一种轨道式装车机的制作方法

本发明涉及煤矿井下综采工作面准备工作和设备搬迁的辅助设备，具体涉及一种轨道式装车机。

背景技术：

目前，综采工作面准备工作和设备搬迁已成为严重影响综采工作连续性的核心因素，尤其是液压支架的搬迁，设备外形尺寸大、重量大、数量多、移动和装卸车困难，是综采工作面搬迁或准备占用时间最长的设备，也就成为影响矿井正常生产和经济效益的一个极为重要的环节。

目前，除极少数矿井具备胶轮车进出工作面的条件外，大多数生产矿井都是采用轨道辅助运输系统，因此，综采工作面设备搬迁过程中，液压支架的装卸车作业还一直沿用比较传统的工艺方法，即硐室吊装法或固定斜台法。

固定硐室吊装法是一种沿用了多年的液压支架装卸车工艺，首先要在综采工作面切巷端部货附近，掘出一个较大面积的装卸车硐室，即装卸车点，形成一个面积和高度足够大的装卸车空间。固定硐室吊装主要问题表现为：1）其硐室开凿工程量大，成本较高；2）硐室维护的难度大；大面积开凿后，顶板多数采用锚杆支护，维护起来较困难，在装卸车施工作业过程中极易发生顶板垮落伤人事故。3）浮煤浮矸堆积量大，清理工作量大；液压支架不断地在切巷底板上拖运，造成刮擦底板，形成大量的浮煤浮矸，影响后续支架的运输，收到工作面作业空间的限制，浮煤浮矸的清理工作量大而且随着支架的搬运变得越来越困难。4）维护顶板、清理浮煤浮矸、吊装装置维护等辅助作业占用的时间长，搬迁工作效率低。5）装卸车过程中，吊装装置中的滑轮组架松动掉落、滑轮组轴断裂、钢丝绳断绳等现象经常发生，造成重大人员伤亡事故，装卸车作业存在较大的安全隐患，安全风险大。

固定斜台法与固定硐室吊装法的主要区别是不需要开凿吊装硐室，只需要制作一个斜台，并将其固定在运料巷靠近切巷的一个固定地点，用回柱绞车拖运液压支架，直接从斜台装到平板车上，或者从平板车上拖下来，从而完成液压支架的装卸车。固定斜台装卸法克服了固定硐室吊装法的诸多缺点，尤其是不需要开凿硐室，减少了巷道维护工作量，但液压支架远距离拖运，浮煤浮矸堆积量大，清理工作量大、作业环境恶劣、工作效率低的问题仍然十分明显，是影响工作面搬迁的主要因素。在支架装卸车过程中，斜台有时会出现松动现象，需重新进行安装。为了防止其松动，个别情况下还需要用混凝土制作基础，这样，增加了起底和混凝土浇灌工作量，生产成本随之增加。

在轨道运输条件下，工作面液压支架安装或者撤离，需要完成的四个工艺步骤，以工作面准备过程中液压支架安装为例（支架从工作面撤离时，工艺过程相反），其工艺步骤是：支架卸车、支架二次运输、支架旋转、支架就位，这样才能使液压支架安装到位。

现有的搬迁工艺，即支架在切巷端附近卸车后，在切巷内进行二次运输，到达预定安装位置处进行旋转摆动，然后安装就位，固定硐室吊装法和固定斜台装卸法均属于此工艺方案。

为改进上述工艺，研发了一种新的工艺流程即支架在运输到切巷端时不卸车，继续向切巷内运输，直到预定安装位置处，再卸车，然后再旋转摆动，并将支架安装就位。而新工艺的实施，需要设计一台可移动式液压支架装车机。

技术实现要素：

本发明为确保上述新工艺的实施，提供一种轨道式装车机。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种轨道式装车机，包括固定架，所述固定架分为左固定架和右固定架两个对称部件，所述左右固定架的两端均分别设置一个预留孔，左右固定架的中部均设置两个预留孔；左右固定架的两端通过两端的预留孔分别固定连接有可伸缩的支撑立柱，左右固定架通过中部的两个预留孔均连接有两根可伸缩的起重立柱，所述左右固定架连接的支撑立柱对称设置，左右固定架连接的起重立柱对称设置；左右固定架的上下端分别通过两根上连接梁和两根下连接梁连接；每对对称设置的起重立柱之间的上端均连接有一根起重梁，起重梁上悬吊两根起重链；所述固定架的四个端部下端均转动连接有轮对架；所述装车机的前端设置有斜台；斜台与固定架之间连接有两根上斜撑缸和两根下斜撑缸。

本发明轨道式装车机具有装车和卸车的作用，下面以液压支架为例，说明本发明轨道式装车机的工作过程：

首先装车机入井组装,并将左右固定架分别位于轨道两侧。

然后，液压支架卸车与安装就位包括以下步骤：

（1）装车机在第一装卸点位置，通过操作四根支撑立柱伸缩，将固定架升起，直至轮对架脱离轨道并确保轮对架能顺利向外摆动90º即可，同时，调节上下斜撑缸的伸缩量使斜台的底面贴紧底板。在此过程中，应使固定架保持水平状态。

（2）通过操作支撑立柱，使其上升，其顶端贴紧顶板，直至达到预定的初撑力时，装车机固定。

（3）通过操作起重立柱，起重立柱上升，带动起重梁升起直至起重梁下方可通过支架为止。

（4）将装有液压支架的平板车推入装车机中间位置，起重梁上的起重链与液压支架连接。

（5）再次通过操作起重立柱，起重立柱继续伸出，通过起重梁将支架吊起，平板车从起吊后的支架下方撤出；然后，将起重立柱缩回，将支架下放到轨道上。

（6）起重链与液压支架分离，开动工作面回柱绞车，（支撑立柱2将固定架托起时，轮对架与固定架在同一垂直面内，轮对脱离轨道；当支撑立柱下降，固定架也随之降下，提前将轮对架向内侧旋转90º，轮对架随着固定架下降而落在轨道上，装车机即可在轨道上行走。）固定架部分在轨道上移动，将液压支架从装车机内拖运到临近安装位置沿前端的斜台移动到底板上，再拖运到安装位置进行安装，这样即完成一个液压支架的装卸车和安装作业循环，并以此类推，完成一组支架的装卸车和安装就位。

其作业流程可描述为：装车机组装→装车机固定→液压支架进入→液压支架起吊→平板车退出→液压支架下放→液压支架拖出→装车机换位→装车机再固定→循环上述过程。

在工作面液压支架撤离时，按照与此相反的操作，即可进行液压支架的分组装车作业。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

1）通过支撑立柱的设计，自建安全作业空间，为装卸车提供了安全可靠的作业条件；将液压支架装卸车与二次运输两项功能进行了合理配置，可实现就近装卸，装卸点到安装位置的距离可缩短到一架支架的最大长度。

2）装卸位置调整灵活，作业效率高可在运料巷、工作面切巷的任何位置完成液压支架的装卸车作业，装卸位置调整较灵活；也可以固定在某一位置，实现固定斜台装卸车工艺。对作业环境的适应性好，可根据工作面的具体情况灵活处理，施工效率高。

3）辅助作业量明显减少，使用该装置，可根据实际工作条件合理安排分组装卸，减少了支架拖移对底板的损坏程度，大幅度降低了清理浮煤浮矸的辅助作业工作量；

4）可在轨道上行走，移动较灵活，该装车机设计了行走机构，可在轨道上拖移行走，设备的维护要求低。

附图说明

图1为轨道式装车机的结构示意图之一。

图2为图1的左视图。

图3为轨道式装车机的剖视图。

图4为轨道式装车机的俯视图。

图中标记如下：

1-固定架，2-支撑立柱，3-起重立柱，4-轮对架，5-液压支架，6-斜台，7-上斜撑缸，8-下斜撑缸,9-柱靴,10-导向架,11-上连接梁,12-下连接梁，13-起重梁，14-起重链，15-平板车。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种轨道式装车机，包括固定架1，所述固定架1分为左固定架和右固定架两个对称部件，所述左右固定架的两端均分别设置一个预留孔，左右固定架的中部均设置两个预留孔；左右固定架的两端通过两端的预留孔分别固定连接有可伸缩的支撑立柱2，左右固定架通过中部的两个预留孔均连接有两根可伸缩的起重立柱3，所述左右固定架连接的支撑立柱2对称设置，左右固定架连接的起重立柱3对称设置；左右固定架的上下端分别通过两根上连接梁11和两根下连接梁12连接；每对对称设置的起重立柱3之间的上端均连接有一根起重梁13，起重梁13上悬吊两根起重链14；所述固定架1的四个端部下端均转动连接有轮对架4；所述装车机的前端设置有斜台6；斜台6与固定架1之间连接有两根上斜撑缸7和两根下斜撑缸8。

所述上连接梁11和下连接梁12均为液压缸，液压缸的两端分别通过销轴与固定架1连接。

所述上斜撑缸7的缸底通过销轴与固定架1的前端上部连接，上斜撑缸7的活塞杆端均通过销轴与斜台6侧面的中部底端连接；下斜撑缸8的缸底通过销轴与固定架1的前端下部连接，下斜撑缸8的活塞杆端通过销轴与斜台2侧面靠近固定架的一端的底部连接。

所述左右固定架的下方中间位置分别连接有导向架10，所述导向架10是由型钢焊接的框架结构件。

所述支撑立柱2和起重立柱3的下端均连接有柱靴9，所述支撑立柱2和起重立柱3均为双向双作用液压缸。

固定架1是用槽钢、角钢、钢板等型钢焊接加工而成的矩形片状框架式结构，左、右固定架结构完全相同。装车机在起吊液压支架时，固定架1只是起到防止起重立柱倾倒的作用，而不承受起重载荷的作用。

左右固定架支架设计有两根上连接梁11、两根下连接梁12，其作用：一是在装车机组装、支撑立柱升降过程中连接左右固定架，调节其位置；二是换位作业时，将左右固定架连接起来形成一个整体车架，便于装车机在轨道上运行。

支撑立柱2的作用是装卸车时，用于固定装车机的位置，起重立柱3的作用是装卸车时用来起吊液压支架，从平板车上卸车或将支架装上平板车。

支撑立柱2插入固定架预留孔中，通过螺栓连接在一起，属固定连接，当支撑立柱2升起或降下时，固定架随之上下移动；

起重立柱3插入固定架预留孔中，固定架向上托住起重立柱，只做径向和向下限位，属于非固定连接，当固定架上下移动时其中立柱随之上下移动；但起重立柱下端着地时，不再随固定架下移；

左右固定架纵向两端分别安装有轮对架4，属于活动链接，如图1所示，轮对架4包括轮对和机架，装车机工作时，支撑立柱2将固定架托起，轮对架与固定架在同一垂直面内，轮对脱离轨道；当支撑立柱下降，固定架也随之降下，提前将轮对架向内侧旋转90º，轮对随着固定架下降而落在轨道上，装车机即可在轨道上行走。

轮对架通过销轴与固定架连接，可绕连接销轴旋转90º；旋转到位后，用定位销轴将其固定。

如图1所示，装车机的前端设计有斜台6，是引导液压支架进出装车机的导向装置；

斜台是由钢板、槽钢等型钢焊接加工的楔形箱体结构；其低端紧贴工作面底板，其高端与轨道轨面平齐；工作时，绞车拖动液压支架从底板上沿斜台移动到装车机内的轨道上，再进行装卸车；

斜台6与固定架1之间装有两根上斜撑缸7和两根下斜撑缸8，斜撑缸的作用是连接并固定斜台，装卸车作业时，斜台不至于随着支架移位；其次，装车机换位行走时，通过斜撑缸将斜台托起，随装车机移动；

上下斜撑缸分别安装在左右固定架前端，其中，上斜撑缸的缸底通过销轴与固定架前上端连接，下斜撑缸的缸底通过销轴与固定架的下前端连接，斜撑缸的活塞杆端均通过销轴与斜台两侧面连接；

导向架10是由型钢焊接的框架结构件，其作用是，装车机工作时，绞车拖动液压支架在轨道上移动过程中，防止支架与固定架碰撞，因而，是一个导向和防护装置。

导向架10通过螺栓与固定架1连接，位于固定架1下方中间位置，其安装位置的高低可以调节。