高效成块采掘机 【技术领域】
本发明涉及一种矿山采煤掘进设备， 具体涉及一种高效成块采掘机。背景技术 当前广泛使用的矿山采煤掘进设备主要是滚筒采煤机。其工作原理是铣削式落 料， 这就决定了该种采煤方法破碎比较大， 特别是在压应力状态下进行破碎， 消耗大量能 源， 降低了生产率和块料率， 破碎过程产生大量粉尘， 造成了采掘环境恶劣等问题及安全隐 患。综上所述， 目前常用的滚筒式采煤机在使用过程中主要存在以下缺陷 ： (1) 块料率低 ； (2) 粉尘多， 污染环境 ； (3) 截割部铣削较碎， 功率消耗较大， 存在着大量资源浪费， 工作效 率低， 成本高。为了获得块煤目前有 55％以上的煤矿采用炮采， 炮采是使用炸药爆破采煤， 这种采煤方式易引起瓦斯爆炸， 对所采煤的深度、 宽度与高度具有不确定性存在着矿物随 时掉落砸伤人等安全隐患。专利号为 200710013715.0 的采取块煤的方法及设备， 是在煤 层上开设一定深度的孔洞、 然后将挤压物推进孔洞， 挤压涨裂落煤， 该方法首选是钻孔洞，
然后由挤压机构涨裂落煤， 此方法无朝向煤层的往复冲击所产生的大能量爆发性深度撞击 力， 不能对压应力集中区的煤层进行瞬间大能量爆发性撞击实现深度破碎， 因而工序复杂、 且难以实现采取块煤。专利申请号为 200910309903.7 的一种采煤方法以及实施该方法的 采煤设备， 由机身推动楔形体直接插入煤层中， 楔形体连续不断向前推进， 楔形体外朝采空 面方向的煤体不断被涨裂崩落， 该设备包括采煤头和辅助机构， 采煤头包括楔形体、 支架和 犁形板， 楔形体和犁形板均安装在支架上。 楔形体与犁形板一起连接于振动器上， 振动器固 定连接在机身上， 振动器为楔形体提供附加的冲击力， 其附加振动力的振动器与楔形体、 犁 形板之间无产生强大爆发力的深度冲击行程机构， 且振动的方向性不明， 也无可以深度冲 击的振动结构， 因此其振动的楔形体与犁形板连续不断向前推进的主推动力为机身行走， 这就决定了楔形体与犁形板的冲击力主要取决于行走装置， 机身受损严重， 而对楔形体连 续不断向前推进的行走装置不能形成多次往复储积能量与能量瞬间爆发的强大冲击力， 因 而产生的动能不对煤体形成瞬间大能量爆发性深度撞击落煤， 故在实际中无法将具有较大 压应力的煤层采落 ； 另外， 其采煤过程， 首先是落料， 然后进行清面， 分为两个步骤， 动力消 耗大、 时间耗费大。 因而此两种大块煤采煤设备未被实际应用， 未满足社会对块煤的巨大需 求从而提升煤的应用及经济价值。
专利号为 200620137402.7， 名称为 “小型节能冲击式采煤机” 公开了一种带有冲击 臂和冲击头的采煤机， 冲击臂的一端固定有冲击头， 另一端与变速传动机构的输出件连接， 而电动机输出与变速传动机构连接， 电动机工作时， 变速传动机构使电动机的旋转运动变 为冲击臂的高速直线运动， 并带动一个冲击头作往复冲击式运动， 实现落煤。 其存在的缺陷 是： 当其一个冲击臂固定一个冲击头时， 一个冲击头无宽幅冲铲面因而不能冲出一较宽的 采煤面， 故采煤机身无法通过以实现连续采煤， 当带动多个冲击头作往复冲击时， 多个冲击 头需要设置在与曲轴铰接的连杆上， 曲轴旋转带动多个冲击头往复冲击， 由多个冲击臂形 成长长的垂直于同曲轴铰接连杆的多处剪切、 扭别力臂， 冲击煤层等的反作用力直接对多个垂直于曲轴与曲轴铰接的连杆， 使连杆剪切、 扭别曲轴， 致使传动机构易变形折损无法连 续工作， 另外， 其冲击头后部无对所采煤面进行大面积清理的形状及结构， 其多个冲击头的 排列及形状在采煤时阻力过大， 多个冲击头的结构复杂操作控制困难， 反作用力点过多损 坏频率高， 在实际运用中维修时间大于工作时间， 造成人力物力时间等的很大浪费。 另一不 足之处该采煤机只进行了往复冲击而没进行钻削掘进功能， 因此该设备未在实际中应用。
专利申请号为 201010238402.7， 名称为 “一种采煤设备及其破碎机构” 其核心是提 供用于采煤领域的破碎机， 为一种可以实现往复破碎及采煤的设备。该设备的动力部件为 液压缸， 工作部件安装在液压缸的前端， 液压缸驱动工作部件沿轴向伸出或者缩回， 其工作 部件为多个冲击头， 但多个冲击头的排列未形成铲面， 故不能对所采煤层进行清面， 且采煤 幅宽不够， 机身无法通过， 以实现连续采煤， 如按其结构方式将采煤头做宽则阻力过大， 使 采煤机难以前行连续采煤 ； 多个采煤头的后部没有设置导向装置， 故没有集中于一部件控 制多个铲齿的功能， 没有铲型结构的冲击头， 因此无法铲出一可以使采煤机顺利通过的煤 壁空间， 故难以实现连续采煤工作， 该设备的结构不利于对反作用力的吸收、 分解， 在用于 采煤时， 在实际运用中维修时间大于工作时间， 造成人力物力时间等的很大浪费， 故该设备 未在采煤上使用。
当前广泛使用的矿山掘进设备主要是悬臂式掘进机。其工作原理是钻削式掘进， 这就决定了该掘进方法研磨破碎比较大， 特别是在压应力状态下进行研磨破碎， 消耗大量 能源， 降低了掘进生产率， 钻头的推进靠机身的行走完成， 为了使钻头快速钻削， 加快掘进 进度机身的推力不断加大， 造成对机身的损坏较大， 其根本缺陷是钻头只研磨钻削而不能 冲击掘进。
专利申请号为 201210006183.9， 名称为 “往复冲击钻掘机” 的钻掘机， 其往复冲击 装置冲击钻头， 使钻头旋转的同时冲击， 但是冲击装置的动能是靠钻头传递， 因钻头体积重 量过大， 对往复冲击的动能吸收消耗量很大， 因此耗能过大， 实用做功小， 又因钻头为前后 滑动， 故钻头旋转的过程中向前推进力减弱， 使一部分旋转动作对物料的作用减轻， 造成往 复冲击动作的回程中钻头钻掘力降低。
为了解决上述技术及设备存在的问题， 本发明提出了一种冲击力及钻掘力分别直 接作用于需采掘物的掘进设备。 发明内容 本发明的目的在于提出了一种高效成块采掘机。
本发明是采用以下的技术方案实现的 ： 一种高效成块采掘机， 包括机身， 机身包括 机架、 导向装置、 行走装置， 其中， 该高效成块采掘机还包括冲击落料机构、 冲击落料机构包 括铲头或凿头， 冲击落料机构还包括冲击行程装置和冲击装置， 冲击行程装置与导向装置 滑动连接， 导向装置设置在冲击装置和 / 或机架上， 冲击行程装置沿导向装置前后滑动， 铲 头或凿头设置在冲击行程装置前部， 冲击装置冲击冲击行程装置、 铲头或凿头， 冲击落料机 构设置在机身上， 行走装置带动机身行走。
本发明中， 所述铲头包括铲齿和固定部件， 铲齿安装在固定部件上。
所述固定部件与冲击行程装置固定连接或为一体结构。
所述固定部件与冲击行程装置活动连接。
所述铲齿包括长铲齿或短铲齿。
所述铲齿包括长铲齿和短铲齿。
所述铲齿侧部或底部不带有切削刃。
所述长铲齿和 / 或短铲齿带有切削刃。
所述铲齿排列成 “|” 字形、 “」 ” 形或 “]” 形。
所述铲齿排列成 “|” 字形、 “」 ” 形或 “]” 形。
所述铲头设置在冲击行程装置前部， 冲击装置冲击冲击行程装置或铲头， 冲击行 程装置带动铲头冲击， 一个冲击动作使铲头一次性完成落煤清面。
所述铲齿和固定部件为一体式。
所述凿头包括球型凿头、 锥型凿头、 柱型凿头， 凿头包括凿齿， 凿齿包括锥齿、 刀 齿、 镐齿、 斧齿、 锤齿或楔齿。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括旋转柄或旋转轮， 冲击装置 还包括冲杆和连杆， 连杆的一端固定在旋转柄或旋转轮上， 另一端与冲杆连接， 冲杆滑动设 置于导向装置， 导向装置与冲击行程装置滑动连接， 冲杆冲击冲击行程装置、 铲头或凿头， 冲击行程装置带动铲头或凿头冲击， 冲杆与冲击行程装置呈分体式。 所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括旋转柄或旋转轮， 冲击装置 还包括冲杆和连杆， 连杆的一端固定在旋转柄或旋转轮上， 另一端与冲杆连接， 冲杆滑动设 置于导向装置， 导向装置与冲击行程装置滑动连接， 冲击装置的冲杆与冲击行程装置连接 或为一体式结构， 冲杆与冲击行程装置沿导向装置往复运动， 冲击行程装置带动铲头或凿 头往复冲击。
所述冲击装置为旋转冲击装置， 旋转冲击装置包括旋转柄和冲击部件， 旋转柄的 一端设有冲击部件， 冲击部件与冲击行程装置呈分体式结构。
所述冲击部件与旋转柄呈一体式结构。
所述旋转冲击装置包括旋转锤、 旋转链锤、 旋转臂锤、 旋转曲臂或旋转通臂。
所述冲击装置包括冲击动力部件、 传动部件， 冲击动力部件包括驱动齿轮、 驱动链 轮或驱动带轮， 与冲击动力部件相对应的传动部件包括传动齿轮、 传动链轮或传动带轮， 冲 击动力部件还包括滑块和摆杆， 传动齿轮、 传动链轮或传动带轮的端部安装滑块， 滑块与摆 杆滑动穿接， 冲击装置还包括冲杆和调直连杆， 摆杆一端固定， 另一端与调直连杆铰接， 调 直连杆的另一端与冲杆连接， 传动齿轮、 传动链轮或传动带轮带动滑块驱动摆杆摆动， 摆杆 带动调直连杆摆动， 调直连杆驱动冲杆往复冲击， 冲杆滑动设置于导向装置， 导向装置与冲 击行程装置滑动连接， 冲杆与冲击行程装置连接或为一体式结构， 冲杆与冲击行程装置沿 导向装置往复冲击， 冲击行程装置带动铲头或凿头往复冲击。
所述冲击装置为凸轮装置， 凸轮装置包括凸轮， 凸轮设置在冲击行程装置内， 凸轮 旋转推动冲击行程装置沿导向装置往复运动。
所述冲击装置为凸轮装置， 凸轮装置包括凸轮， 凸轮设置在冲击行程装置外部， 凸 轮旋转冲击铲头或凿头冲击， 铲头或凿头沿导向装置往复运动。
所述冲击装置包括冲击动力部件冲击动力部件包括旋转轮、 旋转柄或凸轮， 旋转 轮、 旋转柄或凸轮一部分设有拨齿， 冲击行程装置对应设有拨齿， 旋转轮、 旋转柄或凸轮的 拨齿旋转与冲击行程装置的拨齿啮合时， 拨动冲击行程装置沿导向装置往复冲击， 带动铲
头或凿头冲击， 当旋转轮、 旋转柄或凸轮拨齿脱离冲击行程装置的拨齿时， 冲击行程装置与 旋转轮、 旋转柄或凸轮分离， 此时铲头或凿头在机身向前行进中通过煤壁挡回， 使铲头或凿 头往复运动。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括滑块和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转柄或旋转轮， 旋转柄或旋转轮的端部安装滑块， 滑块与摆杆滑动连接， 摆杆一端 铰接固定， 旋转柄或旋转轮通过滑块带动摆杆另一端往复摆动， 摆杆的摆动端与冲击行程 装置活动插接， 摆杆摆动驱动冲击行程装置带动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括滑块、 摆杆和调直连杆， 冲击 动力部件还包括旋转柄或旋转轮， 旋转柄或旋转轮的端部安装滑块， 滑块与摆杆滑动连接， 摆杆一端铰接固定， 旋转柄或旋转轮通过滑块带动摆杆另一端往复摆动， 调直连杆的一端 与摆杆摆动端铰接， 另一端与冲击行程装置铰接， 摆杆摆动带动调直连杆摆动， 调直连杆带 动冲击行程装置沿导向装置往复冲击， 冲击行程装置带动铲头或凿头往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括滑块和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转柄或旋转轮， 旋转柄或旋转轮的端部装有滑块， 滑块与摆杆滑动连接， 摆杆一端 铰接固定， 旋转柄或旋转轮通过滑块带动摆杆另一端往复摆动， 摆杆的摆动端设有拨齿， 冲 击行程装置上对应设有拨齿， 摆杆拨齿与冲击行程装置拨齿啮合， 摆杆拨齿摆动驱动冲击 行程装置沿导向装置往复冲击， 冲击行程装置带动铲头或凿头往复冲击。 所述冲击装置包括冲击动力部件、 传动部件， 冲击动力部件还包括滑块和摆杆， 冲 击动力部件包括驱动齿轮、 驱动链轮或驱动带轮， 与冲击动力部件相对应的传动部件包括 传动齿轮、 传动链轮或传动带轮， 传动齿轮、 传动链轮或传动带轮的端部装有滑块， 滑块与 摆杆滑动连接， 摆杆一端铰接固定， 传动齿轮、 传动链轮或传动带轮带动滑块驱动摆杆另一 端往复摆动， 摆杆的摆动端与冲击行程装置活动插接， 摆杆摆动驱动冲击行程装置带动铲 头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆杆铰接， 旋 转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆杆摆动， 摆杆的摆动端设有拨齿， 摆杆的拨齿 至导杆和摆杆铰接处之间设有旋转固定轴， 旋转固定轴与摆杆铰接， 摆杆在旋转固定轴的 控制下摆动， 冲击行程装置对应设有拨齿， 摆杆的拨齿拨动冲击行程装置拨齿， 驱动冲击行 程装置带动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆杆铰接， 旋 转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆杆摆动， 摆杆摆动端至导杆和摆杆铰接处之 间设有旋转固定轴， 旋转固定轴与摆杆铰接， 导杆驱动摆杆在旋转固定轴的控制下摆动， 摆 杆与冲击行程装置活动插接， 驱动冲击行程装置带动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆、 摆杆和调直连杆， 冲击 动力部件还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆 杆铰接， 旋转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆杆摆动， 摆杆摆动端与调直连杆一 端铰接， 调直连杆的另一端与冲击行程装置铰接， 摆杆与调直连杆铰接处至导杆与摆杆铰 接处之间设有旋转固定轴， 旋转固定轴与摆杆铰接， 导杆驱动摆杆在旋转固定轴的控制下
摆动， 摆杆带动调直连杆往复运动， 调直连杆驱动冲击行程装置带动铲头或凿头沿导向装 置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆杆铰接或 滑动连接， 摆杆的一端铰接固定， 旋转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆杆摆动， 摆杆摆动端与冲击行程装置活动插接， 摆杆摆动带动冲击行程装置沿导向装置往复冲击， 冲击行程装置带动铲头或凿头往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆、 摆杆和调直连杆， 冲击 动力部件还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆 杆铰接或滑动连接， 摆杆的一端铰接固定， 旋转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆 杆摆动， 摆杆的摆动端与调直连杆一端铰接， 调直连杆另一端与冲击行程装置铰接， 调直连 杆带动冲击行程装置带动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括导杆和摆杆， 冲击动力部件 还包括旋转轮或旋转柄， 导杆一端与旋转轮或旋转柄端部铰接， 导杆另一端与摆杆铰接或 滑动连接， 摆杆的一端铰接固定， 旋转轮或旋转柄带动导杆往复运动， 导杆带动摆杆摆动， 摆杆摆动端设有拨齿， 冲击行程装置上对应设有拨齿， 摆杆拨齿与冲击行程装置拨齿啮合， 摆杆拨齿拨动冲击行程装置带动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。 所述冲击装置包括冲击动力部件、 传动部件， 冲击动力部件包括驱动齿轮、 驱动链 轮或驱动带轮， 与冲击动力部件相对应的传动部件包括传动齿轮、 传动链轮或传动带轮， 冲 击动力部件还包括导杆和摆杆， 导杆与传动齿轮、 传动链轮或传动带轮端部铰接， 导杆的另 一端与摆杆铰接， 摆杆的一端铰接固定， 摆杆的另一端与冲击行程装置活动插接， 传动齿 轮、 传动链轮或传动带轮带动导杆往复运动， 导杆驱动摆杆摆动， 摆杆驱动冲击行程装置带 动铲头或凿头沿导向装置往复冲击。
所述冲击装置包括冲击动力部件、 传动部件， 冲击动力部件包括驱动齿轮、 驱动链 轮或驱动带轮， 与冲击动力部件相对应的传动部件为传动齿轮、 传动链轮或传动带轮， 传动 齿轮、 传动链轮或传动带轮上设有拨齿， 冲击行程装置对应设有拨齿， 传动齿轮、 传动链轮 或传动带轮上的拨齿与冲击行程装置上的拨齿啮合时， 带动冲击行程装置冲击， 当冲击行 程装置拨齿与传动齿轮、 传动链轮或传动带轮无齿的部分对应时， 冲击行程装置与传动齿 轮、 传动链轮或传动带轮分离， 此时铲头或凿头在机身向前行进中通过煤壁或煤壁挡回， 使 铲头或凿头往复运动。
所述冲击装置包括腔体、 冲击塞锤和控制部件， 冲击塞锤将腔体分为两个部分， 冲 击行程装置与冲击塞锤连接， 两部分腔体的动力可以为气动和 / 或液动， 两腔体与控制部 件连接， 在控制部件的控制下冲击塞锤往复冲击， 冲击塞锤带动冲击行程装置、 铲头或凿头 往复运动， 铲头往复冲削落煤清面， 凿头冲击落料。
所述控制部件包括换向阀。
所述冲击装置包括控制部件、 腔体、 冲击塞锤， 冲击行程装置设置于腔体外部与导 向装置或腔体滑动连接， 冲击塞锤将腔体分为两个部分， 两部分腔体的动力可以为气动和 / 或液动， 两腔体与控制部件连接， 在控制部件的控制下冲击塞锤往复冲击， 冲击塞锤包括冲 击杆， 冲击杆冲击冲击行程装置、 铲头或凿头， 驱动铲头或凿头冲击。
所述冲击装置为电磁冲击装置和 / 或射流冲击装置， 电磁冲击装置包括电磁冲击 锤、 固定线圈、 活动线圈、 冲击锤导向装置和 / 或控制部分， 控制部分包括换向机构， 电磁冲 击锤与冲击行程装置呈分体式结构， 电磁冲击锤与冲击行程装置、 铲头或凿头。
所述凿头设有旋转动力部件、 齿头， 齿头包括花键套， 旋转动力部件与齿头对应设 有花键轴， 齿头花键套与旋转动力部件花键轴连接。旋转动力部件花键轴带动齿头花键套 转动， 齿头左右旋转， 齿头与旋转动力部件也可以通过滑键轴与滑键套、 多棱柱与多棱柱套 或圆柱与圆柱套连接。
所述同一冲击行程装置的两端分别设置铲头或凿头。
所述铲头或凿头分别设置在不同的冲击行程装置的两端。
所述的冲铲机构设有一个以上的冲击行程装置。
所述机身包括铲头升降装置或凿头升降装置， 铲头升降装置包括垂直升降装置和 / 或摇臂升降装置。
所述机身包括喷雾装置。
所述机身包括喷水装置。
所述机身包括破碎装置。
所述行走装置为齿轮齿条行走装置、 销齿行走装置、 轮式行走装置、 履带行走装 置、 链轮链条行走装置或钢丝绳牵引行走装置。
所述的铲头包括顶部清理器和 / 或底部清理器。
所述的冲击行程装置上设有锥型滑套。
所述的机身和 / 或升降装置设有导料器。
所述的机身与铲头升降装置或凿头升降装置之间设有缓冲器。
所述的机身包括输料装置、 铲板、 凿头升降装置。
所述的凿头设有旋转动力部件、 钻头， 钻头为长齿轮钻头， 旋转动力部件包括动力 齿轮， 长齿轮钻头后部设有钻头齿轮长杆， 齿轮长杆为冲击行程装置， 动力齿轮驱动齿轮长 杆旋转， 长齿轮钻头旋钻， 机身包括导向装置， 齿轮长杆设置于导向装置， 冲击装置冲击齿 轮长杆或钻头沿导向装置冲击， 机身行走通过岩壁或煤壁将长齿轮钻头挡回， 长齿轮钻头 往复冲击旋钻。
所述齿轮长杆与旋钻动力部件配合处设有限位防脱器。
所述的冲击动力部件或旋转动力部件包括电机、 液压马达或气马达。
所述冲击装置为液压冲击装置， 液压冲击装置包括腔体、 冲击器、 冲击塞锤、 控制 部件， 冲击塞锤将腔体分为两个部分， 冲击器与冲击塞锤连接或为一体式， 两部分腔体的动 力可以为气动和 / 或液动， 两腔体与控制部件连接， 在控制部件的控制下冲击塞锤往复冲 击， 冲击塞锤带动冲击器往复冲击， 凿头包括旋钻驱动器、 长齿轮钻头等， 旋钻驱动器包括 动力齿轮， 长齿轮钻头包括齿轮长杆、 钻头， 钻头设置在齿轮长杆前部， 动力齿轮驱动齿轮 长杆旋转， 长齿轮钻头旋钻， 机身包括导向装置， 齿轮长杆滑动地设置在导向装置上， 冲击 器冲击齿轮长杆或钻头， 驱动长齿轮钻头冲击， 长齿轮钻头冲击旋钻， 行走装置带动整机行 走， 钻头在机身行进中由岩壁或煤壁挡回， 钻头往复冲击旋钻。
所述的冲击装置可以为气动冲击装置。
本发明的有益效果是 ：第一， 与现有的采煤机相比， 该设备对所采煤未进行充分破碎， 所以块料率高， 功 率消耗少， 煤尘少， 工作环境好 ；
第二， 该设备铲头能够将采煤面冲削清理出宽幅区域使采煤机顺利通过并连续采 煤；
第三、 冲击行程装置使多个铲齿的往复运动， 通过一个冲击行程装置在一滑道运 行， 使设备结构简捷、 紧凑、 运行灵巧、 可靠 ； 冲击行程装置加大了冲铲的冲击行程， 使铲头 形状及结构所具有的落煤与清面一次性完成的功能得以更充分的实现 ；
第四、 铲头后部的冲击行程装置与导向装置滑道配合， 将多个铲齿对与曲轴铰接 的连杆等的剪切扭别力臂缩到最小极限， 在滑道内可将多个铲齿向前冲击后的反作用力予 以吸收， 大大降低了多个铲齿对动力机构及机身剪切、 扭别的力度， 提高了整机使用效率及 寿命 ；
第五、 铲头后部的冲击行程装置与导向装置道配合， 将多个铲齿对腔体的剪切扭 别力臂缩到最小极限， 在滑道内可将多个铲齿向前冲击后的反作用力予以吸收， 大大降低 了多个铲齿对动力机构及机身剪切、 扭别的力度， 提高了整机使用效率及寿命 ；
第六、 冲击行程装置与冲击装置呈分体式结构， 铲头自身的重量不会对冲击装置 产生影响， 同时采煤过程中煤层产生的反作用力不会直接传递至冲击装置上， 延长了冲击 装置以及机身的使用寿命 ；
第七、 铲头的前进通过冲击装置向前的冲击实现， 而铲头的缩回则通过机身的行 进来实现， 因此节能了大量的能量 ；
第八、 解决了一个铲头后退时无法反向采煤的缺陷， 在井下行走方便， 实现了高效 成块采掘机不调转机身双向采煤， 提高了采煤效率， 两铲头对称布置解决了一个铲头对导 向装置及行程杆的重力掰别， 将一个冲击行程装置后部的配重部分功能化， 使配重部分变 为采煤工作部件， 减轻了整机的重量， 增加了回采功能， 缩短了机身的总体长度， 整机结构 长度小于同采煤高度的滚筒采煤机的长度， 耗能低， 粉尘少， 大大提高了采掘头各部件的效 率， 前后对称布置的特点保证了运行的平稳， 确保了铲头的垂直冲击， 提高了整机寿命 ；
第九、 变铣削式为垂直冲击式落煤， 基本消除了侧向力对冲削部件的掰别， 大大减 少了更换截齿的频率， 提高了生产效率， 减少了材料消耗 ；
第十、 垂直升降保证了冲削机构上下采煤时的垂直冲击角度， 垂直升降装置缩短 了升降机构的长度， 使机身长度大大减小， 垂直升降装置锁紧牢固， 刚性好， 大大减小了对 升降机构的掰别力， 减少了传动机构的长度， 简化了传动机构的结构， 节省了电力， 维修方 便， 升降轨迹为直线式， 增加了升降的稳定性， 提高了升降支撑部件的寿命 ；
第十一、 所采用的变旋转运动为直线冲击装置的冲击频率取决于电机或液压马达 等的转速， 电机或液压马达等的高速旋转大大提高了冲铲、 凿头机构落料的效率 ；
第十二、 冲击行程装置与冲击塞锤或冲击塞锤为分体式结构大大减少了冲击行程 装置对腔体的掰别、 损伤， 提高了冲击装置的使用寿命， 节能、 降耗 ；
第十三、 锥型滑套可以使用橡胶套或聚氨脂套等缓冲材料， 橡胶套或聚氨脂套具 有减振与缓冲功能 ；
第十四、 该高效成块采掘机 ； 改变了原有掘进机只钻削而不能往复冲击的采掘方 式， 使截割部旋钻的同时往复冲击， 提高了掘进效率 ；第十五、 所增加的往复冲击结构， 改变了原有掘进机靠机身行进， 加快掘进进深的 方式， 利用瞬间爆破性往复冲击， 有利的破坏了岩层的压应力， 同时破坏了岩石的结构， 大 大提高了钻削效能 ；
第十六、 该高效成块采掘机提高了需采掘物的块粒度， 大大减少了掘进粉尘， 优化 了掘进工作环境 ；
第十七、 该高效成块采掘机在掘进时未对需采掘物进行充分的研磨破碎， 大大降 低了采掘机的能量消耗 ；
第十八、 该高效成块采掘机的缓冲装置大大降低了截割部所产生的反作用力对机 身的损坏 ；
第十九、 该高效成块采掘机的掘进凿头对大块物料具有破碎功能， 使所采掘的物 料能够及时顺利地通过运输系统进行转运。
第二十、 该高效成块采掘机的冲击装置动能及旋钻动力部件 14 动能分别直接作 用需采掘物， 使冲击动能得到最大化的应用， 使钻掘动能得到最大化的应用 ； 避免了高效成 块采掘机往复冲击钻头时对钻头旋转的阻尼 ；
第二十一、 冲头的齿尖直接朝向岩壁、 煤壁等， 从冲头的形状结构上有利于直接破 坏岩壁、 煤壁等结构， 与原有掘进机截割头的齿头偏向一侧的螺旋形布置相比更有利于使 齿头插入物料、 破坏物料 ； 第二十二、 冲头垂直冲击物料， 减少了侧向力对冲头的掰别， 提高了冲头的冲击寿 命， 减少了对截割头的更换维护 ；
第二十三、 冲头对岩壁、 煤壁冲击劈裂后， 岩壁、 煤壁的结构受损， 压应力大大降 低， 钻头铣削结构受损的岩壁、 煤壁时， 钻头的截齿受到的阻力大大减少， 提高了钻头的使 用寿命。节约了修换钻头的时间及人力物力。
附图说明
图 1A 是图实施例 1 中铲头和冲击装置的结构示意图 ； 图 1B 是实施例 1 中凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 2A 是实施例 1 中带有铲头的高效成块采掘机的第一种结构示意图 图 2B 是实施例 1 中带有凿头的高效成块采掘机的第一种结构示意图 ； 图 3 为实施例 1 中高效成块采掘机的第二种结构示意图 ； 图 4 为实施例 1 中高效成块采掘机的第三种结构示意图 ； 图 5 是实施例 2 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 6 是实施例 3 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 7 是实施例 4 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 8 是实施例 5 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 9 是实施例 6 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 10 是实施例 7 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 11 是实施例 8 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 12 是实施例 9 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 13 是实施例 10 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ；图 14 是实施例 11 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 15 是实施例 12 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 16 是实施例 12 中铲头或凿头和冲击装置的俯视图 ； 图 17 是实施例 13 中铲头或凿头和单动能气压冲击装置的结构示意图 ； 图 18 是实施例 13 中铲头或凿头和双动能气压冲击装置的结构示意图 ； 图 19 是实施例 14 中铲头或凿头和单动能液压冲击装置的结构示意图 ； 图 20 是实施例 14 中铲头或凿头和双动能液压冲击装置的结构示意图 ； 图 21 是实施例 15 中铲头或凿头和液压气压组合冲击装置的结构示意图 ； 图 22 是实施例 16 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 23 是实施例 17 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 24 是实施例 18 中旋转曲臂装置的结构示意图 ； 图 25 是实施例 19 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 26 是实施例 20 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ； 图 27 是实施例 21 中铲头或凿头和冲击装置的第一种结构示意图 ； 图 28 是实施例 21 中铲头和冲击装置的第二种结构示意图 ；图 29 是实施例 22 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ；
图 30 是实施例 22 中冲击装置的结构示意图 ；
图 31 是实施例 23 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ；
图 32 是实施例 24 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ；
图 33 是实施例 25 中铲头或凿头和冲击装置的结构示意图 ；
图 34 是实施例 26 中高效成块采掘机的结构示意图 ；
图 35 是实施例 26 中铲头和冲击装置的结构示意图 ；
图 36 是实施例 27 中高效成块采掘机的结构示意图 ；
图 37 是实施例 28 中高效成块采掘机的结构示意图 ；
图 38 是实施例 29 中高效成块采掘机的结构示意图 ；
图 39 是实施例 30 中高效成块采掘机的结构示意图。
图中 ： 1A 铲头 ； 1B 凿头 ； 1.1 铲齿 ； 1.2 固定部件 ； 1.3 侧边切削刃 ； 1.5 冲击行程 装置 ； 1.6 限位挡板 ； 2 冲击装置 ； 2.1 锤头 ； 2.2 限位部件 ； 2.3 冲杆 ； 2.4 缓冲器 ； 2.5 旋转 轴； 2.6 锤柄 ； 2.7 缓冲链 ； 2.8 连接臂 ； 2.9 连杆 ； 2.10 旋转柄 ； 2.11 驱动器 ； 2.12 连接轴 ； 2.13 曲轴固定座 ； 2.14 腔体 ； 2.15 冲击塞锤 ； 2.16 换向阀 ； 2.17 电磁冲击锤 ； 2.18 定线圈 ； 2.19 线圈 ； 2.20 线圈 ； 2.21 冲击塞锤 ； 2.22 导杆 ； 2.23 转柄 ； 2.24 转轴 ； 2.25 摆杆 ； 2.26 调直连杆 ； 2.27 驱动齿轮 ； 2.28 传动齿轮 ； 2.29 拨齿 ； 2.30 传动轮 ； 2.31 动力轮 ； 3 采掘机 机身 ； 3.1 机架 ； 3.2 导向装置 ； 4 导向滑键 ； 5 驱动滚轮 ； 6 导轨 ； 7 牵引机构 ； 8 行走轮 ； 9履 带； 10 凸轮 ； 11 固定旋转轴 ； 12 钻头 ； 13 齿轮长杆 ； 14 旋钻动力部件 ； 15 凿头升降装置 ； 16 铲板 ； 17 输料装置 ； 18 行走装置 ； 19 冲头 ； 20 内腔支架 ； 21 外支架 ； 22 推力轴承 ； 23 中空钻 杆； 24 驱动器 ； 25 齿轮 ； 26 齿圈 ； 27 钻杆 ； 28 锥头。 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。实施例 1
图 1A、 图 1B、 图 2A、 图 2B 是实施例 1 所述的高效成块采掘机。该设备包括机身、 冲 击落料机构等， 机身包括机架、 导向装置等， 冲击落料机构设置在机身上。冲击落料机构包 括铲头或凿头， 冲击落料机构还包括冲击行程装置和冲击装置， 冲击行程装置与导向装置 滑动连接， 导向装置设置在冲击装置和 / 或机架上， 冲击行程装置沿导向装置前后滑动， 铲 头或凿头设置在冲击行程装置前部， 冲击装置冲击冲击行程装置、 铲头或凿头， 铲头或凿头 冲击， 冲击落料机构设置在机身上， 行走装置带动机身行走铲头或凿头往复冲击。
铲头 1A 包括铲齿 1.1A 和固定部件 1.2 等， 铲齿 1.1A 固定于固定部件 1.2 上， 铲 齿 1.1A 可以为长铲齿和短铲齿的组合组成， 或者分别由长铲齿或短铲齿组成。铲齿排列成 “|” 字形、 “」 ” 形、 “]” 等形状， 或为上述几种形状的组合， 固定部件 1.2 的后部设有冲击行 程装置 1.5 等， 冲击装置冲击冲击行程装置、 铲头， 一个冲击动作使铲头一次性完成落煤与 清面。冲击装置包括支撑架和驱动机构等。冲击装置 2 位于铲头 1A 的后方， 铲头 1A 与冲 击装置 2 相互独立。冲击装置与冲击行程装置 1.5 呈分体式结构。铲齿 1.1A 包括多个交 替间隔设置的长铲齿和短铲齿等， 长铲齿和短铲齿的的侧部或底部不设有冲削刃等， 铲头 的顶部侧面和底部侧面分别固定有侧边切削刃 1.3 等， 侧边切削刃 1.3 使铲头实现落煤与 对侧面、 顶面及底面煤的清理工作一次性完成， 从而使采掘机的机身顺利通过采区。 铲齿上 也可以不设置切削刃。铲齿排列成 “|” 字形铲齿均平行于采矿面且朝向采矿层， 铲齿排列 成 “]” 形冲铲的底面平行于采煤地面。为了提高铲头的使用寿命， 长铲齿和短铲齿的冲削 刃上可镶嵌有硬质合金等。冲击装置 2 冲击冲杆 2.3， 冲杆 2.3 冲击铲头 1A， 铲头的冲击行 程装置 1.5 沿导向装置往复滑动， 铲头 1A 实现一次大能量积集与大能量爆发性撞击， 将压 应力下的煤层击落并同时完成清面。行走驱动器包括驱动滚轮 5， 该驱动滚轮 5 为齿轮， 对 应的导轨 6 为齿条型， 在驱动器的驱动下， 驱动滚轮 5 沿齿条型导轨 6 移动， 从而带动整机 动作。
本实施例中的冲击装置 2 为旋转冲击装置。机架 3.1 朝向铲头 1A 的一侧固定有 导向装置 3.2， 对应的铲头 1A 的后部设有冲击行程装置 1.5 等， 导向装置 3.2 设置在冲击行 程装置 1.5 内， 且冲击行程装置 1.5 与导向装置 3.2 之间可以相对滑动， 即铲头 1A 与机架 3.1 之间为滑动连接。同时冲击行程装置 1.5 与导向装置 3.2 之间设有导向滑键 4， 导向滑 键 4 用于防止铲头旋转。冲击行程装置 1.5 的一端与铲齿固定部件连接， 另一端设有朝向 导向装置 3.2 的限位挡板 1.6 ； 同时， 导向装置 3.2 的一端固定在机架 3.1 上， 另一端也对 应的设有朝向冲击行程装置 1.5 的限位挡板， 限位挡板起到限位作用并决定冲铲前进方向 的行程。
该旋转冲击装置包括旋转锤等， 其冲击部件包括锤头 2.1 和冲杆 2.3， 冲杆 2.3 设 置在导向装置 3.2 内， 且能够沿导向装置 3.2 前后滑动， 冲杆 2.3 的前端在锤头 2.1 的作用 下冲击铲头 1 前进， 冲杆 2.3 的后端设在导向装置 3.2 的外部。冲杆 2.3 靠近其后端处设 有限位部件 2.2， 用于限制冲杆 2.3 前进方向的行程。 该冲击装置 2 的驱动部件可以采用驱 动电机、 气马达、 液压马达和减变速机等， 旋转轴 2.5 与驱动器的输出轴连接， 锤柄 2.6 的一 端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端直接与锤头 2.1 固定连接。为了使锤头 2.1 在旋转冲击 时可以顺利通过， 旋转轴 2.5 上固定设有缓冲部件 2.4 等。冲杆不受铲头的拉掰与扭别， 提 高了旋转锤头冲击的准确性。所述的长铲齿和短铲齿也可以全带有切削刃， 或者分别带有切削刃。
所述锤柄 2.6 的一端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端也可以与锤头 2.1 旋转连接。 以使锤头 2.1 顺利旋转。
所述铲头 1A 和冲击行程装置 1.5 可以为一体式结构。铲齿 1.1A 与固定部件 1.2 也可以为一体式结构。
所述冲击落料机构机构可以为双向冲击落料机构， 双向冲击落料机构包括铲头和 冲击行程装置， 冲击行程装置两端各设一个及一个以上的铲头或凿头， 冲击行程装置带动 两端的铲头或凿头往复冲击。所述冲击落料机构也可以为多头冲击落料机构， 多头冲击落 料机构包括多个铲头或凿头， 此时铲头或凿头分别设置在同一冲击行程装置的两端。
凿头的顶部垂直于岩壁或煤壁布置， 凿头往复冲击掘进。
所述机身可以包括升降装置， 升降装置包括垂直升降装置和 / 或摇臂升降装置。 通过设置升降机构可以实现铲头或凿头对各个高度的煤层进行冲削采煤。
所述机身可以包括喷雾装置或喷水装置等。
所述机身可以包括破碎装置， 用于对大块煤进行破碎， 便于煤块的运输。
所述机身包括行走装置， 行走装置为齿轮齿条式行走装置、 销齿式行走装置、 轮式 行走装置、 履带式行走装置、 链轮链条式行走装置或钢丝绳牵引式行走装置。
所述铲头包括顶部清理器和 / 或底部清理器。
该设备工作时， 启动驱动部件， 如驱动电机、 气马达、 液压马达和减变速机等， 驱动 电机带动旋转轴 2.5 和锤柄 2.6 旋转， 从而使锤头 2.1 绕旋转轴 2.5 旋转。当锤头 2.1 旋 转至冲杆 2.3 的后端时， 锤头 2.1 冲击冲杆 2.3， 使冲杆 2.3 向前运动， 冲杆 2.3 的头部冲击 铲头或凿头 1 向前运动。铲头 1 在向前冲击运动过程中， 冲铲通过长短相间布置的长铲齿 和短铲齿实现对矿层的冲击落煤与清面， 铲齿头部冲削刃冲击落煤的同时利用铲齿侧面冲 削刃和侧边切削刃 1.3 清理采矿面。然后， 机身行进使铲头或凿头缩回， 实现下一次往复冲 击。铲头 1 往复冲击煤层的完成落料与清料工作一次性完成。冲击装置的工作介质可以为 压缩空气、 液压、 电动和 / 或机械动力等。
本发明中还可以通过图 3 和图 4 中的方式实现设备的前进和后退。如图 3 所示， 设备底部设有行走轮 8， 驱动器带动行走轮 8 运动， 从而实现整机动作 ； 如图 4 所示， 设备底 部设有履带 9， 通过驱动器带动履带 9 传动， 从而实现了整机动作。
实施例 2
图 5 为实施例 2 所述的高效成块采掘机。 本实施例中， 该旋转锤中的旋转轴 2.5 上 设有缓冲部件 2.4。锤柄 2.6 的一端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端与锤头 2.1 旋转连接， 以使锤头 2.1 顺利旋转， 以便冲击完成后顺利通过。
其它同实施例 1。
实施例 3
图 6 为实施例 3 所述的高效成块采掘机。 本实施例中， 旋转轴 2.5 与驱动部件 2.11 之间通过传动链或传动带连接， 旋转轴 2.5 与驱动部件 2.11 之间有一定的传动比， 从而实 现了旋转轴 2.5 的加速和 / 或变速， 因此旋转轴 2.5 与驱动部件组成了变速传动装置。变 速传动装置带动锤柄旋转并冲击冲杆 2.3， 冲杆 2.3 冲击铲头或凿头向前运动。 通过设置变 速传动装置不仅可以提高旋转轴 2.5 的旋转速度， 也可以大幅度吸收锤头在冲击冲杆过程中所产生的反作用力， 起到了保护驱动部件与机身的作用。
其它同实施例 1。
实施例 4
图 7 为实施例 4 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 所述的旋转冲击装置为旋 转链锤装置， 该装置中的旋转轴 2.5 与驱动部件连接， 锤柄 2.6 的一端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端通过缓冲链 2.7 与锤头 2.1 连接， 缓冲链 2.7 使锤头 2.1 在冲击过程中能够顺利 通过。
所述的旋转轴 2.5 与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接， 旋转轴 2.5 与驱动部件之间组成变速传动装置， 通过变速传动装置驱动旋转链锤旋转冲击铲头或凿 头。
其它同实施例 1。
实施例 5
图 8 为实施例 5 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 旋转轴 2.5 上固定设有缓 冲部件 2.4。
其它同实施例 4。
实施例 6
图 9 为实施例 6 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 该旋转冲击装置为旋转臂 锤装置， 该装置中的旋转轴 2.5 与驱动部件连接， 锤柄 2.6 的一端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端通过连接臂 2.8 与锤头 2.1 连接。连接臂 2.8 与锤柄 2.6 活动连接且可折弯， 连接 臂 2.8 与锤头 2.1 可为一整体。旋转轴 2.5 上没有设置缓冲部件。
所述的旋转轴 2.5 与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接， 旋转轴 2.5 与驱动部件之间组成变速传动装置， 通过变速传动装置驱动旋转臂锤旋转冲击铲头或凿 头。
其它同实施例 1。
实施例 7
图 10 为实施例 7 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 旋转轴 2.5 上固定设有缓 冲部件 2.4， 使锤头在旋转冲击过程中能够更顺利通过。
其它同实施例 6。
实施例 8
图 11 为实施例 8 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 该旋转冲击装置为旋转通 臂装置， 该装置中的旋转轴 2.5 与驱动部件连接， 锤柄 2.6 的一端固定套在旋转轴 2.5 上， 另一端为自由端。工作过程中， 锤柄 2.6 的自由端在旋转轴 2.5 的带动下作圆周运动， 当运 动至冲杆 2.3 后端时， 冲击冲杆 2.3， 使冲杆 2.3 推动铲头或凿头 1 向前冲击运动。旋转轴 2.5 上固定设置缓冲部件 2.4， 使旋转臂在旋转冲击过程中能够顺利通过。
所述的旋转轴 2.5 与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接， 旋转轴 2.5 与驱动部件之间组成变速传动装置， 通过变速传动装置驱动旋转通臂旋转冲击铲头或凿 头。
其它同实施例 1。
实施例 9图 12 为实施例 9 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 冲击行程装置 1.5 设置在 导向装置 3.2 内， 且冲击行程装置 1.5 能够沿导向装置 3.2 滑动， 导向装置 3.2 固定在采 掘机机身的机架 3.1 上。冲击行程装置 1.5 的前端与铲齿的后部固定连接， 冲击行程装置 1.5 的后端为自由端， 设置在导向装置 3.2 的外部， 且位于导向装置 3.2 外部的冲击行程装 置 1.5 上设有限位部分 2.2。旋转轴 2.5 上可以设置缓冲部件。冲击锤难以通过时， 冲击锤 沿缓冲弹簧压缩方向移动缩伸， 使冲击锤顺利通过。该结构的优点是省去了冲杆作为冲击 力的传递， 减少了冲击力损耗。
该设备工作时， 驱动设备带动旋转轴 2.5 和锤柄 2.6 旋转， 从而使锤柄 2.6 一端的 锤头 2.1 做圆周运动。锤头 2.1 在旋转运动过程中冲击冲击行程装置 1.5 的后端， 冲击行 程装置 1.5 直接推动铲头 1A 或凿头 1B 向前冲击运动。
所述的旋转轴 2.5 与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接， 旋转轴 2.5 与驱动部件之间组成变速传动装置， 通过变速传动装置驱动旋转锤冲击铲头或凿头。
其它同实施例 1。
实施例 10
图 13 为实施例 10 所述的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为旋转链锤装 置， 即锤柄 2.6 的一端通过缓冲链 2.7 与锤头 2.1 连接。
其它同实施例 9。
实施例 11
图 14 为实施例 11 所述的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为旋转臂锤装 置， 即锤柄 2.6 的一端通过连接臂 2.8 与锤头 2.1 连接， 连接臂 2.8 与锤柄 2.6 活动连接且 可折曲。旋转轴 2.5 上不设缓冲部件。
其它同实施例 9。
实施例 12
图 15 和图 16 为实施例 12 所述的高效成块采掘机。与实施例 1 不同的是 ： 本实施 例中的冲击装置包括冲击动力部件， 冲击动力部件包括旋转柄 2.10 等， 该冲击装置还包括 冲杆 2.3 和连杆 2.9 等， 旋转柄 2.10 为一曲轴， 其一端设置在曲轴固定座 2.13 内， 另一端 为旋转轴 2.5， 旋转轴 2.5 与驱动部件 2.11 连接。连杆 2.9 的一端固定在旋转柄 2.10 上， 另一端通过连接轴 2.12 与冲杆 2.3 连接。冲杆 2.3 设置在导向装置 3.2 内。导向装置 3.2 的一端固定在机架 3.1 上， 另一端设置在冲击行程装置 1.5 内， 导向装置 3.2 能够沿冲击行 程装置 1.5 滑动。冲击行程装置 1.5 与铲头 1A 或凿头 1B 的后部固定连接。该设备工作时， 启动驱动设备 2.11， 带动旋转柄 2.10 旋转， 固定在旋转柄上的连杆 2.9 冲击冲杆 2.3 向前 运动， 冲杆 2.3 沿导向装置 3.2 向前滑动， 并直接冲击铲头 1A 或凿头 1B， 机身行进使铲头或 凿头缩回， 实现下一次往复冲击。 冲击装置可以直接冲击铲头或凿头， 此时的冲击行程装置 具有导向作用。
其它同实施例 1。
实施例 13
图 17 和图 18 为实施例 13 所示的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为气 动冲击装置。 图 17 为单动能气动冲击装置， 该冲击装置包括腔体 2.14、 冲击塞锤 2.15 和控 制部件等， 其中控制部件包括换向阀 2.16 等。冲击塞锤 2.15 设置在腔体 2.14 内， 且冲击塞锤 2.15 可以沿腔体 2.14 前后滑动， 腔体 2.14 设置在导向装置 3.2 内， 冲击塞锤 2.15 与 冲击行程装置 1.5 呈分体式， 即相互之间没有任何连接。冲击塞锤 2.15 将腔体隔离成前后 两个腔室， 两腔室同时通过换向阀 2.16 与气源连接。冲击塞锤 2.15 与铲头 1A 之间设有冲 杆 2.3， 冲杆 2.3 与冲击塞锤 2.15 连接。
该设备工作时， 通过换向阀 2.16 控制冲击塞锤 2.15 前后两腔室的气压， 在两腔室 的压差作用下， 冲击塞锤 2.15 带动冲杆 2.3 冲击铲头 1A 实现一次落煤清面， 机身行进使铲 头缩回， 实现下一次往复冲击。从而使铲头 1A 向前往复冲击运动。本结构腔体与冲击行程 装置 1.5 没有任何连接， 可以保证腔体不受冲击变形及掰扭变形， 提高了腔体的密封性以 及冲击装置的寿命。
气动冲击装置中也可以设置多个腔体， 如图 18 所示为双动能气动冲击装置， 该冲 击装置中设有两个腔体 2.14， 腔体内分别设置冲击塞锤 2.15， 另外也可以设置三个或更多 数量的腔体， 此时该气动冲击装置为多动能气动冲击装置。 其目的在于增加冲击的频率， 使 铲头或凿头在单位时间内多次往复撞击煤层。
其它同实施例 1。
实施例 14
图 19 和图 20 为实施例 14 所示的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为液 压冲击装置。 图 19 为单动能液压冲击装置， 该冲击装置包括腔体 2.14、 冲击塞锤 2.21 和控 制部件等， 其中控制部件包括液压换向阀 2.16 等。冲击塞锤 2.21 设置在腔体 2.14 内， 冲 击塞锤 2.21 可以沿腔体 2.14 前后滑动， 腔体 2.14 设置在导向装置 3.2 内， 冲击塞锤 2.21 与冲击行程装置 1.5 呈分体式， 即相互之间没有任何连接。冲击塞锤 2.21 将腔体 2.14 隔 离成前后两个腔室， 两腔室同时通过液压换向阀 2.16 与液压站连接。冲击塞锤 2.21 与铲 头 1A 之间设有冲杆 2.3， 冲杆 2.3 与冲击塞锤 2.21 连接， 冲杆 2.3 与冲击行程装置 1.5 呈 分体式。
该设备工作时， 通过液压换向阀 2.16 控制冲击塞锤 2.21 前后两腔室的液压， 在两 腔室的压差作用下， 冲击塞锤 2.21 带动冲杆 2.3 向前冲击， 从而使铲头 1A 或凿头 1B 冲击， 机身行进使铲头缩回， 实现下一次往复冲击。
液压冲击装置中也可以设置多个腔体， 如图 20 所示， 该装置为双动能液压冲击装 置， 该冲击装置中设有两个腔体 2.14， 腔体内分别设置冲击塞锤 2.21， 另外也可以设置三 个或更多数量的腔体， 此时该装置为多动能液压冲击装置。 其目的在于增加冲击的频率， 使 铲头或凿头在单位时间内多次往复撞击煤层。
其它同实施例 1。
实施例 15
图 21 为实施例 15 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 所述的液压缸包括通过 活塞分隔的注油腔和蓄能腔。所述注油腔可以选择性的与高压油源或泄油口连通。所述的 注油腔内设有活塞， 活塞的外圆与液压腔的内表面之间设有密封圈， 冲击行程装置 1.5 一 端的端部位于注油腔外， 活塞与冲击行程装置 1.5 分离， 且直线冲击冲击行程装置 1.5， 活 塞沿液压缸的轴向往复运动， 但对液压缸的缸体不会造成扭掰与磨损。蓄能腔内可以填充 压缩氮气或类似的压缩气体。导向装置 3.2 可以作为腔体， 也可以在导向装置 3.2 内单独 设置腔体。设置蓄能腔可以提高活塞的往复移动速度， 实现了活塞的瞬间高速运动， 大大提 高了铲头或凿头的冲击频率。
其它同实施例 14。
实施例 16
图 22 为实施例 16 所示的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为电磁冲击装 置。该冲击装置包括电磁冲击锤 2.17、 冲击锤导向套 2.18、 固定线圈 2.18、 活动线圈 2.19 和控制部件等。冲击锤导向套 2.18 固定在机架 3.1 上， 电磁冲击锤 2.17 设置在冲击锤导 向套 2.18 内， 且电磁冲击锤 2.17 可以沿冲击锤导向套 2.18 前后滑动。固定线圈 2.18 固 定在冲击锤导向套 2.18 上， 活动线圈 2.19 则固定设置电磁冲击锤 2.17 上。同时， 机架 3.1 上还设有两个导向装置 3.2， 对应的铲头 1 上设有两个冲击行程装置 1.5， 导向装置 3.2 分 别设置在冲击行程装置 1.5 内， 且可以沿冲击行程装置 1.5 前后滑动。电磁冲击锤 2.17 与 冲击行程装置 1.5 为分体式， 即电磁冲击锤 2.17 与冲击行程装置 1.5 之间没有任何连接。 控制部件包括换向阀， 固定线圈 2.18 和活动线圈 2.19 同时与换向阀连接。机架 3.1 上可 以固定有至少一个导向装置 3.2， 铲头 1 或凿头上相应的设有冲击行程装置 1.5。
该设备工作时， 通过控制换向阀， 使固定线圈 2.18 与活动线圈 2.19 之间产生相互 作用的磁场， 并且该磁场产生的力能够推动电磁冲击锤 2.17 沿冲击锤导向套 2.18 向前运 动， 电磁冲击锤 2.17 冲击铲头 1 或凿头， 从而使铲头 1 或凿头向前冲击运动。电磁冲击装 置对密封性要求较低， 使用寿命长， 维护量小， 电磁冲击锤冲击铲头时， 不会因为铲头或凿 头对导向套的扭别而产生冲击锤与受冲击点错位使冲击锤工作失效的现状。 其它同实施例 1。
实施例 17
图 23 为实施例 17 所示的高效成块采掘机。本实施例中的冲击行程装置 1.5 设置 在导向装置 3.2 内， 冲击行程装置 1.5 可以沿导向装置 3.2 滑动， 导向装置 3.2 固定在机架 3.1 上。冲击锤导向套 2.18 的前端与冲击行程装置 1.5 的后侧面连接， 电磁冲击锤 2.17 设 置在冲击行程装置 1.5 内。活动线圈 2.19 设置在电磁冲击锤 2.17 上， 固定线圈 2.18 则固 定设置在导向装置 3.2 上。
该设备工作时， 通过控制换向装置， 使固定线圈 2.18 与活动线圈 2.19 之间产生相 互作用的磁场， 并且该磁场产生的力能够推动电磁冲击锤 2.17 沿冲击行程装置 1.5 向前运 动， 电磁冲击锤 2.17 冲击铲头 1A 或凿头 1B， 使铲头 A1 或凿头 1B 向前冲击运动实现落煤清 面。
其它同实施例 16。
实施例 18
图 24 为实施例 18 所述的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置包括冲击动力 部件。该冲击装置还包括冲杆 2.3 和连杆 2.9 等。冲击动力部件包括旋转柄 2.10 等， 旋转 柄 2.10 为一曲轴， 其一端设置在曲轴固定座 2.13 内， 另一端为旋转轴 2.5， 旋转轴 2.5 与驱 动部件连接。连杆 2.9 的一端固定在旋转柄 2.10 上， 另一端通过连接轴 2.12 与冲杆 2.3 连接。冲杆 2.3 前端设置在导向装置 3.2 内， 冲杆 2.3 的一端与连杆 2.9 铰接， 另一端与冲 击行程装置 1.5 接触， 冲杆 2.3 与冲击行程装置 1.5 之间呈分体式， 即两者没有任何连接关 系。冲击行程装置 1.5 设置在导向装置 3.2 内并与冲杆 2.3 的轴线重合， 冲击行程装置 1.5
的另一端连接于与铲头或凿头的后部。导向装置 3.2 固定在机架 3.1 上。该设备工作时， 启动驱动设备 2.11， 带动旋转柄 2.10 旋转， 固定在旋转柄 2.10 上的连杆 2.9 推动冲杆 2.3 向前运动， 冲杆 2.3 沿导向装置 3.2 向前滑动， 并冲击冲击行程装置 1.5， 使铲头 1A 或凿头 1B 向前冲击， 机身行进使铲头或凿头缩回到导向装置 3.2 内， 实现下一次往复冲击。此处， 旋转柄 2.10 在回程的过程中只拉动冲杆 2.3 来回运动， 铲头 1A 或凿头 1B 不随之退回， 大 大节省了动力。冲杆与冲击行程装置 1.5 在同一导向装置内， 大大提高了动力机构旋转直 线冲击的准确性。
冲杆还可以直接冲击铲头或凿头。
其它同实施例 1。
实施例 19
图 25 是实施例 19 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 所述铲齿 1.1A 上没有设 置切削刃。 所述的冲击装置可以采用变旋转运动为直线冲击装置、 曲轴冲击装置、 曲柄式冲 击装置、 旋转冲击装置、 液压冲击装置、 气动冲击装置、 电磁冲击装置或射流冲击装置等。
其它同实施例 1。
实施例 20
图 26 是实施例 20 所述的高效成块采掘机。本实施例中的冲击装置为凸轮装置， 凸轮装置包括凸轮 10 等， 凸轮 10 设置在冲击行程装置 1.5 内。冲击行程装置 1.5 的两侧 均设有铲头 1 或凿头， 凸轮 10 旋转过程中， 推动冲击行程装置 1.5 左右移动， 从而使冲击行 程装置 1.5 的铲头 1A 或凿头 1B 往复冲击。
凸轮还可以设置在冲击行程装置外部， 直接冲击铲头或凿头。
其它同实施例 1。
实施例 21
图 27 和图 28 是实施例 21 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 冲击装置包括导 杆 2.22 等， 导杆 2.22 的一端与旋转柄 2.23 铰接， 旋转柄 2.23 的另一端与旋转轴 2.24 连 接。导杆 2.22 的另一端与摆杆 2.25 的一端铰接， 摆杆 2.25 的另一端固定。旋转轴 2.24 旋转带动旋转柄 2.23 旋转， 旋转柄 2.23 旋转的同时， 通过导杆 2.22 将动力传至摆杆 2.25， 使摆杆 2.25 摆动， 摆杆 2.25 摆动带动其上调直连杆 2.26 的一端往复摆动， 调直连杆 2.26 带动冲杆 2.3 沿冲击行程装置 1.5 和导向装置做直线往复运动， 冲杆 2.3 向前运动过程中， 冲击冲击行程装置 1.5、 铲头 1A 或凿头 1B 向前运动。
图 28 中， 导杆 2.22 的一端与摆杆 2.25 中部的任意位置铰接。摆杆 2.25 的一端 固定， 导杆 2.22 带动摆杆 2.25 的另一端做往复运动。
其它同实施例 1。
实施例 22
图 29 和图 30 是实施例 22 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 所述的冲击落料 机构为双向冲击落料机构， 双向冲击落料机构包括铲头 1A 和冲击行程装置 1.5 等， 冲击行 程装置 1.5 的两端各设一个或一个以上的铲头， 冲击行程装置 1.5 带动两端的铲头往复运 动。所述冲击装置包括冲击动力部件、 连杆 2.9 和摆杆 2.25 等。所述冲击动力部件与连杆 2.9 的一端铰接， 连杆 2.9 的另一端与摆杆 2.25 铰接， 冲击动力部件带动连杆 2.9 往复运 动， 摆杆 2.25 的一端设有拨齿等， 摆杆拨齿至连杆 2.9 和摆杆 2.25 铰接处之间设有固定旋转轴 11， 固定旋转轴 11 与摆杆 2.25 铰接， 连杆 2.9 驱动摆杆 2.25 往复运动， 摆杆 2.25 在 固定旋转轴 11 的控制下摆动， 冲击行程装置 1.5 设有拨齿， 摆杆拨齿拨动冲击行程装置 1.5 拨齿， 驱动冲击行程装置 1.5 往复运动。
其它同实施例 1。
实施例 23
图 31 是实施例 23 所述的高效成块采掘机。冲击落料机构包括两个铲头 1A 或凿 头 1B、 冲铲导向环和冲击行程装置 1.5， 铲头 1A 分别位于冲击行程装置 1.5 的两端。冲铲 导向环至少设置两个， 冲铲导向环之间拉开一定距离后布置在冲击行程装置 1.5 上， 在冲 击行程装置 1.5 上设有锥形滑套， 锥形滑套呈锥形或其它形状， 锥形面有力地增加了冲击 行程装置 1.5 往复冲击时与锥形滑套的接触强度， 对摆杆及冲击行程装置具有保护作用。
所述冲击装置包括冲击动力部件、 连杆 2.9 和摆杆 2.25， 其中冲击动力部件包括 驱动齿轮 2.29 和传动齿轮 2.28， 传动齿轮 2.28 安装在旋转轴上， 连杆 2.9 的一端与传动齿 轮 2.28 外沿铰接， 另一端与摆杆 2.25 的中部铰接， 此时摆杆 2.25 为单杆。摆杆 2.25 的一 端铰接定位， 另一端与冲击行程装置 1.5 滑动插接， 并与锥形滑套滑动配合。驱动器驱动驱 动轴旋转， 驱动轴带动驱动齿轮 2.29 转动， 驱动齿轮 2.29 与传动齿轮 2.28 啮合， 带动连杆 2.9 摆动， 连杆 2.9 拉动摆杆 2.25 往复摆动， 摆杆 2.25 驱动冲击行程装置 1.5 带动铲头或 凿头往复冲击， 驱动器中可以包括液压马达、 电机、 气马达等。
其它同实施例 1。
实施例 24
图 32 是实施例 24 所述的高效成块采掘机。本实施例中， 所述冲击装置包括冲击 动力部件、 连杆 2.9、 摆杆 2.25 和调直连杆 2.26 等。无需设置推拉套， 摆杆 2.25 上设有调 直连杆 2.26， 调直连杆 2.26 与冲击行程装置 1.5 铰接， 摆杆 2.25 通过调直连杆 2.26 带动 冲击行程装置 1.5 往复运动。
其它同实施例 23。
实施例 25
图 33 是实施例 25 所述的高效成块采掘机。 本实施例中， 所述的冲击落料机构为双 向冲击落料机构， 双向冲击落料机构包括铲头 1A 或凿头 1B 和冲击行程装置 1.5， 冲击行程 装置 1.5 的两端各设一个或一个以上的铲头或凿头。所述冲击装置包括传动部件， 冲击行 程装置 1.5 设有拨齿 2.29， 传动部件为齿轮传动部件， 齿轮传动部件包括动力轮 2.31 与传 动轮 2.30， 动力轮 2.31 驱动传动轮 2.30， 传动轮 2.30 上设有拨齿， 传动轮 2.30 与冲击行 程装置 1.5 上的拨齿 2.29 啮合， 传动轮 2.30 转动啮合冲击行程装置 1.5 的拨齿 2.29 时， 带动冲击行程装置 1.5 冲击， 当冲击行程装置 1.5 与传动轮 2.30 无拨齿的部分对应时， 传 动轮 2.30 与冲击行程装置 1.5 分离， 铲头或凿头在机身向前行进中通过煤壁挡回， 使双向 冲铲往复运动。
传动轮拨齿可以直接驱动铲头或凿头冲击。
其它同实施例 1。
实施例 26
图 34 和图 35 是实施例 1 所述的高效成块采掘机。该采煤机包括垂直升降装置 12、 铲头 1A 和采掘机机身 3。垂直升降装置 12 包括支架 12.1、 驱动器、 升降座 12.2 和升降机台 12.3， 支架 2.1 与采煤机机身 3 连接， 升降座 2.2 设置在支架 2.1 等上， 升降座 2.2 与升降机台 2.3 滑动连 接。垂直升降装置 2 设有导向装置， 防止升降机台 2.3 倾斜， 垂直升降装置 2 的导向装置为 导向套结构， 升降座 2.2 上设有两个以上的导向筒 2.5， 升降机台 2.3 上设有与之配合的两 个以上的导向柱 2.4， 导向柱 2.4 插入导向筒 2.5 内， 起到对升降机台 2.3 的固定及升降导 向作用， 垂直升降装置 2 的驱动器为液压驱动器， 液压缸 2.6 一端与升降座 2.2 连接， 另一 端与升降机台 2.3 连接， 液压缸 2.6 驱动升降机台 2.3 上下移动。
垂直升降装置 2 的导向装置还可以为导向环结构、 导向槽结构、 导向栓结构等。
所述驱动器还可以为绳与卷绳器驱动器、 齿轮齿条驱动器、 螺旋杆驱动器、 轴接开 合降升器、 链轮与链条驱动器和 / 或气动驱动器等。
升降机台 2.3 设有插销式定位锁紧器， 在导向柱 2.4 和 / 或导向筒 2.5 上设有若 干销孔 2.7 等， 当驱动器带动升降机台 2.3 升降到需定位的位置时， 导向筒 2.5 和 / 或导向 柱 2.4 上设置的销轴 2.8 插入销孔 2.7 中使升降机台 2.3 定位。所述的定位锁紧装置还可 以为挂齿式定位锁紧器、 锁舌式定位锁紧器、 垫块式定位锁紧器或绳拉式定位锁紧器等。
铲头 1A 包括冲铲 1.1A、 冲铲行程杆 1.3、 导向部分 1.2、 驱动单元 1.4 等， 冲铲 1.1 与冲铲行程杆 1.3 连接， 冲铲行程杆 1.3 与导向部分 1.2 配合， 驱动单元 1.4 与冲铲行程杆 1.3 配合， 使冲铲 1.1 在导向部分 1.2 的导向下实现快速往复冲击。冲铲 1.1、 冲铲行程杆 1.3、 导向部分 1.2 等布置在升降装置的上方， 驱动单元 1.4 安装在升降装置的上方。
实施例 27
图 36 是实施例 27 所述的高效成块采掘机。所述的凿头设有旋转动力部件、 钻头 12， 钻头 12 为长齿轮 25 钻头， 旋转动力部件包括动力齿轮， 长齿轮钻头后部设有钻头 12 齿 轮长杆 13， 齿轮长杆 13 为冲击行程装置， 动力齿轮驱动齿轮长杆 13 旋转， 长齿轮钻头旋钻， 机身包括导向装置， 齿轮长杆 13 设置于导向装置， 冲击装置冲击齿轮长杆 13 或钻头 12 沿 导向装置冲击， 机身行走通过岩壁或煤壁将长齿轮钻头挡回， 长齿轮钻头往复冲击旋钻。 长 齿轮钻头冲击铣削所落物料由料铲导入输料装置 17， 输料装置 17 将物料输出转运。
所述凿头也可以为多齿球面型、 多齿锥型， 球齿头、 镐型头、 锥头、 刀头、 斧头、 锤 头。
实施例 28
图 37 是实施例 28 所述的高效成块采掘机。所述的凿头包括钻头 12、 冲头等， 所 述的凿头包括旋转动力部件， 冲头设置在冲击行程装置的前部， 冲击装置冲击冲击行程装 置驱动冲头冲击。所述的钻头 12 设有冲头通过的槽孔， 冲头设置在钻头 12 中部的槽孔中。 所述的旋转动力部件包括支架， 支架包括内腔支架 20、 外支架 21。所述的旋转动力部件包 括钻杆 27， 钻杆 27 包括中空钻杆 23， 内腔支架 20 设置在中空钻杆 23 腔体内与中空钻杆 23 滑动连接， 冲击行程装置设置在内腔支架 20 内， 中空钻杆 23 后部设有推力轴承 22， 中空钻 杆 23 外部设有齿圈 26， 旋转动力部件包括驱动器 24， 驱动器 24 为液压马达， 驱动器 24 包 括齿轮， 齿轮与齿圈 26 啮合驱动中空钻杆 23 旋转， 钻头 12 设置在钻杆 27 的前端， 旋转动 力部件带动钻杆 27 旋转， 钻杆 27 带动钻头 12 旋钻。所述的冲击行程装置带动冲头往复冲 击落料。 铲板 16 将所落物料导入输料装置 17， 输料装置 17 将物料输出， 该高效成块采掘机 的行走装置 18 为履带式行走装置 18。所述的冲击装置为曲柄连杆冲击装置， 也可以为曲柄冲击装置、 液压冲击装置、 气 动冲击装置或电磁冲击装置。
所述的钻头 12 与钻杆 27 也可以为一体式。
所述的冲击行程装置与冲头分体或为一体式。
所述的驱动器 24 也可以为气动马达、 电机等。
实施例 29
图 38 是实施例 29 所述的高效成块采掘机。
所述的钻杆 27 与旋转动力部件的驱动器 24 固定连接， 驱动器 24 驱动钻杆 27 旋 转， 钻杆 27 带动钻头 12 旋钻， 冲击行程装置设置在钻杆 27 外侧， 冲头 19 设置在冲击行程 装置前端， 位于钻头 12 侧部。
其它同实施例 28。
实施例 30
图 39 是实施例 30 所述的高效成块采掘机。所述的冲头 19 为锥头 28， 也可以为斧 头、 稿头、 锤头或铲头等。
其它同实施例 28、 29。