掘护一体化的掘护机.pdf

本发明涉及掘护一体化的掘护机，具体为一种利用掘进机截割部护板作为护顶机工作平台，以截割头作为护顶机主支撑，实现护顶机与掘进机截割部一体化，利用截割部的升降、摆动及自身功能，完成巷道临时支撑护顶工作。同时该结构可实现收缩折叠，在掘进机工作时，护顶机退回到掘进机本体后部，便于掘进机顺利工作。该掘护机为掘进机和护顶机一体安装结构，护顶机安装于掘进机上部，护顶机与掘进机之间通过轨道连接。本发明具有前后伸缩、左右摆动、上下高度调整及护顶机自身伸展收缩折叠等功能。掘进机工作时，护顶机构可以收缩折叠，从截割部护板退回到掘进机本体后部，最大程度地降低护顶机构的空间尺寸。

1、  掘护一体化的掘护机，其特征在于：掘进机截割部护板作为护顶机工作平台，以截割头作为护顶机主支撑，实现护顶机与掘进机截割部一体化结构。

2、  按照权利要求1所述的掘护一体化的掘护机，其特征在于：护顶机通过滑移块与掘进机的轨道滑动配合，滑移块与护顶机之间通过连接体铰接，护顶机具有收缩折叠机构，收缩折叠机构设有展开油缸、收缩折叠油缸，收缩折叠油缸一端与连接体铰连，另一端与护顶机铰连；展开油缸置于护顶机内，一端与支撑架铰连，另一端与护顶支杆铰连。

掘护一体化的掘护机
技术领域
本发明涉及煤矿巷道掘进开采及护顶机械，具体为掘护一体化新机型——掘护机，实现掘进机与护顶机一体化功效。
背景技术
目前，国内很多掘进机工作巷道条件极差，碎顶、冒顶现象严重影响着掘进机的进尺速度，为了确保井下掘进后支护工作的安全性，提高掘进机的进尺速度，降低掘进机与人工护顶分体式工作造成大量的时间浪费，迫切需要一种机载式护顶机在掘进机掘进后立即可以护顶支护工作，以提高掘进机的工作效率，保证井下支护工作的安全性，降低操作者的劳动强度。
中国实用新型专利(专利号03220384.5)公开了一种机载式煤矿巷道临时支护装置，其特征是该临时支护装置包括滑道、滑台、主臂、护顶梁及液压传动和电气配套机构，滑道固定在掘进机顶部架设的横梁上，在滑道上设有与其滑动配合的滑台，滑台上设有回转座，主臂的后端铰接在回转座上，主臂的前端与护顶梁铰接，滑道与滑台之间设有推进油缸，滑台与回转座之间设有摆臂油缸，主臂与回转座之间设有支臂油缸，主臂前端与护顶梁之间设有仰俯油缸。其不足之处在于：
1、主臂为伸缩套结构，且悬臂太长，受力状况不佳，巷道高度不同时，仰角发生变化时，支护力大小不能确定。
2、动作过多，液压系统复杂，操作过程不易掌握，工作周期长。
3、支护机构采用面板式，影响锚杆孔的位置，且实际接触时并非面接触，最多是三点接触，而且这三点承受的力不均匀。
4、支护机构收回后，结构不紧凑，占用空间大，机面高度增高过多，影响掘进的适用范围。
5、根据其结构分析，伸缩油缸及支臂油缸几乎水平放置，工作效率低下，对系统资源浪费较多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掘护一体化的掘护机，该掘护机可以大幅度提高掘进机及护顶支护工作效率，同时降低操作者的劳动强度。
本发明的技术方案是：
一种掘护一体化的掘护机，利用掘进机截割部(或称切割部，下同)护板作为护顶机工作平台，以截割头(或称切割头)作为护顶机主支撑，实现护顶机与掘进机截割部一体化，利用截割部的升降、摆动功能，不但简化了掘护机的设计结构，而且极大地提高了护顶机系统的刚度。当掘进机工作时，护顶机构可以收缩折叠，从截割部护板退回到掘进机本体后部，最大程度地降低护顶机构的空间尺寸。
所述掘护一体化的掘护机，护顶机构可以收缩折叠，并能可靠地从截割部护板退回到掘进机本体后部。
所述掘护一体化的掘护机，护顶机以掘进机的截割部护板面作为工作平台，以截割头作为护顶机主支撑，充分利用了截割部的升降、摆动功能，实现巷道临时支撑护顶工作。
本发明护顶机通过滑移块与掘进机的轨道滑动配合，滑移块与护顶机之间通过连接体铰接，护顶机具有收缩折叠机构，收缩折叠机构设有展开油缸、收缩折叠油缸，收缩折叠油缸一端与连接体铰连，另一端与护顶机铰连；展开油缸置于护顶机内，一端与支撑架铰连，另一端与护顶支杆铰连。
本发明的有益效果是：
1、本发明为掘进机与护顶机一体化新机型，护顶机安装于掘进机上部，当掘进机工作时，护顶机构可以收缩折叠，从截割部护板退回到掘进机本体后部，对原机的工作不会产生任何影响。
2、该机利用截割部的升降、摆动和截割头的伸缩功能，不但简化了掘护机的设计结构，而且极大地提高了护顶机系统的刚度。
3、本发明护顶机工作时原机机位不但不需要调整，而且双机还可相互配合，功能借用，这使掘进机及护顶支护工作效率都得到了极大的提高。
4、本发明具有前后伸缩、左右摆动、上下高度调整等功能，掘进机工作时，护顶机构可以收缩折叠，退回到掘进机本体后部，最大程度地降低护顶机构的空间尺寸。
附图说明
图1为本发明结构图。
图2为本发明护顶机的工作状态图。
图3为本发明护顶机的收缩折叠状态结构图。
图中，1掘进机；2回转台；3护顶机；4轨道；5截割部护板；6截割部；7截割头；8液压油缸；9展开油缸；10收缩折叠油缸；11支撑升降油缸；12滑移块；13连接体；14支撑架；15护顶支杆。
具体实施方式
如图1所示，本发明为掘护一体化的掘护机，该掘护机为掘进机1和护顶机3一体安装结构，护顶机3安装于掘进机1上部，护顶机3与掘进机1之间通过轨道4连接，滑移块12与护顶机3之间通过连接体13铰接。图中掘进机1以上部分就是护顶机3装置。它工作时随同掘进机1的截割部6一起做升降、摆动和截割头7的伸缩运动，再加上护顶机3自身液压油缸8(包括：展开油缸9、伸缩折叠油缸10、支撑升降油缸11)的自身功能，完成巷道护顶的支护工作。
如图2、图3所示，护顶机3可以收缩折叠，退回到掘进机1本体后部，其收缩折叠机构主要由两个油缸组成：展开油缸9、收缩折叠油缸10，收缩折叠油缸10一端与连接体13铰连，另一端与护顶机3铰连；展开油缸9置于护顶机3内，一端与支撑架14铰连，另一端与护顶支杆15铰连。护顶机3可以收缩折叠，退回到掘进机1本体后部，其收缩折叠机构主要通过收缩折叠油缸10完成护顶机3垂直与水平状态的调整；展开油缸9完成护顶机3的支护动作，而截割部6的轨道4与掘进机1本体的轨道4衔接，是通过掘进机1本体轨道4斜度及截割部6角度的调整实现的；支撑升降油缸11一端与滑移块铰连，另一端与连接体铰连，对护顶机起支撑托拽作用，同时还实现护顶机的升降工作。
本发明的工作过程如下：
(1)掘进机1工作完成后，截割头7收回，截割部6调到轨道4平行，为护顶机3工作做好准备。
(2)护顶机3从掘进机1本体后部移到截割部护板5上面，由收缩折叠状态伸展为工作直立状态，利用截割部6的升降、摆动和截割头7的伸缩功能及护顶机3所属液压油缸8的自身功能，完成巷道护顶的支护工作。
(3)护顶机3阶段工作完成后，收缩至折叠状态，从截割部护板5退回到掘进机1本体后部，掘进机1开始工作。
与中国实用新型专利(专利号03220384.5)相比，本发明的区别在于：
(1)利用掘进机的截割部为工作平台，采用雨伞式结构，六点支护，受力好，且在设定好支撑油缸工作压力后，支护力就可以限定，既能起到支护作用，又不破坏巷道顶板。
(2)液压系统简单实用，动作快捷，操作方便。
(3)根据CAE分析，六点支护达到良好的支护效果，“支”是主要目的，支护点上方有铁丝网，护自然就可以解决，而且适用于梯形巷道和拱形巷道。
(4)收回后结构紧凑，对机面高度影响小。
本发明突出的特点是：以截割部护板为工作平台，利用截割部的升降、摆动，结构简单、刚度好，且收回后结构紧凑，不影响掘进机工作。其产生的有益效果是：减少了空顶时间，提高了操作工人的作业安全，降低了工作强度，提高了工作效率。