豎井掘進機的製作方法

2023-08-22 13:53:56

專利名稱：豎井掘進機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種井巷作業的豎井掘進機，尤其是豎井挖掘作業。
背景技術：
目前的井巷挖掘作業大部分都是由人工持風鑽進行挖掘作業，其出渣也是 非常傳統的人工收集，然後經升降機操控的料鬥運輸，這種傳統的操作模式離 不開大量的人力勞動，如今的人工成本在大幅度的上漲，另外人工挖掘的危險 性非常強， 一旦出現事故，往往就是人員的傷亡，因此一直困擾井巷作業行業。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠自動化機械作業完成挖掘、收 集和運輸的豎井掘進機。
為此，本發明提供的豎井掘進機包括機械臂和操作底盤，其中機械臂安裝 於操作底盤上，操作底盤包括固定架、大圓盤和小圓盤，其中固定架的中心開 設有第一出料孔，大圓盤設置在固定架的下面，大圓盤上開設有對準第一出料 孔的第二出料孔，大圓盤與固定架繞第一出料孔轉動連接，小圓盤設置於大圓 盤的下面並偏離大圓盤中心一定距離，小圓盤與大圓盤繞小圓盤軸心轉動連接， 機械臂設置於小圓盤上靠近邊緣的位置，大圓盤和小圓盤均配備有轉動驅動機 構。
由於本發明提供的豎井掘進機的機械臂安裝在小圓盤上，而小圓盤轉動連 接於大圓盤上，大圓盤轉動連接於固定架上，固定架可懸空支承在作業井內， 當操作者向大圓盤配置的驅動機構發出轉動指令時，可以使機械臂在大圓盤的圓周方向上選取作業位置，當操作者向小圓盤配置的驅動機構發出轉動指令時， 可以使機械臂在小圓盤的圓周方向上選取作業位置，由於在設計時已經設定大 圓盤控制的機械臂轉動涉及的範圍就是挖掘井巷的圓周，因此作業井內的周邊 位置可以在這種操控過程中覆蓋，而機械臂所處的小圓盤設置於大圓盤的偏心 位置上，機械臂又處於小圓盤的偏心位置，小圓盤轉動就可以使機械臂涉及的 範圍覆蓋作業井的中心到周邊的位置，因此在小圓盤和大圓盤配合作業下，就 可以完成作業井平面位置上的全方位覆蓋，而其出渣時可以將出渣筒設置於作 業井中心位置的，豎井掘進機在作業時可以通過小圓盤轉動的方式將廢渣倒入 中心位置的出渣筒內，出渣筒又可以通過固定架和大圓盤上開設的第一出料孔 和第二出料孔向上升起排出廢渣，使機械挖掘可以替代人工挖掘，其作業效率 和安全性大大提高。


圖1為本發明提供的豎井掘進機的結構平面示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖3為圖1的A-A剖視圖。
圖4為風鑽支承架的結構平面示意圖。
圖5為圖4的結構剖視示意圖。
圖6為圖4的C-C剖視圖。
各附圖中1、機械臂，2、料鬥，3、操作底盤，4、固定架，5、大圓盤， 6、小圓盤，7、第一出料孔，8、第二出料孔，9、支撐臂，10、齒輪盤，11、 齒輪，12、槽鋼，13、開口， 14、第一滾珠槽，15、滾珠，16、第一連接軸， 17、小圓盤支承板，18、第二連接軸，19、緊固盤，20、第二滾珠槽，21、第三滾珠槽，22、驅動齒輪，23、主機械臂，24、副機械臂，25、套杆，26、風 鑽支承架，27、支架，28、基座，29、隔板，30、減震彈簧，31、懸掛臂，32、 控制倉。
具體實施例方式
如圖l、圖2、圖3所示，本發明提供的豎井掘進機包括機械臂1和操作底 盤3，其中機械臂1安裝於操作底盤3上，機械臂1 一般都是通過傳統的液壓系 統進行控制，可以借鑑傳統的結構，操作底盤3包括固定架4、大圓盤5和小圓 盤6，其中固定架4的中心開設有第一出料孔7，大圓盤5設置在固定架4的下 面，大圓盤5上開設有對準第一出料孔7的第二出料孔8，大圓盤5與固定架4 繞第一出料孔7轉動連接，小圓盤6設置於大圓盤5的下面並偏離大圓盤中心 一定距離，小圓盤6與大圓盤5繞小圓盤軸心轉動連接，機械臂1設置於小圓 盤6上靠近邊緣的位置，大圓盤5和小圓盤6均配備有轉動驅動機構。在本實 施例中機械臂1包括主機械臂23和副機械臂24，主機械臂23和副機械臂24均 鉸接於小圓盤6的偏心位置，兩者的鉸接點連線後穿過或者極為接近小圓盤6 的圓心，副機械臂24的一端鉸接於主機械臂23上，副機械臂24由可伸縮的液 壓泵構成。在本實施例中，為了方便觀察作業大圓盤5上懸掛有至少四根懸掛 臂31，懸掛臂31下端懸掛有控制倉32，通過控制倉32上的窗口可以觀察到作 業情況。
如圖1所示，為了使豎井掘進機能夠懸掛在作業井內，固定架4的周圍側 部帶有至少三根機械控制並可伸縮的支撐臂9，需要將豎井掘進機進行懸掛時只 需通過吊裝機械將其運送到作業井內，然後支撐臂9撐開即可。
如圖3所示，為了使大圓盤和小圓盤的轉動更加平穩，並使兩者的各部件 連接更加牢固，大圓盤5包括帶有內或外嚙合齒的齒輪盤10，齒輪盤10的內或外側設置有多個齒輪11，齒輪11與齒輪盤10嚙合， 一般內外側均設置齒輪11， 齒輪11中至少一個為主動齒輪，齒輪盤IO懸掛於呈圓環狀分布的槽鋼12內， 槽鋼12固定在固定架4上，齒輪11均支承在槽鋼12上，槽鋼12帶有向下開 口的環形分布的開口 13，槽鋼12上開口 13的兩側帶有第一滾珠槽14，第一滾 珠槽14內設置有滾珠15，齒輪盤10帶有穿過開口 13的第一連接軸16，第一 連接軸16上的下端固定有小圓盤支承板17，小圓盤支承板17的圓心處向下延 伸有第二連接軸18，第二連接軸18穿過小圓盤6與緊固盤19連接，小圓盤6 與小圓盤支承板17之間設置有第二滾珠槽20，第二滾珠槽20內設置有滾珠15， 緊固盤19與小圓盤6之間設置有第三滾珠槽21，第三滾珠槽21內設置有滾珠 15，齒輪ll中的主動齒輪配置有設置於固定架4上的驅動機構，小圓盤6的外 圓柱面上帶有嚙合齒，小圓盤6配置有驅動齒輪22，驅動齒輪22與小圓盤6齧 合，驅動齒輪22設置於小圓盤支承板17上並配備有驅動機構。
如圖1所示，機械臂1的端部可以鉸接有料鬥2。如圖4、圖5、圖6所示， 機械臂1的端部還可以鉸接有風鑽支承架26，風鑽支承架26包括支架27和基 座28，支架27內帶有套杆28，基座28套接在套杆25上，套杆25上套杆25 與支架27靠近機械臂端部一側的隔板29之間套有減震彈簧30，基座28上設置 有多個風鑽固定架，兩種機構可以隨時根據需要進行換裝。
下面詳細介紹本發明提供的豎井掘進機的作業方法A、將豎井掘進機懸吊 在作業井內，將支撐臂9撐開，將豎井掘進機固定在作業井內，B、驅動小圓盤 6將機械臂1轉動至作業井中心的位置進行挖掘，在該位置挖出出渣筒的安置坑， C、將出渣筒選定放置在安置坑內，G、按照大圓盤5的轉動軌跡對作業井進行 挖掘，該軌跡覆蓋作業井的周邊位置，E、按照大圓盤5的轉動軌跡和小圓盤6 的轉動軌跡確定周邊以內的作業位置，然後進行挖掘，F、每次挖掘後可以轉動小圓盤6，使料鬥轉動到出渣筒所處的位置，並倒掉廢渣，G、最後將滿渣的出 渣筒通過升降系統由第一出料孔7和第二出料孔8吊出作業井倒掉。
權利要求
1、一種豎井掘進機，包括機械臂(1)和操作底盤(3)，其中機械臂(1)安裝於操作底盤(3)上，其特徵是所述操作底盤(3)包括固定架(4)、大圓盤(5)和小圓盤(6)，其中固定架(4)的中心開設有第一出料孔(7)，大圓盤(5)設置在固定架(4)的下面，大圓盤(5)上開設有對準第一出料孔(7)的第二出料孔(8)，大圓盤(5)與固定架(4)繞第一出料孔(7)轉動連接，所述小圓盤(6)設置於大圓盤(5)的下面並偏離大圓盤中心一定距離，小圓盤(6)與大圓盤(5)繞小圓盤軸心轉動連接，所述機械臂(1)設置於小圓盤(6)上靠近邊緣的位置，所述大圓盤(5)和小圓盤(6)均配備有轉動驅動機構。
2、 根據權利要求1所述的豎井掘進機，其特徵是所述固定架(4)的周 圍側部帶有至少三根機械控制並可伸縮的支撐臂(9)。
3、 根據權利要求1或2所述的豎井掘進機，其特徵是所述大圓盤(5) 包括帶有內或外嚙合齒的齒輪盤(10)，齒輪盤(10)的內或外側設置有多個齒 輪(11)，齒輪(11)中至少一個為主動齒輪，齒輪盤(10)懸掛於呈圓環狀分 布的槽鋼(12)內，槽鋼(12)固定在固定架(4上)，齒輪(11)均支承在槽 鋼(12)上，槽鋼(12)帶有向下開口的環形分布的開口 (13)，槽鋼(12)上 開口 (13)的兩側帶有第一滾珠槽(14)，第一滾珠槽(14)內設置有滾珠(15)， 所述齒輪盤(10)帶有穿過開口 (13)的第一連接軸(16)，第一連接軸(16) 的下端固定有小圓盤支承板(17)，小圓盤支承板(17)的圓心處向下延伸有第 二連接軸(18)，第二連接軸(18)穿過小圓盤(6)與緊固盤(19)連接，所 述小圓盤(6)與小圓盤支承板(17)之間設置有第二滾珠槽(20)，第二滾珠 槽(20)內設置有滾珠(15)，所述緊固盤(19)與小圓盤(6)之間設置有第 三滾珠槽(21)，第三滾珠槽(21)內設置有滾珠(15)。
4、 根據權利要求3所述的豎井掘進機，其特徵是所述齒輪(11)中的主 動齒輪配置有設置於固定架(4)上的驅動機構，所述小圓盤(6)的外圓柱面 上帶有嚙合齒，小圓盤(6)配置有驅動齒輪(22)，驅動齒輪(22)與小圓盤 嚙合，驅動齒輪(22)設置於小圓盤支承板(17)上並配備有驅動機構。
5、 根據權利要求1或2所述的豎井掘進機，其特徵是所述機械臂(1) 包括主機械臂(23)和副機械臂(24)，主機械臂(23)和副機械臂(24)均鉸 接於小圓盤(6)的偏心位置，兩者的鉸接點連線後穿過或者極為接近小圓盤(6) 的圓心，副機械臂(24)的一端鉸接於主機械臂(23)上，副機械臂(24)由 可伸縮的液壓泵構成。
6、 根據權利要求3所述的豎井掘進機，其特徵是所述機械臂(1)包括 主機械臂(23)和副機械臂(24)，主機械臂(23)和副機械臂(24)均鉸接於 小圓盤(6)的偏心位置，兩者的鉸接點連線後穿過或者極為接近小圓盤(6) 的圓心，副機械臂(24)的一端鉸接於主機械臂(23)上，副機械臂(23)由 可伸縮的液壓泵構成。
7、 根據權利要求4所述的豎井掘進機，其特徵是所述機械臂(1)包括 主機械臂(23)和副機械臂(24)，主機械臂(23)和副機械臂(24)均鉸接於 小圓盤(6)的偏心位置，兩者的鉸接點連線後穿過或者極為接近小圓盤(6) 的圓心，副機械臂(24)的一端鉸接於主機械臂(23)上，副機械臂(24)由 可伸縮的液壓泵構成。
8、 根據權利要求1或2所述的豎井掘進機，其特徵是所述機械臂(1) 的端部鉸接有料鬥(2)。
9、 根據權利要求1或2所述的豎井掘進機，其特徵是所述機械臂(1) 的端部鉸接有風鑽支承架(26)，風鑽支承架(26)包括支架(27)和基座(28)，支架(27)內帶有套杆(25),基座(28)套接在套杆(25)上，套杆(25)上 套杆(25)與支架(27)靠近機械臂端部一側的隔板(29)之間套有減震彈簧 (30)，所述基座(28)上設置有多個風鑽固定架。
10、根據權利要求1或2所述的豎井掘進機，其特徵是所述大圓盤(5) 上懸掛有至少四根懸掛臂(31)，懸掛臂(31)下端懸掛有控制倉(32)。
全文摘要
本發明公開了一種豎井掘進機，它包括機械臂和操作底盤，其中機械臂安裝於操作底盤上，操作底盤包括固定架、大圓盤和小圓盤，其中固定架的中心開設有第一出料孔，大圓盤設置在固定架的下面，大圓盤上開設有對準第一出料孔的第二出料孔，大圓盤與固定架繞第一出料孔轉動連接，小圓盤設置於大圓盤的下面並偏離大圓盤中心一定距離，小圓盤與大圓盤繞小圓盤軸心轉動連接，機械臂設置於小圓盤上靠近邊緣的位置，大圓盤和小圓盤均配備有轉動驅動機構。該豎井掘進機能夠自動化機械作業完成挖掘、收集和運輸，從而提高豎井掘進的效率，增強操作人員的安全性。
文檔編號E21D1/00GK101307693SQ20081006265
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月3日 優先權日2008年7月3日
發明者鄭書峰 申請人:鄭書峰