专利名称：液压链条开槽机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用液压链条开槽装置，具体为液压链条开槽机，尤其可广泛用于工程和矿山岩石硬度≤12Mpa、一次切割深度不大于450mm的各种软硬岩切割和半煤岩巷的浅孔辅助开槽工作。
背景技术：
众所周知，煤矿井下通风密闭墙体的砌筑施工是通风管理常规大量的基础工作，是合理调控矿井及作业场所新鲜风量的重要手段，也是防止煤尘、瓦斯爆炸及其它有害气体对人员致命伤害的有效技术途径。随着我国对煤炭资源的需求量的不断增长，煤炭开采量在快速提升，“以风定产”的安全规程要求必然带来通风工程的加大。而国内大多数煤矿巷道风门安装和巷道封闭的槽口开挖工作，通常采用人工掏槽或岩石电钻、风镐辅助施工，这种人工作业方式不仅存在工人劳动强度大、作业时间长、工作效率低等问题，而且断面成型质量差、砌成的墙体易倒塌、密封性差且持久性弱，存在一定的安全隐患，而由此引发的瓦斯爆炸等一系列事故也屡见不鲜，不仅造成人员伤亡，而且给煤矿以及国家带来一定的经济损失。
发明内容
本发明为了克服现有的人工刨槽或岩石电钻、风镐辅助施工在施工工序、质量、精度和效率等方面存在的缺陷，而提供一种效率高、精度准确且体积小的液压链条开槽机。
本发明是采用如下技术方案实现的多功能链条开槽机，包括机架，机架末端设置操作手柄以及与操作手柄连接且带有扳机开关的控制扳机，控制扳机与液压控制阀连接，液压控制阀与机架内且由液压泵站驱动的液压马达连接；机架中部设置扶手，液压马达的输出轴上装有主动链轮，机架前部装有与主动链轮位于同一水平面的锯板，锯板是三层复合式结构，锯板前端的上下表层之间设置支撑轴，支撑轴上装有从动链轮，周圈设置切割头的锯链以锯板为支撑嵌套在锯板两端的主动链轮和从动链轮上；锯板上设置通过导流槽互相连通的进水口和出水口，锯板下方设置与进水口相通的进水管。本发明所述的锯板是由上表层、中间层、下表层通过铆接与焊接的方式而构成，锯板前端的上下表层稍长于中间层，其超出的长度取决于从动链轮的大小。本发明所述的锯板上设置进水口和出水口，具备一定压力的清洁水由进水口进入，然后通过锯板上的导流槽后经出水口流出，流出时被高速旋转的锯链转变成雾状水而喷射到切割物体和锯链上，从而达到因主机长时间运行导致各种机械配件发热，影响正常使用寿命的目的，同时也消除了锯链高速旋转与被切割物体摩擦产生的火花与外界不安全因素相遇而引起或造成的安全施工隐患和事故危害，并对工作产生的粉尘环境污染起到降尘作用，达到了煤矿井下设备的防爆、防尘的使用要求。本发明采用在锯板上设置两个进水口和六个出水口，在锯板下方相应的设置两根进水管。本发明所述的切割头通过激光焊接工艺焊接在锯链周圈，可为金刚石或硬质合金，根据被切割物体材料的不同可选用不同的切割头。
采用本发明的结构设计，将液压马达与液压泵站连接，冷却水源与进水管连接，然后启动液压泵站，打开冷却水源开关，液压泵站在电机的带动下驱动液压马达转动，从而与液压马达通过主动链轮和从动链轮连接的锯链和锯板做高速线形运动，实现对煤岩体的切割，同时冷却水通过进水口引入锯板内的导流槽内，然后经出水口流出，流出时被高速旋转的锯链转变成雾状水而喷射到切割物体和锯链上，解决了锯链高速旋转与被切割物体摩擦产生火花、升温和扬尘的问题。本发明考虑到将开槽机扶起时重心靠近人体，省力又便于操控，符合人体工况学，所以将开槽机总体结构布置成前后顺序，即左右窄、前后长的形状，形成薄片状布局，单人或双人都可方便操作。本发明所述的锯链与锯板以中间成直线型，两端采用圆形过渡的结构方式，在不增加结构尺寸的前提下，增大切割深度。
本发明所述的机架的前下方设置与机架活动连接的辅助支架，辅助支架可绕机架转动。本发明考虑到井下操作人员是在站立状态下操作设备，而且设备置于胸前位置时，向下施力比较困难，而辅助支架的作用是将开槽机向前的运动和力量转换成锯链向下的运动和切割力，使得切割时只需向前推进便可实现两个方向的移动和运动，其机械力量转化比为4∶1。此种结构是机械领域的普通技术人员熟知的。
本发明所述的机架和锯板上分别设置防护罩，防止主动链轮和锯链的意外故障对操作者造成人身伤害，在一定程度上保护了人身安全。
本发明所述的机架前上方设置挡泥板，用于阻止被切割物体的碎渣、泥浆喷射到人体和主机上。
本发明所述的扶手端部设置扶手护板，方便操作并省力，同时可起到保护操作者手部的作用。
以下表1和表2是液压链条开槽机和人工掏槽在使用效果上所做的对比分析表1
表2
本发明与人工掏槽相比，前者是机械施工，后者是人工用镐头施工，从表1和表2中可看出，本发明不仅切割效率高、消耗总费用低，而且施工密闭规格成型高于人工掏槽，同时可减轻工人劳动强度，加快施工速度，利于施工安全，且可缩短采空区封闭时间，减少采空区漏风两，有利于通风安全管理。
本发明与现有技术相比，其采用液压油为动力、以带有金刚石或硬质合金的链条为切割载体，适用于煤矿井下特殊环境的使用，不仅转速高、而且一次切割深度能达到设计要求；开槽成型好，密闭密封性能好，坚固可靠，持久性好，可安全便利地进行井下各类岩巷、煤巷密闭的掏槽工作；而且该开槽机结构简单，体积小，重量轻，操作灵活，安装、运输方便，具有一定的经济效益和社会效益。
图1为本发明的结构示意2为图1的俯剖3为本发明锯板的结构示意中1-机架 2-操作手柄 3-扳机开关 4-控制扳机 5-液压控制阀 6-液压马达 7-扶手 8-输出轴 9-主动链轮 10-双头螺栓 11-锯板 12-支撑轴 13-从动链轮 14-锯链 15-切割头 16-导流槽 17-进水口 18-出水口19-进水管 20-辅助支架 21-防护罩 22-挡泥板 23-扶手护板具体实施方式
液压链条开槽机，包括机架1，机架1末端设置操作手柄2以及与操作手柄2连接且带有扳机开关3的控制扳机4，控制扳机4与液压控制阀5连接，液压控制阀5与机架1内且由液压泵站驱动的液压马达6连接；机架1中部设置扶手7，液压马达6的输出轴8上装有主动链轮9，机架1前部设置通过双头螺栓10与机架1固定、且与主动链轮9位于同一水平面的锯板11，所述锯板11是三层复合式结构，是由上表层、中间层、下表层通过铆接与焊接的方式而构成，锯板11前端的上下表层之间设置支撑轴12，支撑轴12上装有从动链轮13，周圈设置切割头15的锯链14以锯板11为支撑嵌套在锯板11两端的主动链轮9和从动链轮13上，调节主动链轮9与锯板11之间的间隙，从而使锯链14拉紧且锯链14与锯板11之间留有一个手指的空隙；锯板11上设置通过导流槽16互相连通的进水口17和出水口18，锯板11下方设置与进水口17相通的进水管19，在锯板11两侧分别开有一个进水口，三个出水口，两个进水口分别与两根进水管连通；机架1的前下方设置与机架1活动连接的辅助支架20；机架1和锯板11上分别设置防护罩21；机架1的前上方设置挡泥板22；扶手7端部设置扶手护板23。
本发明所述的机架、扶手、控制扳机等零部件均采用铝合金的金属模精密铸造，以保证使其具有体积小、质量轻、高强度的特点；液压控制阀由于其工作压力高，为了减轻重量又具备高的强度，该部件采用锻铝制造；锯板总体厚度为4mm，且由合金材料制成；锯链周圈所焊接的切割头可为金刚石或硬质合金，由于煤矿的切割材料为煤和岩石，两者的材料性质和硬度均不相同。金刚石切割头是采用高硬度的金刚石颗粒与其它金属粉末混合后烧结而成的，当切割物体硬度大于或等于5.5MPa时，最好选用金刚石锯链；硬质合金切割体是以炭化钨粉末与其它金属粉末烧结而成，当切割物体的硬度小于或等于5.5MPa时，最好选用硬质合金锯链。根据不同的材料采用不同的切割头，可实现整体高速低成本作业。
根据本发明的设计要求，所选用的液压泵站的型号可为BYK-5.5，额定功率为5.5kw，额定电压为380/660v，额定压力为17.5MPa，额定流量为13L/min。而与液压泵站连接且作为驱动装置的液压马达可选用高速齿轮马达，这种马达结构简单、体积小、适应性强，其型号可为PLM10.5D0-F2S0-L0B/0B-N-EL-C，额定排量为5ml/r，额定压力为18MPa，额定转速为5500r/min，额定输入功率为9.5Kw，液压马达的正确旋向应确保锯链的上部向外、下部向内旋转，出现逆向运动时，应使锯链立即停止当前工作，调整管路的安装顺序。本发明所使用的冷却水的最低流量为15L/min，最低水压为0.25MPa，最大水压为1.1MPa，推荐水压为0.55MPa，如果使用的水压在0.55MPa至最大水压1.1MPa之间时，需要增设水泵。
使用时，将液压泵站置于工作场所的适当位置，泵站距离开槽机的最大距离为8米，确定工作位置后，分别取出泵站和机架上的油管堵头，将作为连接管路的进回油胶管的一端(KJ式接头)连接到泵站上，另一端(自封式快换接头)连接到机架上，泵站的出油口与液压马达的进油口连接，然后将冷却水源通过进水管与锯板上的进水口连接。启动液压泵站的电动机，电动机接入380V-660V的交流电，打开冷却水源开关，调节水压为0.25-0.55MPa，流量为15L/min，同时扣动扳机开关和控制扳机，液压泵站在电机的带动下驱动液压马达转动，从而与液压马达通过主动链轮和从动链轮连接的锯链和锯板做高速线形运动，从墙体顶部向下作直线切割，采用“分步切割”法，首先用锯链顶端切划出完整的切割线，大约为12mm到25mm，然后加深切割至50mm。接着再切割第二条切割线，两切割线之间的间距为100mm，如此循环，直至切割完毕，在切割的同时可有效使用辅助支架，将其支撑在墙体的切入点上，当锯链向前推进时，可转动辅助支架使锯链同时向下切割。
权利要求
1.液压链条开槽机，包括有机架(1)，机架(1)末端设置操作手柄(2)以及与操作手柄(2)连接且带有扳机开关(3)的控制扳机(4)，控制扳机(4)与液压控制阀(5)连接，液压控制阀(5)与机架(1)内且由液压泵站驱动的液压马达(6)连接；机架(1)中部设置扶手(7)，其特征是液压马达(6)的输出轴(8)上装有主动链轮(9)，机架(1)前部装有与主动链轮(9)位于同一水平面的锯板(11)，锯板(11)是三层复合式结构，锯板(11)前端的上下表层之间设置支撑轴(12)，支撑轴(12)上装有从动链轮(13)，周圈设置切割头(15)的锯链(14)以锯板(11)为支撑嵌套在锯板(11)两端的主动链轮(9)和从动链轮(13)上；锯板(11)上设置通过导流槽(16)互相连通的进水口(17)和出水口(18)，锯板(11)下方设有与进水口(17)相通的进水管(19)。
2.根据权利要求1所述的液压链条开槽机，其特征是机架(1)的前下方设置与机架(1)活动连接的辅助支架(20)。
3.根据权利要求1或2所述的液压链条开槽机，其特征是机架(1)和锯板(11)上分别设置防护罩(21)。
4.根据权利要求1或2所述的液压链条开槽机，其特征是机架(1)的前上方设置挡泥板(22)。
5.根据权利要求3所述的液压链条开槽机，其特征是机架(1)的前上方设置挡泥板(22)。
6.根据权利要求1或2或5所述的液压链条开槽机，其特征是扶手(7)端部设置扶手护板(23)。
7.根据权利要求1或2或5所述的液压链条开槽机，其特征是锯板(11)通过双头螺栓(10)与机架(1)前部固定。
全文摘要
本发明涉及一种矿用液压链条开槽装置，具体为液压链条开槽机，为克服现有人工刨槽在施工工序、质量和效率上存在的缺陷而提供一种液压链条开槽机，包括机架，机架末端设置操作手柄、控制扳机、液压控制阀，液压控制阀与液压马达连接，液压马达输出轴上装有主动链轮，机架前部固定锯板，锯板前端的上下表层之间设置支撑轴，支撑轴上装有从动链轮，锯链嵌套在主动链轮和从动链轮上，锯板上设置互相连通的进水口和出水口。本发明采用液压油为动力、以带有金刚石或硬质合金的链条为切割载体，不仅转速高、而且一次切割深度能达到设计要求；开槽成型好，密封性能好，坚固可靠，可安全便利地进行井下各类掏槽工作；而且结构简单，重量轻，操作灵活。
文档编号E21C25/22GK1828014SQ20061001255
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者金智新, 崔红春 申请人:大同煤矿集团有限责任公司, 石家庄市义德隆机电设备制造公司