专利名称：螺旋装煤机式井下储煤装置的制作方法
技术领域：
本发明“螺旋装煤机式井下储煤装置”属于矿业和机械领域，涉及一种煤矿井下巷道工程技术，对煤矿井下煤炭进行存储和对井下煤炭运输系统缓冲的机械装置。
背景技术：
在矿业工程生产中，为了缓冲煤炭运输过程中发生故障而产生的影响，提高运输的可靠性，有效地保证采掘工作面的连续生产，并且提高运输设备的利用率和工作效率，需要在井下设置煤仓，目前国内均采用立式煤仓，立式煤仓在结构上需要高度差，给近水平煤层的巷道布置带来工程量加大的困难，同时不便于煤和矸石的分装分运，国外有使用在巷道内水平储煤装置的例子，但多为箱式结构，单位容量的设备吨位较大，造价高，设备维修量大，运行成本高。
发明内容
本发明的 目的在于克服现有技术的缺点，提供一种适用于地下矿业工程为运输系统缓冲服务的储煤装置，安装在煤矿井下水平巷道内，不仅解决近水平煤层立仓布置中岩巷工程量大的问题，而且具有设备简单，可靠，搬运方便，煤仓容量增大时造价增长幅度很小，从而满足大容量煤仓的高适应性和经济性要求。
本发明是通过以下技术方案来实现目的的，一种安装在煤矿井下水平巷道内的储煤装置，它由装煤机、装煤机驱动机构、装煤机轨道、装煤机牵引机构、仓上轨道、卸煤犁机构、卸煤犁牵引机构、平仓皮带、刮板运输机、护煤板和液压泵站组成。
具体构造装煤机安装在机座上，装煤机驱动机构安装在机座上，机座通过滑靴骑在装煤机轨道上，装煤机轨道沿巷道长度方向布置，通过轨道座和地锚螺栓固定在巷道地板上，装煤机牵引机构布置在巷道纵向的两侧，仓上轨道在巷道的上部，与装煤机轨道平行，安装在仓上轨道横梁上，仓上轨道横梁安装在支撑架上，支撑架用锚杆固定在巷道壁上，卸煤犁机构通过其行走轮与仓上轨道接触，可沿仓上轨道运行，卸煤犁牵引机构安装在巷道的地板，侧壁和顶板上，平仓皮带安装在仓上轨道横梁上，与轨道平行，刮板运输机安装在装煤机构的螺旋滚筒输出端一侧，平行于装煤机构轨道布置，护板用铰链安装在轨道横梁下方，液压泵站安装在机座上。
所述装煤机是由通过轴承、中心轴固定在机座上的螺旋滚筒、弧形挡煤板、液压缸和清煤器组成。
所述螺旋滚筒的螺旋线可以是数条(1、2、3、4条)，螺旋滚筒是空心的，与中心轴的连接为法兰配合轴孔加轴肩连接。
所述弧形挡煤板由固定弧形挡煤板和活动弧形挡煤板组成，固定弧形挡煤板与机座固定，活动弧形挡煤板沿固定弧形挡煤板上的弧形轨道做弧线上下运动。弧形轨道的弧线中心为螺旋滚筒的中心，液压缸为双作用液压缸，两端分别与固定弧形挡煤板和活动弧形挡煤板相铰链连接。
所述清煤器与机座固定，由钢板和型钢组成，钢板与装煤机轨道成12°-65°角度，并成弹性接触状态。
所述滑靴是由滑靴板和立轴组成，滑靴板开有与装煤机轨道上横面等宽的纵向槽，槽的两端有坡口，立轴与滑靴板垂直固定连接，立轴与机座活动连接，立轴通过机座上相应的配合孔可绕机座转动。
所述装煤机牵引机构由牵引防爆电机、主动驱动牵引装置和被动牵引装置组成，牵引防爆电机和主动驱动牵引装置布置在巷道纵向的一侧，被动驱动牵引装置布置在巷道纵向的另一侧，分别用高强度圆环链与装煤机的机座相连接，开动牵引防爆电机，可牵引装煤机沿装煤机轨道作前后运动，并形成闭环系统。
所述卸煤犁机构是由框架、卸煤犁架门、推杆，托板、卸煤犁防爆电机、减速器、联轴器、传动带、传动带张紧装置、丝杆、丝母、行走轮装置和牵引架组成。
所述卸煤犁架门由两扇相对称的门型结构和行程开关组成，两扇门分别与框架铰链连接，卸煤犁防爆电机通过传动带、减速器、联轴器驱动丝杆转动，使与丝母连在一起的托板作丝杆的轴向运动，从而在卸煤犁防爆电机作正反转时，经推杆拉动或推动卸煤犁架门开或关，卸煤犁架门处于开的位置时，两扇门平行，卸煤犁架门处于关的位置时，两扇门接触，夹成20°-75°角度，门的下部安装有可更换的橡胶板。
所述推杆由钢板和型钢组成，数量为两个，各自两端分别用铰链与卸煤犁架门和托板相连接。
所述托板由钢板和型钢组成，成翼型，中端与丝母连接，两翼对称分别与两个推杆用铰链相连接。
所述牵引架为两个，分别布置在框架的两端，结构采用螺栓式拉线张紧器，螺栓式拉线张紧器的一端用铰链与框架相连接，另一端用钢丝绳夹头与卸煤犁牵引机构的钢丝绳相连接。
所述卸煤犁牵引机构有天滑轮、地滑轮、钢丝绳和滑轮固定件组成，钢丝绳的主动端与装煤机的机座相连接，被动端与卸煤犁机构的牵引架相连接，形成闭环系统，使装煤机与卸煤犁机构同向互动，闭环系统中插入安装有钢丝绳断绳保护器。
所述护煤板由钢板和型钢组成，一侧由两个铰链与仓上轨道横梁相连接，另一侧用铰链与螺栓式拉线张紧器相连接，螺栓式拉线张紧器的另一端也用铰链与仓上轨道横梁相连接，使护煤板可调整角度。
所述平仓皮带、刮板运输机、液压泵站、防爆电机、天滑轮、地滑轮、钢丝绳和钢丝绳断绳保护器是现有技术，可按照要求选购。
本发明由于将巷道技术和机械技术结合在一起，合理地设计了螺旋装煤机和卸煤犁以及其它装置，实现了井下煤炭的合理存储，有效地解决了运输系统中的缓冲问题，从而使巷道工程全部在煤巷内进行，避免了巨大的岩巷工程量，与现有的立式煤仓储缓方式相比，具有施工成本低，经济效率高，设备安全可靠的优点，从而满足井下煤炭生产的需要。
下面将通过实施例，结合附图，对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的横断面结构图；图2是本发明的纵断面结构3是本发明的装煤机结构4是本发明的卸煤犁结构5是图4的俯视图具体实施方式
如图1、2、3、4、5所示，一种螺旋装煤机式井下储煤装置，它由安装在机座1上的装煤机2、安装在机座1上的装煤机驱动机构3、通过滑靴4骑在装煤机轨道5上的机座1、通过轨道座6和地锚螺栓7固定在巷道9地板上，沿巷道9长度方向布置的装煤机轨道5、布置在巷道9纵向两侧的装煤机牵引机构10、在巷道9上部，与装煤机轨道5平行，安装在仓上轨道横梁11上的仓上轨道12、安装在支撑架13上的仓上轨道横梁11、用锚杆14固定在巷道9壁上的支撑架13、通过其行走轮与仓上轨道12接触，可沿仓上轨道12运行的卸煤犁机构15、安装在巷道9的地板，侧壁和顶板上的卸煤犁牵引机构16、安装在仓上轨道横梁11上，与仓上轨道12平行的平仓皮带17、安装在装煤机的螺旋滚筒8的输出端一侧，平行于装煤机轨道5布置的刮板运输机18、用铰链安装在仓上轨道横梁11下方的护煤板19、安装在机座1上的液压泵站20以及电子控制系统组成。
参看图3，所述的装煤机2是由通过轴承21、中心轴22固定在机座1上的螺旋滚筒8、弧形挡煤板23、液压缸24和清煤器25组成。
所述螺旋滚筒8的螺旋线是2条(根据需要还可以是1、3、4条)，螺旋滚筒8是空心的，与中心轴22的连接为法兰配合轴孔加轴肩连接。
参看图3，所述弧形挡煤板23由固定弧形挡煤板26和活动弧形挡煤板27组成，固定弧形挡煤板26与机座1固定，活动弧形挡煤板27沿固定弧形挡煤板26上的弧形轨道做弧线上下运动。弧形轨道的弧线中心为螺旋滚筒8的中心，液压缸24为双作用液压缸，两端分别与固定弧形挡煤板26和活动弧形挡煤板27相铰链连接。
参看图3，所述清煤器25与机座1固定，由钢板和型钢组成，钢板与装煤机轨道5成12°-65°角度，并成弹性接触状态。
参看图1、图3，所述滑靴4是由滑靴板28和立轴29组成，滑靴板29开有与装煤机轨道5上横面等宽的纵向槽，槽的两端有坡口，立轴29与滑靴板28垂直固定连接，立轴29与机座1活动连接，立轴29通过机座1上相应的配合孔可绕机座1转动。
参看图2，所述装煤机牵引机构10由牵引防爆电机、主动驱动牵引装置30和被动牵引装置31组成，牵引防爆电机和主动驱动牵引装置30布置在巷道9纵向的一侧，被动驱动牵引装置31布置在巷道9纵向的另一侧，分别用高强度圆环链与装煤机的机座1相连接，开动牵引防爆电机，可牵引装煤机2沿装煤机轨道5作前后运动，并形成闭环系统。
参看图4、图5，所述卸煤犁机构15是由框架32、卸煤犁架门33、推杆34，托板35、卸煤犁防爆电机36、减速器37、联轴器42、传动带43、传动带张紧装置44、丝杆38、丝母39、行走轮装置40和牵引架41组成。
参看图4、图5，所述卸煤犁架门33由两扇相对称的门型结构和行程开关45组成，两扇门分别与框架32铰链连接，卸煤犁防爆电机36通过传动带43、减速器37、联轴器42驱动丝杆38转动，使与丝母39连在一起的托板35作丝杆38的轴向运动，从而在卸煤犁防爆电机36作正反转时，经推杆34拉动或推动卸煤犁架门33开或关，卸煤犁架门33处于开的位置时，两扇门平行，卸煤犁架门33处于关的位置时，两扇门接触，夹成20°-75°角度，门的下部安装有可更换的橡胶板46。
参看图4、图5，所述推杆34由钢板和型钢组成，数量为两个，各自两端分别用铰链与卸煤犁架门33和托板35相连接。
参看图4、图5，所述托板35由钢板和型钢组成，成翼型，中端与丝母39连接，两翼对称分别与两个推杆34用铰链相连接。
参看图2、图5，所述牵引架41为两个，分别布置在框架32的两端，结构采用螺栓式拉线张紧器，螺栓式拉线张紧器的一端用铰链与框架32相连接，另一端用钢丝绳夹头与卸煤犁牵引机构10的钢丝绳47相连接。
参看图2，所述卸煤犁牵引机构16有天滑轮48、地滑轮49、钢丝绳47和滑轮固定件组成，钢丝绳47的主动端与装煤机2的机座1相连接，被动端与卸煤犁机构15的牵引架41相连接，形成闭环系统，使装煤机2与卸煤犁机构15同向互动，闭环系统中插入安装有钢丝绳断绳保护器50。
参看图1，所述护煤板19由钢板和型钢组成，一侧由两个铰链与仓上轨道横梁11相连接，另一侧用铰链与螺栓式拉线张紧器51相连接，螺栓式拉线张紧器51的另一端也用铰链与仓上轨道横梁11相连接，使护煤板19可调整角度。
所述的装煤机2和卸煤机构15的运行及牵引是通过电气控制系统施行。
本发明的工作过程如下当运输系统一切正常时，电气控制系统给卸煤犁防爆电机36发出指令，使卸煤犁架门33处于开的状态，同时开动平仓皮带17，采掘工作面产出的煤，经输入皮带53进入平仓皮带17，穿过卸煤犁机构15，由平仓皮带17转载到输出皮带52上，经运输系统出井；当运输系统出现问题，需要煤进入储煤装置时，电气控制系统发出指令，使液压泵站20运转，压力液体进入液压缸24，驱动活动弧形挡煤板27上提，与巷道9地板脱离接触，然后电气控制系统给卸煤犁防爆电机36发出指令，使卸煤犁架门33处于关的状态，同时开动平仓皮带17，采掘工作面产出的煤，经输入皮带53进入平仓皮带17，碰到关闭的卸煤犁架门33，由于这时卸煤犁架门33迎来煤方向成楔形，所以将来煤分成两部分，分别从平仓皮带17两侧落下，落到巷道9地板上，同时电气控制系统根据落煤的情况，随时给装煤机牵引机构10发出指令，使装煤机2沿装煤机轨道5移动，以便给落煤留出空间，同时装煤机2通过与其连接的卸煤犁牵引机构10的钢丝绳47拉动卸煤犁机构15沿仓上轨道12运行，以便不断改变卸煤点，使卸在巷道9地板上的煤分布合理，当运输系统问题解决，系统恢复正常后，电气控制系统给卸煤犁防爆电机36发出指令，使卸煤犁架门33处于开的状态，同时开动平仓皮带17，采掘工作面产出的煤，经输入皮带53进入平仓皮带17，穿过卸煤犁机构15，由平仓皮带17转载到输出皮带52上，经运输系统出井；当来煤停止且储煤装置又不出煤时，电气控制系统发出指令，全部停机；当储煤装置的后续运输系统有剩余运输能力需要储煤装置出煤时，电气控制系统发出指令，使液压泵站20运转，压力液体进入液压缸24，驱动活动弧形挡煤板27下落，与巷道9地板接触，然后将装煤机驱动机构3、刮板运输机18和装煤机牵引机构10都开动起来，随装煤机2的螺旋滚筒8的转动和装煤机2沿装煤机轨道5的行进，配之弧形挡煤板23的刮挡作用，巷道9地板上的煤，从螺旋滚筒8转运到刮板运输机18上，再经刮板运输机18转载到输出皮带52上，经运输系统出井；由此实现井下煤炭的合理存储，有效地解决运输系统中的缓冲问题。
权利要求
1.一种螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于它由安装在机座(1)上的装煤机(2)、安装在机座(1)上的装煤机驱动机构(3)、通过滑靴(4)骑在装煤机轨道(5)上的机座(1)、通过轨道座(6)和地锚螺栓(7)固定在巷道(9)地板上，沿巷道(9)长度方向布置的装煤机轨道(5)、布置在巷道(9)纵向两侧的装煤机牵引机构(10)、在巷道(9)上部，与装煤机轨道(5)平行，安装在仓上轨道横梁(11)上的仓上轨道(12)、安装在支撑架(13)上的仓上轨道横梁(11)、用锚杆(14)固定在巷道(9)壁上的支撑架(13)、通过其行走轮与仓上轨道(12)接触，可沿仓上轨道(12)运行的卸煤犁机构(15)、安装在巷道(9)的地板，侧壁和顶板上的卸煤犁牵引机构(16)、安装在仓上轨道横梁(11)上，与仓上轨道(12)平行的平仓皮带(17)、安装在装煤机(2)的螺旋滚筒(8)的输出端一侧，平行于装煤机轨道(5)布置的刮板运输机(18)、用铰链安装在仓上轨道横梁(11)下方的护煤板(19)、安装在机座(1)上的液压泵站(20)以及电气控制系统组成。
2.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述的装煤机(2)是由通过轴承(21)、中心轴(22)固定在机座(1)上的螺旋滚筒(8)、弧形挡煤板(23)、液压缸(24)和清煤器(25)组成。
3.按照权利要求2所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述螺旋滚筒(8)的螺旋线可以是数条(1、2、3、4条)，螺旋滚筒(8)是空心的，与中心轴(22)的连接为法兰配合轴孔加轴肩连接。
4.按照权利要求2所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述弧形挡煤板(23)由固定弧形挡煤板(26)和活动弧形挡煤板(27)组成，固定弧形挡煤板(26)与机座(1)固定，活动弧形挡煤板(27)沿固定弧形挡煤板(26)上的弧形轨道做弧线上下运动。弧形轨道的弧线中心为螺旋滚筒(8)的中心，液压缸(24)为双作用液压缸，两端分别与固定弧形挡煤板(26)和活动弧形挡煤板(27)相铰链连接。
5.按照权利要求2所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述清煤器(25)与机座(1)固定，由钢板和型钢组成，钢板与装煤机轨道(5)成12°-65°角度，并成弹性接触状态。
6.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述滑靴(4)是由滑靴板(28)和立轴(29)组成，滑靴板(29)开有与装煤机轨道(5)上横面等宽的纵向槽，槽的两端有坡口，立轴(29)与滑靴板(28)垂直固定连接，立轴(29)与机座(1)活动连接，立轴(29)通过机座(1)上相应的配合孔可绕机座(1)转动。
7.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述装煤机牵引机构(10)由牵引防爆电机、主动驱动牵引装置(30)和被动牵引装置(31)组成，牵引防爆电机和主动驱动牵引装置(30)布置在巷道(9)纵向的一侧，被动驱动牵引装置(31)布置在巷道(9)纵向的另一侧，分别用高强度圆环链与装煤机的机座(1)相连接，开动牵引防爆电机，可牵引装煤机(2)沿装煤机轨道(5)作前后运动，并形成闭环系统。
8.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述卸煤犁机构(15)是由框架(32)、卸煤犁架门(33)、推杆(34)，托板(35)、卸煤犁防爆电机(36)、减速器(37)、联轴器(42)、传动带(43)、传动带张紧装置(44)、丝杆(38)、丝母(39)、行走轮装置(40)和牵引架(41)组成。
9.按照权利要求8所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述卸煤犁架门(33)由两扇相对称的门型结构和行程开关(45)组成，两扇门分别与框架(32)铰链连接，卸煤犁防爆电机(36)通过传动带(43)、减速器(37)、联轴器(42)驱动丝杆(38)转动，使与丝母(39)连在一起的托板(35)作丝杆(38)的轴向运动，从而在卸煤犁防爆电机(36)作正反转时，经推杆(34)拉动或推动卸煤犁架门(33)开或关，卸煤犁架门(33)处于开的位置时，两扇门平行，卸煤犁架门(33)处于关的位置时，两扇门接触，夹成20°-75°角度，门的下部安装有可更换的橡胶板(46)。
10.按照权利要求8所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述推杆(34)由钢板和型钢组成，数量为两个，各自两端分别用铰链与卸煤犁架门(33)和托板(35)相连接。
11.按照权利要求8所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述托板(35)由钢板和型钢组成，成翼型，中端与丝母(39)连接，两翼对称分别与两个推杆(34)用铰链相连接。
12.按照权利要求8所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述牵引架(41)为两个，分别布置在框架(32)的两端，结构采用螺栓式拉线张紧器，螺栓式拉线张紧器的一端用铰链与框架(32)相连接，另一端用钢丝绳夹头与卸煤犁牵引机构(10)的钢丝绳(47)相连接。
13.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述卸煤犁牵引机构(16)有天滑轮(48)、地滑轮(49)、钢丝绳(47)和滑轮固定件组成，钢丝绳(47)的主动端与装煤机(2)的机座(1)相连接，被动端与卸煤犁机构(15)的牵引架(41)相连接，形成闭环系统，使装煤机(2)与卸煤犁机构(15)同向互动，闭环系统中插入安装有钢丝绳断绳保护器(50)。
14.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述护煤板(19)由钢板和型钢组成，一侧由两个铰链与仓上轨道横梁(11)相连接，另一侧用铰链与螺栓式拉线张紧器(51)相连接，螺栓式拉线张紧器(51)的另一端也用铰链与仓上轨道横梁(11)相连接，使护煤板(19)可调整角度。
15.按照权利要求1所述的螺旋装煤机式井下储煤装置，其特征在于所述的装煤机(2)和卸煤机构(15)的运行及牵引是通过电气控制系统施行。
全文摘要
螺旋装煤机式井下储煤装置属于矿业和机械领域，涉及一种煤矿井下巷道工程技术，对煤矿井下煤炭进行存储和对井下煤炭运输系统缓冲的机械装置，目前国内均采用立式煤仓，立式煤仓在结构上需要高度差，给近水平煤层的巷道布置带来岩巷工程量加大的困难，同时不便于煤和矸石的分装分运，本发明提供一种适用于地下矿业工程为运输系统缓冲服务的储煤装置，安装在煤矿井下水平巷道内，不仅解决近水平煤层立仓布置中岩巷工程量大的问题，而且具有设备简单，可靠，搬运方便，煤仓容量增大时造价增长幅度很小，从而满足大容量煤仓的高适应性和经济性要求。
文档编号E21C35/20GK1676876SQ20051007035
公开日2005年10月5日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者王成寿, 刘志河 申请人:太原理工大学