一种开槽机.pdf

本发明公开了一种开槽机，包括自行走机构、工作臂旋转机构、工作臂机构、切削机构、动力及控制机构，自行走机构位于开槽机的底部，其上部设有安装平台，安装平台上安装工作臂旋转机构、动力及控制机构；工作臂旋转机构包括涡轮蜗杆减速机和与其输出轴连接的工作臂安装座，涡轮蜗杆减速机固定于安装平台上；工作臂机构可转动的连接在工作臂安装座上，并与切削机构连接；动力及控制机构连接并控制自行走机构、工作臂机构、工作臂旋转机构和切削机构动作。本发明的开槽工作臂能实现360°自由旋转，并且通过能展开的稳车支腿机构，增加了该开槽机的稳定系数，实现了开槽作业机械化，提高了开槽效率，降低了劳动强度，增加了安全系数。

1.  一种开槽机，其特征在于，包括自行走机构、工作臂旋转机构、工作臂机构、切削机构、动力及控制机构，
所述自行走机构位于开槽机的底部，其上部设有安装平台，所述安装平台上安装工作臂旋转机构、动力及控制机构；
所述工作臂旋转机构包括涡轮蜗杆减速机和与其输出轴连接的工作臂安装座，所述涡轮蜗杆减速机固定于安装平台上；
所述工作臂机构可转动的连接在工作臂安装座上，并与切削机构连接；
所述动力及控制机构连接并控制自行走机构、工作臂机构、工作臂旋转机构和切削机构动作。

2.  根据权利要求1所述的开槽机，其特征在于，所述开槽机还包括稳车支腿机构，所述稳车支腿机构固定安装在安装平台上。

3.  根据权利要求2所述的开槽机，其特征在于，所述稳车支腿机构包括两组水平伸缩装置，所述两组水平伸缩装置分别设置于安装平台的前部和后部，并向安装平台左右两侧伸缩，所述每组水平伸缩装置均包括两个平行的且伸缩方向相反的伸缩套筒，所述每个伸缩套筒的伸出端均连接一个底板支撑油缸。

4.  根据权利要求3所述的开槽机，其特征在于，所述每个伸缩套筒的伸出端还连接一个顶板支撑油缸。

5.  根据权利要求4所述的开槽机，其特征在于，所述顶板支撑油缸为二级伸缩油缸，所述底板支撑油缸为一级伸缩油缸。

6.  根据权利要求1所述的开槽机，其特征在于，所述工作臂机构包括工作臂伸缩套筒、摆动油缸和工作臂伸缩油缸，所述工作臂伸缩套筒的外 套筒可转动的连接在工作臂安装座上，其内套筒的伸出端与切削机构连接，所述工作臂伸缩油缸的两端分别连接工作臂伸缩套筒的内外套筒，所述摆动油缸的两端分别连接工作臂外套筒和工作臂安装座。

7.  根据权利要求1所述的开槽机，其特征在于，所述切削机构为滚筒式切削头。

8.  根据权利要求7所述的开槽机，其特征在于，所述滚筒式切削头包括切削滚筒、液压马达和与其连接的减速机，所述切削滚筒与减速机连接，在液压马达的作用下，通过齿轮传动使减速机带动切削滚筒旋转。

9.  根据权利要求8所述的开槽机，其特征在于，所述滚筒式切削头包括两个液压马达和分别与其连接的两个减速机，所述两个液压马达设置在切削滚筒的内部中间，所述两个减速机设置在切削滚筒的内部两侧。

10.  根据权利要求1所述的开槽机，其特征在于，所述自行走机构为履带式行走机构或胶轮式行走机构，并装有互锁阀。

一种开槽机
技术领域
本发明涉及煤矿井下联络巷开槽技术领域，特别是涉及一种全液压联络巷开槽机。
背景技术
随着煤炭行业科技的发展和我国产业政策的要求，自上世纪八十年代开始，先进的锚杆锚索支护技术在我国的煤矿巷道掘进中得到了广泛应用。综掘机、连采机等掘进设备的广泛使用使掘进工作面实现了机械化落煤和装煤,因而大大增加了掘进速度。新型锚杆锚索钻车的使用使得支护速度基本能跟上掘进速度。随着掘进巷道速度的提升，联络巷需要开槽的数量也增多。
目前煤矿井下联络巷的开槽作业主要是依靠人工来完成，其机械化程度极低，劳动强度大，施工速度慢，效率低下。工人在没有掩护的情况下进行掏槽工作，工作环境恶劣，存在极大的安全隐患。
因此创设一种能实现开槽作业机械化的全液压联络巷开槽机，已成为当前业界需要改进的目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、工作效率高的开槽机，使其实现开槽作业机械化、自动化，从而克服现有的人工施工作业存在用人多，劳动强度大，工作环境恶劣，施工速度慢、效率低，安全性差的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种开槽机，包括自行走机构、工 作臂旋转机构、工作臂机构、切削机构、动力及控制机构，
所述自行走机构位于开槽机的底部，其上部设有安装平台，所述安装平台上安装工作臂旋转机构、动力及控制机构；
所述工作臂旋转机构包括涡轮蜗杆减速机和与其输出轴连接的工作臂安装座，所述涡轮蜗杆减速机固定于安装平台上；
所述工作臂机构可转动的连接在工作臂安装座上，并与切削机构连接；
所述动力及控制机构连接并控制自行走机构、工作臂机构、工作臂旋转机构和切削机构动作。
作为本发明的一种改进，所述开槽机还包括稳车支腿机构，所述稳车支腿机构固定安装在安装平台上。
进一步改进，所述稳车支腿机构包括两组水平伸缩装置，所述两组水平伸缩装置分别设置于安装平台的前部和后部，并向安装平台左右两侧伸缩，所述每组水平伸缩装置均包括两个平行的且伸缩方向相反的伸缩套筒，所述每个伸缩套筒的伸出端均连接一个底板支撑油缸。
进一步改进，所述每个伸缩套筒的伸出端还连接一个顶板支撑油缸。
进一步改进，所述顶板支撑油缸为二级伸缩油缸，所述底板支撑油缸为一级伸缩油缸。
进一步改进，所述工作臂机构包括工作臂伸缩套筒、摆动油缸和工作臂伸缩油缸，所述工作臂伸缩套筒的外套筒可转动的连接在工作臂安装座上，其内套筒的伸出端与切削机构连接，所述工作臂伸缩油缸的两端分别连接工作臂伸缩套筒的内外套筒，所述摆动油缸的两端分别连接工作臂外套筒和工作臂安装座。
进一步改进，所述切削机构为滚筒式切削头。
进一步改进，所述滚筒式切削头包括切削滚筒、液压马达和与其连接 的减速机，所述切削滚筒与减速机连接，在液压马达的作用下，通过齿轮传动使减速机带动切削滚筒旋转。
进一步改进，所述滚筒式切削头包括两个液压马达和分别与其连接的两个减速机，所述两个液压马达设置在切削滚筒的内部中间，所述两个减速机设置在切削滚筒的内部两侧。
进一步改进，所述自行走机构为履带式行走机构或胶轮式行走机构，并装有互锁阀。
采用上述的技术方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明开槽机可实现开槽作业机械化，提高了开槽效率，提高开槽作业的安全系数，降低了劳动强度。
2、本发明开槽机通过设置能水平展开的稳车支腿结构，增加了该开槽机的稳定系数，并通过设置顶板支撑油缸，更加保证了开槽作业时整车的稳定性。
3、本发明开槽机的切削头为滚筒式切削头，由低速大扭矩马达通过齿轮传动直接带动，传动可靠，机械效率高；采用带伸缩的单臂完成开槽工作，结构可靠，操作简单。
4、本发明工作臂旋转机构能带动工作臂实现360°自由旋转。
5、本发明开槽机全液压控制，动力部分为矿用防爆柴油机带动变量液压油泵为系统供液。控制工作臂和切削头动作的液压阀组采用先进的电磁阀组控制，能准确定位进行开槽作业。其电气系统具有防爆功能，保障作业人员的人身安全。并且操作者可站在安全、视野开阔的地方，通过遥控器控制电磁阀组的动作来实现开槽工作的动作。
6、本发明开槽机整体机构合理，刚性好，行走自如可靠，适应在恶劣的环境下工作。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明开槽机的收缩状态的结构示意图；
图2是本发明中工作臂的结构示意图；
图3是本发明中切削头机构的结构示意图；
图4是本发明中稳车支腿机构的结构示意图；
图5是本发明开槽机展开状态的结构示意图。
具体实施方式
本发明开槽机可实现在煤矿井下联络巷中一次定位即可完成两帮及顶部沟槽开凿作业，实现开槽作业的机械化，减轻劳动强度，减少作业人员，提高开槽作业效率及作业安全系数。当然，本实施例以该开槽机应用于煤矿井下联络巷的开槽作业为例，不能理解为对本发明开槽机的任何限制。
参照附图1所示，本发明一种联络巷开槽机，包括自行走机构5、安装平台4、工作臂旋转机构3、工作臂机构2、切削机构1、稳车支腿机构7、泵站部分6、电气系统及液压系统。
自行走机构5位于开槽机的底部，优选为履带式行走机构，其内部设有涨紧弹簧和行走马达，该行走马达提供自行走机构5的动力，带动自行走机构5向前和向后移动。自行走机构5还装有互锁阀，在开槽机停车时按下互锁阀，开槽机不能移动，可进行工作臂的摆动、旋转、伸缩，切削头的旋转，支腿的支撑等动作；解除自行走机构5的互锁阀，行走马达带动减速机，通过链轮带动履带实现自行走机构5的行走。自行走机构5也可以为胶轮式行走机构，其包括转向机构和行走马达，使其可行动自如的在煤矿巷道内移动。
自行走机构5上部设有安装平台4，安装平台4通过自行走机构5的连接机构和螺栓与自行走机构5连接，其上安装有工作臂旋转机构3、稳车支腿机构7、泵站部分6、电气及液压系统。
参照附图2所示，工作臂旋转机构3包括涡轮蜗杆减速机21和工作臂安装座22。工作臂安装座22通过螺栓固定安装在涡轮蜗杆减速机21的输出轴上，涡轮蜗杆减速机21通过螺栓固定安装在安装平台4上。涡轮蜗杆减速机21自带液压马达，在液压马达的带动下，工作臂安装座22可实现360°自由旋转。
工作臂机构2包括工作臂伸缩套筒、上下摆动油缸23和工作臂伸缩油缸26。工作臂伸缩套筒包括工作臂内套筒25和工作臂外套筒24，工作臂外套筒24可转动的连接在工作臂安装座22上。工作臂伸缩油缸26位于工作臂内套筒25内，且其两端分别通过销轴铰接工作臂内套筒25和工作臂外套筒24。上下摆动油缸23位于工作臂外套筒24的一侧，其两端分别通过销轴铰接工作臂外套筒24和工作臂安装座22。通过控制上下摆动油缸23和工作臂伸缩油缸26的伸缩来实现工作臂的上下摆动和伸缩。当然，该工作臂机构2可以包括两个上下摆动油缸23，该两个上下摆动油缸23分别位于工作臂外套筒24的两侧，使工作臂的上下摆动更加稳定可靠。
参照附图3所示，切削机构1优选滚筒式切削头，滚筒式切削头通过螺栓与工作臂机构的内套筒25固定连接。切削头由左右两个低速大扭矩马达13作为动力源，液压马达13通过花键轴与减速机11相连接，切削滚筒12与减速机11通过螺栓固定连接；液压马达13通过减速机11的齿轮传动直接带动切削滚筒12进行旋转切削，传动可靠，机械效率高。
参照附图4所示，稳车支腿机构7包括两组水平伸缩装置和八根支撑油缸。两组水平伸缩装置分别设置于安装平台4的前部和后部，并分别向安装平台4的两侧伸缩，每组水平伸缩装置均包括两个平行的且伸缩方向相反的伸缩套筒，每个伸缩套筒均包括水平内套筒71、水平外套筒73和铰 接在水平内套筒71和水平外套筒73之间的水平伸缩油缸72。每个水平内套筒71的伸出端均通过螺栓固定连接一个顶板支撑油缸74和一个底板支撑油缸75。其中，顶板支撑油缸74为二级伸缩油缸，底板支撑油缸75为一级伸缩油缸。所以该开槽机共具有四根顶板支撑油缸74和四根底板支撑油缸75，保证开槽作业时整车的稳定性。该结构使开槽机工作时，水平伸缩油缸72带动水平内套筒71伸出，顶板支撑油缸74和底板支撑油缸75的支腿伸出，分别支撑顶板和底板，起到稳车作用；在开槽机行走移动时，稳车支腿机构7能收回嵌入车身中。
泵站部分6包括液压油泵、矿用防爆柴油机、压力表及护罩组成，液压油泵与矿用防爆柴油机通过联轴器连接，压力表通过液压管路与液压油泵连接。
液压系统是整部车的“筋络”，包含有油箱、换向阀、油管座、接头、液压管路、水管及冷却器等，油箱在安装平台上，液压管路分别与自行走机构5、工作臂旋转机构3、工作臂机构2、切削机构1完成相应动作的执行机构连接。
电气系统主要由矿用防爆电表、煤矿用轻型橡胶套软电缆、防爆接线盒、倒车报警仪、矿用语音灯光信号装置、本质安全型启动器、矿用照明灯及本质安全型无线遥控器组成。无线遥控器调整控制工作臂的位置使切屑头能准确定位完成切屑开槽工作，操作简单、安全。
上述泵站部分6、电气系统及液压系统共同组成该开槽机的动力及控制机构，为全液压控制。电气系统连接并控制泵站部分，泵站部分又通过液压系统的液压管路把动力传递到各执行机构，再通过液压管路上相对应的操作阀完成行走、支撑、开槽等动作。
参照附图5所示，本发明联络巷开槽机的工作过程为：首先开槽机开到巷道中间需要开槽处停下，锁住互锁阀，自行走机构5不能移动。然后 水平伸缩油缸72带动水平内套筒71伸出，顶板支撑油缸74和底板支撑油缸75的支腿伸出，分别支撑顶板和底板，起到稳车作用。操作人员通过控制工作臂机构2和切削机构1完成开槽过程，开槽机完成一侧巷道的开槽工作后，通过控制工作臂旋转机构3完成回转座的180度旋转，继续完成另一侧巷道的开槽工作，最终一次定位就能完成巷道两侧和顶板沟槽的开挖工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。