开槽机械手的制作方法

本实用新型涉及一种在煤矿巷道四周开槽的机械手，具体涉及一种用于在封堵开采区和非开采区之间通道时使用的开槽机械手。

背景技术：

煤矿开采中，经常需要对巷道进行密封，为了实现采空区与辅运巷之间的密封，需要在联巷内砌筑密闭墙。而为了保证密封效果，需要在联巷内的煤壁上开一凹槽，并通过该凹槽将密闭墙镶嵌在煤壁里，以使得采空区与辅运巷之间实现完全密封。

这种工作，基本上都是人工操作，要在四面开深度不小于50cm的槽，一方面，工作效率非常低，另外，施工经常返工，手工很难在每个位置都达到预计深度，尤其是在开顶槽的时候，难度非常高。

基于此，中国专利(cn201420088531.6防爆型铣槽装载机)提出了一种防爆型铣槽装载机，其技术方案为：包括车身、车轮；车身的前车架上安装有铲斗；还包括铣槽装置；所述铣槽装置包括旋转轴、液压伸缩臂、铣挖头；其中，旋转轴枢接于车身的后车架上；液压伸缩臂的固定端外侧面与旋转轴的后端端面固定；铣挖头安装于液压伸缩臂的伸缩端端面。车身的后车架上安装有液压伸缩支腿。

具体实施时，旋转轴的轴线与车身的纵向轴线平行；液压伸缩臂的轴线与旋转轴的轴线垂直相交；铣挖头的轴线与液压伸缩臂的轴线垂直相交；液压伸缩支腿的轴线与旋转轴的轴线异面垂直。所述液压驱动装置包括液压泵、液压马达；液压泵的出液口分别与液压伸缩臂的进液口、液压伸缩支腿的进液口、液压马达的进液口连通；液压马达的动力输出轴分别与旋转轴和铣挖头的动力输入轴连接。工作时，液压泵的动力输入轴与防爆柴油发动机的动力输出轴连接，液压泵的进液口与液压油箱连通。具体工作过程如下：防爆柴油发动机驱动液压泵进行工作，液压泵从液压油箱中吸入油液，并对吸入的油液进行加压，然后一方面通过加压后的油液分别驱动液压伸缩臂和液压伸缩支腿进行伸缩，另一方面通过加压后的油液驱动液压马达进行工作，液压马达进而分别驱动旋转轴和铣挖头进行旋转。

这种方式，实际操作中效率依然不高，根本原因在于，铣刨筒的工作不适合开槽，尤其是开坚硬岩石内的深槽。铣刨筒适合在开放工作面上刨削，而开槽的工作，尤其是开深槽的工作，对于铣刨筒结构来说，有两种方式，一种是大直径的，一种是小直径的，大直径的需要大马力的液压马达，但是巷道空间非常有限，大功率马达意味着设备尺寸要加大，不显示，小直径的铣刨筒就要一点一点的刨削石壁，效率很低。此外，刨削会产生大量的粉尘，有较大的施工安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种效率高，扬尘少的矿井开槽机械手。

为了实现上述目的，本实用新型包括一种开槽机械手，包括安装架，其特征在于，安装架上固定旋转支座，旋转支座上定位液压伸缩臂；

液压伸缩臂的空余端固定锯片，锯片由液压马达传动；锯片所在平面与液压伸缩臂的伸缩平面平行；

还包括液压锤和角度调节装置，液压锤与小臂铰接，使液压锤能够相对小臂旋转，角度调节装置用于调整液压锤的旋转角度。

进一步的，所述安装架为拖车，所述拖车的一端固定升降组件，升降组件包括竖向滑轨、液压支腿和旋转支座；

所述竖向滑轨与拖车固定连接，所述旋转支座通过滑动部件与竖向滑轨滑动配合，使旋转支座能够沿竖向滑轨上下滑动；所述液压支腿相对于拖车对称设置，固定在竖向滑轨的两侧。

进一步的，所述液压伸缩臂为伸缩组件，伸缩组件包括大臂、大臂液压缸、小臂、小臂液压缸；

所述大臂与旋转支座回转平台的中心铰接，旋转支座的旋转部件能够带动回转平台水平转动；

所述大臂液压缸的一端与旋转支座铰接，一端与大臂铰接；小臂底部大臂的空余端铰接；小臂液压缸一端与大臂铰接，另一端与小臂的底端铰接；大臂油缸与小臂油缸的轴线延长线所在纵向平面平行或重合。

进一步的，还包括破碎组件，其包括所述液压锤、第一固定片、转动座、销孔；所述液压锤的固定端与转动座铰接，在转动座上设置销孔，通过销轴定位圆盘上的销孔和转动座的销孔的位置能够调整液压锤相对转动座的角度；

转动座与小臂顶面或底面铰接，在小臂上固定第一固定片，第一固定片上开销孔，液压锤的伸缩端上固定对应的开有销孔的固定片；

液压锤上固定与小臂远离大臂一端卡扣或是通过销轴销孔配合的可拆卸连接装置；

进一步的，锯片是多层锯片，包括中心锯片，还包括对称锯片，对称锯片成对设置，位于中心锯片的两侧，对称锯片有2-4组，最接近中心锯片的对称锯片的直径是中心锯片直径的2/3-3/4，对称锯片的直径从紧邻中心锯片处至远离中心锯片的两侧直径逐渐减小，小直径的对称锯片是相邻的大直径的对称锯片直径的1/2-2/3，中心锯片与相邻的对称锯片之间的间隙在1-3mm范围内。

进一步的，洒水装置，包括固定组件、喷水组件、进水组件和导向组件；

所述固定组件包括定位底座、滑轨、滑块组件；所述定位底座由永磁体制成，能够将固定组件定位在小臂或是液压锤上，定位底座上固定两个间隔设置且平行的滑轨，滑轨包括一个弧形部，弧形部的两端固定直杆部，两个直杆部向远离弧形部的方向延伸，且沿弧形部对称，直杆部与定位底座的定位平面之间的锐角夹角在0-25度，弧形部向远离定位底座的方向凸出；

导向组件包括纵截面为圆形或椭圆形的主壳，主壳的纵向长度不小于水平长度，主壳的顶端和底端对称连通一个纵截面为三角形的副壳，副壳的高过主壳的中心，主壳内壁上固定多个隔片，隔片在主壳与的内壁垂直设置，其远离主壳侧壁的一端的延长面过主壳的中心，隔片在主壳内均匀间隔设置；隔片的数量在4-12个，所述副壳与主壳连通口对应隔片之间的空隙，主壳内装填流动重物，流动重物最大粒径不超过9mm；

主壳的中心与定位底座转动连接，使导向组件能够沿主壳的中心轴线转动，且导向组件转动时主壳和副壳的长度使副壳的顶端能够转动到弧形部与直杆部连接处；

导向组件上固定喷水组件，喷水组件包括竖向管，竖向管固定在导向组件上，且导向组件中心轴线与竖向管的轴线垂直，竖向管的顶端连通一个喷雾片腔，喷雾片腔包括两层金属片，外层与内层之间留有2-3mm的间隙，内层与竖向管顶端固定，内层和外层均为球面片，且竖向管的轴线过内层和外层球面片的中心，外层球面片底边圆形的直径比内层球面片底边圆形直径小，且差值在4-8mm；

竖向管的底端固定同轴的轴承，还包括一个管轴，管轴通过固定杆与轴承定位，使管轴能够相对竖向管水平转动，管轴轴线与竖向管轴线垂直，管轴上缠绕软管，软管的一端与竖向管连通；管轴内固定卷簧，软管的另一端沿小臂延伸，至与液压水泵出水端连通，液压水泵与拖车上的水箱连通。

本实用新型的有益效果在于：通过使用锯片开缝，使用液压锤击碎石块，能够提高开槽的效率，且扬尘很少，施工安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图4是本实用新型的立体结构示意图。

图5是开槽装置结构示意图。

图6是图5的左视图。

图7是图5的俯视图。

图8是液压锤伸展状态示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是图8的左视图。

图11是锯片结构示意图。

图12是安装有洒水装置的结构示意图。

图13是固定组件结构示意图。

图14是导向组件结构以及安装结构示意图。

图15是导向组件中主壳是椭圆形时的机构示意图。

图16是喷水组件结构示意图。

图17是图16局部结构示意图。

图18是软管安装结构示意图。

图中，10拖车、11、铲斗；20升降组件、21竖向滑轨、22液压支腿、23旋转支座；30伸缩组件、31大臂、32大臂液压缸、33小臂、34小臂液压缸；40切缝组件、41锯片、42液压马达；50破碎组件、51液压锤、52第一固定片、53转动座、54销孔；60固定组件、61定位底座、62滑轨、63滑块组件；70喷水组件、71竖向管、72喷雾片腔、73轴承、74管轴、75软管；90导向组件、91主壳、92副壳、93隔片、94流动重物。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做详细描述。

如图1-10所示，一种开槽机械手，包括拖车10，其特征在于，所述拖车10的一端固定升降组件20，升降组件20包括竖向滑轨21、液压支腿22和旋转支座23；

所述竖向滑轨21与拖车10固定连接，所述旋转支座23通过滑动部件与竖向滑轨21滑动配合，使旋转支座23能够沿竖向滑轨21上下滑动；所述液压支腿22相对于拖车对称设置，固定在竖向滑轨21的两侧；

还包括伸缩组件30，伸缩组件30包括大臂31、大臂液压缸32、小臂33、小臂液压缸34；

所述大臂31与旋转支座23回转平台的中心铰接，旋转支座23的旋转部件能够带动回转平台水平转动，旋转支座23可以是为液压旋转支座，其结构可以使用挖掘机的回转装置，使用液压马达带动齿圈来旋转；

所述大臂液压缸32的一端与旋转支座23铰接，一端与大臂32铰接；小臂33底部大臂31的空余端铰接；小臂液压缸34一端与大臂31铰接，另一端与小臂33的底端铰接，从而能够实现伸缩组件30的伸缩；大臂油缸32与小臂油缸34的轴线延长线所在纵向平面平行或重合；

小臂33的空余端固定液压马达41，液压马达41的转轴带动锯片42转动，锯片42所在平面与小臂的运动平面平行；锯片42的直径在80-120cm，锯片42可以是多层锯片，如图11所示，包括中心锯片，中心锯片的直径是80-120cm，还包括对称锯片，对称锯片成对设置，位于中心锯片的两侧，对称锯片有2-4组，最接近中心锯片的对称锯片的直径是中心锯片直径的2/3-3/4，对称锯片的直径从紧邻中心锯片处至远离中心锯片的两侧直径逐渐减小，小直径的对称锯片是相邻的大直径的对称锯片直径的1/2-2/3，中心锯片与相邻的对称锯片之间的间隙在1-3mm范围内。中心锯片在转动中由于直径大，容易产生振动，对锯片的损耗较大，且有较大的安全风险，一旦锯片崩断容易飞出伤人。因此设置对称锯片近距离的安装在中心锯片两侧，当中心锯片发生振动，振幅大时会碰触对称锯片，对称锯片能够限制中心锯片振动。同样的道理，紧邻中心锯片的对称锯片的直径相对也较大，设置直径更小的对称锯片能够限制其振动。

锯片42可以直接固定在液压马达41的转轴上，也可以通过传动箱与液压马达连接，锯片42可以单独使用，也可以成对使用，成对使用的时候，相对于小臂33对称设置，通过传动箱与液压马达41连接；

还包括破碎组件50，其包括液压锤51、第一固定片52、转动座53、销孔54；所述液压锤51的固定端与转动座53铰接，且能够调整旋转角度，可以在液压锤51固定端上固定带有多个销孔的圆盘，在转动座53上设置销孔，通过销轴定位圆盘上的销孔和转动座的销孔的位置能够调整液压锤相对转动座53的角度；

转动座53与小臂33顶面或底面铰接，液压锤51的伸缩端与小臂33远离锯片42的一侧可拆卸固定连接，这个可以是在小臂上固定第一固定片52，第一固定片52上开销孔，液压锤51的伸缩端上固定对应的开有销孔的固定片，液压锤51旋转到一定角度即可将固定片和第一固定片上的销孔对应，插入销轴即可完成液压锤与小臂33的可拆卸固定；

液压锤51能够转动到并相对于小臂固定的使其伸缩端指向远离小臂33与大臂31铰接点的一侧，液压锤51伸缩筒的轴线与小臂长度方向之间的夹角在10-25度范围内；这个功能的实现可以是液压锤51上固定于小臂远离大臂一端卡扣或是通过销轴销孔配合的可拆卸连接装置，也可以是转动座53上设置销孔与小臂的空余端通过销轴可拆卸的固定连接。

在开槽时需要在巷道立面的四周开连通的深槽，深度在50cm左右，宽度在50cm作用，先使用锯片锯出槽两侧的立面，然后将锯片42卸掉，将液压锤51的伸缩端转动到指向操作面，开启液压锤51，将经过锯片切割后的槽内部分的石块击碎，即可实现快速的开槽作业。

这样，作业速度相比于使用铣刨筒来说更快。而且，铣刨筒因为是使用截割齿来刨石头，需要的动力更大，振动也大，槽深的时候，就会不停的碰撞槽的两侧，设备很容易损坏。此外，铣刨筒旋转刨削石壁，粉尘非常大。而使用锯片和液压锤配合，粉尘很小。

为了杜绝锯片和液压锤有可能产生的火花导致引燃井下瓦斯的危险情况的发生，和降低粉尘含量，加装洒水装置。

洒水装置本身很简单，但是有一个问题，就是锯片在与石块摩擦和碰撞，以及液压锤与石块碰撞时有很有可能会产生火花。火花会点燃瓦斯，在没有电的年代，开煤矿照明使用的是油灯，而油灯之所以没有点燃瓦斯导致爆炸，是因为，油灯外壳透风的地方使用的是金属丝网，金属丝网能够冷却燃烧的气体，使温度低于可燃气体的燃点，从而能够避免燃烧气体蔓延燃烧，避免爆炸。金属丝网的间隙是固定的，所以能够稳定有效的冷却燃烧气体。但是一般洒水装置洒出的水不能撒出稳定间隙的水流，有可能会出现较大的间隙，导致燃烧气体的蔓延，进而造成爆炸。另外，由于使用的锯片和液压锤作业位置不同，要保证不发生爆炸，就要在液压锤和锯片处都能有水覆盖，而且还要能均匀覆盖作业区域。此外，锯片和液压锤的作业面是巷道的四周面，也就是说，水要能够向上下左右四个方向喷射。

如图12-18所示，基于以上考虑，增加洒水装置，包括固定组件60、喷水组件70和导向组件90；

所述固定组件60包括定位底座61、滑轨62、滑块组件63；所述定位底座61由永磁体制成，能够将固定组件60定位在小臂或是液压锤上，定位底座61上固定两个间隔设置且平行的滑轨62，滑轨62包括一个弧形部622，弧形部622的两端固定直杆部621，两个直杆部621向远离弧形部622的方向延伸，且沿弧形部622对称，直杆部621与定位底座61的定位平面之间的锐角夹角在0-25度，弧形部622向远离定位底座61的方向凸出。定位底座61通过永磁体固定在小臂33上，其定位平面与小臂33的长度方向平行；滑块63与两个滑轨滑动配合，小臂抬起时，滑轨62随之扬起，滑块63能够在滑轨62上依靠重力滑动。

导向组件90包括纵截面为圆形或椭圆形的主壳91，主壳91的纵向长度不小于水平长度，主壳91的顶端和底端对称连通一个纵截面为三角形的副壳92，副壳92的高过主壳的中心91，主壳91内壁上固定多个隔片93，隔片93在主壳与91的内壁垂直设置，其远离主壳91侧壁的一端的延长面过主壳的中心，隔片在主壳91内均匀间隔设置；隔片的数量在4-12个，所述副壳92与主壳91连通口对应隔片之间的空隙，主壳91内装填流动重物94，流动重物94最好是金属球，金属球的直径有三级-五级，当为三级时其直径范围为5-8mm、2-4mm、0.5-1.5mm，且体积比为2:1:2；当有五级时直径范围为6-9mm、4-5.5mm、2-3.5mm、0.5-0.8mm、0.2-0.4mm，体积比为1:2:1.5:1:0.6；主壳91的中心与定位底座61转动连接，使导向组件90能够沿主壳91的中心轴线转动，且导向组件转动时主壳91和副壳92的长度使副壳92的顶端能够转动到弧形部622与直杆部621连接处。当小臂33扬起，滑块63向下滑动，将位于上侧的副壳92向下压，随着导向组件90的转动，其内的流动重物94就会移动位置，隔片93的作用是避免流动重物94回流，副壳92被滑块63压到旋转一定的角度时，流动重物94向另一端流动，重心偏移，进而使导向组件90旋转180度。

导向组件90上固定喷水组件70，喷水组件70，喷水组件70包括竖向管71，竖向管71固定在导向组件90上，且导向组件90中心轴线与竖向管71的轴线垂直，竖向管71的顶端连通一个喷雾片腔72，喷雾片腔72包括两层金属片，外层与内层之间留有2-3mm的间隙，内层与竖向管71顶端固定，内层和外层均为球面片，且竖向管71的轴线过内层和外层球面片的中心，外层球面片底边圆形的直径比内层球面片底边圆形直径小，且差值在4-8mm，这样设置的原因是为了让水从喷雾片腔71内沿内层和外层之间的间隙喷出，并且能够沿着内层的形状散开成一个球面型，将锯片工作区域包裹起来，虽然水向下移动时会分开，未必成水膜，但是仍然会以相对规律的形态存在，有效的冷却其包裹范围内的气体，使燃烧气体不能蔓延燃烧，也能够起到灭火的作用。竖向管71的底端固定同轴的轴承73，还包括一个管轴74，管轴74通过固定杆与轴承73定位，使管轴74能够相对竖向管71水平转动，管轴74轴线与竖向管71轴线垂直，管轴74上缠绕软管75，软管75的一端与竖向管71连通；之所以要设置轴承73和管轴74，原因在于竖向管71在随着导向组件90旋转的时候，软管有可能干扰其转动，通过轴承和管轴，软管能够很方便的被拉动和转动，管轴74内固定卷簧，使管轴74有一定的力能够回收软管，但是这个力要小于流动重物的重力的1/10。软管75的另一端沿小臂33延伸，至与液压水泵出水端连通，液压水泵与拖车上的水箱连通。此外，软管75临近卷轴74的位置处要留有一段富余长度，在20-50cm范围内。

这样，当小臂上扬，滑块滑落将导向组件90压向下，在重物作用下转向向，为了避免重块被喷雾片腔72挡住，在竖向管71的上部固定一个倒锥形筒，使重块能够滑过竖向管71.同理，当小臂指向下，滑块落回去导向组件又会转回去180度，这样能够保证喷雾片腔72喷出的水能够始终笼罩上下面的工作区域。而水平的喷雾，可以使用能够弯折的竖向管71，手动的转换喷雾片腔的喷射方向。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。