一种自行走式气动开槽装置的制作方法

本发明涉及煤矿井下开槽技术领域，特别涉及一种自行走式气动开槽装置。

背景技术：

现阶段煤矿井下的地表排水通道大多都是通过人工进行开采和挖掘，这样会造成浪费人力、工作效率低下、开采宽度不均匀等问题。同时煤矿井道内有很多的高压气体管道，通常情况下会将管道内的气体直接排放到巷道中，造成大量的能源浪费，增加了企业成本。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种自行走式气动开槽装置，所述自行走式气动开槽装置包括：车身、安装在车身上的进气口、净化装置、储气装置、悬臂和控制装置，以及安装在车身下方且能够带动车身行走的行走部，悬臂连接有截割部；

进气口通过管道与巷道内的高压气体管道相连，且进气口还与净化装置相连，净化装置的出口分别与储气装置以及悬臂的驱动装置相连；悬臂的一端安装在车身上，另一端与截割部相连；储气装置分别与行走部和截割部连接，控制装置能够分别控制所述驱动装置、行走部和截割部运行。

所述净化装置包括过滤器、冷却器、油水分离器和干燥器；

所述进气口的一端与所述高压气体管道连通，另一端与过滤器的入口连通，过滤器的出口与冷却器的入口连通，冷却器的出口与油水分离器的入口连通，油水分离器的出口与干燥器的入口连通，干燥器的出口分别与所述储气装置以及所述悬臂的驱动装置相连。

所述储气装置包括两个储气罐，分别为第一储气罐和第二储气罐；

第一储气罐和第二储气罐均与所述净化装置的出口相连，第一储气罐与所述行走部的气马达连接，第二储气罐与所述截割部的气马达连接。

所述悬臂包括动臂、摆杆和回转杆；

动臂的一端铰接在所述车身上，另一端与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端与回转杆的一端铰接，回转杆的另一端与所述截割部连接；

悬臂的驱动装置能够分别带动动臂围绕所述车身旋转，摆杆围绕动臂旋转以及回转杆围绕摆杆旋转。

所述悬臂的驱动装置包括三个气缸、分别为第一气缸、第二气缸和第三气缸；

三个气缸的供气通道均与所述净化装置的出口连接；第一气缸的一端铰接在所述车身上，另一端与所述动臂铰接；第二气缸的一端与所述动臂铰接，另一端与所述摆杆铰接；第三气缸的一端与所述摆杆铰接，另一端与所述回转杆铰接。

所述动臂包括两个侧板和连接两个侧板的中间板，两个侧板和中间板形成一个凹槽，所述第一气缸的另一端以及所述第二气缸的一端均铰接在所述凹槽内；

所述摆杆包括两个侧板和连接两个侧板的中间板，两个侧板和中间板形成一个通槽，所述第二气缸的另一端铰接在所述通槽内，所述第三气缸的一端铰接在所述通槽内，另一端穿过所述通槽与所述回转杆铰接。

所述回转杆包括第一连接部和第二连接部；

第一连接部和第二连接部互相垂直，且第一连接部和第二连接部之间设有加强板；

所述第三气缸的另一端与第一连接部铰接；第二连接部设有安装槽，所述截割部安装在所述安装槽内。

所述第二连接部上设有第一连接耳和第二连接耳，第一连接耳和第二连接耳形成所述安装槽，所述截割部的截齿位于第一连接耳和第二连接耳形成的安装槽内，所述截割部的气马达的输出轴依次穿过第一连接耳、截齿和第二连接耳。

所述行走部为履带式行走机构，所述储气装置与履带式行走机构的气马达连接，气马达带动履带转动。

所述控制装置包括阀组箱和手柄摇杆，阀组箱内包括换向阀，手柄摇杆与换向阀连接，手柄摇杆带动换向阀换向进而分别控制截割部的气马达、行走部的气马达以及悬臂的驱动装置运行。

本发明中的自行走式气动开槽装置，以煤矿井下井道内排放的高压气体为动力源，利用气压传动系统合理有效的利用剩余资源，同时以机械设备代替人工开采井道地表的水槽，使开采出的水槽宽度均匀，更加符合要求，达到更好的使用效果，延长水槽的使用周期；同时避免了人工开采耗时耗力等弊端，提高了工作效率；悬臂的设计，可以很好地使截齿工作面灵活移动，不需要反复调整车身与巷道墙壁的距离，对于井下巷道墙壁间宽度变化的井道也具有很好的适应性，即使更换井道也能够及时准确的完成工作，通用性很好；由于采用履带式独立行走装置，该气动开槽装置可自行移动，不必靠牵引车提供动力牵引，也不用占用巷道内的铁轨，在开采水槽的同时并不影响其他工作的正常进行，大大缩短了工期，提高了工作效率，节省了企业成本。

附图说明

图1是本发明提供的自行走式气动开槽装置的结构示意图；

图2是本发明提供的悬臂5与截割部8的结构示意图。

其中，

1车身；2进气口；3净化装置；4储气装置；5悬臂；6控制装置；7行走部；8截割部；9过滤器；10冷却器；11油水分离器；12干燥器；13第一储气罐；14第二储气罐；15行走部的气马达；16截割部的气马达；17动臂；18摆杆；19回转杆；20第一气缸；21第二气缸；22第三气缸；23动臂的侧板；24动臂的中间板；25凹槽；26摆杆的侧板；27摆杆的中间板；28通槽；29第一连接部；30第二连接部；31加强板；32安装槽；33第一连接耳；34第二连接耳；35截齿；36阀组箱；37手柄摇杆；38履带。

具体实施方式

为了解决现有技术存在的问题，如图1和图2所示，本发明提供了一种自行走式气动开槽装置，该自行走式气动开槽装置包括：车身1、安装在车身1上的进气口2、净化装置3、储气装置4、悬臂5和控制装置6，以及安装在车身1下方且能够带动车身1行走的行走部7，悬臂5连接有截割部8；

进气口2通过管道与巷道内的高压气体管道相连，且进气口2还与净化装置3相连，净化装置3的出口分别与储气装置4以及悬臂5的驱动装置相连；悬臂5的一端安装在车身1上，另一端与截割部8相连；储气装置4分别与行走部7和截割部8连接，控制装置6能够分别控制所述驱动装置、行走部7和截割部8运行。

本发明中的自行走式气动开槽装置通过进气口2与巷道内的高压气体管道连通，将煤矿井道内排放的高压气体作为动力源，高压气体通过净化装置3进行净化，得到适合使用的高压气体后，将一部分高压气体存储到储气装置4中，位于储气装置4中的高压气体用于供给行走部7和截割部8，为行走部7和截割部8的运行提供动力，另一部分高压气体供给悬臂5的驱动装置，使驱动装置带动悬臂5运行，使悬臂5上的截割部8在所需的位置进行开槽。

在本发明中，如图1所示，净化装置3包括过滤器9、冷却器10、油水分离器11和干燥器12；

进气口2的一端通过管道与高压气体管道连通，另一端通过管道与过滤器9的入口连通，过滤器9的出口通过管道与冷却器10的入口连通，冷却器10的出口通过管道与油水分离器11的入口连通，油水分离器11的出口通过接头与干燥器12的入口连通，干燥器12的出口分别与储气装置4以及悬臂5的驱动装置相连。

巷道内的高压气体通过进气口2进入过滤器9内，过滤器9对高压气体进行过滤，以减少其体内的杂志含量；经过过滤后的高压气体进入冷却器10内，冷却器10对高压气体进行降温冷却，使气体化的水、油凝结出来；经过冷却后的高压气体进入油水分离器11内，油水分离器11用以分离并排除降温冷却凝结的水滴、油滴、杂质等；经过油水分离器11的高压气体进入干燥器12，干燥器12用来干燥高压气体，如此完成对高压气体的净化过程。

经过净化后的一部分高压气体进入储气装置4，在本发明中，储气装置4包括两个储气罐，分别为第一储气罐13和第二储气罐14；

第一储气罐13和第二储气罐14均与净化装置3的干燥器12的出口相连，第一储气罐13与行走部7的气马达15通过管路连接，第二储气罐14与截割部8的气马达16通过管路连接。

进入储气装置4的高压气体分别存储在第一储气罐13和第二储气罐14内，第一储气罐13内的高压气体用于为行走部7的气马达15提供动力，第二储气罐14内的高压气体用于为截割部8的气马达提供动力。

在本发明中，如图1和图2所示，悬臂5包括动臂17、摆杆18和回转杆19；

动臂17的一端铰接在车身1上，另一端与摆杆18的一端铰接，摆杆18的另一端与回转杆19的一端铰接，回转杆19的另一端与截割部8连接；

悬臂5的驱动装置能够分别带动动臂17围绕车身1旋转，摆杆18围绕动臂17旋转以及回转杆19围绕摆杆18旋转。

悬臂5的驱动装置包括三个气缸、分别为第一气缸20、第二气缸21和第三气缸22；

三个气缸的供气通道均与干燥器12的出口连接，经过净化后的另一部分高压气体分别供给给三个气缸，为三个气缸的伸缩提供动力；第一气缸20的一端铰接在车身1上，另一端与动臂17铰接；第二气缸21的一端与动臂17铰接，另一端与摆杆18铰接；第三气缸22的一端与摆杆18铰接，另一端与回转杆19铰接。

具体地，在本发明中，如图1和图2所示，动臂17包括两个侧板23和连接两个侧板23的中间板24，两个侧板23和中间板24形成一个凹槽25，第一气缸20的另一端以及第二气缸21的一端均铰接在凹槽25内；

摆杆18包括两个侧板26和连接两个侧板26的中间板27，两个侧板26和中间板27形成一个通槽28，第二气缸21的另一端铰接在通槽28内，第三气缸22的一端铰接在通槽28内，另一端穿过通槽28与回转杆19铰接。

回转杆19包括第一连接部29和第二连接部30；

第一连接部29和第二连接部30互相垂直，且第一连接部29和第二连接部30之间设有加强板31；

第三气缸22的另一端与第一连接部29铰接；第二连接部30设有安装槽32，截割部8安装在安装槽32内。

第二连接部30上设有第一连接耳33和第二连接耳34，第一连接耳33和第二连接耳34形成安装槽32，截割部8的截齿35位于第一连接耳33和第二连接耳34形成的安装槽32内，截割部8的气马达16的输出轴依次穿过第一连接耳33、截齿35和第二连接耳34。

如此设计，能够使第一气缸20带动动臂17围绕车身1旋转，使第二气缸21带动摆杆18围绕动臂17旋转，使第三气缸22带动回转杆19围绕摆杆18旋转，通过三个气缸的协同运动，可以使截割部8运动到需要截割的地面的正上方，在截割部8的气马达16的带动下，使截齿35对需要截割的地面进行截割，同时，控制行走部7进行行走，即可实现开槽的目的。

在本发明中，行走部7可以为履带式行走机构，储气装置4的第一储气罐13与履带式行走机构的气马达15连接，气马达15带动履带38转动。

本发明中的控制装置6包括阀组箱36和手柄摇杆37，阀组箱36内包括换向阀，手柄摇杆37与换向阀连接，手柄摇杆37带动换向阀换向进而分别控制截割部8的气马达16、行走部7的气马达15以及悬臂5的驱动装置的三个气缸工作。本发明中还可以在阀组箱36内设置压力表，压力表用来检测气压系统中压力值。

该自行走式气动开槽装置的工作原理如下：煤矿井道的高压气体通过进气口2为开槽装置提供动力源，高压气体通过进气口2进入后依次经过过滤器9、冷却器10、油水分离器11和干燥器12对高压气体依次进行过滤、冷却、分离、干燥得到适合使用的高压气体。其中一部分高压气体分别存储到第一储气罐13和第二储气罐14中，第一储气罐13将通过管路与行走部7的气马达15相连为其提供动力，第二储气罐14通过管路与截割部8的气马达16相连为其提供动力；另一部分高压气体将直接与第一气缸20、第二气缸21、第三气缸22的供气管路相连。行走部7的气马达15、截割部8的气马达16和悬臂5的驱动装置的气缸是否工作都由阀组箱36内的阀进行控制，而阀组箱36内的阀又由手柄摇杆37来手动控制，故操控手柄摇杆37便可控制整体设备的各个执行机构。当设备工作前，悬臂5整体处于回缩状态，需要工作时首先第一气缸20伸出使动臂17抬起，然后控制第二气缸21伸出使摆杆18围绕动臂17旋转到适当的位置，使截割部8移动到需要截割地面的正上方，再控制第三气缸22使回转杆19围绕摆杆18旋转，使截割部8垂直于地面，控制截割部8的气马达16工作使截齿35进行旋转，控制第一气缸20缩回使悬臂5整体下移对地面进行截割开槽，待截齿35的一半没入地面后停止第一气缸20的伸缩运动并锁死三个气缸，然后打开控制行走部7工作的阀使履带38转动带动整体车身1向前移动达到持续开槽目的。

本发明中的自行走式气动开槽装置，以煤矿井下井道内排放的高压气体为动力源，利用气压传动系统合理有效的利用剩余资源，同时以机械设备代替人工开采井道地表的水槽，使开采出的水槽宽度均匀，更加符合要求，达到更好的使用效果，延长水槽的使用周期；同时避免了人工开采耗时耗力等弊端，提高了工作效率；悬臂5的设计，可以很好地使截齿35工作面灵活移动，不需要反复调整车身1与巷道墙壁的距离，对于井下巷道墙壁间宽度变化的井道也具有很好的适应性，即使更换井道也能够及时准确的完成工作，通用性很好；由于采用履带式独立行走装置，该气动开槽装置可自行移动，不必靠牵引车提供动力牵引，也不用占用巷道内的铁轨，在开采水槽的同时并不影响其他工作的正常进行，大大缩短了工期，提高了工作效率，节省了企业成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。