CN111878107A - 一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，包括行走组件、机架、平移组件和切削组件；机架安装在行走组件上，平移组件包括第一油缸和悬臂座，第一油缸一端与竖直设置在机架上的支撑板连接、另一端带动悬臂座滑动设置在机架上；切削组件包括悬臂、刀盘和滚刀组件，所述悬臂一端转动安装在悬臂座上、另一端与刀盘固定连接，多组滚刀组件通过固定块均匀固定在刀盘上；悬臂座上设有驱动组件，驱动组件带动悬臂以悬臂座的滑动方向为轴线分别向两边水平转动0‑100°。本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，结构简单，不仅实现对岩石的快速切削，提高煤矿巷道掘进速度，而且转动灵活，并通过大范围角度的转动实现对多种巷道的掘进，适应性更强。

Description

一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机

技术领域

本发明涉及岩石掘进领域，具体涉及一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机。

背景技术

在现有的技术中，煤矿巷道掘进多采用钻爆法和机械截齿破岩，其中钻爆法虽然效率高，对地层的适用性强，但其粉尘、毒气排放量大，还容易造成瓦斯爆炸之类重大事故，因此不利于矿体资源安全高效绿色开采，而煤矿掘进机常用的截齿切削硬岩难度大、负载大，截齿易损坏而需频繁更换，岩巷掘进效率低、成本高，井下试验证实截齿切削破岩方式难以实现硬岩巷道的经济掘进，并且一些掘进机的掘进范围有限，无法实现大范围掘进。

发明内容

本发明提供一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，结构简单，不仅实现对岩石的快速切削，提高煤矿巷道掘进速度，而且通过大角度的转动实现对大范围的掘进，转动灵活，适用于多种巷道的掘进。

为实现上述目的，本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机包括行走组件、机架、平移组件和切削组件；

所述机架安装在行走组件上，平移组件包括第一油缸和悬臂座，第一油缸一端与竖直设置在机架上的支撑板连接、另一端带动悬臂座滑动设置在机架上；

所述切削组件包括悬臂、刀盘和滚刀组件，所述悬臂一端转动安装在悬臂座上、另一端与刀盘固定连接，多组滚刀组件通过固定块均匀固定在刀盘上；

悬臂座上设有驱动组件，驱动组件带动悬臂以悬臂座的滑动方向为轴线分别向两边水平转动0-100°。

进一步的，所述驱动组件包括上下错开并对应设置在悬臂两侧的第二油缸和第三油缸，第二油缸和第三油缸的一端对应转动安装在悬臂座上的第一耳座和第二耳座、另一端转动安装在悬臂上。

进一步的，所述悬臂座包括设置在机架上的移动底板和竖直安装在移动底板上的推板，第二油缸和第三油缸一端转动安装在推板上，悬臂通过竖直的支撑转轴转动设置。

进一步的，每组滚刀组件包括驱动马达、减速组件和盘型滚刀，所述驱动马达的输出端通过减速组件与盘型滚刀连接，盘型滚刀位于刀盘的外侧。

进一步的，所述刀盘为倒置的L型结构，其折弯处弧形过度。

进一步的，所述机架上设有滑槽，所述移动底板上设有与滑槽相匹配的导轨。

进一步的，所述悬臂通过回转支承安装在悬臂座上。

进一步的，所述回转支承与悬臂座之间设有上下移动的升降平台。

与现有技术相比，本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机通过第一油缸带动悬臂座进行进给量的调整，驱动组件带动悬臂角度调整，多个滚刀组件对岩石进行切削，实现对硬岩巷道掘进的推进和转动，更加灵活，悬臂的转动可使滚刀组件达到振动切削破岩的效果，从而进一步提高切削破岩的性能，实现快速切削；

由于悬臂转动安装在悬臂座上，并通过驱动组件带动转动，第二油缸和第三油缸上下错开、并对应设置在悬臂的两侧，因此避免悬臂转动时第二油缸、第三油缸的相互干扰，使悬臂转动角度更大，实现200°转动角度的调整，通过大角度的转动实现对大范围的掘进，适用于多种巷道的掘进；

由于刀盘上为倒置的L型结构，其折弯处弧形过度，一方面通过倒置的L型结构有效对岩石上层进行补充掘进，避免上层岩石对刀盘的损伤和上层岩石的掉落，另一方面通过折弯处弧形过度，有效对刀盘在掘进时应力保护，使其使用寿命更长；悬臂通过回转支承安装在悬臂座上，不仅满足悬臂的大范围的角度转动，而且承担悬臂载荷更大，方便更换不同大小的盘型滚刀，适用不同的环境；

本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，结构简单，不仅实现对岩石的快速切削，提高煤矿巷道掘进速度，而且转动灵活，并通过大角度的转动实现对大范围的掘进，适用于多种巷道的掘进。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是本发明的滚刀组件示意图；

图3是本发明的悬臂座示意图；

图中：1、行走组件，2、机架，3、液压泵站，4、支撑板，5、第一油缸，6、悬臂座，61、推板，62、移动底板，63、支撑转轴，64、导轨，65、第一耳座，66、第二耳座，7、悬臂，81、第二油缸，82、第三油缸，9、刀盘，91、滚刀组件，92、驱动马达，93、减速组件，94、盘型滚刀，95、固定块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机包括行走组件1、机架2、平移组件和切削组件；

所述机架2安装在行走组件1上，平移组件包括第一油缸5和悬臂座6，第一油缸5一端与竖直设置在机架2上的支撑板4连接、另一端带动悬臂座6滑动设置在机架2上；

所述切削组件包括悬臂7、刀盘9和滚刀组件91，所述悬臂7一端转动安装在悬臂座6上、另一端与刀盘9固定连接，多组滚刀组件91通过固定块95均匀固定在刀盘9上；

悬臂座6上设有驱动组件，驱动组件带动悬臂7以悬臂座6的滑动方向为轴线分别向两边水平转动0-100°；

进一步的，所述驱动组件包括上下错开并对应设置在悬臂7两侧的第二油缸81和第三油缸82，第二油缸81和第三油缸82的一端对应转动安装在悬臂座6上的第一耳座65和第二耳座66、另一端转动安装在悬臂7上；

如图3所示，进一步的，所述悬臂座6包括设置在机架2上的移动底板62和竖直安装在移动底板62上的推板61，第二油缸81和第三油缸82一端转动安装在推板61上，悬臂7通过竖直的支撑转轴63转动设置；

进一步的，所述机架2上设有滑槽，所述移动底板62上设有与滑槽相匹配的导轨64；

进一步的，所述悬臂7通过回转支承安装在悬臂座6上；

进一步的，所述回转支承与悬臂座6之间设有上下移动的升降平台；

进一步的，所述刀盘9为倒置的L型结构，其折弯处弧形过度；

如图2所示，进一步的，每组滚刀组件91包括驱动马达92、减速组件93和盘型滚刀94，所述驱动马达92的输出端通过减速组件93与盘型滚刀94连接，盘型滚刀94位于刀盘9的外侧；

本一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机使用时，首先调节第一油缸5的活塞端至初始位置(伸缩量最小位置)，因此带动悬臂座6在机架2上移动，行走组件1将整体移动至煤炭需要掘进的位置，比如巷道、隧道等；

由于悬臂7转动安装在悬臂座6上，并通过驱动组件带动转动，即第二油缸81和第三油缸82上下错开、并对应设置在悬臂7的两侧，因此避免悬臂7转动时第二油缸81、第三油缸82的相互干扰，使悬臂7转动角度更大，实现200°转动角度的调整；

调节第二油缸81和第三油缸82活塞端的伸缩量，使得悬臂7转动至-100°(悬臂座6的滑动方向为轴线设置成0°，分别向两边水平转动，分别为-100°至100°)，启动驱动马达92，带动相应的盘型滚刀94进行掘进工作，并通过减速组件93实现降速增扭的作用，因此实现更有效、快速的掘进；

当盘型滚刀94转动时，第一油缸5带动悬臂座6在机架2上移动，使得盘型滚刀94与岩石接触，通过驱动组件带动悬臂7的角度调节，使得盘型滚刀94对岩石圆弧形切削，当悬臂7转动至100°时，完成切削岩石的正行程，再调节第一油缸5的活塞端伸长量，即带动悬臂座6和悬臂7总体移动一段距离，实现切削进给量的调整，然后调节第二油缸81和第三油缸82，使得悬臂7转动带动盘型滚刀94圆弧形切削至-100°，完成切削岩石的反行程。

当第一油缸5活塞端伸至最大长度时无法进给时，第一油缸5活塞端回到初始位置，通过行走组件1重新调整合适位置，继续进行掘进工作，直接掘进完成，本装置利用盘型滚刀94切削破岩载荷小、性能高、效率高得特点，实现对坚硬岩石的快速切削，提高煤矿想巷道掘进速度。

另外第一油缸5、第二油缸81和第三油缸82通过设置在机架2上的液压泵站3统一提供液压动力；由于刀盘9上为倒置的L型结构，其中折弯处弧形过度，滚刀组件91均匀设在刀盘9上，一方面通过倒置的L型结构有效对岩石上层进行补充掘进，避免上层岩石对刀盘9的损伤和上层岩石的掉落，另一方面通过折弯处弧形过度，有效对刀盘9在掘进时应力保护，使其使用寿命更长；悬臂7通过回转支承安装在悬臂座6上，不仅满足悬臂7的大范围的角度转动，而且承担悬臂7载荷更大，方便更换不同大小的盘型滚刀94，适用不同的环境，并且悬臂7可通过升降平台安装在悬臂座6上，升降平台带动悬臂7上下高度的调整，使其对岩石切削范围更大，功能性更强。

Claims (8)

1.一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，包括行走组件(1)、机架(2)、平移组件和切削组件；

所述机架(2)安装在行走组件(1)上，平移组件包括第一油缸(5)和悬臂座(6)，第一油缸(5)一端与竖直设置在机架(2)上的支撑板(4)连接、另一端带动悬臂座(6)滑动设置在机架(2)上；

所述切削组件包括悬臂(7)、刀盘(9)和滚刀组件(91)，所述悬臂(7)一端转动安装在悬臂座(6)上、另一端与刀盘(9)固定连接，多组滚刀组件(91)通过固定块(95)均匀固定在刀盘(9)上；

悬臂座(6)上设有驱动组件，驱动组件带动悬臂(7)以悬臂座(6)的滑动方向为轴线分别向两边水平转动0-100°。

2.根据权利要求1所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述驱动组件包括上下错开并对应设置在悬臂(7)两侧的第二油缸(81)和第三油缸(82)，第二油缸(81)和第三油缸(82)的一端对应转动安装在悬臂座(6)上的第一耳座(65)和第二耳座(66)、另一端转动安装在悬臂(7)上。

3.根据权利要求2所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述悬臂座(6)包括设置在机架(2)上的移动底板(62)和竖直安装在移动底板(62)上的推板(61)，第二油缸(81)和第三油缸(82)一端转动安装在推板(61)上，悬臂(7)通过竖直的支撑转轴(63)转动设置。

4.根据权利要求1或2所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，每组滚刀组件(91)包括驱动马达(92)、减速组件(93)和盘型滚刀(94)，所述驱动马达(92)的输出端通过减速组件(93)与盘型滚刀(94)连接，盘型滚刀(94)位于刀盘(9)的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述刀盘(9)为倒置的L型结构，其折弯处弧形过度。

6.根据权利要求3所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述机架(2)上设有滑槽，所述移动底板(62)上设有与滑槽相匹配的导轨(64)。

7.根据权利要求5所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述悬臂(7)通过回转支承安装在悬臂座(6)上。

8.根据权利要求7所述的一种悬臂摆动式硬岩巷道掘进机，其特征在于，所述回转支承与悬臂座(6)之间设有上下移动的升降平台。

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