专利名称：高效成块铲煤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种矿山采煤设备，具体涉及ー种高效成块铲煤机。
背景技术：
当前广泛使用的矿山采煤设备主要是滚筒采煤机。其工作原理是铣削式落料，这就决定了该种采煤方法破碎比较大，特别是在压应カ状态下进行破碎，消耗大量能源，降低了生产率和块料率，破碎过程产生大量粉尘，造成了采掘环境恶劣等问题及安全隐患。综上所述，目前常用的滚筒式采煤机在使用过程中主要存在以下缺陷(I)块料率低；(2)粉尘多，污染环境；(3)截割部铣削较碎，功率消耗较大，存在着大量资源浪费，工作效率低，成本高。为了获得块煤目前有55%以上的煤矿采用炮采，炮采是使用炸药爆破采煤，这种采煤方式易引起瓦斯爆炸，对所采煤的深度、宽度与高度具有不确定性存在着矿物随时掉落 砸伤人等安全隐患。专利号为200710013715. O的采取块煤的方法及设备，是在煤层上开设一定深度的孔洞、然后将挤压物推进孔洞，挤压涨裂落煤，该方法首选是钻孔洞，然后由挤压机构涨裂落煤，此方法无朝向煤层的往复冲击所产生的大能量爆发性深度撞击力，不能对压应力集中区的煤层进行瞬间大能量爆发性撞击实现深度破碎，因而エ序复杂、且难以实现采取块煤。专利申请号为200910309903. 7的一种采煤方法以及实施该方法的采煤设备，由机身推动楔形体直接插入煤层中，楔形体连续不断向前推进，楔形体外朝采空面方向的煤体不断被涨裂崩落，该设备包括采煤头和辅助机构，采煤头包括楔形体、支架和犁形板，楔形体和犁形板均安装在支架上。楔形体与犁形板一起连接于振动器上，振动器固定连接在机身上，振动器为楔形体提供附加的冲击力，其附加振动カ的振动器与楔形体、犁形板之间无产生強大爆发カ的深度冲击行程机构，且振动的方向性不明，也无可以深度冲击的振动结构，因此其振动的楔形体与犁形板连续不断向前推进的主推动カ为机身行走，这就决定了楔形体与犁形板的冲击カ主要取决于行走机构，机身受损严重，而对楔形体连续不断向前推进的行走机构不能形成多次往复储积能量与能量瞬间爆发的強大冲击力，因而产生的动能不对煤体形成瞬间大能量爆发性深度撞击落煤，故在实际中无法将具有较大压应力的煤层采落;另外，其采煤过程，首先是落料，然后进行清面，分为两个步骤，动カ消耗大、时间耗费大。因而此两种大块煤采煤设备未被实际应用，未满足社会对块煤的巨大需求从而提升煤的应用及经济价值。专利号为200620137402. 7，名称为“小型节能冲击式采煤机”公开了ー种带有冲击臂和冲击头的采煤机，冲击臂的一端固定有冲击头，另一端与变速传动机构的输出件连接，而电动机输出与变速传动机构连接，电动机工作吋，变速传动机构使电动机的旋转运动变为冲击臂的高速直线运动，并带动ー个冲击头作往复冲击式运动，实现落煤。其存在的缺陷是当其ー个冲击臂固定ー个冲击头时，一个冲击头无宽幅冲铲面因而不能冲出ー较宽的采煤面，故采煤机身无法通过连续采煤，当带动多个冲击头作往复冲击吋，多个冲击头需要设置在与曲轴铰接的连杆上，曲轴旋转带动多个冲击头往复冲击，由多个冲击臂形成长长的垂直于同曲轴铰接连杆的多处剪切、扭别カ臂，冲击煤层等的反作用力直接对垂直于同曲轴铰接的连杆剪切、扭别，致使传动机构易变形折损无法连续工作，另外，其冲击头后部无对所采煤面进行大面积清理的形状及结构，其多个冲击头的排列及形状在采煤时阻カ过大，多个冲击头时结构复杂操作控制困难，反作用力点过多损坏频率高，在实际运用中维修时间大于工作时间，造成人力物カ时间等的很大浪费，因此该设备难以使用。专利申请号为201010238402. 7，名称为“ー种采煤设备及其破碎机构”其核心是提供用于采煤领域的破碎机，为ー种可以实现往复破损及采煤的设备。该设备的动カ部件为液压缸，工作部件安装在液压缸的前端，液压缸驱动工作部件沿轴向伸出或者缩回，其工作部件为多个冲击头，但多个冲击头的排列未形成铲面，故不能对所采煤层进行清面，且采煤幅宽不够，机身无法通过，如按其结构方式将采煤头做宽则阻カ过大，使采煤机难以前行连续采煤；多个采煤头的后部没有设置导向机构，故没有集中于一部件控制多个铲齿的功能，故难以实现采煤工作，该设备的结构不利于对反作用力的吸收、分解，在用于采煤时，多个冲击头结构复杂操作控制困难，反作用力点过多损坏频率高，在实际运用中维修时间大于工作时间，造成人力物カ时间等的很大浪费，故该设备未在采煤上使用，仅用于破碎。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种高效成块铲煤机。本发明是采用以下的技术方案实现的一种高效成块铲煤机，包括机身，机身包括机架，其中，该高效成块铲煤机还包括冲铲机构，冲铲机构包括铲头和冲击装置，铲头包括铲齿和固定部件，铲齿安装在固定部件上，固定部件的后部设有冲击行程导向杆，冲击行程导向杆与导向套滑动连接，导向套设置在冲击装置和/或机架上，冲击装置冲击冲击行程导向杆，一个冲击动作使铲头一次性完成落煤与清面，冲铲机构设置在机身上，机身带动整机行走。所述的铲齿包括长铲齿和短铲齿，铲齿排列成“ I ”字形、“」”形或“]”形，铲齿侧部和/或底部不带有切削刃。此时铲齿也可以排列成“ I ”字形、“」”形、“]”形等形状的组
ム
ロ O所述的冲击装置可以为变旋转运动为直线冲击装置，变旋转运动为直线冲击装置的旋转部分包括旋转柄或旋转轮，该冲击装置中的冲击部件包括冲杆(2. 3)和连杆(2.9)，连杆(2. 9)的一端固定在旋转柄或旋转轮上，另一端与冲杆(2. 3)连接，冲杆(2. 3)滑动设置在冲击装置的导向套和/或机架导向套(3.2)内，冲击装置的导向套和/或机架导向套(3. 2)与冲击行程导向杆滑动连接,冲杆(2. 3)可以与冲击行程导向杆呈分体式。所述冲击装置的冲杆与冲击行程导向杆连接或为一体式结构。所述的冲击装置可以为旋转冲击装置，旋转冲击装置包括驱动部件、旋转柄和/或冲击部件，驱动部件与旋转柄连接，旋转柄设有冲击部件，冲击部件与冲击行程导向杆呈分体式结构。所述的旋转冲击装置可以包括凸轮装置，凸轮装置包括凸轮，凸轮设置在冲击行程导向杆内。所述的旋转冲击装置也可以包括旋转锤装置、旋转链锤装置、旋转臂锤装置、旋转曲臂装置和/或旋转通臂装置。所述的冲击装置中可以包括传动装置，传动装置与驱动部件连接，传动装置和驱动部件形成变速传动装置，变速传动装置带动旋转臂和/或旋转柄旋转，传动装置为链传动装置和/或带传动装置。所述的冲击装置可以为液压冲击装置和/或气动冲击装置，所述的气动冲击装置包括腔体、冲击气锤、控制部件和/或气源，控制部件包括换向机构，冲击气锤与冲击行程导向杆呈分体式结构；所述的液压冲击装置包括腔体、冲击塞锤、控制部件和/或液压站，控制部件包括换向机构，冲击塞锤与冲击行程导向杆呈分体式结构。所述的冲击装置可以为电磁冲击装置和/或射流冲击装置，电磁冲击装置包括电磁冲击锤、固定线圈、活动线圈、冲击锤导向套和/或控制部分，控制部分包括换向机构，电磁冲击锤与冲击行程导向杆呈分体式。所述的气动冲击塞锤、液压冲击塞锤或电磁冲击锤可以与冲击行程导向杆连接。所述的铲齿和冲击行程导向杆也可以为一体式结构。
本发明的有益效果是第一，与现有的采煤机相比，该设备对所采煤未进行充分破碎，所以块料率高，功率消耗小，煤尘少，工作环境好；第二，该设备铲头能够将采煤面冲削清理出宽幅区域使采煤机顺利通过并连续采煤；第三、冲击行程导向杆使多个铲齿的往复运动，通过一个冲击行程导向杆在一滑道运行，使设备结构简捷、紧凑、运行灵巧、可靠；冲击行程导向杆加大了冲铲的冲击行程，使铲头形状及结构所具有的落煤与清面一次性完成的功能得以更充分的实现；第四、冲铲后部的冲击行程导向杆与导向套滑道配合将多个铲齿对与曲轴铰接的连杆或腔体等的剪切扭别カ臂缩到最小极限，在滑道内可将多个铲齿向前冲击后的反作用カ予以吸收，大大降低了多个铲齿对动カ机构及机身剪切、扭别的力度，提高了整机使用效率及寿命；第五、冲击行程导向杆与冲击装置呈分体式结构，铲头自身的重量不会对冲击装置产生影响，同时采煤过程中煤层产生的反作用カ不会直接传递至冲击装置上，延长了冲击装置以及机身的使用寿命；第六，铲头的前进通过冲击装置的向前冲击实现，而铲头的缩回则通过机身的行进来实现，因此节能了大量的能量。
图I是实施例I中铲头和冲击装置的结构示意图；图2是实施例I中高效成块铲煤机的第一种结构示意图；图3为实施例I中高效成块铲煤机的第二种结构示意图；图4为实施例I中高效成块铲煤机的第三种结构示意图；图5是实施例2中铲头和冲击装置的结构示意图；图6是实施例3中铲头和冲击装置的结构示意图；图7是实施例4中铲头和冲击装置的结构示意图；图8是实施例5中铲头和冲击装置的结构示意图；图9是实施例6中铲头和冲击装置的结构示意图；图10是实施例7中铲头和冲击装置的结构示意图；图11是实施例8中铲头和冲击装置的结构示意图；图12是实施例9中铲头和冲击装置的结构示意图；图13是实施例10中铲头和冲击装置的结构示意图；图14是实施例11中铲头和冲击装置的结构示意图15是实施例12中铲头和冲击装置的结构示意图；图16是实施例12中铲头和冲击装置的俯视图；图17是实施例13中铲头和单动能气压冲击装置的结构示意图；图18是实施例13中铲头和双动能气压冲击装置的结构示意图；图19是实施例14中铲头和单动能液压冲击装置的结构示意图；图20是实施例14中铲头和双动能液压冲击装置的结构示意图；图21是实施例15中铲头和液压气压组合冲击装置的结构示意图；图22是实施例16中铲头和冲击装置的结构示意
图23是实施例17中铲头和冲击装置的结构示意图；图24是实施例18中旋转曲臂装置的结构示意图；图25是实施例19中铲头和冲击装置的结构示意图；图26是实施例20中铲头和冲击装置的结构示意图。图中1铲头；1. I铲齿；1.2固定部件；1. 3侧边切削刃；1. 5冲击行程导向杆；1.6限位挡板；2冲击装置；2. I锤头；2. 2限位部件；2. 3冲杆；2. 4缓冲部件；2. 5旋转轴；2. 6锤柄；2. 7缓冲链；2. 8连接臂；2. 9连杆；2. 10旋转柄；2. 11驱动部件；2. 12连接轴；2. 13曲轴固定座；2. 14腔体；2. 15冲击气锤；2. 16换向阀；2. 17电磁冲击锤；2. 18驱动部件；2. 19固定线圈；2. 20活动线圈；2. 21法兰；2. 22冲击塞锤；3采煤机机身；3. I机架；3. 2机架导向套；4导向滑键；5驱动滚轮；6运动导轨；7牵引机构；8行走轮；9履带；10凸轮。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步说明。实施例I图I和图2是实施例I所述的高效成块铲煤机。该设备包括冲铲机构，冲铲机构包括伊头I和冲击装直2，伊头I包括伊齿I. I和固定部件I. 2，伊齿I. I固定于固定部件
I.2上，铲齿排列成“ I ”字形、“」”形、“]”形或上述几种形状的组合，固定部件I. 2的后部设有冲击行程导向杆I. 5，冲击行程导向杆I. 5与导向套滑动连接，导向套设置在冲击装置和/或机架上，冲击装置包括支撑架和驱动机构。冲击装置2位于铲头I的后方，铲头I与冲击装置2为相互独立的两个部分。冲击装置与冲击行程导向杆I. 5呈分体式结构。铲齿1.1可以包括多个交替间隔设置的长铲齿和短铲齿，长铲齿和短铲齿的的头部和/或侧面可以设有冲削刃，铲齿的顶部侧面和底部侧面分别固定有侧边切削刃I. 3等，侧边切削刃
I.3使铲头实现落煤与对侧面、顶面及底面煤的清理工作一次性完成，从而使采掘机的机身顺利通过采区。铲齿上也可以不设置切削刃。“I”字形冲削刃均平行于采矿面且朝向采矿层，“]”形冲铲的底面平行于采矿面。为了提高铲头的使用寿命，长铲齿和短铲齿的冲削刃上可镶嵌有硬质合金。所述固定部件为固定部件I. 2，铲齿I. I与固定部件I. 2固定连接。冲击装置2冲击冲杆，冲杆冲击铲头I，铲头的冲击行程导向杆I. 5沿机架导向套冲击滑动，铲头实现一次大能量积集与大能量爆发性撞击，将压应カ下的煤层击落并同时完成清面。驱动机构包括驱动滚轮5，该驱动滚轮5为齿轮，对应的运动轨迹6为齿条型，在驱动器的驱动下，驱动滚轮5沿齿条型运动导轨6移动，从而带动整机动作。本实施例中的冲击装置2为旋转冲击装置。机架3. I朝向铲头I的ー侧固定有机架导向套3. 2，对应的铲头I的后部设有冲击行程导向杆I. 5，机架导向套3. 2设置在冲击行程导向机构I. 5内，且冲击行程导向机构I. 5与机架导向套3. 2之间可以相对滑动，即铲头I与机架3. I之间为滑动连接。同时冲击行程导向机构I. 5与机架导向套3. 2之间设有导向滑键4，导向滑键4用于防止铲头旋转。冲击行程导向机构I. 5的一端与铲齿固定部件连接，另一端设有朝向机架导向套3. 2的限位挡板I. 6 ;同时，机架导向套3. 2的一端固定在机架3. I上，另一端也对应的设有朝向冲击行程导向机构I. 5的限位挡板，限位挡板起到限位作用并决定冲铲前进方向的行程。该旋转冲击装置为旋转锤装置，其冲击部件包括锤头2. I和冲杆2. 3，冲杆2. 3设置在机架导向套3. 2内，且能够沿机架导向套3. 2前后滑动，冲杆2. 3的前端在锤头2. I的作用下冲击铲头I前进，冲杆2. 3的后端设在机架导向套3. 2的外部。冲杆2. 3靠近其后端处设有限位部件2. 2，用于限制冲杆2. 3前进方向的行程。该冲击装置2的驱动部件可以采用驱动电机、气马达、液压马达和减变速机等，旋转轴2. 5与驱动装置的输出轴连接，锤柄2. 6的一端固定套在旋转轴2. 5上，另一端直接与锤头2. I固定连接。为了使锤头2. I在旋转冲击时可以顺利通过，旋转轴2. 5上固定设有缓冲部件2. 4等。冲杆不受铲头的拉 掰与扭别，提高了旋转锤头冲击的准确性。该设备工作时，启动驱动部件，如驱动电机、气马达、液压马达和减变速机等，驱动电机带动旋转轴2. 5和锤柄2. 6旋转，从而使锤头2. I绕旋转轴2. 5旋转。当锤头2. I旋转至冲杆2. 3的后端时，锤头2. I冲击冲杆2. 3，使冲杆2. 3向前运动，冲杆2. 3的头部冲击铲头I向前运动。铲头I在向前冲击运动过程中，冲铲通过长短相间布置的长铲齿和短铲齿实现对矿层的冲击落煤与清面，铲齿头部冲削刃冲击落煤的同时利用铲齿侧面冲削刃和侧边切削刃1.3清理采矿面。然后，机身行进使铲头缩回，实现下一次往复冲击。铲头I往复冲击煤层的同时完成落料与清料工作。冲击装置的工作介质可以为压缩空气、液压、电动和/或机械动カ等。本发明中还可以通过图3和图4中的方式实现设备的前进和后退。如图3所示，设备底部设有行走轮8，驱动器带动行走轮8运动，从而实现整机动作；如图4所示，设备底部设有履带9,通过驱动器带动履带9传动,从而实现了整机动作。实施例2图5为实施例2所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是该旋转锤装置中的旋转轴上没有设置缓冲部件。其它同实施例I。实施例3图6为实施例3所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是该装置中的旋转轴2. 5与驱动部件2. 18之间通过传动链或传动带连接，旋转轴2. 5与驱动部件2. 18之间有一定的传动比，从而实现了旋转轴2. 5的加速和/或变速，因此旋转轴2. 5与驱动部件组成了变速传动装置。变速传动装置带动锤柄旋转并冲击冲杆，冲杆冲击铲头向前运动，实现了铲头的冲击落煤与清面。通过设置变速传动装置不仅可以提高旋转轴2. 5的旋转速度，也可以大幅度吸收锤头在冲击冲杆过程中所产生的反作用力，起到了保护驱动部件与机身的作用。其它同实施例I。
实施例4图7为实施例4所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是该旋转冲击装置为旋转链锤装置，该装置中的旋转轴2. 5与驱动部件连接，锤柄2. 6的一端固定套在旋转轴2. 5上，另一端通过缓冲链2. 7与锤头2. I连接，缓冲链2. 7使锤头2. I在冲击过程中能够顺利通过。所述的旋转轴2. 5与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接,旋转轴2. 5与驱动部件之间组成变速传动装置，通过变速传动装置驱动旋转链锤旋转冲击铲头。其它同实施例I。实施例5图8为实施例5所述的高效成块铲煤机。与实施例4不同的是旋转轴2.5上固定设有缓冲部件2. 4。 其它同实施例4。实施例6图9为实施例6所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是该旋转冲击装置为旋转臂锤装置，该装置中的旋转轴2. 5与驱动部件连接，锤柄2. 6的一端固定套在旋转轴2. 5上，另一端通过连接臂2. 8与锤头2. I连接。连接臂2. 8与锤柄2. 6活动连接且可折弯，连接臂2. 8与锤头2. I可为一整体。旋转轴2. 5上没有设置缓冲部件2. 4。所述的旋转轴2. 5与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接,旋转轴2. 5与驱动部件之间组成变速传动装置，通过变速传动装置驱动旋转臂锤旋转冲击铲头。其它同实施例I。实施例7图10为实施例7所述的高效成块铲煤机。与实施例6不同的是旋转轴2. 5上固定设有缓冲部件2. 4，使锤头在旋转冲击过程中能够更顺利通过。其它同实施例6。实施例8图11为实施例8所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是该旋转冲击装置为旋转通臂装置，该装置中的旋转轴2. 5与驱动部件连接，锤柄2. 6的一端固定套在旋转轴2. 5上，另一端为自由端。工作过程中，锤柄2. 6的自由端在旋转轴2. 5的带动下作圆周运动，当运动至冲杆2.3后端时，冲击冲杆2.3，使冲杆2.3推动铲头I向前冲击运动。旋转轴2. 5上固定设置缓冲部件2. 4，使旋转臂在旋转冲击过程中能够顺利通过。所述的旋转轴2. 5与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接,旋转轴2. 5与驱动部件之间组成变速传动装置，通过变速传动装置驱动旋转通臂旋转冲击铲头。其它同实施例I。实施例9图12为实施例9所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是冲击行程导向杆
I.5设置在机架导向套3. 2内，且冲击行程导向杆I. 5能够沿机架导向套3. 2滑动，机架导向套3. 2固定在采掘机机身的机架3. I上。冲击行程导向杆I. 5的前端与铲齿的后部固定连接，冲击行程导向杆1.5的后端为自由端，设置在机架导向套3. 2的外部，且位于机架导向套3. 2外部的冲击行程导向杆I. 5上设有限位部分2. 2。旋转轴2. 5上可以设置缓冲部件。缓冲部件的设置可以为冲击锤冲击铲头，铲头不能向前直线运动，冲击锤难以通过时，冲击锤沿缓冲弹簧压缩方向移动缩伸，使冲击锤顺利通过。该结构的优点是不用冲杆为冲击传递，減少了冲击カ的摩擦损耗。该设备工作吋，驱动设备带动旋转轴2. 5和锤柄2. 6旋转，从而使锤柄2. 6 一端的银头2. I做圆周运动。银头2. I在旋转运动过程中冲击冲击彳丁程导向杆I. 5的后端，冲击行程导向杆I. 5直接推动铲头I向前冲击运动。所述的旋转轴2. 5与驱动部件之间也可以通过传动链或传动带连接,旋转轴2. 5与驱动部件之间组成变速传动装置，通过变速传动装置驱动旋转锤转冲击铲头。其它同实施例I。实施例10图13为实施例10所述的高效成块铲煤机。与实施例9不同的是本实施例中的 冲击装置为旋转链锤装置，即锤柄2. 6的一端通过缓冲链2. 7与锤头2. I连接。其它同实施例9。实施例11图14为实施例11所述的高效成块铲煤机。与实施例9不同的是本实施例中的冲击装置为旋转臂锤装置，即锤柄2. 6的一端通过连接臂2. 8与锤头2. I连接，连接臂2. 8与锤柄2. 6活动连接且可折曲。旋转轴2. 5上不设缓冲部件。其它同实施例9。实施例12图15和图16为实施例12所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的冲击装置为变旋转运动为直线冲击装置。变旋转运动为直线冲击装置的旋转部分包括旋转柄2. 10，该冲击装置中的冲击部件包括冲杆2. 3和连杆2. 9，，旋转柄2. 10为一曲轴，其一端设置在曲轴固定座2. 13内，另一端为旋转轴2. 5，旋转轴2. 5与驱动部件2. 11连接。连杆2. 9的一端固定在旋转柄2. 10上，另一端通过连接轴2. 12与冲杆2. 3连接。冲杆2. 3设置在机架导向套3. 2内。机架导向套3. 2的一端固定在机架3. I上,另一端设置在冲击行程导向机构I. 5内，机架导向套3. 2能够沿冲击行程导向机构I. 5滑动。冲击行程导向机构I. 5与铲头I的后部固定连接。该设备工作吋，启动驱动设备2. 11，带动旋转柄2. 10旋转，固定在旋转柄上的连杆2. 9冲击冲杆2. 3向前运动，冲杆2. 3沿机架导向套3. 2向前滑动，并直接冲击铲头1，使铲头I实现一次落煤清面，机身行进使铲头缩回，实现下一次往复冲击。其它同实施例I。实施例13图17和图18为实施例13所示的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的冲击装置为气动冲击装置。图17为单动能气动冲击装置，该冲击装置包括腔体2. 14、冲击气锤2. 15和控制部件等，其中控制部件包括换向阀2. 16等。冲击气锤2. 15设置在腔体2. 14内，且冲击气锤2. 15可以沿腔体2. 14前后滑动，腔体2. 14设置在机架导向套3. 2内，冲击气锤2. 15与冲击行程导向机构I. 5呈分体式，即相互之间没有任何连接。冲击气锤2. 15将腔体隔离成前后两个腔室，两腔室同时通过换向阀2. 16与气源连接。冲击气锤2. 15与铲头I之间设有冲杆2. 3，冲杆2. 3与冲击气锤2. 15连接。
该设备工作时，通过换向阀2. 16控制冲击气锤2. 15前后两腔室的气压，在两腔室的压差作用下，冲击气锤2. 15带动冲杆2. 3冲击铲头I实现一次落煤清面，机身行进使铲头缩回，实现下一次往复冲击。从而使铲头I向前往复冲击运动。本结构腔体与冲击行程导向杆没有任何连接，可以保证腔体不受冲击变形及掰扭变形，提高了腔体的密封性以及冲击装置的寿命。气动冲击装置中也可以设置多个腔体，如图18所示为双动能气动冲击装置，该冲击装置中设有两个腔体2. 14，腔体内分别设置冲击气锤2. 15，另外也可以设置三个或更多数量的腔体，此时该气动冲击装置为多动能气动冲击装置。其目的在于增加冲击的频率，使铲头在単位时间内多次往复撞击煤层。其它同实施例I。实施例14
图19和图20为实施例14所示的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的冲击装置为液压冲击装置。图19为单动能液压冲击装置，该冲击装置包括腔体
2.14、冲击塞锤2. 22和控制部件等，其中控制部件包括液压换向阀2. 16等。冲击塞锤2. 22设置在腔体2. 14内，冲击塞锤2. 22可以沿腔体2. 14前后滑动，腔体2. 14设置在机架导向套3. 2内，冲击塞锤2. 22与冲击行程导向杆I. 5呈分体式，即相互之间没有任何连接。冲击塞锤2. 22将腔体2. 14隔离成前后两个腔室，两腔室同时通过液压换向阀2. 16与液压站连接。冲击塞锤2. 22与铲头I之间设有冲杆2. 3，冲杆2. 3与冲击塞锤2. 22连接，冲杆2. 3与冲击行程导向杆I. 5呈分体式。该设备工作时，通过液压换向阀2. 16控制冲击塞锤2. 22前后两腔室的液压，在两腔室的压差作用下，冲击塞锤2. 22带动冲杆2. 3向前冲击，从而使铲头I实现一次落煤清面，机身行进使铲头缩回，实现下一次往复冲击。液压冲击装置中也可以设置多个腔体，如图20所示，该装置为双动能液压冲击装置，该冲击装置中设有两个腔体2. 14，腔体内分别设置冲击塞锤2. 22，另外也可以设置三个或更多数量的腔体，此时该装置为多动能液压冲击装置。其目的在于增加冲击的频率，使铲头在単位时间内多次往复撞击煤层。其它同实施例I。实施例15图21为实施例15所述的高效成块铲煤机。与实施例14不同的是所述的液压缸包括通过活塞分隔的注油腔和蓄能腔。所述注油腔可以选择性的与高压油源或泄油ロ连通。所述的注油腔内设有活塞，活塞的一端与液压腔的内表面之间设有密封圈，另ー端的端部位于注油腔外，活塞与冲击行程导向杆分离，且直线冲击冲击行程杆，活塞沿液压缸的轴向往复运动，但对液压缸的缸体不会造成扭掰与磨损。蓄能腔内可以填充压缩氮气或类似的压缩气体。机架导向套3. 2可以作为腔体，也可以在机架导向套3. 2内单独设置腔体。设置蓄能腔可以提高活塞的往复移动速度，实现了活塞的瞬间高速运动，大大提高了铲头的冲击频率。其它同实施例14。实施例16图22为实施例16所示的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的冲击装置为电磁冲击装置。该冲击装置包括电磁冲击锤2. 17、冲击锤导向套2. 18、固定线圈2. 19、活动线圈2. 20和控制部件等。冲击锤导向套2. 18固定在机架3. I上，电磁冲击锤2. 17设置在冲击锤导向套2. 18内，且电磁冲击锤2. 17可以沿冲击锤导向套2. 18前后滑动。固定线圈2. 19固定在冲击锤导向套2. 18上，活动线圈2. 20则固定设置电磁冲击锤2. 17上。同时，机架3. I上还设有两个机架导向套3. 2，对应的铲头I上设有两个冲击行程导向杆I. 5，机架导向套3. 2分别设置在冲击行程导向杆I. 5内，且可以沿冲击行程导向杆
1.5前后滑动。电磁冲击锤2. 17与冲击行程导向杆I. 5为分体式，即电磁冲击锤2. 17与冲击行程导向杆I. 5之间没有任何连接。控制部件包括换向阀，固定线圈2. 19和活动线圈
2.20同时与换向阀连接。机架3. I上可以固定有至少ー个机架导向套3. 2，铲头I上相应的设有冲击行程导向杆I. 5。该设备工作时，通过控制换向阀，使固定线圈2. 19与活动线圈2. 20之间产生相互作用的磁场，并且该磁场产生的力能够推动电磁冲击锤2. 17沿冲击锤导向套2. 18向前运动，电磁冲击锤2. 17冲击铲头1，从而使铲头I向前冲击运动。电磁冲击装置对密封性要求 较低，使用寿命长，维护量小，电磁冲击锤冲击铲头时，不会因为铲头对导向套的扭别而产生冲击锤与受冲击点错位使冲击锤工作失效的现状。其它同实施例I。实施例17图23为实施例17所示的高效成块铲煤机。与实施例16不同的是本实施例中的冲击行程导向杆I. 5设置在机架导向套3. 2内，冲击行程导向杆I. 5可以沿机架导向套
3.2滑动，机架导向套3. 2固定在机架3. I上。冲击锤导向套2. 18的前端与铲头I的后侧面连接，电磁冲击锤2. 17设置在冲击行程导向杆I. 5内。活动线圈2. 20设置在电磁冲击锤2. 17上，固定线圈2. 19则固定设置在机架导向套3. 2上。该设备工作时，通过控制换向阀，使固定线圈2. 19与活动线圈2. 20之间产生相互作用的磁场，并且该磁场产生的力能够推动电磁冲击锤2. 17沿冲击行程导向杆I. 5向前运动，电磁冲击锤2. 17冲击铲头1，使铲头I向前冲击运动实现落煤清面。其它同实施例16。实施例18图24为实施例18所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的冲击装置为变旋转运动为直线冲击装置。该冲击装置中的冲击部件包括冲杆2. 3和连杆
2.9等。该冲击装置还包括旋转柄2. 10，旋转柄2. 10为一曲轴，其一端设置在曲轴固定座
2.13内，另一端为旋转轴2. 5，旋转轴2. 5与驱动部件2. 11连接。连杆2. 9的一端固定在旋转柄2. 10上，另一端通过连接轴2. 12与冲杆2. 3连接。冲杆2. 3前端设置在机架导向套3. 2内，冲杆2. 3的一端与连杆2. 9铰接，另一端与冲击行程导向杆I. 5接触，冲杆2. 3与冲击行程导向杆I. 5之间呈分体式，即两者没有任何连接关系。冲击行程导向杆I. 5设置在机架导向套3. 2内并与冲杆2. 3的轴线重合，冲击行程导向杆I. 5的另一端连接于与铲头的后部。机架导向套3. 2固定在机架3. I上。该设备工作吋，启动驱动设备2. 11，带动旋转柄2. 10旋转，固定在旋转柄2. 10上的连杆2. 9推动冲杆2. 3向前运动，冲杆2. 3沿机架导向套3. 2向前滑动，并冲击冲击行程导向杆I. 5，使铲头I向前冲击，机身行进使铲头缩回到机架导向套3. 2内，实现下一次往复冲击。此处，旋转柄2. 10在回程的过程中只拉动冲杆2. 3来回运动，铲头I不随之退回，大大节省了动力。冲杆与冲击行程导向杆在同一机架导向套内，大大提高了动カ机构旋转直线冲击的准确性。其它同实施例I。实施例19图25是实施例19所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是所述铲齿I.I上没有设置切削刃。所述的冲击装置可以采用曲轴冲击装置、曲柄式冲击装置、旋转冲击装置、液压冲击装置、气动冲击装置、电磁冲击装置或射流冲击装置。其它同实施例I。实施例20图26是实施例20所述的高效成块铲煤机。与实施例I不同的是本实施例中的 冲击装置为凸轮装置，凸轮装置包括凸轮10，凸轮10设置在冲击行程导向杆I. 5内。冲击行程导向杆I. 5的两侧均设有铲头1，凸轮10旋转过程中，冲击行程导向杆I. 5左右移动，从而使冲击行程导向杆I. 5两侧的铲头I往复冲击运动。其它同实施例I。
权利要求
1.一种高效成块铲煤机，包括机身，其特征在于该高效成块铲煤机还包括冲铲机构，冲铲机构包括铲头和冲击装置，铲头包括铲齿和固定部件，铲齿安装在固定部件上，固定部件设有冲击行程导向杆，冲击行程导向杆与导向机构滑动连接，导向机构设置在冲击装置和/或机架上，冲击装置冲击冲击行程导向杆，一个冲击动作使铲头一次性完成落煤与清面，冲铲机构设置在机身上，机身带动整机行走。
2.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的铲齿包括长铲齿和短铲齿，铲齿排列成“ I ”字形、“」”形和/或“]”形，铲齿侧部和/或底部不带有切削刃。
3.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的长铲齿和/或短铲齿带有切削刃。
4.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置为变旋转运动为直线冲击装置，变旋转运动为直线冲击装置的旋转部分包括旋转柄或旋转轮，该冲击装置中的冲击部件包括冲杆(2. 3)和连杆(2. 9)，连杆(2. 9)的一端固定在旋转柄或旋转轮上，另一端与冲杆(2. 3)连接，冲杆(2. 3)滑动设置在冲击装置的导向套和/或机架导向套(3.2)内，冲击装置的导向机构和/或机架导向机构(3.2)与冲击行程导向杆滑动连接，冲杆(2. 3)与冲击行程导向杆呈分体式。
5.根据权利要求4所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置的冲杆与冲击行程导向杆连接或为一体式结构。
6.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置为旋转冲击装置，旋转冲击装置包括驱动部件、旋转柄和/或冲击部件，驱动部件与旋转柄连接，旋转柄设有冲击部件，冲击部件与冲击行程导向杆呈分体式结构。
7.根据权利要求6所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的旋转冲击装置为凸轮装置，凸轮装置包括凸轮，凸轮装置的凸轮设置在冲击行程导向杆内。
8.根据权利要求6所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的旋转冲击装置包括旋转锤装置、旋转链锤装置、旋转臂锤装置、旋转曲臂装置和/或旋转通臂装置。
9.根据权利要求4或6所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置包括传动装置，传动装置与驱动部件连接，传动装置和驱动部件形成变速传动装置，变速传动装置带动旋转轮和/或旋转柄旋转，传动装置为链传动装置和/或带传动装置。
10.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置为液压冲击装置和/或气动冲击装置，所述的气动冲击装置包括腔体、冲击气锤、控制部件和/或气源，控制部件包括换向机构，冲击气锤与冲击行程导向杆呈分体式结构；所述的液压冲击装置包括腔体、冲击塞锤、控制部件和/或液压站，控制部件包括换向机构，冲击塞锤与冲击行程导向杆呈分体式结构。
11.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的冲击装置为电磁冲击装置和/或射流冲击装置，电磁冲击装置包括电磁冲击锤、固定线圈、活动线圈、冲击锤导向机构和/或控制部分，控制部分包括换向机构，电磁冲击锤与冲击行程导向杆呈分体式。
12.根据权利要求10或11所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的气动冲击塞锤、液压冲击塞锤或电磁冲击锤与冲击行程导向杆连接。
13.根据权利要求I所述的高效成块铲煤机，其特征在于所述的铲齿和冲击行程导向杆为一体式结构。
全文摘要
本发明涉及一种矿山采煤设备，具体涉及一种高效成块铲煤机。该铲煤机包括机身，机身包括机架，其中，该高效成块铲煤机还包括冲铲机构，冲铲机构包括铲头和冲击装置，铲头包括铲齿和固定部件，铲齿安装在固定部件上，固定部件的后部设有冲击行程导向杆，冲击行程导向杆与导向套滑动连接，导向套设置在冲击装置和/或机架上，冲击装置冲击冲击行程导向杆，一个冲击动作使铲头一次性完成落煤与清面，冲铲机构设置在机身上，机身带动整机行走。其所采煤未进行充分破碎，所以块料率高，功率消耗小，煤尘少，工作环境好，实现了连续采煤，使落煤与清面一次性完成，节约了大量的能量。
文档编号E21C29/22GK102678111SQ20111033648
公开日2012年9月19日 申请日期2011年10月29日 优先权日2011年3月4日
发明者刘素华 申请人:刘素华