一种气动履带式叉车及方法与流程

本发明属于矿用辅助运输车辆领域，具体涉及一种气动履带式叉车及方法。

背景技术：

现有的现代化矿井煤矿辅助运输车辆采用防爆柴油胶轮车，有耗油量大、柴油燃烧排气引起环境污染、甚至一氧化碳超标安全问题，且体积较大，在巷道内有胶带输送机等设备运行时，防爆柴油车将掘进工作面、回采工作面所需材料运输至井下工作巷道后，并不能直接将材料运输至工作面，往往剩余至少200米以上距离需要人工将工作面所需锚杆、锚固剂、管路、托盘、锚索等支护材料及工器具等扛至工作位置，工作效率低、劳动强度大、容易产生人员受伤，材料运输是支护速度和掘进进尺的关键影响因素之一。

现有的井下管路安装工程，采用防爆柴油胶轮车将管路运输至安装地点后，用撬杠将管路对齐，人工连接螺栓，然后用手拉葫芦将管路两头固定并吊起，手拉葫芦使用前需要在安装管路处巷道顶部施工悬吊锚杆，工艺复杂，劳动强度大，工作效率很低且涉及人员安全问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的在于解决现有工作面材料设备运输及管路安装等劳动强度大、工作效率低、影响人员安全的问题，从而提出一种结构简单、可靠性高的气动履带式叉车及方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种气动履带式叉车，包括行走履带总成、叉车门架总成、车辆底盘和操作台；

操作台位于车辆底盘的前部上方，车辆底盘安装在行走履带总成上，车辆底盘内安装有气动马达和齿轮油泵，气动马达的输出轴与齿轮油泵的输入轴联接；

叉车门架总成包括叉头、门架、叉架、提升油缸和倾斜油缸；提升油缸的活塞杆固定在提升油缸横梁上，提升油缸横梁两端通过第一滚轮套在门架内，门架底端设置有支撑连接板，提升油缸缸筒底座固定在支撑连接板上；叉头挂在叉架上，叉架通过两块槽钢固定连接在提升油缸横梁上，叉架通过中部两端固定连接的第二滚轮套在门架内；门架的底端通过销轴安装在行走履带总成的前部内侧，门架中部通过倾斜油缸安装在车辆底盘上；

齿轮油泵的输油管路分别连接至行走履带总成、提升油缸和倾斜油缸，齿轮油泵的输油管路上设置有多路换向阀组；操作台包括支撑架和多路换向阀控制杆，多路换向阀控制杆连接多路换向阀组。

进一步的，行走履带总成包括行走架、行走马达、减速机、驱动轮、履带；行走马达和减速机均安装在行走架上，行走马达通过减速机减速后连接驱动轮；行走架的底部安装有支重轮，上部安装有托链轮；行走架两端分别安装有左、右导向轮，以及左右张紧装置；履带安装在驱动轮上；

进一步的，液压油箱总成包括油箱本体、吸油过滤器和回油过滤器，吸油过滤器安装在齿轮油泵的吸油侧，回油过滤器安装在油箱本体的回油侧，所述齿轮油泵与油箱本体连通。

进一步的，所述气动马达包括第一气动马达和第二气动马达，齿轮油泵包括第一齿轮油泵和第二齿轮油泵，行走马达包括左行走马达和右行走马达；

第一气动马达的输出轴与第一齿轮油泵的输入轴连接，第二气动马达的输出轴与第二齿轮油泵的输入轴连接；第一齿轮油泵和第二齿轮油泵的供油管路分别经第一油泵单向阀、第二油泵单向阀合流连接至油缸多路换向阀组的先导阀，然后分为两路：

一路经起升换向阀、起升油缸单向节流阀、起升油缸分流集流阀、起升油缸防爆阀与提升油缸连接，或者经倾斜换向阀、倾斜油缸单向节流阀与倾斜油缸连接，或者经行走马达分流集流阀分别进入左行走换向阀组以及右行走换向阀组，通过左行走换向阀组以及右行走换向阀组分别进入左行走马达和右行走马达；

另一路经行走马达双速控制阀分别进入左行走马达和右行走马达速度控制口。

进一步的，气动马达的排气口安装有消音器。

进一步的，气动马达的输出轴与齿轮油泵的输入轴采用平键或花键联接，联接处用铸铁护罩作为旋转防护装置。

进一步的，门架顶端设置有连接板，连接板作为提升油缸活塞杆的限位装置。

进一步的，操作台后侧设置有司机座椅，司机座椅上面设置有司机头顶防护装置。

进一步的，车辆底盘上面的尾部设置有配重。

本发明提供的另一个技术方案是：

一种气动履带式叉车的工作方法，包括：

当叉车启动工作时，开启气动马达进口阀门，第一气动马达和第二气动马达运行，分别带动第一齿轮油泵、第二齿轮油泵运行，第一齿轮油泵和第二齿轮油泵的供油分别经第一油泵单向阀、第二油泵单向阀合流进入油缸多路换向阀组的先导阀，然后分为两路：

一路经起升换向阀、起升油缸单向节流阀、起升油缸分流集流阀、起升油缸防爆阀驱动提升油缸进而升降叉车门架；或者经倾斜换向阀、倾斜油缸单向节流阀驱动倾斜油缸进而实现叉车门架的倾斜；或者经行走马达分流集流阀分别进入左行走换向阀组以及右行走换向阀组，通过左行走换向阀组以及右行走换向阀组分别进入左行走马达和右行走马达，驱动左行走马达和右行走马达实现行走；

另一路经行走马达双速控制阀分别进入左行走马达和右行走马达速度控制口，实现行走马达的高低速运动变换。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1)本发明实施例提供的气动履带式叉车，采用履带式行走机构，液压传动，爬坡能力强，制动可靠，适应井下掘进巷道恶劣路面。

2)本发明实施例提供的气动履带式叉车，采用叉车门架，不仅具有材料与设备的辅助运输功能，而且具有材料设备的装卸功能，实现材料设备码放整齐，提高了井下掘进作业安全质量标准化水平，极大地提高了井下人员工作效率、降低劳动强度，保障人身安全。

3)本发明实施例提供的气动履带式叉车，提升油缸采用二级或三级油缸，内置在门架内滑动起升，有效起升高度较高，提升了叉车的起重量，简单可靠的设计效率较高，适应井下潮湿、粉尘环境使用。

4)本发明实施例提供的气动履带式叉车，使用两台气动马达分别驱动两台齿轮油泵，合流驱动满足叉车起升油缸、倾斜油缸、行走马达的供液需求，同时在一台齿轮油泵或马达故障时，保障叉车行走和安全操作；

5)本发明实施例提供的气动履带式叉车，满足行走马达在重载情况下行走马达增大排量，切换为低速运行，在轻载情况下行走马达减少排量，切换为高速运行。

6)本发明实施例提供的气动履带式叉车，左右行走马达分别设置有左行走换向阀和右行走换向阀，可以分别操作也可以同时操作，实现叉车系统转向和前进。

7)本发明实施例提供的气动履带式叉车，两个起升油缸采用同一个起升换向阀操作，实现两个起升油缸的同步动作；两个倾斜油缸采用同一个倾斜换向阀操作，实现两个倾斜油缸的同步动作。

8)本发明实施例提供的气动履带式叉车，无常规叉车的启动接触器、防爆电机、防爆柴油机、蓄电池、甲烷电闭锁、风电闭锁装置等设备，采用气动马达与齿轮油泵作为动力，可靠性、安全性高，且结构简单轻巧。

9)本发明实施例提供的气动履带式叉车，采用压缩空气作为动力源，绿色环保、节能，防爆可靠，而且井下掘进巷道及运输巷道帮部压风管路跟随掘进开拓工程延伸，取用压缩空气比较便利。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的气动履带式叉车的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的气动履带式叉车的底盘示意图。

图3为本发明实施例提供的气动履带式叉车的叉车门架总成示意图。

图4为本发明实施例提供的气动履带式叉车液压系统原理图。

附图中：1叉头；3门架；4倾斜油缸；5操作台；6司机座椅；7司机头顶防护装置；8液压油箱总成；9配重；10车辆底盘；11驱动轮；12支重轮；13托链轮；14履带；15销轴；17齿轮油泵；18旋转防护装置；19气动马达；22起升油缸防爆阀；23起升油缸分流集流阀；24起升油缸单向节流阀；26倾斜油缸单向节流阀；27先导阀；28起升换向阀；29倾斜换向阀；30第一气动马达；31第一齿轮油泵吸油过滤器；32第二气动马达；33第二齿轮油泵吸油过滤器；34第一齿轮油泵；35第二齿轮油泵；36行走马达双速控制阀；37行走马达；38左行走换向阀；39右行走换向阀；40经行走马达分流集流阀；41第一油泵单向阀；42第二油泵单向阀；51多路换向阀控制杆；52支撑架；61先导溢流阀；62油缸溢流阀；320提升油缸横梁；330第一滚轮；340提升油缸；350槽钢；360叉架；370第二滚轮。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

如图1和2所示，一种气动履带式叉车，包括行走履带总成、叉车门架总成、车辆底盘10和操作台5；操作台5位于车辆底盘10的前部上方，操作台5后侧设置有司机座椅6，司机座椅6上面设置有司机头顶防护装置7，车辆底盘10上面的尾部设置有配重9。车辆底盘10安装在行走履带总成上，车辆底盘10内安装有气动马达19和齿轮油泵17，气动马达19的输出轴与齿轮油泵17的输入轴采用平键或花键联接，联接处用铸铁护罩作为旋转防护装置18，气动马达19的排气口安装有消音器。行走履带总成包括行走架、行走马达37、减速机、驱动轮11、履带14；行走马达37和减速机均安装在行走架上，行走马达37通过减速机减速后连接驱动轮11；行走架的底部安装有支重轮12，上部安装有托链轮13；行走架两端分别安装有左、右导向轮，以及左右张紧装置；履带14安装在驱动轮11上。

如图3所示，叉车门架总成包括叉头1、门架3、叉架360、提升油缸340和倾斜油缸4；提升油缸340的活塞杆固定在提升油缸横梁320上，提升油缸横梁320两端通过第一滚轮330套在门架3内，在提升油缸340的伸缩操作过程中沿着门架3上下滑动；叉头1挂在叉架360上，叉架360通过两块槽钢350固定连接在提升油缸横梁320上，叉架360通过中部两端固定连接的第二滚轮370套在门架3内，可以沿着门架3上下滑动；门架3的底端通过销轴15安装在行走履带总成的前部内侧，门架3中部通过倾斜油缸4安装在车辆底盘10上；门架3顶端设置有连接板310，连接板310作为提升油缸活塞杆的限位装置；门架3底端设置有支撑连接板380，连接板310同时作为提升油缸活塞杆的限位装置，提升油缸340缸筒底座固定在支撑连接板380上。本发明的优选实施例中，提升油缸340的缸筒高度为门架3高度的二分之一左右；或者提升油缸340采用三级油缸，提升油缸缸筒高度为门架3高度的三分之一左右。

如图4所示，齿轮油泵17的输油管路分别连接提升油缸340和倾斜油缸4，齿轮油泵17的输油管路上设置有多路换向阀组；操作台5包括支撑架51和多路换向阀控制杆52，多路换向阀控制杆52连接多路换向阀组。

多路换向阀组包括起升油缸单向节流阀24、倾斜油缸单向节流阀26、先导阀27、先导溢流阀61、起升换向阀28、倾斜换向阀29、油缸溢流阀62，先导溢流阀61和油缸溢流阀62起到安全溢流的作用。其中，起升油缸单向节流阀24、倾斜油缸单向节流阀26为三位六通o型阀；左行走换向阀组38包括左行走换向阀和过桥油路，其中，左行走换向阀为三位六通y型阀；右行走换向阀组39包括右行走换向阀和过桥油路，其中，右行走换向阀为三位六通y型阀。

液压油箱总成8包括油箱本体，以及安装在油箱本体上的吸油过滤器和回油过滤器，所述齿轮油泵17与油箱本体连通。气动马达19包括第一气动马达30和第二气动马达32，齿轮油泵17包括第一齿轮油泵34和第二齿轮油泵35，第一齿轮油泵34安装有第一齿轮油泵吸油过滤器31，第二齿轮油泵35安装有第二齿轮油泵吸油过滤器32；行走马达37包括左行走马达和右行走马达；第一气动马达30的输出轴与第一齿轮油泵34的输入轴连接，第二气动马达32的输出轴与第二齿轮油泵35的输入轴连接；第一齿轮油泵34和第二齿轮油泵35的供油分别经第一油泵单向阀41、第二油泵单向阀42合流进入油缸多路换向阀组的先导阀27，然后分为两路：一路经起升换向阀28、起升油缸单向节流阀24、起升油缸分流集流阀23、起升油缸防爆阀22与提升油缸340连接，或者经倾斜换向阀29、倾斜油缸单向节流阀26与倾斜油缸4连接，或者经行走马达分流集流阀40分别进入左行走换向阀组38以及右行走换向阀组39，通过左行走换向阀组38以及右行走换向阀组39分别进入左行走马达和右行走马达；另一路经行走马达双速控制阀36分别进入左行走马达和右行走马达速度控制口。

本发明实施例还提供了一种气动履带式叉车的工作方法，包括：

当叉车启动工作时，开启气动马达进口阀门，第一气动马达30和第二气动马达32运行，分别带动第一齿轮油泵34、第二齿轮油泵35运行，第一齿轮油泵34和第二齿轮油泵35的供油分别经第一油泵单向阀41、第二油泵单向阀42合流进入油缸多路换向阀组的先导阀27，然后分为两路：一路经起升换向阀28、起升油缸单向节流阀24、起升油缸分流集流阀23、起升油缸防爆阀22驱动提升油缸340进而升降叉车门架；或者经倾斜换向阀29、倾斜油缸单向节流阀26驱动倾斜油缸4进而实现叉车门架的倾斜；或者经行走马达分流集流阀40分别进入左行走换向阀组38以及右行走换向阀组39，通过左行走换向阀组38以及右行走换向阀组39分别进入左行走马达和右行走马达，驱动左行走马达和右行走马达实现行走；

另一路经行走马达双速控制阀36分别进入左行走马达和右行走马达速度控制口，实现行走马达37的高低速运动变换。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。