高效成塊鏟煤機的製作方法

2023-05-26 18:07:36

專利名稱：高效成塊鏟煤機的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種礦山採煤設備，具體涉及ー種高效成塊鏟煤機。
背景技術：
當前廣泛使用的礦山採煤設備主要是滾筒採煤機。其工作原理是銑削式落料，這就決定了該種採煤方法破碎比較大，特別是在壓應カ狀態下進行破碎，消耗大量能源，降低了生產率和塊料率，破碎過程產生大量粉塵，造成了採掘環境惡劣等問題及安全隱患。綜上所述，目前常用的滾筒式採煤機在使用過程中主要存在以下缺陷(I)塊料率低；(2)粉塵多，汙染環境；(3)截割部銑削較碎，功率消耗較大，存在著大量資源浪費，工作效率低，成本高。為了獲得塊煤目前有55%以上的煤礦採用炮採，炮採是使用炸藥爆破採煤，這種採煤方式易引起瓦斯爆炸，對所採煤的深度、寬度與高度具有不確定性存在著礦物隨時掉落 砸傷人等安全隱患。專利號為200710013715. O的採取塊煤的方法及設備，是在煤層上開設一定深度的孔洞、然後將擠壓物推進孔洞，擠壓漲裂落煤，該方法首選是鑽孔洞，然後由擠壓機構漲裂落煤，此方法無朝向煤層的往復衝擊所產生的大能量爆發性深度撞擊力，不能對壓應力集中區的煤層進行瞬間大能量爆發性撞擊實現深度破碎，因而エ序複雜、且難以實現採取塊煤。專利申請號為200910309903. 7的一種採煤方法以及實施該方法的採煤設備，由機身推動楔形體直接插入煤層中，楔形體連續不斷向前推進，楔形體外朝採空面方向的煤體不斷被漲裂崩落，該設備包括採煤頭和輔助機構，採煤頭包括楔形體、支架和犁形板，楔形體和犁形板均安裝在支架上。楔形體與犁形板一起連接于振動器上，振動器固定連接在機身上，振動器為楔形體提供附加的衝擊力，其附加振動カ的振動器與楔形體、犁形板之間無產生強大爆發カ的深度衝擊行程機構，且振動的方向性不明，也無可以深度衝擊的振動結構，因此其振動的楔形體與犁形板連續不斷向前推進的主推動カ為機身行走，這就決定了楔形體與犁形板的衝擊カ主要取決於行走機構，機身受損嚴重，而對楔形體連續不斷向前推進的行走機構不能形成多次往復儲積能量與能量瞬間爆發的強大衝擊力，因而產生的動能不對煤體形成瞬間大能量爆發性深度撞擊落煤，故在實際中無法將具有較大壓應力的煤層採落;另外，其採煤過程，首先是落料，然後進行清面，分為兩個步驟，動カ消耗大、時間耗費大。因而此兩種大塊煤採煤設備未被實際應用，未滿足社會對塊煤的巨大需求從而提升煤的應用及經濟價值。專利號為200620137402. 7，名稱為「小型節能衝擊式採煤機」公開了ー種帶有衝擊臂和衝擊頭的採煤機，衝擊臂的一端固定有衝擊頭，另一端與變速傳動機構的輸出件連接，而電動機輸出與變速傳動機構連接，電動機工作吋，變速傳動機構使電動機的旋轉運動變為衝擊臂的高速直線運動，並帶動ー個衝擊頭作往復衝擊式運動，實現落煤。其存在的缺陷是當其ー個衝擊臂固定ー個衝擊頭時，一個衝擊頭無寬幅衝鏟面因而不能衝出ー較寬的採煤面，故採煤機身無法通過連續採煤，當帶動多個衝擊頭作往復衝擊吋，多個衝擊頭需要設置在與曲軸鉸接的連杆上，曲軸旋轉帶動多個衝擊頭往復衝擊，由多個衝擊臂形成長長的垂直於同曲軸鉸接連杆的多處剪切、扭別カ臂，衝擊煤層等的反作用力直接對垂直於同曲軸鉸接的連杆剪切、扭別，致使傳動機構易變形折損無法連續工作，另外，其衝擊頭後部無對所採煤面進行大面積清理的形狀及結構，其多個衝擊頭的排列及形狀在採煤時阻カ過大，多個衝擊頭時結構複雜操作控制困難，反作用力點過多損壞頻率高，在實際運用中維修時間大於工作時間，造成人力物カ時間等的很大浪費，因此該設備難以使用。專利申請號為201010238402. 7，名稱為「ー種採煤設備及其破碎機構」其核心是提供用於採煤領域的破碎機，為ー種可以實現往復破損及採煤的設備。該設備的動カ部件為液壓缸，工作部件安裝在液壓缸的前端，液壓缸驅動工作部件沿軸向伸出或者縮回，其工作部件為多個衝擊頭，但多個衝擊頭的排列未形成鏟面，故不能對所採煤層進行清面，且採煤幅寬不夠，機身無法通過，如按其結構方式將採煤頭做寬則阻カ過大，使採煤機難以前行連續採煤；多個採煤頭的後部沒有設置導向機構，故沒有集中於一部件控制多個鏟齒的功能，故難以實現採煤工作，該設備的結構不利於對反作用力的吸收、分解，在用於採煤時，多個衝擊頭結構複雜操作控制困難，反作用力點過多損壞頻率高，在實際運用中維修時間大於工作時間，造成人力物カ時間等的很大浪費，故該設備未在採煤上使用，僅用於破碎。

發明內容

本發明的目的在於提出了一種高效成塊鏟煤機。本發明是採用以下的技術方案實現的一種高效成塊鏟煤機，包括機身，機身包括機架，其中，該高效成塊鏟煤機還包括衝鏟機構，衝鏟機構包括剷頭和衝擊裝置，剷頭包括鏟齒和固定部件，鏟齒安裝在固定部件上，固定部件的後部設有衝擊行程導向杆，衝擊行程導向杆與導向套滑動連接，導向套設置在衝擊裝置和/或機架上，衝擊裝置衝擊衝擊行程導向杆，一個衝擊動作使剷頭一次性完成落煤與清面，衝鏟機構設置在機身上，機身帶動整機行走。所述的鏟齒包括長鏟齒和短鏟齒，鏟齒排列成「 I 」字形、「」」形或「]」形，鏟齒側部和/或底部不帶有切削刃。此時鏟齒也可以排列成「 I 」字形、「」」形、「]」形等形狀的組
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ロ O所述的衝擊裝置可以為變旋轉運動為直線衝擊裝置，變旋轉運動為直線衝擊裝置的旋轉部分包括旋轉柄或旋轉輪，該衝擊裝置中的衝擊部件包括衝杆(2. 3)和連杆(2.9)，連杆(2. 9)的一端固定在旋轉柄或旋轉輪上，另一端與衝杆(2. 3)連接，衝杆(2. 3)滑動設置在衝擊裝置的導向套和/或機架導向套(3.2)內，衝擊裝置的導向套和/或機架導向套(3. 2)與衝擊行程導向杆滑動連接,衝杆(2. 3)可以與衝擊行程導向杆呈分體式。所述衝擊裝置的衝杆與衝擊行程導向杆連接或為一體式結構。所述的衝擊裝置可以為旋轉衝擊裝置，旋轉衝擊裝置包括驅動部件、旋轉柄和/或衝擊部件，驅動部件與旋轉柄連接，旋轉柄設有衝擊部件，衝擊部件與衝擊行程導向杆呈分體式結構。所述的旋轉衝擊裝置可以包括凸輪裝置，凸輪裝置包括凸輪，凸輪設置在衝擊行程導向杆內。所述的旋轉衝擊裝置也可以包括旋轉錘裝置、旋轉鏈錘裝置、旋轉臂錘裝置、旋轉曲臂裝置和/或旋轉通臂裝置。所述的衝擊裝置中可以包括傳動裝置，傳動裝置與驅動部件連接，傳動裝置和驅動部件形成變速傳動裝置，變速傳動裝置帶動旋轉臂和/或旋轉柄旋轉，傳動裝置為鏈傳動裝置和/或帶傳動裝置。所述的衝擊裝置可以為液壓衝擊裝置和/或氣動衝擊裝置，所述的氣動衝擊裝置包括腔體、衝擊氣錘、控制部件和/或氣源，控制部件包括換向機構，衝擊氣錘與衝擊行程導向杆呈分體式結構；所述的液壓衝擊裝置包括腔體、衝擊塞錘、控制部件和/或液壓站，控制部件包括換向機構，衝擊塞錘與衝擊行程導向杆呈分體式結構。所述的衝擊裝置可以為電磁衝擊裝置和/或射流衝擊裝置，電磁衝擊裝置包括電磁衝擊錘、固定線圈、活動線圈、衝擊錘導向套和/或控制部分，控制部分包括換向機構，電磁衝擊錘與衝擊行程導向杆呈分體式。所述的氣動衝擊塞錘、液壓衝擊塞錘或電磁衝擊錘可以與衝擊行程導向杆連接。所述的鏟齒和衝擊行程導向杆也可以為一體式結構。

本發明的有益效果是第一，與現有的採煤機相比，該設備對所採煤未進行充分破碎，所以塊料率高，功率消耗小，煤塵少，工作環境好；第二，該設備剷頭能夠將採煤面衝削清理出寬幅區域使採煤機順利通過並連續採煤；第三、衝擊行程導向杆使多個鏟齒的往復運動，通過一個衝擊行程導向杆在一滑道運行，使設備結構簡捷、緊湊、運行靈巧、可靠；衝擊行程導向杆加大了衝鏟的衝擊行程，使剷頭形狀及結構所具有的落煤與清面一次性完成的功能得以更充分的實現；第四、衝鏟後部的衝擊行程導向杆與導向套滑道配合將多個鏟齒對與曲軸鉸接的連杆或腔體等的剪切扭別カ臂縮到最小極限，在滑道內可將多個鏟齒向前衝擊後的反作用カ予以吸收，大大降低了多個鏟齒對動カ機構及機身剪切、扭別的力度，提高了整機使用效率及壽命；第五、衝擊行程導向杆與衝擊裝置呈分體式結構，剷頭自身的重量不會對衝擊裝置產生影響，同時採煤過程中煤層產生的反作用カ不會直接傳遞至衝擊裝置上，延長了衝擊裝置以及機身的使用壽命；第六，剷頭的前進通過衝擊裝置的向前衝擊實現，而剷頭的縮回則通過機身的行進來實現，因此節能了大量的能量。


圖I是實施例I中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖2是實施例I中高效成塊鏟煤機的第一種結構示意圖；圖3為實施例I中高效成塊鏟煤機的第二種結構示意圖；圖4為實施例I中高效成塊鏟煤機的第三種結構示意圖；圖5是實施例2中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖6是實施例3中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖7是實施例4中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖8是實施例5中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖9是實施例6中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖10是實施例7中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖11是實施例8中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖12是實施例9中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖13是實施例10中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖14是實施例11中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖15是實施例12中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖16是實施例12中剷頭和衝擊裝置的俯視圖；圖17是實施例13中剷頭和單動能氣壓衝擊裝置的結構示意圖；圖18是實施例13中剷頭和雙動能氣壓衝擊裝置的結構示意圖；圖19是實施例14中剷頭和單動能液壓衝擊裝置的結構示意圖；圖20是實施例14中剷頭和雙動能液壓衝擊裝置的結構示意圖；圖21是實施例15中剷頭和液壓氣壓組合衝擊裝置的結構示意圖；圖22是實施例16中剷頭和衝擊裝置的結構示意
圖23是實施例17中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖24是實施例18中旋轉曲臂裝置的結構示意圖；圖25是實施例19中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖；圖26是實施例20中剷頭和衝擊裝置的結構示意圖。圖中1剷頭；1. I鏟齒；1.2固定部件；1. 3側邊切削刃；1. 5衝擊行程導向杆；1.6限位擋板；2衝擊裝置；2. I錘頭；2. 2限位部件；2. 3衝杆；2. 4緩衝部件；2. 5旋轉軸；2. 6錘柄；2. 7緩衝鏈；2. 8連接臂；2. 9連杆；2. 10旋轉柄；2. 11驅動部件；2. 12連接軸；2. 13曲軸固定座；2. 14腔體；2. 15衝擊氣錘；2. 16換向閥；2. 17電磁衝擊錘；2. 18驅動部件；2. 19固定線圈；2. 20活動線圈；2. 21法蘭；2. 22衝擊塞錘；3採煤機機身；3. I機架；3. 2機架導向套；4導向滑鍵；5驅動滾輪；6運動導軌；7牽引機構；8行走輪；9履帶；10凸輪。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進ー步說明。實施例I圖I和圖2是實施例I所述的高效成塊鏟煤機。該設備包括衝鏟機構，衝鏟機構包括伊頭I和衝擊裝直2，伊頭I包括伊齒I. I和固定部件I. 2，伊齒I. I固定於固定部件
I.2上，鏟齒排列成「 I 」字形、「」」形、「]」形或上述幾種形狀的組合，固定部件I. 2的後部設有衝擊行程導向杆I. 5，衝擊行程導向杆I. 5與導向套滑動連接，導向套設置在衝擊裝置和/或機架上，衝擊裝置包括支撐架和驅動機構。衝擊裝置2位於剷頭I的後方，剷頭I與衝擊裝置2為相互獨立的兩個部分。衝擊裝置與衝擊行程導向杆I. 5呈分體式結構。鏟齒1.1可以包括多個交替間隔設置的長鏟齒和短鏟齒，長鏟齒和短鏟齒的的頭部和/或側面可以設有衝削刃，鏟齒的頂部側面和底部側面分別固定有側邊切削刃I. 3等，側邊切削刃
I.3使剷頭實現落煤與對側面、頂面及底面煤的清理工作一次性完成，從而使採掘機的機身順利通過採區。鏟齒上也可以不設置切削刃。「I」字形衝削刃均平行於採礦面且朝向採礦層，「]」形衝鏟的底面平行於採礦面。為了提高剷頭的使用壽命，長鏟齒和短鏟齒的衝削刃上可鑲嵌有硬質合金。所述固定部件為固定部件I. 2，鏟齒I. I與固定部件I. 2固定連接。衝擊裝置2衝擊衝杆，衝杆衝擊剷頭I，剷頭的衝擊行程導向杆I. 5沿機架導向套衝擊滑動，剷頭實現一次大能量積集與大能量爆發性撞擊，將壓應カ下的煤層擊落並同時完成清面。驅動機構包括驅動滾輪5，該驅動滾輪5為齒輪，對應的運動軌跡6為齒條型，在驅動器的驅動下，驅動滾輪5沿齒條型運動導軌6移動，從而帶動整機動作。本實施例中的衝擊裝置2為旋轉衝擊裝置。機架3. I朝向剷頭I的ー側固定有機架導向套3. 2，對應的剷頭I的後部設有衝擊行程導向杆I. 5，機架導向套3. 2設置在衝擊行程導向機構I. 5內，且衝擊行程導向機構I. 5與機架導向套3. 2之間可以相對滑動，即剷頭I與機架3. I之間為滑動連接。同時衝擊行程導向機構I. 5與機架導向套3. 2之間設有導向滑鍵4，導向滑鍵4用於防止剷頭旋轉。衝擊行程導向機構I. 5的一端與鏟齒固定部件連接，另一端設有朝向機架導向套3. 2的限位擋板I. 6 ;同時，機架導向套3. 2的一端固定在機架3. I上，另一端也對應的設有朝向衝擊行程導向機構I. 5的限位擋板，限位擋板起到限位作用並決定衝鏟前進方向的行程。該旋轉衝擊裝置為旋轉錘裝置，其衝擊部件包括錘頭2. I和衝杆2. 3，衝杆2. 3設置在機架導向套3. 2內，且能夠沿機架導向套3. 2前後滑動，衝杆2. 3的前端在錘頭2. I的作用下衝擊剷頭I前進，衝杆2. 3的後端設在機架導向套3. 2的外部。衝杆2. 3靠近其後端處設有限位部件2. 2，用於限制衝杆2. 3前進方向的行程。該衝擊裝置2的驅動部件可以採用驅動電機、氣馬達、液壓馬達和減變速機等，旋轉軸2. 5與驅動裝置的輸出軸連接，錘柄2. 6的一端固定套在旋轉軸2. 5上，另一端直接與錘頭2. I固定連接。為了使錘頭2. I在旋轉衝擊時可以順利通過，旋轉軸2. 5上固定設有緩衝部件2. 4等。衝杆不受剷頭的拉 掰與扭別，提高了旋轉錘頭衝擊的準確性。該設備工作時，啟動驅動部件，如驅動電機、氣馬達、液壓馬達和減變速機等，驅動電機帶動旋轉軸2. 5和錘柄2. 6旋轉，從而使錘頭2. I繞旋轉軸2. 5旋轉。當錘頭2. I旋轉至衝杆2. 3的後端時，錘頭2. I衝擊衝杆2. 3，使衝杆2. 3向前運動，衝杆2. 3的頭部衝擊剷頭I向前運動。剷頭I在向前衝擊運動過程中，衝鏟通過長短相間布置的長鏟齒和短鏟齒實現對礦層的衝擊落煤與清面，鏟齒頭部衝削刃衝擊落煤的同時利用鏟齒側面衝削刃和側邊切削刃1.3清理採礦面。然後，機身行進使剷頭縮回，實現下一次往復衝擊。剷頭I往復衝擊煤層的同時完成落料與清料工作。衝擊裝置的工作介質可以為壓縮空氣、液壓、電動和/或機械動カ等。本發明中還可以通過圖3和圖4中的方式實現設備的前進和後退。如圖3所示，設備底部設有行走輪8，驅動器帶動行走輪8運動，從而實現整機動作；如圖4所示，設備底部設有履帶9,通過驅動器帶動履帶9傳動,從而實現了整機動作。實施例2圖5為實施例2所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是該旋轉錘裝置中的旋轉軸上沒有設置緩衝部件。其它同實施例I。實施例3圖6為實施例3所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是該裝置中的旋轉軸2. 5與驅動部件2. 18之間通過傳動鏈或傳動帶連接，旋轉軸2. 5與驅動部件2. 18之間有一定的傳動比，從而實現了旋轉軸2. 5的加速和/或變速，因此旋轉軸2. 5與驅動部件組成了變速傳動裝置。變速傳動裝置帶動錘柄旋轉並衝擊衝杆，衝杆衝擊剷頭向前運動，實現了剷頭的衝擊落煤與清面。通過設置變速傳動裝置不僅可以提高旋轉軸2. 5的旋轉速度，也可以大幅度吸收錘頭在衝擊衝杆過程中所產生的反作用力，起到了保護驅動部件與機身的作用。其它同實施例I。
實施例4圖7為實施例4所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是該旋轉衝擊裝置為旋轉鏈錘裝置，該裝置中的旋轉軸2. 5與驅動部件連接，錘柄2. 6的一端固定套在旋轉軸2. 5上，另一端通過緩衝鏈2. 7與錘頭2. I連接，緩衝鏈2. 7使錘頭2. I在衝擊過程中能夠順利通過。所述的旋轉軸2. 5與驅動部件之間也可以通過傳動鏈或傳動帶連接,旋轉軸2. 5與驅動部件之間組成變速傳動裝置，通過變速傳動裝置驅動旋轉鏈錘旋轉衝擊剷頭。其它同實施例I。實施例5圖8為實施例5所述的高效成塊鏟煤機。與實施例4不同的是旋轉軸2.5上固定設有緩衝部件2. 4。 其它同實施例4。實施例6圖9為實施例6所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是該旋轉衝擊裝置為旋轉臂錘裝置，該裝置中的旋轉軸2. 5與驅動部件連接，錘柄2. 6的一端固定套在旋轉軸2. 5上，另一端通過連接臂2. 8與錘頭2. I連接。連接臂2. 8與錘柄2. 6活動連接且可折彎，連接臂2. 8與錘頭2. I可為一整體。旋轉軸2. 5上沒有設置緩衝部件2. 4。所述的旋轉軸2. 5與驅動部件之間也可以通過傳動鏈或傳動帶連接,旋轉軸2. 5與驅動部件之間組成變速傳動裝置，通過變速傳動裝置驅動旋轉臂錘旋轉衝擊剷頭。其它同實施例I。實施例7圖10為實施例7所述的高效成塊鏟煤機。與實施例6不同的是旋轉軸2. 5上固定設有緩衝部件2. 4，使錘頭在旋轉衝擊過程中能夠更順利通過。其它同實施例6。實施例8圖11為實施例8所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是該旋轉衝擊裝置為旋轉通臂裝置，該裝置中的旋轉軸2. 5與驅動部件連接，錘柄2. 6的一端固定套在旋轉軸2. 5上，另一端為自由端。工作過程中，錘柄2. 6的自由端在旋轉軸2. 5的帶動下作圓周運動，當運動至衝杆2.3後端時，衝擊衝杆2.3，使衝杆2.3推動剷頭I向前衝擊運動。旋轉軸2. 5上固定設置緩衝部件2. 4，使旋轉臂在旋轉衝擊過程中能夠順利通過。所述的旋轉軸2. 5與驅動部件之間也可以通過傳動鏈或傳動帶連接,旋轉軸2. 5與驅動部件之間組成變速傳動裝置，通過變速傳動裝置驅動旋轉通臂旋轉衝擊剷頭。其它同實施例I。實施例9圖12為實施例9所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是衝擊行程導向杆
I.5設置在機架導向套3. 2內，且衝擊行程導向杆I. 5能夠沿機架導向套3. 2滑動，機架導向套3. 2固定在採掘機機身的機架3. I上。衝擊行程導向杆I. 5的前端與鏟齒的後部固定連接，衝擊行程導向杆1.5的後端為自由端，設置在機架導向套3. 2的外部，且位於機架導向套3. 2外部的衝擊行程導向杆I. 5上設有限位部分2. 2。旋轉軸2. 5上可以設置緩衝部件。緩衝部件的設置可以為衝擊錘衝擊剷頭，剷頭不能向前直線運動，衝擊錘難以通過時，衝擊錘沿緩衝彈簧壓縮方向移動縮伸，使衝擊錘順利通過。該結構的優點是不用衝杆為衝擊傳遞，減少了衝擊カ的摩擦損耗。該設備工作吋，驅動設備帶動旋轉軸2. 5和錘柄2. 6旋轉，從而使錘柄2. 6 一端的銀頭2. I做圓周運動。銀頭2. I在旋轉運動過程中衝擊衝擊彳丁程導向杆I. 5的後端，衝擊行程導向杆I. 5直接推動剷頭I向前衝擊運動。所述的旋轉軸2. 5與驅動部件之間也可以通過傳動鏈或傳動帶連接,旋轉軸2. 5與驅動部件之間組成變速傳動裝置，通過變速傳動裝置驅動旋轉錘轉衝擊剷頭。其它同實施例I。實施例10圖13為實施例10所述的高效成塊鏟煤機。與實施例9不同的是本實施例中的 衝擊裝置為旋轉鏈錘裝置，即錘柄2. 6的一端通過緩衝鏈2. 7與錘頭2. I連接。其它同實施例9。實施例11圖14為實施例11所述的高效成塊鏟煤機。與實施例9不同的是本實施例中的衝擊裝置為旋轉臂錘裝置，即錘柄2. 6的一端通過連接臂2. 8與錘頭2. I連接，連接臂2. 8與錘柄2. 6活動連接且可折曲。旋轉軸2. 5上不設緩衝部件。其它同實施例9。實施例12圖15和圖16為實施例12所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的衝擊裝置為變旋轉運動為直線衝擊裝置。變旋轉運動為直線衝擊裝置的旋轉部分包括旋轉柄2. 10，該衝擊裝置中的衝擊部件包括衝杆2. 3和連杆2. 9，，旋轉柄2. 10為一曲軸，其一端設置在曲軸固定座2. 13內，另一端為旋轉軸2. 5，旋轉軸2. 5與驅動部件2. 11連接。連杆2. 9的一端固定在旋轉柄2. 10上，另一端通過連接軸2. 12與衝杆2. 3連接。衝杆2. 3設置在機架導向套3. 2內。機架導向套3. 2的一端固定在機架3. I上,另一端設置在衝擊行程導向機構I. 5內，機架導向套3. 2能夠沿衝擊行程導向機構I. 5滑動。衝擊行程導向機構I. 5與剷頭I的後部固定連接。該設備工作吋，啟動驅動設備2. 11，帶動旋轉柄2. 10旋轉，固定在旋轉柄上的連杆2. 9衝擊衝杆2. 3向前運動，衝杆2. 3沿機架導向套3. 2向前滑動，並直接衝擊剷頭1，使剷頭I實現一次落煤清面，機身行進使剷頭縮回，實現下一次往復衝擊。其它同實施例I。實施例13圖17和圖18為實施例13所示的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的衝擊裝置為氣動衝擊裝置。圖17為單動能氣動衝擊裝置，該衝擊裝置包括腔體2. 14、衝擊氣錘2. 15和控制部件等，其中控制部件包括換向閥2. 16等。衝擊氣錘2. 15設置在腔體2. 14內，且衝擊氣錘2. 15可以沿腔體2. 14前後滑動，腔體2. 14設置在機架導向套3. 2內，衝擊氣錘2. 15與衝擊行程導向機構I. 5呈分體式，即相互之間沒有任何連接。衝擊氣錘2. 15將腔體隔離成前後兩個腔室，兩腔室同時通過換向閥2. 16與氣源連接。衝擊氣錘2. 15與剷頭I之間設有衝杆2. 3，衝杆2. 3與衝擊氣錘2. 15連接。
該設備工作時，通過換向閥2. 16控制衝擊氣錘2. 15前後兩腔室的氣壓，在兩腔室的壓差作用下，衝擊氣錘2. 15帶動衝杆2. 3衝擊剷頭I實現一次落煤清面，機身行進使剷頭縮回，實現下一次往復衝擊。從而使剷頭I向前往復衝擊運動。本結構腔體與衝擊行程導向杆沒有任何連接，可以保證腔體不受衝擊變形及掰扭變形，提高了腔體的密封性以及衝擊裝置的壽命。氣動衝擊裝置中也可以設置多個腔體，如圖18所示為雙動能氣動衝擊裝置，該衝擊裝置中設有兩個腔體2. 14，腔體內分別設置衝擊氣錘2. 15，另外也可以設置三個或更多數量的腔體，此時該氣動衝擊裝置為多動能氣動衝擊裝置。其目的在於增加衝擊的頻率，使剷頭在単位時間內多次往復撞擊煤層。其它同實施例I。實施例14
圖19和圖20為實施例14所示的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的衝擊裝置為液壓衝擊裝置。圖19為單動能液壓衝擊裝置，該衝擊裝置包括腔體
2.14、衝擊塞錘2. 22和控制部件等，其中控制部件包括液壓換向閥2. 16等。衝擊塞錘2. 22設置在腔體2. 14內，衝擊塞錘2. 22可以沿腔體2. 14前後滑動，腔體2. 14設置在機架導向套3. 2內，衝擊塞錘2. 22與衝擊行程導向杆I. 5呈分體式，即相互之間沒有任何連接。衝擊塞錘2. 22將腔體2. 14隔離成前後兩個腔室，兩腔室同時通過液壓換向閥2. 16與液壓站連接。衝擊塞錘2. 22與剷頭I之間設有衝杆2. 3，衝杆2. 3與衝擊塞錘2. 22連接，衝杆2. 3與衝擊行程導向杆I. 5呈分體式。該設備工作時，通過液壓換向閥2. 16控制衝擊塞錘2. 22前後兩腔室的液壓，在兩腔室的壓差作用下，衝擊塞錘2. 22帶動衝杆2. 3向前衝擊，從而使剷頭I實現一次落煤清面，機身行進使剷頭縮回，實現下一次往復衝擊。液壓衝擊裝置中也可以設置多個腔體，如圖20所示，該裝置為雙動能液壓衝擊裝置，該衝擊裝置中設有兩個腔體2. 14，腔體內分別設置衝擊塞錘2. 22，另外也可以設置三個或更多數量的腔體，此時該裝置為多動能液壓衝擊裝置。其目的在於增加衝擊的頻率，使剷頭在単位時間內多次往復撞擊煤層。其它同實施例I。實施例15圖21為實施例15所述的高效成塊鏟煤機。與實施例14不同的是所述的液壓缸包括通過活塞分隔的注油腔和蓄能腔。所述注油腔可以選擇性的與高壓油源或洩油ロ連通。所述的注油腔內設有活塞，活塞的一端與液壓腔的內表面之間設有密封圈，另ー端的端部位於注油腔外，活塞與衝擊行程導向杆分離，且直線衝擊衝擊行程杆，活塞沿液壓缸的軸嚮往復運動，但對液壓缸的缸體不會造成扭掰與磨損。蓄能腔內可以填充壓縮氮氣或類似的壓縮氣體。機架導向套3. 2可以作為腔體，也可以在機架導向套3. 2內單獨設置腔體。設置蓄能腔可以提高活塞的往復移動速度，實現了活塞的瞬間高速運動，大大提高了剷頭的衝擊頻率。其它同實施例14。實施例16圖22為實施例16所示的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的衝擊裝置為電磁衝擊裝置。該衝擊裝置包括電磁衝擊錘2. 17、衝擊錘導向套2. 18、固定線圈2. 19、活動線圈2. 20和控制部件等。衝擊錘導向套2. 18固定在機架3. I上，電磁衝擊錘2. 17設置在衝擊錘導向套2. 18內，且電磁衝擊錘2. 17可以沿衝擊錘導向套2. 18前後滑動。固定線圈2. 19固定在衝擊錘導向套2. 18上，活動線圈2. 20則固定設置電磁衝擊錘2. 17上。同時，機架3. I上還設有兩個機架導向套3. 2，對應的剷頭I上設有兩個衝擊行程導向杆I. 5，機架導向套3. 2分別設置在衝擊行程導向杆I. 5內，且可以沿衝擊行程導向杆
1.5前後滑動。電磁衝擊錘2. 17與衝擊行程導向杆I. 5為分體式，即電磁衝擊錘2. 17與衝擊行程導向杆I. 5之間沒有任何連接。控制部件包括換向閥，固定線圈2. 19和活動線圈
2.20同時與換向閥連接。機架3. I上可以固定有至少ー個機架導向套3. 2，剷頭I上相應的設有衝擊行程導向杆I. 5。該設備工作時，通過控制換向閥，使固定線圈2. 19與活動線圈2. 20之間產生相互作用的磁場，並且該磁場產生的力能夠推動電磁衝擊錘2. 17沿衝擊錘導向套2. 18向前運動，電磁衝擊錘2. 17衝擊剷頭1，從而使剷頭I向前衝擊運動。電磁衝擊裝置對密封性要求 較低，使用壽命長，維護量小，電磁衝擊錘衝擊剷頭時，不會因為剷頭對導向套的扭別而產生衝擊錘與受衝擊點錯位使衝擊錘工作失效的現狀。其它同實施例I。實施例17圖23為實施例17所示的高效成塊鏟煤機。與實施例16不同的是本實施例中的衝擊行程導向杆I. 5設置在機架導向套3. 2內，衝擊行程導向杆I. 5可以沿機架導向套
3.2滑動，機架導向套3. 2固定在機架3. I上。衝擊錘導向套2. 18的前端與剷頭I的後側面連接，電磁衝擊錘2. 17設置在衝擊行程導向杆I. 5內。活動線圈2. 20設置在電磁衝擊錘2. 17上，固定線圈2. 19則固定設置在機架導向套3. 2上。該設備工作時，通過控制換向閥，使固定線圈2. 19與活動線圈2. 20之間產生相互作用的磁場，並且該磁場產生的力能夠推動電磁衝擊錘2. 17沿衝擊行程導向杆I. 5向前運動，電磁衝擊錘2. 17衝擊剷頭1，使剷頭I向前衝擊運動實現落煤清面。其它同實施例16。實施例18圖24為實施例18所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的衝擊裝置為變旋轉運動為直線衝擊裝置。該衝擊裝置中的衝擊部件包括衝杆2. 3和連杆
2.9等。該衝擊裝置還包括旋轉柄2. 10，旋轉柄2. 10為一曲軸，其一端設置在曲軸固定座
2.13內，另一端為旋轉軸2. 5，旋轉軸2. 5與驅動部件2. 11連接。連杆2. 9的一端固定在旋轉柄2. 10上，另一端通過連接軸2. 12與衝杆2. 3連接。衝杆2. 3前端設置在機架導向套3. 2內，衝杆2. 3的一端與連杆2. 9鉸接，另一端與衝擊行程導向杆I. 5接觸，衝杆2. 3與衝擊行程導向杆I. 5之間呈分體式，即兩者沒有任何連接關係。衝擊行程導向杆I. 5設置在機架導向套3. 2內並與衝杆2. 3的軸線重合，衝擊行程導向杆I. 5的另一端連接於與剷頭的後部。機架導向套3. 2固定在機架3. I上。該設備工作吋，啟動驅動設備2. 11，帶動旋轉柄2. 10旋轉，固定在旋轉柄2. 10上的連杆2. 9推動衝杆2. 3向前運動，衝杆2. 3沿機架導向套3. 2向前滑動，並衝擊衝擊行程導向杆I. 5，使剷頭I向前衝擊，機身行進使剷頭縮回到機架導向套3. 2內，實現下一次往復衝擊。此處，旋轉柄2. 10在回程的過程中只拉動衝杆2. 3來回運動，剷頭I不隨之退回，大大節省了動力。衝杆與衝擊行程導向杆在同一機架導向套內，大大提高了動カ機構旋轉直線衝擊的準確性。其它同實施例I。實施例19圖25是實施例19所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是所述鏟齒I.I上沒有設置切削刃。所述的衝擊裝置可以採用曲軸衝擊裝置、曲柄式衝擊裝置、旋轉衝擊裝置、液壓衝擊裝置、氣動衝擊裝置、電磁衝擊裝置或射流衝擊裝置。其它同實施例I。實施例20圖26是實施例20所述的高效成塊鏟煤機。與實施例I不同的是本實施例中的 衝擊裝置為凸輪裝置，凸輪裝置包括凸輪10，凸輪10設置在衝擊行程導向杆I. 5內。衝擊行程導向杆I. 5的兩側均設有剷頭1，凸輪10旋轉過程中，衝擊行程導向杆I. 5左右移動，從而使衝擊行程導向杆I. 5兩側的剷頭I往復衝擊運動。其它同實施例I。
權利要求
1.一種高效成塊鏟煤機，包括機身，其特徵在於該高效成塊鏟煤機還包括衝鏟機構，衝鏟機構包括剷頭和衝擊裝置，剷頭包括鏟齒和固定部件，鏟齒安裝在固定部件上，固定部件設有衝擊行程導向杆，衝擊行程導向杆與導向機構滑動連接，導向機構設置在衝擊裝置和/或機架上，衝擊裝置衝擊衝擊行程導向杆，一個衝擊動作使剷頭一次性完成落煤與清面，衝鏟機構設置在機身上，機身帶動整機行走。
2.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的鏟齒包括長鏟齒和短鏟齒，鏟齒排列成「 I 」字形、「」」形和/或「]」形，鏟齒側部和/或底部不帶有切削刃。
3.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的長鏟齒和/或短鏟齒帶有切削刃。
4.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置為變旋轉運動為直線衝擊裝置，變旋轉運動為直線衝擊裝置的旋轉部分包括旋轉柄或旋轉輪，該衝擊裝置中的衝擊部件包括衝杆(2. 3)和連杆(2. 9)，連杆(2. 9)的一端固定在旋轉柄或旋轉輪上，另一端與衝杆(2. 3)連接，衝杆(2. 3)滑動設置在衝擊裝置的導向套和/或機架導向套(3.2)內，衝擊裝置的導向機構和/或機架導向機構(3.2)與衝擊行程導向杆滑動連接，衝杆(2. 3)與衝擊行程導向杆呈分體式。
5.根據權利要求4所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置的衝杆與衝擊行程導向杆連接或為一體式結構。
6.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置為旋轉衝擊裝置，旋轉衝擊裝置包括驅動部件、旋轉柄和/或衝擊部件，驅動部件與旋轉柄連接，旋轉柄設有衝擊部件，衝擊部件與衝擊行程導向杆呈分體式結構。
7.根據權利要求6所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的旋轉衝擊裝置為凸輪裝置，凸輪裝置包括凸輪，凸輪裝置的凸輪設置在衝擊行程導向杆內。
8.根據權利要求6所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的旋轉衝擊裝置包括旋轉錘裝置、旋轉鏈錘裝置、旋轉臂錘裝置、旋轉曲臂裝置和/或旋轉通臂裝置。
9.根據權利要求4或6所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置包括傳動裝置，傳動裝置與驅動部件連接，傳動裝置和驅動部件形成變速傳動裝置，變速傳動裝置帶動旋轉輪和/或旋轉柄旋轉，傳動裝置為鏈傳動裝置和/或帶傳動裝置。
10.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置為液壓衝擊裝置和/或氣動衝擊裝置，所述的氣動衝擊裝置包括腔體、衝擊氣錘、控制部件和/或氣源，控制部件包括換向機構，衝擊氣錘與衝擊行程導向杆呈分體式結構；所述的液壓衝擊裝置包括腔體、衝擊塞錘、控制部件和/或液壓站，控制部件包括換向機構，衝擊塞錘與衝擊行程導向杆呈分體式結構。
11.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的衝擊裝置為電磁衝擊裝置和/或射流衝擊裝置，電磁衝擊裝置包括電磁衝擊錘、固定線圈、活動線圈、衝擊錘導向機構和/或控制部分，控制部分包括換向機構，電磁衝擊錘與衝擊行程導向杆呈分體式。
12.根據權利要求10或11所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的氣動衝擊塞錘、液壓衝擊塞錘或電磁衝擊錘與衝擊行程導向杆連接。
13.根據權利要求I所述的高效成塊鏟煤機，其特徵在於所述的鏟齒和衝擊行程導向杆為一體式結構。
全文摘要
本發明涉及一種礦山採煤設備，具體涉及一種高效成塊鏟煤機。該鏟煤機包括機身，機身包括機架，其中，該高效成塊鏟煤機還包括衝鏟機構，衝鏟機構包括剷頭和衝擊裝置，剷頭包括鏟齒和固定部件，鏟齒安裝在固定部件上，固定部件的後部設有衝擊行程導向杆，衝擊行程導向杆與導向套滑動連接，導向套設置在衝擊裝置和/或機架上，衝擊裝置衝擊衝擊行程導向杆，一個衝擊動作使剷頭一次性完成落煤與清面，衝鏟機構設置在機身上，機身帶動整機行走。其所採煤未進行充分破碎，所以塊料率高，功率消耗小，煤塵少，工作環境好，實現了連續採煤，使落煤與清面一次性完成，節約了大量的能量。
文檔編號E21C29/22GK102678111SQ20111033648
公開日2012年9月19日 申請日期2011年10月29日 優先權日2011年3月4日
發明者劉素華 申請人:劉素華