专利名称：一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采煤机，具体是一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，属于采煤机设计应用技术领域。
背景技术：
目前，在国内关于厚夹矸煤层的开采工艺中，若下层煤层厚度较厚时，一般采取综采放顶煤的开采方式，即在煤层底部按传统的方法开采，使上面的煤炭在矿压的作用下，自动落下来，此种采煤工艺，需要由采煤机割煤、落煤、装煤，刮板输送机运煤，顶梁、单体支柱或液压支架支护顶板，设备繁多、复杂，需要的采煤人员也多，造成庞大的人力和物力的浪费，增加了采煤成本，且放顶煤开采工艺含矸量大，严重影响了煤炭的品质，同时加大了地面分选压力，也会对环境造成污染，且此种开采工艺不能完全适用于下层煤极薄煤层的开采，而在国内关于厚夹矸煤层中下层为极薄煤层时，通常采取炮采放顶煤的开采方式，该开采工艺较为落后，工人的采煤和装煤的劳动强度高、工作环境差，且生产危险性较大。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，采取了一种新型的针对于厚夹矸煤层中上下层均为薄与极薄煤层的开采方式，钻机开采高度可调，可以实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，能满足在不破中间夹矸层条件下对薄与极薄煤层的开采作业的需求，实现厚夹矸煤层无人工作面的采煤作业，由于其本身的自行走特性，方便井底移动作业，且其具有的可升降性，在开采厚夹矸煤层时，可以通过依次采集上层煤和下层煤的作业顺序，跳过中间的厚夹矸煤层，可用于非自燃、有瓦斯和煤尘爆炸危险煤层的开采。为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，包括行走装置、车架总成、升降装置、电控总成、通风装置、传动装置、螺旋钻机架、液压总成和钻具总成，行走装置由行走履带总成构成，车架总成由履带梁和履带支护架总成构成，升降装置由多级升降油缸和支护铰链总成构成，传动装置由驱动架、前动箱、 电机、双联柱塞泵和驱动马达构成，螺旋钻机架由中间架、侧架和前架构成，钻具总成由钻杆和钻头构成；升降装置固定在车架总成的履带梁上，升降装置中的多级升降油缸的一端安装于履带梁上，另一端安装于螺旋钻机架上，螺旋钻机架安装在升降装置上，支护铰链总成的下端分别对应安装在履带支护架总成上，支护铰链总成的上端分别与螺旋钻机架连接，传动装置中的驱动架安装在中间架上，中间架安装在多级升降油缸上，侧架分为左、右两部分，分别通过销轴与中间架连接，前架用销轴与侧架连接，侧架的两端均安装有支撑油缸，从而使整个螺旋钻机架安装在多级升降油缸上，钻具总成的一端通过钻杆与驱动架连接，另一端与前驱箱连接，电控总成与液压总成上均通过销轴安装有轮式自行走设备，驱动马达为两个，均安装在驱动架上，驱动架上端的轮廓线与螺旋叶片轮廓线重合，钻杆可以多根依次连接而成，两根钻杆之间为可拆卸式连接，钻杆上安装有螺旋刮板，通风装置由风筒、喷雾器和水管构成。本发明的工作原理是通过设备本身的行走装置使螺旋钻采煤机自行走至需要采煤作业处，行走履带总成均用液压行走马达驱动，此种驱动方式，便于实现无级变速，方便远程控制，电机通过双联柱塞泵将动力传递到驱动马达，通过驱动马达将扭矩传递给输出轴，中间架的下侧本身设置有前后移动装置(钻头钻进方向为前)，中间架的下部有四个多级升降油缸，通过调节多级升降油缸的高度，可调整螺旋钻机架的高度和倾斜角度，同时在多级升降油缸顶起的同时，支护铰链总成一起协同运动，从而起到稳定螺旋钻机架的作用， 从而调节螺旋机开采的煤层和钻具总成钻进的角度，根据煤层高度以及倾角，调节个多级升降油缸的长度，使螺旋钻采煤机的前进的角度与煤层高度和倾角保持一致，而后通过打开侧架两端安装的支撑油缸，使支撑油缸上的支撑盘顶住巷道两侧，螺旋钻采煤机即可固定在巷道内。本发明的有益效果是钻机开采高度可调，可以实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，能够满足在不破中间夹矸层条件下对薄与极薄煤层的开采作业的需求，提高了煤炭资源的利用率，同时减少了矸石出井，提高了煤炭品质，在厚夹矸煤层开采可实现采煤人员不需要进入采煤工作面作业，只需在采煤工作面外的巷道内操作，便可完成工作面内的破煤、装煤、运煤等作业，设备采取全液压设计，结构简单、便于维护使用，节省了人员成本，改善了采煤人员的劳动强度和工作环境，降低了矸石出井的运输成本，同时也减少了地面煤矸分选的压力，保护了环境，同时，该设备采用了自行走的设计，因此在井底移动时，不需要其他运输设备辅助，节约了配套成本。
图1是本发明的主体结构示意2是本发明采掘底煤层时的俯视3是本发明采掘底煤层时的坐视4是本发明采掘高煤层时的坐视图
图中1、行走装置，11、行走履带总成，2、车架主体，21、履带梁，22、履带支护架总成，3、 升降装置，31、多级升降油缸，32、支护铰链总成，4、电控总成，5、通风装置，51、风筒，6、传动装置，61、驱动架，62、前动箱，63、电机，64、双联柱塞泵，65、驱动马达，7、螺旋钻机架，71、中间架，72、侧架，73、前架，74、支撑油缸，8、液压总成，9、钻具总成，91、钻杆，92、钻头，93、螺旋刮板。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示，一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，包括行走装置1、车架总成2、升降装置3、电控总成4、通风装置5、传动装置6、螺旋钻机架7、液压总成8和钻具总成9，其特征在于行走装置1由行走履带总成11构成，车架总成2由履带梁 21和履带支护架总成22构成，升降装置3由多级升降油缸31和支护铰链总成32构成，传动装置6由驱动架61、前动箱62、电机63、双联柱塞泵64和驱动马达65构成，螺旋钻机架 7由中间架71、侧架72和前架73构成，钻具总成9由钻杆91和钻头92构成；升降装置3固定在车架总成2的履带梁21上，升降装置3中的多级升降油缸31的一端安装于履带梁 21上，另一端安装于螺旋钻机架7上，螺旋钻机架7安装在升降装置3上，支护铰链总成32 的下端分别对应安装在履带支护架总成22上，支护铰链总成32的上端分别与螺旋钻机架 7连接，传动装置6中的驱动架61安装在中间架71上，中间架71安装在多级升降油缸31 上，侧架72分为左、右两部分，分别通过销轴与中间架71连接，前架73用销轴与侧架72连接，侧架72的两端均安装有支撑油缸74，从而使整个螺旋钻机架7安装在多级升降油缸31 上，钻具总成9的一端通过钻杆91与驱动架61连接，另一端与前驱箱62连接，电控总成4 与液压总成8上均通过销轴安装有轮式自行走设备，驱动马达65为两个，均安装在驱动架 61上，驱动架61上端的轮廓线与螺旋叶片轮廓线重合，钻杆91可以多根依次连接而成，两根钻杆91之间为可拆卸式连接，钻杆91上安装有螺旋刮板93，通风装置5由风筒51、喷雾器、水管构成。通过设备本身的行走装置1使螺旋钻采煤机自行走至需要采煤作业处，钻机开采高度可调，可以实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，行走履带总成11均用液压行走马达驱动，此种驱动方式，便于实现无级变速，方便远程控制，电机63通过双联柱塞泵64将动力传递到驱动马达65，通过驱动马达65将扭矩传递给输出轴，中间架71的下侧本身设置有前后移动装置(钻头钻进方向为前)，中间架71的下部有四个多级升降油缸31，通过调节多级升降油缸31的高度，可调整螺旋钻机架的高度和倾斜角度，同时在多级升降油缸31顶起的同时，支护铰链总成32 —起协同运动，从而起到稳定螺旋钻机架的作用，从而调节螺旋机开采的煤层和钻具总成9钻进的角度，根据煤层高度以及倾角，调节4个多级升降油缸31 的长度，使螺旋钻采煤机的前进的角度与煤层高度和倾角保持一致，而后通过打开侧架72 两端安装的支撑油缸74，使支撑油缸74上的支撑盘顶住巷道两侧，螺旋钻采煤机即可固定在巷道内。采煤作业时，操纵电控总成4，由传动装置6中的电机63通过双联柱塞泵64将能量传递给驱动马达65，驱动马达65通过输出轴将扭矩传递给钻杆91，钻杆91将扭矩传递给最前端的前动箱62，前动箱62通过箱体内的齿轮副，将转速调至所需切割煤炭的转速， 将扭矩通过前动箱62的输出轴，将动力传给前端的钻头92，同时通过推进油缸，使驱动架通过驱动马达65带动钻杆91和钻头92不断向前采进，钻头92将煤炭切割下来，由钻杆91 上的螺旋刮板93将煤炭输送到煤层巷道，在由巷道内的输送装置运走，当驱动架61向前移动至推进油缸安装行程不能再向前推进时，便需加长钻杆91继续钻采，此时，钻杆91与驱动架61输出轴的自锁装置打开，钻杆91与驱动架61脱离，钻杆91的前端通过前架73的锁紧装置支撑，通过驱动油缸的打开，驱动架61向后移动，到达推进油缸的最大行程，再放入新增的钻杆91与通风装置5，并将新增钻杆91的前端与前卸下的钻杆91连接，新增钻杆 91的后端与驱动架61的输出轴连接，前架73自锁装置关闭，该设备又可继续进行钻采。钻机开采高度可调，可以实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，在厚夹矸煤层中上下层均为薄与极薄煤层的开采中，遵循着先采上层煤后采下层煤的依次顺序，从而跳过了中间的厚夹矸煤层，钻头92钻采时，由钻杆91带着通风装置5的连接架，使风筒51、喷雾装置和水管一起随钻头92跟进，由风筒51送风稀释工作面里的瓦斯等有害气体的浓度，由喷雾器喷水雾降低煤尘，可起到降温防爆的作用。由于本发明可实现在巷道内移动，侧架72上设有前后固定装置，驱动架61可以实
5现在机架上前后移动，由传动装置6带动钻具总成9钻采，钻具总成9的角度可以通过调节调斜油缸来达到与煤层倾角保持一致的需要，由通风装置5向工作面通风、喷水，可防止煤与瓦斯突出、爆炸、燃烧，其钻采工作面无需人员进入，相关人员只需在巷道内操纵液压总成8的控制系统和电控总成4即可，因此本发明具有结构简单，操纵方便，可实现无人工作面开采，操作人员少，安全，改善了煤矿工人的劳动强度和工作环境，由于采用了自行走的设计，因此在巷道内移动十分便利，同时采取了可升降的设计，可满足厚夹矸煤层低层为极薄煤层的机械化开采得需要，提高煤炭资源利用率，降低了吨煤成本，提高了煤炭的品质等特点。为厚夹矸煤层的开采，提高煤炭资源利用率，为改善采煤工艺创造了条件。
本发明具有针对厚夹矸煤层低层为极薄煤层的开采方式，钻机开采高度可调，可以实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，能满足在不破顶板、不开采中间矸石的条件下对厚夹矸煤层底层为极薄煤层开采作业，提高煤炭资源的利用率，提高煤炭的品质，降低工作面掘进成本，在厚夹矸煤层开采可实现采煤人员不需要进入采煤工作面作业，只需在采煤工作面外的巷道内操作，便可完成工作面内的破煤、装煤、运煤等作业，采取自行走式设计， 方便井下运输与移动，同时设备由于采取全液压设计，结构简单、便于维护使用，节省人员成本，改善采煤人员的劳动强度和工作环境，降低了吨煤成本。同时，该设备可使厚夹矸煤层开采作业时采取的摒弃放顶煤所采用的液压支架等支护设施，从而节约了大量的支护成本。
权利要求
1.一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，包括行走装置(1)、车架总成(2)、升降装置(3)、电控总成(4)、通风装置(5)、传动装置(6)、螺旋钻机架(7)、液压总成(8)和钻具总成(9)，其特征在于行走装置(1)由行走履带总成(11)构成，车架总成(2)由履带梁(21) 和履带支护架总成(22)构成，升降装置(3)由多级升降油缸(31)和支护铰链总成(32)构成，传动装置(6)由驱动架(61)、前动箱(62)、电机(63)、双联柱塞泵(64)和驱动马达(65) 构成，螺旋钻机架(7)由中间架(71)、侧架(72)和前架(73)构成，钻具总成(9)由钻杆(91) 和钻头(92)构成；升降装置(3)固定在车架总成(2)的履带梁(21)上，升降装置(3)中的多级升降油缸(31)的一端安装于履带梁(21)上，另一端安装于螺旋钻机架(7)上，螺旋钻机架(7)安装在升降装置(3)上，支护铰链总成(32)的下端分别对应安装在履带支护架总成(22)上，支护铰链总成(32)的上端分别与螺旋钻机架(7)连接，传动装置(6)中的驱动架(61)安装在中间架(71)上，中间架(71)安装在多级升降油缸(31)上，侧架(72)分为左、 右两部分，分别通过销轴与中间架(71)连接，前架(73)用销轴与侧架(72)连接，侧架(72) 的两端均安装有支撑油缸(74)，从而使整个螺旋钻机架(7)安装在多级升降油缸(31)上， 钻具总成(9)的一端通过钻杆(91)与驱动架(61)连接，另一端与前驱箱(62)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，其特征在于所述的电控总成(4)与液压总成(8)上均通过销轴安装有轮式自行走设备。
3.根据权利要求1所述的一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，其特征在于所述的驱动马达(65)为两个，均安装在驱动架(61)上。
4.根据权利要求1所述的一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，其特征在于所述的驱动架(61)上端的轮廓线与螺旋叶片轮廓线重合。
5.根据权利要求1所述的一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，其特征在于所述的钻杆(91)可以多根依次连接而成，两根钻杆(91)之间为可拆卸式连接。
6.根据权利要求1和权利要求9所述的一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，其特征在于所述的钻杆(91)上安装有螺旋刮板(93)。
全文摘要
本发明公开了一种自行走可升降式全液压螺旋钻采煤机，属于采煤机设计应用技术领域，包括行走装置、车架总成、升降装置、电控总成、通风装置、传动装置、螺旋钻机架、液压总成和钻具总成，行走装置由行走履带总成构成，车架总成由履带梁和履带支护架总成构成，升降装置由多级升降油缸和支护铰链总成构成，传动装置由驱动架、前动箱、电机、双联柱塞泵和驱动马达构成，螺旋钻机架由中间架、侧架和前架构成，钻具总成由钻杆和钻头构成；有益效果是钻机开采高度可调，实现厚夹矸煤层的上下两层煤的开采，提高煤炭资源的利用率，节省人员成本，改善劳动强度和工作环境，减少矸石出井和地面煤矸分选的压力，保护环境，降低矸石出井的配套运输成本。
文档编号E21C27/20GK102168558SQ20111009971
公开日2011年8月31日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者李建平, 杜长龙, 江红祥, 程舒燕 申请人:江苏中机矿山设备有限公司