一種改進的採煤機的製作方法

2023-09-22 04:47:20

本實用新型涉及一種用於一種改進的採煤機。

背景技術：

我國現有的對採煤機的改進大多在牽引力、工作刀等方面進行，對不同硬度的煤層採用更換工作刀的方式，使得在遇到不同煤層時的工作效率降低，需要停工更換工作刀。

技術實現要素：

本實用新型針對現有的技術問題，提供一種改進的採煤機，目的是通過對作用於滾筒臂的液缸的油路加裝一個力傳感器來測量開採中不同煤層的硬度，然後再控制箱中添加一個變速裝置來實現速度的改變，二者結合使得採煤效率更高，擬解決現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種改進的採煤機，包括滾筒和機身，其特徵在於，所述的滾筒為兩個，且分別採用支撐臂鉸接於機身兩端，滾筒通過滾筒臂下端的驅動電機帶動，驅動電機輸出端有齒輪變速箱和速度傳感器，所述的滾筒為雙層設計，滾筒上設有切刀，切刀為類圓柱外形，刀刃朝向前端，具有一定弧度，所述的滾筒與支撐臂之間設置有擋板，所述的擋板可在一定角度範圍內擺動，所述的擋板的擺動由位於支撐臂上的步進電機末端的齒輪提供動力，所述的擋板內部有氣體噴出孔，所述的機身兩端下部有液壓缸，且所述液壓缸通過軸鉸接於機身，所述液壓缸用於控制支撐臂的升降高度，液壓缸的油路上裝有力傳感器，油路均位於機身內部，機身中部設置有控制箱和氣泵，控制箱控制整個採煤機的工作過程，並對採煤機提供進退的牽引電機輸出控制信號。

進一步，作為優選，所述的支撐臂的一端設置有轉軸，所述滾筒通過銷鍵安裝在轉軸上，所述的支撐臂的另一端設置有兩個鉸接孔，其中一個鉸接孔鉸接設置在所述機身上，另一個鉸接孔通過軸鉸接設置在所述的液壓缸的活塞杆上。

進一步，作為優選，所述支撐臂上設置有兩個氣管接口。

進一步，作為優選，所述的機身上設置有多個氣管接口。

進一步，作為優選，所述擋板上設置有軸承孔，所述擋板通過所述軸承孔安裝在滾筒的轉軸外殼上，所述的擋板的外側圓周上設置有齒輪，所述的擋板的外側設置有氣管接口，所述的擋板的內側設置有與該氣管接口連通的多個氣體噴出孔。

進一步，作為優選，所述的氣泵通過氣泵座上的螺栓孔固定安裝在所述機身上。

此外，本實用新型提供了一種改進的採煤機進行採煤的方法，其特徵在於：其包括以下步驟：

（1）、採煤機的安裝與調試；

（2）、採煤機的現場實驗；

其中，所述步驟（1）具體為：

a、把擋板通過軸承安裝到滾筒轉軸外殼處，將氣管接好，然後將滾筒安裝到轉軸上，並裝好銷鍵，確保滾筒能與軸同步轉動，安裝好驅動電機、齒輪變速箱和速度傳感器於滾筒壁上，前後兩組滾筒均安裝好；

b、將機身固定好，然後通過軸將前後兩個滾筒臂安裝到機身兩端；

c、將油缸通過軸鉸接裝好到機身兩端底部位置，另一端連接於滾筒臂底端；

e、將氣管連接好，安裝好其餘兩端的零部件後，將氣體管路連接到中部氣泵中，連接前確認氣體壓力傳感器安裝好，將其他管路匯集到機身中部位置，連接到控制箱內部；

f、安裝完畢後，通過液缸來調整控制臂的高度，此時通過控制箱內的程序調整控制擋板轉動的步進電機的轉動，使擋板無論在滾筒臂在何種角度都能保證向前，避免鑽採下的煤塊往後四散，打開氣泵，觀察管道連接處是否連接好，觀察電腦端氣體壓力傳感器的讀數是否平穩；

g、關閉滾筒驅動電機，通過液缸，使得滾筒臂在一定角度，對滾筒施加不同的較大的水平方向的朝向機身的力，來模擬在鑽採過程中遇到不同硬度的煤層時滾筒受到不同的力，由於滾筒臂姿態的保持由機身底部液缸完成，因而會使得液缸負載發生變化，即內部油壓發生變化，通過油路中的力傳感器可以反饋到控制箱中，以此來調節牽引電機對採煤機的牽引速度和滾筒轉速，不斷調節，使得擋板的轉動和滾筒轉速及採煤機前進速度根據外部煤層的變化來適當變化。

進一步，所述步驟（2）具體為：

a、根據實際情況將採煤機安裝好，放到一個已知煤層硬度的採煤井中；

b、根據調試內容，對改進後的採煤機進行實際試驗，並記錄相應的試驗數據；

c、實際測試結束後，根據採集到的數據進行分析並做進一步的改進優化。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

（1）擋板根據滾筒臂的高度通過步進電機進行調節，保證其始終保持朝向鑽進的方向，擋板內測有氣體噴頭，能降低工作刀的工作溫度，延長使用壽命；

（2）工作刀呈類圓柱形設計，能減小煤層的阻力，較容易的切入到煤層中，同時刀刃有一定的弧度保證其使用壽命。

（3）油路中的力傳感器可以根據滾筒受到不同的力來給控制箱以信號，控制箱根據反饋信息對變速箱傳遞控制信息，使得採煤機的轉速和鑽速得到調整 ，保證鑽採效率同時合理利用鑽頭，延長其使用壽命；

（4）速度傳感器能實時檢測驅動電機的轉速，對實際工況有一定的反饋，結合油路中力傳感器的反饋信息，如果反饋數據突變後在一定時間內維持，則可判定遇到的煤層硬度 發生變化，控制箱可輸出新的控制信息進行調整，速度傳感器和力傳感器結合避免當滾筒臂與機身處於同一水平線時油路反饋不準確造成判斷失誤，造成事故。

附圖說明

圖1是本實用新型的總體外觀圖；

圖2是本實用新型的滾筒支撐臂圖；

圖3是本實用新型的滾筒擋板圖；

圖4是本實用新型的滾筒圖；

圖5是本實用新型的氣泵圖；

圖6是本實用新型的變速箱圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1-6，本實用新型提供一種技術方案：一種改進的採煤機，包括滾筒1和機身2，滾筒1的動力由位於滾筒臂末端的驅動電機3提供，滾筒1為雙層設計，滾筒1上有切刀4，切刀4為類圓柱外形，刀刃朝向前端，有一定弧度，滾筒1位於機身2前後兩端，通過支撐臂5通過軸6鉸接於機身2兩端，滾筒1通過滾筒臂下端的驅動電機3的輸出端有齒輪變速箱7和速度傳感器，滾筒1與支撐臂5之間有擋板8，擋板可在一定角度範圍內擺動，由位於支撐臂5上的步進電機末端的齒輪9提供動力，擋板8內部有氣體噴出孔10，機身兩端下部有液壓缸11，通過軸12和軸13鉸接於機身2和支撐臂5，用於控制支撐臂5的升降高度，液壓缸11的油路上裝有力傳感器，油路均位於機身2內部，機身中部是控制箱14和氣泵15，控制箱14控制整個採煤機的工作過程，並對採煤機提供進退的牽引電機輸出控制信號。

其中，支撐臂5的一端設置有轉軸19，所述滾筒1通過銷鍵安裝在轉軸19上，所述的支撐臂5的另一端設置有兩個鉸接孔（如圖2），其中一個鉸接孔鉸接設置在所述機身2上，另一個鉸接孔通過軸13鉸接設置在所述的液壓缸的活塞杆上。 所述支撐臂5上設置有兩個氣管接口18、21。所述的機身上設置有多個氣管接口22。如圖3，所述擋板8上設置有軸承孔16，所述擋,8通過所述軸承孔16安裝在滾筒1的轉軸外殼上，所述的擋板8的外側圓周上設置有齒輪，所述的擋板8的外側設置有氣管接口17，所述的擋板8的內側設置有與該氣管接口連通的多個氣體噴出孔10。如圖5，所述的氣泵通過氣泵座上的螺栓,24固定安裝在所述機身2上。

此外，本實用新型提供了一種採用本實用新型的改進的採煤機的採煤方法，其包括以下步驟：

（1）、採煤機的安裝與調試；

（2）、採煤機的現場實驗；

其中，所述步驟（1）具體為：

a、把擋板8通過軸承孔16安裝到滾筒轉軸外殼處，將氣管接口17與接口18接好，然後將滾筒2安裝到轉軸19上，並裝好銷鍵，確保滾筒2能與軸19同步轉動，用螺栓20安裝好驅動電機3、齒輪變速箱7和速度傳感器於滾筒支撐臂5上，前後兩組滾筒均安裝好；

b、將機身2固定好，然後通過軸6將前後兩個滾筒臂5安裝到機身2兩端；

c、將油缸11通過軸12鉸接裝好到機身兩端底部位置，另一端通過軸13連到滾筒臂5底端；

e、將氣管接口21和接口22連接好，安裝好其餘兩端的零部件後，將氣體管路連接到中部氣泵15氣體的接口23上，氣泵通過螺栓孔24的螺栓連接到機身上，連接前確認氣體壓力傳感器安裝好，將其他管路匯集到機身2中部位置，通過螺栓25連接到控制箱內部（齒輪變速箱中26電機轉軸輸入端，轉軸27為變速輸出端）；

f、安裝完畢後，通過液缸11來調整支撐臂5的高度，此時通過控制箱內的程序調整控制擋板8轉動的步進電機9的轉動，使擋板8無論在滾筒臂在何種角度都能保證向前，避免鑽採下的煤塊往後四散，打開氣泵15，觀察管道連接處是否連接好，觀察電腦端氣體壓力傳感器的讀數是否平穩；

g、關閉滾筒驅動電機3，通過液缸11，使得滾筒臂5固定在一定角度，對滾筒1施加不同的較大的水平方向的朝向機身2的力，來模擬在鑽採過程中遇到不同硬度的煤層時滾筒受到不同的力，由於滾筒支撐臂5姿態的保持由機身底部液缸11完成，因而會使得液缸負載發生變化，即內部油壓發生變化，通過油路中的力傳感器可以反饋到控制箱中，以此來調節牽引電機對採煤機的牽引速度和滾筒1轉速，不斷調節，使得擋板8的轉動和滾筒1轉速及採煤機前進速度根據外部煤層的變化來適當變化；

所述步驟（2）具體為：

a、根據實際情況將採煤機安裝好，放到一個已知煤層硬度的採煤井中；

b、根據調試內容，對改進後的採煤機進行實際試驗，並記錄相應的試驗數據；

c、實際測試結束後，根據採集到的數據進行分析並做進一步的改進優化。

儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由所附權利要求及其等同物限定。