专利名称：防爆矿用凿槽机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开采煤炭的机械设备，特别适用于乡镇煤矿采煤掘进的一种轻便式小型的新型设备。
目前我国中小型煤矿、乡镇煤矿普遍采用打眼放炮采煤法，但产炭率低，而且极不安全。现有技术公开一种煤体凿壕机(CN2054074U)，在掘进煤巷时，在煤壁两侧同时凿出两道深壕，但这种煤体凿壕机主要存在如下不足之处1、对工作面的高度、宽度方向调节范围窄小。这种凿壕机对于每个工作面每次切槽要二个头、二把刀同时进行工作，对岩石(钎石)夹层无法让刀，不能适应乡镇煤矿各种采掘工作面截面变化。
2、不能凿煤槽底部横槽。
3、刀具易损坏，使用寿命短，对刀具无冷却、缓冲等保护措施，不难避免切割时发生打火花现象，有不安全隐患。
4、切割和升降共用一个动力系统，两者速度难以匹配。因煤层的硬度有变化，共用一个动力系统，容易引起设备破坏。
5、放炮前，设备不易搬离工作面，影响出煤作业等。
本实用新型发明目的，克服现有技术不足之处，设计一种特别适合乡镇煤矿使用的操作简单，安全可靠、搬运拆装轻便的防爆型矿用煤体凿槽机。
本发明目的，是通过如下技术方案实现的。
图1本实用新型防爆型矿用凿槽机总装示意图；图2本实用新型防爆矿用凿槽机B－B剖示图；图3本实用新型防爆矿用凿槽机C－C剖示图；图4本实用新型防爆矿用凿槽机动力头总装府视图；图5本实用新型防爆矿用凿槽机链条刀图；图6本实用新型防爆矿用凿槽机链条刀的左右主刀图；图7本实用新型防爆矿用凿槽机链条刀的左右侧刀图；图8本实用新型防爆矿用凿槽机链架图；图9本实用新型防爆矿用凿槽机轮组图；
图10本实用新型防爆矿用凿槽机手轮手把以下结合附图和实施例详细描述结构特征和连接装配关系1、本实用新型防爆矿用凿槽机如
图1所示，主要包括动力头(1)、支柱(2)、导轨(3)、手轮滑套(4)、支承板(5)、连杆(6)等组成，其特征在于动力头(1)是由电机(8)、电机支座(9)、减速器(15)、凿槽装置(7)构成的锯链导向回转式动力头；支柱(2)是由内柱(37)、外筒(38)和扦销(43)组成的套筒插销式支柱；手轮滑套(4)套在支柱(2)上，通过支承板(5)、连杆(6)与导轨(3)连接。支柱(2)安装在导轨(3)的位置为在导轨(3)的左端的间距L1与右端的间距L2之比为21，使凿槽机切割凿槽时工作平稳，振动小、减小悬臂受力。凿槽机切割凿槽前，手轮滑套(4)使导轨(3)与支柱(2)成十字交叉，切割凿槽时动力头(1)由匚型导轨(3)导向，动力头(1)的链条刀(27)沿着椭圆轨迹的链架(26)的导向槽内高速转动，向煤体水平或垂直进刀切割凿槽。
2、动力头(1)的凿槽装置(7)是动力头的关键部件，如图4所示，主要由链轮体(主动轮)(23)、轮组(被动轮)(24)、多用透盖(25)、链架(26)、链条刀(27)、水道(28)、水道压板(29)、缓冲器(30)、链罩(31)、调节螺杆(32)、定位键(33)、调位螺母(34)、防尘圈(35)等组成，多用透盖(25)穿过减速器(15)的从动轴(19)，并安装罩在减速器(15)上，链轮体(23)安装在减速器(15)的从动轴(19)的输出端，链架(26)用紧固螺栓(36)安装在多用透盖(25)上。链架(26)如图8所示，设计为椭圆形轨迹，椭圆的最高点到链架左端的间距L3与到链架右端的间距L4之比为10.618，即为黄金分割点。链条刀(27)套在链架(26)上，链条刀(27)沿着椭圆轨迹的链架(26)的导向槽内高速转动进行切割，保证吃刀功率的正常匹配，使链条刀(27)受力状态最佳；在链架(26)与多用透盖(25)处设置锯链涨紧装置，用紧固螺栓(36)、调节螺杆(32)来调整锯链中心距；在链架(26)的轮组(被动轮)(24)处设有弹簧缓冲器(30)，遇有煤层硬点、刀头可跳动让刀；在链架(26)设有水道(28)，水道(28)用水道压板(29)压平，动力头(1)工作切割凿槽时，水不断从水道(28)的入口流入水道中部，水从链架(26)的导向槽上部，通过刀刃口底部射出，使刀刃冷却，延长刀具寿命，避免火星发生。喷射的冷却水同时带着煤尘从链架(26)底部流出，这也避免了切割凿槽时排煤屑不利所发生闷刀现象。
多用透盖(25)除作减速器(15)的防尘作用外，主要功能是支承链架(26)，用紧固螺杆(32)调节链条刀(27)松紧，故多用透盖(25)要有足够的刚度强度。凿槽装置装配完后将链罩(31)固定在多用透盖(25)上。
轮组(24)如图9所示，由链轮(75)、垫板(76)、夹板(77)、小滚柱(78)、芯轴(79)等组成，20多个小滚柱(78)均匀的分布在链轮(75)的内孔与轴芯(79)之间起滚动作用。轮组(24)厚B小于刀齿宽度，一般不大于12mm。
3、凿槽装置(7)的链条刀(27)如图5所示，是由若干个左右主刀(58)、左右侧刀(59)逐个交替首尾相接连成一串链条。左右主刀(58)和左右侧刀(59)分别用销轴(61)铆紧在连板(60)上。链条的首尾用销轴(61)铆接成环形链条刀(27)，刀齿向外。铆接时销轴活动部位均涂润滑脂，保证左右主刀(58)转动灵活。链条刀(27)套装在链轮体(23)与链架(26)上，链条刀(27)在电机(8)带动下沿着链架(26)运动切割，在恶劣环境下切割速度V为0.6－0.8m／s。
左右主刀(58)如图6所示，为了满足凿槽需要，齿部不但要求锋利，而且还要保证刀口部有足够的硬度和耐磨性，所以刀口刃带R1为1.5mm，刀头底部R2为3.5mm，刀口刃带淬火HRC55－58，其余部份HRC40－45。材料采用6CrWZS1或9CrWMn。左右侧刀(59)如图7所示，刀口刃带R为1mm，刃带齿部淬火HRC56－60，其余部份HRC40－45，材料采用6CrWZS1或9CrWMn。
4、支柱采用套筒抽拉插销式，如
图1、2、3所示。由外筒(38)、内柱(37)、支承座(39)、支承手把(69)、插销(43)等组成。内柱(37)套在外筒(38)内，内柱(37)可在外筒(38)内拉出推进到所需高度后，用插销(43)销住，支承手把(69)套装在支柱(2)的下端部，支柱(2)的两端头各装支承座(39)。旋转支承手把(69)将支柱(2)通过支承座(39)牢固的支撑在煤层中。
支柱(2)立用时，动力头(1)采用手推式沿导轨(3)作水平进刀。动力头(1)采用齿轮手握式，用手轮滑套(4)借助钢球(41)与支柱(2)的外筒(38)滚动的点接触，减小了摩擦阻力，作垂直向下移动切割凿槽。
支柱(2)平放时，动力头(1)可切割煤墙底部横槽。另外可切割打赃时木料头等。
5、凿槽机的手轮滑套(4)，见
图1、2、3所示主要由钢球(41)、滑套(48)、齿轮轴(44)、手轮手把(40)、透盖(42)、防尘圈(45)、闷盖(49)、球轴承(70)等组成。滑套(48)上装齿轮轴(44)，齿轮轴(44)与滑套(48)连接处用球轴承(70)滚动连接，加防尘圈(45)后用透盖(42)盖住，齿轮轴(44)伸出透盖(42)的一端处安装手轮手把(40)。手轮手把(40)用定位销(50)插在透盖(42)定位孔上，构成手轮滑套(4)。
将手轮滑套(4)套在支柱(2)的外筒(38)上，通过齿轮轴(44)与外筒(38)上的齿(46)相啮合，将支承板(5)用螺栓(68)固定在滑套(48)上，再将连杆(6)，导轨(3)安装在支承板(5)上。
手轮手把(40)如
图10所示，由拉手(51)、手把(52)、定位梢(50)、定位套(53)、手把体(54)、弹簧(56)、圆柱梢(57)等组成。手轮手(40)通过定位梢(50)插入透盖(42)的定位孔，将手轮手把(40)销住，将定位梢(50)从定位孔拔出，手轮手把(40)的手把(52)可以摇动。摇动手轮手把(52)，通过齿轮轴(44)使手轮滑套(4)沿着支柱(2)上下移动，手轮滑套(4)带着支承板(5)和导轨(3)同步垂直移动，使导轨(3)移动到所需凿槽位置与支柱(2)成十字交叉。
6、导轨(3)如
图1、2所示，由车道框(63)、支耳(65)、档杆(66)、销(67)等组成。4个支耳(65)成对的点焊在车道框(63)上，一对支耳(65)通过销(67)与支承板(5)连接，另一对支耳(65)通过销(67)连接连杆(6)。车道框(63)的框高H应与动力头(1)的支腿(10)上的轮(14)的直径相匹配，能够克服切割时的悬臂力。导轨(3)的两端分别扦入档杆(66)对动力头(1)水平移动时起限制作用。
7、动力头(1)的电机(8)采用轻型防爆电机如
图1所示，电机(8)安装在电机支座(9)上，电机支座(9)下端设四个支腿(10)，支腿下部各装轮(14)，电机(8)的壳体上部设上手把(11)、后部设后手把(12)。电机(8)的转轴插入减速器(15)的圆锥齿轮(17)的内孔，减速器(15)的箱体(16)插入电机支承座(9)上，用T型螺栓(21)压紧，松开T型螺栓(21)、箱体(16)与电机支座(9)能作360°方向自由旋转。
8、减速器(15)如图4所示。由圆锥轴齿轮(17)、圆锥大齿轮(18)、从动轴(19)、观察盖(20)、双列圆锥滚柱轴承(13)、单列圆锥滚柱轴承(71)等组成。电机(8)旋转，通过电机轴带动圆锥轴齿轮(17)旋转，圆锥轴齿轮(17)传动圆锥大齿轮(18)减速旋转，圆锥大齿轮(18)带动从动轴(19)转动。从动轴(19)的下端安装凿槽装置(7)的链轮体(主动轮)(23)，从动轴(19)带动凿槽装置(7)的链条刀(27)切割凿槽。
下面简要叙述切割操作使用步骤第一步开机前准备工作1、将支柱(2)内的内柱(37)从外筒(38)中拉出，用插销(43)插入定位孔定位，旋转支承手把(69)，使支柱(2)撑紧在工作面一侧。
2、用连杆(6)将导轨支水平，与支柱(2)成十字交叉型。
3、将动力头(1)推入导轨(3)，将水源接通水道(28)。
第二步切割准备工作摇动手轮滑套(4)将导轨(3)升至顶部位置，最高为2m。将手轮滑套(4)的手轮手把(40)的弹性定位梢(50)插入定位孔内，即将手轮滑套(4)定位。
第三步水平凿槽。动力头(1)加电旋转，手推动力头(1)的后手把(12)，动力头(1)进行水平切入煤层。水平行程为1～1.5m切入槽深度为1～1.5m，槽宽30mm。
第四步垂直凿槽。将手轮滑套(4)的手轮手把(40)的弹性定位梢(50)拔出，旋转手把(52)使手轮滑套(4)沿着支柱(2)进行垂直向下切割。煤体的第一条槽凿完。
第五步将动力头(1)沿着导轨(3)拉出，切断电源关机，并切断水源。
上述五步，完成了煤体第一道槽的全部工序。
第六步将凿槽机收回原始位置。
第七步将本凿槽机移位至煤墙的另一侧，重复第一～六步工序，凿完第二道槽。
第八步放炮前将凿槽机的立柱(2)的内柱(37)插入外筒(38)内为一件，将导轨(3)和支承板(5)为一件，动力头(1)为一件，分三件迅速搬离工作面，以不影响放炮与出煤作业等。
本实用新型防爆矿用凿槽机的主要优点1、对工作面的高度调节范围大，宽度不受限制，适合于乡镇企业小煤矿较复什的断面层掘进凿槽，凿槽线速度达0.8m／s，平均15－20分钟可完成一道槽的工序，提高工效3－5倍。使煤块产量由30％提高到80％，节省炸药50％，减轻工人劳动强度。
2、本凿槽机在煤墙两侧面能凿出1～1.5m深的槽，使放炮后开采断面光洁、坚硬、避免了劈傍事故发生，做到了安全生产。
3、本机结构简单，体积小，重量轻(全机重量小于100kg)，采用组合式结构，拆卸安装方便，搬运灵活轻便，操作简单、省力，手摇手轮滑套(4)的手把(52)、手推动力头(1)就可进行水平和垂直凿槽，并能凿煤墙底部横槽，特别适合小煤矿开采需要。
4、工作安全可靠，刀具使用寿命长。如电机(8)采用轻型防爆电机，凿槽装置设有水道冷却防尘装置，对刀刃不断冷却，不出现火星，并把煤屑尘粉冲洗掉，克服闷刀现象；再如链架(26)上设有弹簧缓冲器(30)，凿槽时，当刀刃碰上硬什物能够自动让刀；链条刀(27)在椭圆形轨迹上运动切割，功率匹配，使刀刃受力状态最佳等保护措施。
权利要求1.一种防爆矿用凿槽机，主要包括动力头(1)、支柱(2)、导轨(3)、手轮滑套(4)、支承板(5)、连杆(6)等组成，其特征在于动力头(1)是由电机(8)、电机支座(9)、减速器(15)、凿槽装置(7)构成的锯链导向回转式动力头；支柱(2)是由外筒(38)和内柱(37)组成的套筒插销式支柱；手轮滑套(4)套在支柱(2)上，通过支承板(5)、连杆(6)与导轨(3)连接。
2.根据权利要求1所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于动力头(1)的凿槽装置(7)主要是由链轮体(主动轮)(23)、轮组(被动轮)(24)、链架(26)、链条刀(27)、水道(28)、缓冲器(30)、等组成，凿槽装置(7)安装在多用透盖(25)上。
3.根据权利要求1所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于支柱(2)安装在导轨(3)的位置为在导轨(3)左端的间距L1与右端的间距L2之比为21。
4.根据权利要求1、2所述和防爆矿用凿槽机，其特征在于链架(26)设计为椭圆形轨迹，椭圆的最高点到链架左端的间距L3与到链架右端的间距L4之比为10.618。
5.根据权利要求1、2所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于链条刀(27)是由若干个左右主刀(58)、左右侧刀(59)逐个交替首尾相接连成一串链条，左右主刀(58)和左右侧刀(59)分别用销轴(61)铆紧在连板(60)上。
6.根据权利要求1、3所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于支柱(2)采用套筒抽拉插销式，由内柱(37)、外筒(38)、支承座(39)、支承手把(69)、插销(43)等组成，内柱(37)套在外筒(38)内，内柱(37)可在外筒(38)内拉出推进所需高度，用插销(43)插住，支柱(2)二端头安装支承座(39)。
7.根据权利要求1所述的防爆矿用凿槽，其特征在于手轮滑套(4)是由钢球(41)、滑套(48)、齿轮轴(44)、手轮手把(40)、透盖(42)、防尘圈(45)、闷盖(49)、球轴承(70)组成，滑套(48)与外筒(38)之间用钢球(41)滚动连接，齿轮轴(44)与外筒(38)的齿(46)相啮合，手轮手把(40)安装在齿轮轴(44)的输出端，用定位销(50)扦入透盖(42)的定位孔限位。
8.根据权利要求1、2所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于凿槽装置设有水道(28)，水道(28)用水道压板(29)压平安装在链架(26)内。
9.根据权利要求1所述的防爆矿用凿槽机，其特征在于导轨(3)的高度H与电机(8)的支腿(10)下端轮(14)的直径相匹配。
专利摘要本实用新型涉及开采煤炭机械设备，主要由锯链导向回转式动力头，套筒抽拉插销式支柱、导轨、手轮滑套、连杆等组成。凿槽时，动力头由导轨导向，链条刀沿着椭圆轨迹的链架向煤体水平或垂直凿槽，并能凿煤墙底部横槽。设有冷却防尘装置、缓冲器等保护措施，特别适用小煤矿掘进凿槽，工作安全可靠，刀具使用寿命长，操作简单，拆装搬运轻便灵活，不受工作面、宽度的限制，凿槽速度达0.8m/s，煤块产率80％，节省炸药50％等优点。
文档编号E21C25/00GK2142496SQ9223433
公开日1993年9月22日 申请日期1992年9月25日 优先权日1992年9月25日
发明者张石锁, 边文裕 申请人:长治清华机械厂