移动块上固接有旋转架，所述连接轴外侧壁滑动连接有转盘，所述转盘与所述旋转架转动连接，所述转盘两侧均固接有第一摩擦部，两个所述第二同步轮上与第一摩擦部位置向对应的设置有第二摩擦部，所述移动块一侧设置有用于提供所述移动块动力的往复移动组件。

上述的多自由度矿产开采装置，所述第一同步轮与第二同步轮之间以及第三同步轮与第二同步轮之间均设置有张紧组件，所述张紧组件包括张紧轮，所述张紧轮与所述第一同步轮、第二同步轮以及第三同步轮之间均设置有连杆。

上述的多自由度矿产开采装置，所述张紧轮上设置有位移传感器，所述位移传感器与所述往复移动组件电连接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种多自由度矿产开采装置，通过在液压马达上增设锁定机构，在进行采矿作业时，一方面锁定机构可以通过弹簧缓冲在采矿作业时产生的冲击载荷，另一方面锁定机构可以对粉碎机构进行支撑，从而可以进一步降低采矿时的巨大载荷，从而在锁定机构的作用下使得液压马达关节臂可以实现采矿作业，并且避免了液压缸执行臂的不足之处。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的外部整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的外壳内部整体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的外部侧视结构示意图；

图4为图3中a-a处局部剖视图(也即粉碎辊处于第一位置时第二楔形块的连接示意图)；

图5为粉碎辊处于第二位置时第二楔形块的连接示意图；

图6为本发明另一实施例提供的外部俯视结构示意图；

图7为图6中b-b处局部剖视图；

图8为本发明另一实施例提供的第二同步轮与连接轴连接结构示意图；

图9为本发明另一实施例提供的旋转架与转盘的***结构示意图；

图10为本发明实施例提供的套筒与滑杆连接结构剖视图；

图11为图1中A处局部放大图。

附图标记说明：

1、车体；2、输送机构；3、粉碎机构；4、液压马达关节臂机构；5、粉碎辊；6、齿刀；7、安装架；8、避让槽；8.1、滑槽；8.2、升降槽；8.3、滑轨；9、滑块；10、第一楔形块；11、第一弹簧；12、驱动组件；13、驱动电机；14、传动轮；15、外壳；15.1、第二移动槽；16、固定环；17、传动轴；18、第一同步轮；19、第二同步轮；20、第三同步轮；21、连接轴；22、移动块；22.1、凸部；22.2、延伸部；22.3、第一移动槽；22.4、连接部；23、旋转架；24、转盘；25、第一摩擦部；26、第二摩擦部；27、往复移动组件；28、限位块；29、限位槽；30、张紧组件；31、张紧轮；32、连杆；33、第一搭接板；34、第二弹簧；35、空腔；36、第二搭接板；37、滑套；38、第二楔形块；39、第三弹簧；40、锁定机构；41、第一驱动源；42、第二驱动源；43、第三驱动源；44、支座；45、第一壳体；46、第二壳体；47、第一转筒；48、第二转筒；49、第三转筒；50、第一关节臂；51、第二关节臂；52、套筒；53、滑杆；54、缓冲弹簧；55、锁定杆；56、环形卡板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参照图1-11，本发明实施例提供一种多自由度矿产开采装置。

一种多自由度矿产开采装置，包括车体1以及设置于车体1上用于转运矿物的输送机构2，还包括粉碎机构3，所述粉碎机构3与所述车体1之间设置有液压马达关节臂机构4；所述液压马达关节臂机构4上设置有锁定机构40，所述锁定机构40用于在所述粉碎机构3粉碎作业时锁定所述液压马达关节臂机构4。

具体的，本实施例提供的粉碎机构3优选旋转击打矿壁的方式对如煤炭以及各类硬度较低的矿石进行开采，车体1优选履带式车体，输送机构2优选电机驱动输送带运送矿物，液压马达关节臂机构4优选两个，分别关于车体对称设置，用于调整粉碎机构3的垂直高度以及使用角度，增加了粉碎机构3的粉碎范围，此上均为现有技术，不赘述，本发明的创新点之一在于提供一个用于在所述粉碎机构粉碎作业时锁定所述液压马达关节臂机构4的锁定机构40，在粉碎机构3作业时，由于车体1需要配合着粉碎机构3向前移动，因此粉碎机构3会与矿壁之间产生一个挤压力，此挤压力会使得锁定机构40工作，如此设置的作用在于，锁定机构40可以通过卡接的方式对液压马达关节臂机构4的输出端进行支撑，避免冲击载荷直接作用于其驱动源，从而增加装置的使用寿命。

优选的，所述液压马达关节臂机构4包括第一驱动源41、第二驱动源42以及第三驱动源43，所述第一驱动源41通过支座44安装于车体1上，所述第二驱动源42与第三驱动源43外部分别安装有第一壳体45和第二壳体46，所述第一驱动源41、第二驱动源42以及第三驱动源43输出端分别固接有第一转筒47、第二转筒48以及第三转筒49，所述第一转筒47与第一壳体45之间固接有第一关节臂50，所述第二转筒48与第二壳体46之间固接有第二关节臂51，所述粉碎机构3固接于第三转筒49上，具体的，驱动源均优选液压马达，第一驱动源41用于调整第一转筒47的角度，由于第一转筒47与第一壳体45之间通过第一关节臂50固接，从而可以调整第一关节臂50以及第一壳体45的角度，第二驱动源42用于调整第二转筒48的角度，由于第二转筒48与第二壳体46之间通过第二关节臂51固接，从而可以调整体第二壳体46的角度，第三驱动源43用于调整第三转筒49的角度，由于粉碎机构3固接于第三转筒49上，从而调整粉碎机构3的使用角度，实现了粉碎机构3的灵活调节。

进一步的，所述第一关节臂50与所述第二关节臂51均采用复合式结构，也即第一关节臂50与第二关节臂51均包括套筒52以及滑杆53，所述滑杆53与所述套筒52内侧壁滑动连接，且所述滑杆53与所述套筒52之间设置有缓冲弹簧54，具体的，缓冲弹簧54的一端与套筒52内底壁固接，另一端固接于滑杆53上，且滑杆53与套筒52之间设置有限位结构(图中未示出)，使得滑杆53与套筒52之间不会脱离，如此设置的作用在于，在粉碎机构3接触到矿壁时，矿壁对粉碎机构3产生的作用力会使得滑杆53沿着套筒52内壁滑动并且会压缩缓冲弹簧54，缓冲弹簧54在粉碎机构3进行采矿作业时会提供一个缓冲作用，减少了驱动源受到的作用力，可以有效避免驱动源受到损坏。

进一步的，所述锁定机构40包括锁定杆55以及环形卡板56，所述锁定杆55固接于所述套筒52上，所述环形卡板56固接于所述第二转筒45和所述第三转筒49上，且分别与第二转筒45和第三转筒49同轴设置，所述环形卡板56位于所述锁定杆55的运动行程上，具体的，锁定杆55近似“L”状，其短边的一端固接于套筒52上，环形卡板56近似齿轮状，其表面设置有多个卡槽，在滑杆53沿着套筒52内壁滑动压缩缓冲弹簧54的同时，锁定杆55长边的一端会***到卡槽内部，使得环形卡板56无法转动，从而实现驱动源的自动锁定，并且锁定杆55可以对环形卡板56起到一个支撑作用，由于环形卡板56通过转筒与液压马达固定连接，从而可以对液压马达的输出端起到一个支撑作用，在液压马达输出端受到较大的冲击载荷时，锁定杆55与卡槽可以承担一部分，从而进一步缓冲了液压马达输出端受到的作用力。

进一步的，在需要再次调整粉碎机构3的使用角度时，控制车体1远离矿壁，从而使得矿壁对粉碎机构3的作用力消失，此时缓冲弹簧54的弹力被释放，使得滑杆53沿着套筒52内壁反向滑动，从而使得锁定杆55与卡槽的卡接效果解除，也即锁定机构40的作用效果消失，从而使得关节臂的可以自由转动。

优选的，所述粉碎机构3包括粉碎辊5、安装架7以及用于提供粉碎辊5旋转动力的驱动组件12，所述安装架7上开设有避让槽8，所述粉碎辊5通过轴承设置于避让槽8内，所述轴承上固接于一滑块9上，所述避让槽8内侧壁开设有与所述滑块9相滑动适配的滑槽8.1，所述滑槽8.1内弹性连接有第一楔形块10，所述滑块9与所述第一楔形块10抵接，具体的，所述粉碎辊5为圆筒状，且所述粉碎辊5上固接有齿刀6，也即齿刀6固接于粉碎辊5的外表面，所述齿刀6与所述粉碎辊5呈倾斜设置，也即齿刀6的中心轴线并不与粉碎辊5的中心轴线相交，如此设置的作用在于，使得齿刀6可以垂直与矿物接触，从而可以增加矿物的开采效率，安装架7呈“冂”字状，避让槽8优选腰形槽(也即槽的两端呈弧形，中间段呈直线形，与腰型孔的外形相同)且具有两个，分别设置于安装架7的两端，粉碎辊5两端均设置有延伸部，也即轴承的内圈套设于两个延伸部上，滑块9固接于轴承外圈的上下两侧，也即避让槽8上下侧壁均开设有滑槽8.1，避让槽8的槽壁上内开设有与第一楔形块10相适配的升降槽8.2，第一楔形块10可以沿着升降槽8.2上下移动，且第一楔形块10与升降槽8.2之间设置有第一弹簧11，第一弹簧11一端与升降槽8.2内壁固接，另一端与第一楔形块10固接，如此设置的作用在于，正常开采情况下，第一弹簧11呈自然伸展状态，此时第一楔形块10的楔形面处于升降槽8.2外部进入避让槽8内以抵接轴承外圈或者滑块9，提升其稳定性，当齿刀6与硬石撞击时产生的巨大反作用力导致粉碎辊5后移时，粉碎辊5会带动轴承以及滑块9沿着滑槽8.1水平后移，从而带动滑块9与第一楔形块10的楔形面接触并挤压，当此作用力大于多个第一弹簧11弹力之和时，从而使得第一楔形块10收缩到升降槽8.2内部，此时多个第一弹簧11均被压缩，滑块9沿着第一楔形块10表面滑动，从而使得粉碎辊5后移，为齿刀6与硬石撞击提供了一个缓冲区间。

优选的，所述驱动组件12包括驱动电机13以及传动轮14，所述安装架7上固接有外壳15，所述驱动电机13设置于所述外壳15上，所述外壳15上还固接有两个固定环16，两个所述固定环16内均转动连接有传动轴17，两个所述传动轮14分别固接于两个所述传动轴17上，且两个所述传动轮14之间通过传动带连接，其中一个所述传动轮14与所述驱动电机13的输出轴固接，具体的，驱动组件12均设置于外壳15内部，传动带优选同步带也可以是链条，对应的传动轮14可以是同步轮或者齿轮，固定环16底端为直杆状，直杆顶端固接有与传动轴17相适配的圆环，使得传动轴17可以在圆环内转动，如此设置的作用在于，启动驱动电机13，驱动电机13带动其中一个传动轮14转动，在传动带的作用下，可以使得两个传动轮14以同样的速度和方向转动，使得驱动电机13具有两个同样转速和方向的输出轴。

进一步的，所述驱动组件12还包括第一同步轮18、第二同步轮19以及第三同步轮20，所述第一同步轮18与所述第三同步轮20分别固接于两个传动轴17上，所述粉碎辊5上固接有连接轴21，两个所述第二同步轮19均通过轴承设置于所述连接轴21上，所述第一同步轮18与第三同步轮20分别与两个第二同步轮19通过传动带连接，具体的，连接轴21固接于其中一个延伸部上，两个传动轴17的一端各固接有一传动轮14，另一端分别固接有第一同步轮18和第三同步轮20，且其中一个传动轴17同轴线固接于驱动电机13的输出轴上，所述第一同步轮18的径向尺寸大于第二同步轮19的径向尺寸，所述第二同步轮19的径向尺寸大于所述第三同步轮20的径向尺寸，如此设置的作用在于，驱动组件12设置有两个传动路径，驱动电机13带动两个传动轮14转动，两个传动轮14转动的转动使得两个传动轴17转动，两个传动轴17分别带动第一同步轮18以及第三同步轮20同时以同样的速度转动，其中第三同步轮20通过同步带带动一个第二同步轮19转动，这是其中一条传动路径，另一条传动路径为第一同步轮18带动另一个第二同步轮19转动，也即两条传动路径的中间轮系分别为第一同步轮18以及第三同步轮20，而第一同步轮18以及第三同步轮20的大小不同，因此，当第一同步轮18带动的第二同步轮19转动时产生一个加速效果，从而使得该第二同步轮19加速旋转，而由第三同步轮20带动的第二同步轮19由于第三同步轮20径向尺寸小于第一同步轮18，可以增加该第二同步轮19的扭矩更大，转速更小。

进一步的实施例中，所述外壳15上滑动连接有移动块22，所述移动块22上固接有旋转架23，所述连接轴21外侧壁滑动连接有转盘24，如连接轴21设置有轴向键，转盘24上设置有滑动槽，转盘24通过滑动槽滑动连接于连接轴21上，也即转盘24会跟随连接轴21的同时能够相对转轴轴向移动，所述转盘24与所述旋转架23转动连接，所述转盘24两侧各固接有第一摩擦部25，两个所述第二同步轮19上与第一摩擦部25位置向对应的设置有第二摩擦部26，所述移动块22一侧设置有用于提供所述移动块22动力的往复移动组件27，优选的，所述连接轴21外侧壁固接有限位块28，所述转盘24上开设有与所述限位块28相适配的限位槽29，具体的，移动块22呈长方体状，且移动块22包括凸部22.1以及连接部22.4，凸部22.1上设置有延伸部22.2，连接部22.4上开设有与延伸部22.2相适配的第一移动槽22.3，延伸部22.2可沿第一移动槽22.3水平滑动(也即连接轴21沿着避让槽8的长边移动时，连接部22.4在延伸部22.2与第一移动槽22.3的作用下可以随着连接轴21一并移动)，外壳15上开设有与凸部22.1相适配的第二移动槽15.1，凸部22.1的底端低于连接部22.4底端，凸部22.1可沿第二移动槽15.1滑动，且连接部22.4底部不与外壳15接触，旋转架23固接于连接部22.4上，其内部开设有圆形的通孔，转盘24呈圆盘状且转动连接于通孔内部，第一摩擦部25设置有两个，分别位于转盘24的两侧，均呈圆环状，且凸出于转盘24表面，第二摩擦部26设置有两个，分别位于两个第二同步轮19一侧，且凹陷于第二同步轮19表面，往复移动组件27优选气缸或者液压缸用于控制移动块22整体沿着连接轴21轴向往复移动，且往复移动组件27滑动连接于外壳15上，且滑动方向与避让槽8长边方向一致，使得往复移动组件27以及连接部22.4可以随着粉碎辊5沿着避让槽8的长边方向同步移动，但是在凸部22.1在第二移动槽15.1的作用下不会随着连接部22.4移动，限位块28呈长条状，其固接于连接轴21外侧壁，应不少于一个，且优选两个，使得转盘24与连接轴21不会出现相对旋转，如此设置的作用在于，正常开采的情况下，往复移动组件27驱动连接部22.4以及凸部22.1向着与第一同步轮18连接的那个第二同步轮19的方向移动时，在凸部22.1与第二移动槽15.1的限位作用下，使得移动块22以及旋转架23可以沿着连接轴21的轴向方向平稳移动，从而使得第一摩擦部25与第二摩擦部26紧密接触，在摩擦传动的作用下，可以带动转盘24旋转，由于转盘24与连接轴21不会出现相对旋转，从而使得连接轴21以及粉碎辊5旋转，从而可以带动齿刀6对矿物进行开采，在齿刀6遇到硬石时，往复移动组件27驱动移动块22向着另一个第二同步轮19移动时，从而使得另一个第一摩擦部25与另一个第二摩擦部26紧密接触，在摩擦传动的作用下，同样可以带动转盘24旋转，从而带动粉碎辊5与连接轴21旋转且扭矩增大，从而带动齿刀6对硬石进行粉碎。

优选的，所述第一同步轮18与第二同步轮19之间以及第三同步轮20与第二同步轮19之间均设置有张紧组件30，所述张紧组件30包括张紧轮31，所述张紧轮31与所述第一同步轮18、第二同步轮19以及第三同步轮20之间均设置有连杆32，具体的，张紧轮31设置有两个，对应的连杆32设置有四个，连杆32两端分别与张紧轮31、传动轴17、第二同步轮19以及第三同步轮20转动连接，如此设置的作用在于，在粉碎辊5进行矿物开采时，在粉碎辊5受到不同的作用力的时候会出现水平移动，从而带动第二同步轮19水平移动，第二同步轮19水平移动同时带动张紧轮31垂直移动，使得同步带始终保持张紧状态，避免第二同步轮19水平移动时同步轮与同步带脱离，也可以保证动能的稳定传动。

优选的，所述张紧轮31上设置有位移传感器(图中未示出)，所述位移传感器与所述往复移动组件27电连接，具体的，位移传感器采用现有的即可，如此设置的作用在于，正常开采情况下，第一摩擦部25与第一同步轮18连接的那个第二同步轮19的第二摩擦部26摩擦传动，实现矿物的正常开采，当第二同步轮19水平移动时，张紧轮31在连接的挤压作用下垂直移动，当位移传感器感应到张紧轮31的位移过大时，也即粉碎辊5与矿物中的硬石发生了碰撞，此时基于位移传感器的信号控制往复移动组件27启动，使得移动块22带动旋转架23向着另一个第二同步轮19移动，从而带动转盘24以及第一摩擦部25同步移动，使得另一个第一摩擦部25与另一个第二摩擦部26摩擦传动，进行硬石的粉碎。

优选的实施例中，所述滑块9上固接有第一搭接板33，所述第一搭接板33与所述安装架7之间设置有第二弹簧34，具体的，安装架7内开设有可供第一搭接板33移动的空腔35，第二弹簧34应不少于两个且优选四个，第二弹簧34一端与第一搭接板33固接，另一端与空腔35内壁固接，如此设置的作用在于，在第一位置处，第二弹簧34就处于拉伸状态，正常开采状态下，如此可以使得第二弹簧34具有两个效果，其一，第二弹簧34可以提供滑块9一个作用力，配合着第一弹簧11，可以使得滑块9稳定处于第一位置，其二，在粉碎辊5处于第二位置且已经将硬石粉碎之后，第二弹簧34的回复行程，使得粉碎辊5可以由第二位置自动复位至第一位置。

优选的实施例中，所述滑块9上位于所述粉碎辊5轴向上的一侧固接有第二搭接板36，所述避让槽8上开设有可供第二搭接板36通过的滑轨8.3，所述外壳15上固接有滑套37，所述第二搭接板36上滑动连接有第二楔形块38，所述第二楔形块38与所述第二搭接板36之间设置有第三弹簧39，所述凸部22.1与所述第二楔形块38抵接，具体的，第二搭接板36近似于“Z”字状，其一端与滑块9固接，另一端与滑套37内侧壁滑动连接，第三弹簧39一端与第二楔形块38固接，另一端与第二搭接板36固接，如此设置的作用在于，正常开采情况下(也即粉碎辊5处于第一位置时，如图4所示)，第二楔形块38完全收缩到滑套37内部，此时第三弹簧39处于压缩状态，第三弹簧39提供给第二搭接板36一个反向作用力，使得滑块9以及粉碎辊5进一步稳定的处于第一位置，当粉碎辊5需要由第一位置转移至第二位置的过程中，滑块9会在硬石的作用下向后移一段距离，同时会带动张紧轮31垂直移动，此时张紧轮31上的位移传感器收到信号，然后控制往复移动组件27开启，往复移动组件27会驱动移动块22整体沿着第二移动槽15.1朝着远离滑块9的方向移动(如图5所示)，其自身也会随着粉碎辊5朝着避让槽8的长边方向移动，此时凸部22.1对第二楔形块38的抵接效果解除，且第二楔形块38移动至滑套37外部，同时第三弹簧39的弹力被释放，此时第三弹簧39对第二搭接板36的反向作用力消失，使得滑块9受到的作用力减少，从而可以增加滑块9以及粉碎辊5由第一位置切换至第二位置的切换速度。

进一步的，当粉碎辊5由第二位置切换至第一位置时，第二搭接板36会带动第三弹簧39以及第二楔形块36与粉碎辊5同向移动，此时第二楔形块38一部分处于滑套37的外部，且此时第三弹簧39处于自然状态，此时张紧轮31向下移动(此移动距离大于第一位置向第二位置切换时移动距离，也即粉碎辊5在第一位置向第二位置转换时位移传感器设定的值小于粉碎辊5由第二位置向第一位置转换时设定的值)，此时位移传感器感应到张紧轮31的移动距离，然后控制往复移动组件27驱动移动块22整体反向移动，与此同时，凸部22.1会沿着第二移动槽15.1反向移动，期间具有两段行程，其一，为第一摩擦部25与第二摩擦部26(此为与第三同步轮20连接的那个第二同步轮19上的第二摩擦部26)的远离行程，由于第一摩擦部25与第二摩擦部26远离，此时粉碎辊5在惯性的作用下自由转动，其二，为另一个第一摩擦部25与另一个第二摩擦部26(此为与第一同步轮18连接的那个第二同步轮19上的第二摩擦部26)摩擦传动的过程，此时粉碎辊5加速旋转，并且在此过程中，凸部22.1会与第二楔形块38的楔形面接触并挤压，使得第二楔形块38再次收缩至滑套37内部，此时第三弹簧39被压缩，实现第二楔形块38的自动复位。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种多自由度矿产开采装置，包括车体以及设置于车体上用于转运矿物的输送机构，其特征在于，还包括粉碎机构，所述粉碎机构与所述车体之间设置有液压马达关节臂机构；

所述液压马达关节臂机构上设置有锁定机构，所述锁定机构用于在所述粉碎机构粉碎作业时锁定所述液压马达关节臂机构；

所述粉碎机构包括粉碎辊、安装架以及用于提供粉碎辊旋转动力的驱动组件，所述安装架上开设有避让槽，所述粉碎辊通过轴承设置于避让槽内，所述轴承上固接有滑块，所述避让槽内侧壁开设有与所述滑块相适配的滑槽，所述滑槽内弹性连接有第一楔形块，所述滑块与所述第一楔形块抵接；

所述驱动组件包括驱动电机以及传动轮，所述安装架上固接有外壳，所述驱动电机设置于所述外壳上，所述外壳上还固接有两个固定环，两个所述固定环内均转动连接有传动轴，两个所述传动轮分别固接于两个所述传动轴上，且两个所述传动轮之间通过传动带连接，其中一个所述传动轮与所述驱动电机的输出轴固接；

所述驱动组件还包括第一同步轮、第二同步轮以及第三同步轮，所述第一同步轮与所述第三同步轮分别固接于两个传动轴上，所述粉碎辊上固接有连接轴，两个所述第二同步轮均通过轴承设置于所述连接轴上，所述第一同步轮与第二同步轮分别与两个第二同步轮通过传动带连接。

2.根据权利要求1所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述液压马达关节臂机构包括第一驱动源、第二驱动源以及第三驱动源，所述第一驱动源通过支座安装于车体上，所述第二驱动源与第三驱动源外部分别安装有第一壳体和第二壳体，所述第一驱动源、第二驱动源以及第三驱动源输出端分别固接有第一转筒、第二转筒以及第三转筒，所述第一转筒与第一壳体之间固接有第一关节臂，所述第二转筒与第二壳体之间固接有第二关节臂，所述粉碎机构固接于第三转筒上。

3.根据权利要求2所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述第一关节臂与所述第二关节臂均采用复合式结构，也即第一关节臂与第二关节臂均包括套筒以及滑杆，所述滑杆与所述套筒内侧壁滑动连接，且所述滑杆与所述套筒之间设置有缓冲弹簧。

4.根据权利要求3所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述锁定机构包括锁定杆以及环形卡板，所述锁定杆固接于所述套筒上，所述环形卡板固接于所述第二转筒和所述第三转筒上，所述环形卡板位于所述锁定杆的运动行程上。

5.根据权利要求1所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述外壳上滑动连接有移动块，所述移动块上固接有旋转架，所述连接轴外侧壁滑动连接有转盘，所述转盘与所述旋转架转动连接，所述转盘两侧均固接有第一摩擦部，两个所述第二同步轮上与第一摩擦部位置向对应的设置有第二摩擦部，所述移动块一侧设置有用于提供所述移动块动力的往复移动组件。

6.根据权利要求5所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述第一同步轮与第二同步轮之间以及第三同步轮与第二同步轮之间均设置有张紧组件，所述张紧组件包括张紧轮，所述张紧轮与所述第一同步轮、第二同步轮以及第三同步轮之间均设置有连杆。

7.根据权利要求6所述的一种多自由度矿产开采装置，其特征在于，所述张紧轮上设置有位移传感器，所述位移传感器与所述往复移动组件电连接。