井下履带式全旋转吊装车的制作方法
【专利摘要】井下履带式全旋转吊装车，属于井下矿用搬运设备【技术领域】，所要解决的技术问题是提供一种受空间约束少、对巷道顶部要求低、安全性高、工作效率高、工人劳动强度低的井下矿用吊装设备，所采用的技术方案：在竖直方向由上至下依次设置有起重机构、转盘机构和行走机构，并且每个机构均包括马达和减速机；起重机构包括起重大臂、调幅油缸、起重小臂、钢丝绳、调绳绞车、配重和液压介质转换装置，调绳绞车、配重和液压介质转换装置均安装在机架顶部，转盘机构包括转台和设置在转台顶部绕转台来回转动的机架，在机架上还安装有操作台；行走机构包括履带总成和行走车架，履带总成通过回转支承与转台连接；本发明应用于井下矿用运输。
【专利说明】井下履带式全旋转吊装车
【技术领域】
[0001]井下履带式全旋转吊装车，属于井下矿用搬运设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]煤矿井下吊装设备是采掘过程中使用的主要辅助设备之一。随着生产过程机械化自动化水平的提高，在作业面布置，设备的安装、维修、拆卸，生产场地的转运，越来越多地用到吊装设备。对吊装设备的环境适应性，操作适用性，功能多样性也提出越来越多的要求。
[0003]目前国内常用的几种吊装设备包括专用起吊锁、专用起重锚杆、悬臂式井下多功能起吊装置、单轨吊车以及其它吊装设备。专用起吊锁的缺点是只能进行较轻设备的起吊，且不能进行横向移动。专用起重锚杆缺点是起吊工字钢梁的固定比较麻烦，起重锚杆的可靠性不高，起吊重量有限，而且防爆电动葫芦的防爆可靠性不高。悬臂式井下多功能起吊装置的缺点是必须固定在井下轨道上，起重重量小，空间限制因素较大。由于单轨吊车是将起吊与移动装置悬挂在轨道上而轨道固定在顶板上的吊装设备，它的缺点是对巷道顶板及支护要求高，需要有可靠的悬吊单轨的吊挂承力装置。另外，单轨吊车吊起的重物只能沿着轨道的走向移动，重物的吊起和落下不能偏离道轨下方太远。这就限制了它的应用范围。
[0004]从上面可以看出，上述吊装设备存在以下缺点:其一，吊装设备功能单一，不能满足井下工作环境的多样性和工作需求的多变性的要求；其二，吊装设备都以顶板为固定承载点，由于顶板应力的复杂多变，存在着极大的安全隐患；其三，吊装工人的劳动强度大；其四，这些吊装设备因位置固定，不能随巷道延伸而移动。从以上起重运输的方法和设备中可以看出，专门用于煤矿井下大型设备的起吊设备是很有限的，上述吊装装置只有单一的起重功能，操作时不但费时费力、效率低，且安全隐患大，另外受空间等条件约束比较严重。不利于提高煤矿企业的生产效率和现代化程度。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种受空间约束少、对巷道顶部要求低、安全性高、工作效率高、工人劳动强度低的井下矿用吊装设备。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案:井下履带式全旋转吊装车，在竖直方向由上至下依次设置有起重机构、转盘机构和行走机构，并且每个机构均包括马达和减速机；
所述起重机构包括起重大臂、调幅油缸、起重小臂、钢丝绳、调绳绞车、配重和液压介质转换装置，所述起重大臂的一端与起重小臂的一端连接，另一端与机架顶部铰接，所述调幅油缸的一端与起重大臂连接，另一端与机架顶部铰接，所述调绳绞车、配重和液压介质转换装置均安装在机架顶部，且调绳绞车和配重的安装位置均在起重大臂和起重小臂的长度方向延长线上，所述液压介质转换装置包括包括第一液压缸、第二液压缸、三位四通阀、乳化液油箱、液压油箱和液压泵，所述第一液压缸的活塞杆与第二液压缸的活塞杆为一体式活塞杆，第一液压缸与三位四通阀的工作油口 A 口、B 口连通，三位四通阀的P 口与液压泵连通、T 口与乳化液油箱相通，第二液压缸与液压油箱相通；
所述转盘机构包括转台和设置在转台顶部绕转台来回转动的机架，在所述机架上还安装有操作台；
所述行走机构包括履带总成和行走车架，所述履带总成通过回转支承与转台连接； 所述机架可绕转盘机构的转台做360度旋转。
[0007]所述操作台设置在机架靠近调幅油缸的位置，并且在所述操作台上设置有操作手柄和指示灯。
[0008]在所述液压泵两端还并联有溢流阀，在液压油箱和动力输出端伸缩缸之间还设有截止阀。
[0009]本发明和现有技术相比具有以下有益效果。
[0010]一、本发明使用工作面的乳化液动力源，不用任何电源。电源的取消，既无笨重的防爆电器箱，又无防爆电机和泵站，是一种机体重量轻的真正意义上的本质安全产品。该装置以液压为动力完成起吊、装拆工作，通过操作台手控操作进行多个动作，实现机械化作业，减轻工人劳动强度，提高工效和安全性，
二、传统使用的单轨吊、起吊葫芦和单梁起重机，起重和运输时都是固定在顶板上的，本发明工作过程中不需顶板固定，它采用接地比压小的履带行走机构，行走时整车对顶底板扰动小，工作安全性高。
[0011]三、本发明同时具备吊装，行走功能，既可起重，又能自由行走于工作面现场进行运输，避免了工人在转场工作时需拖带作业工具的烦恼，减少了传统吊运时吊运器具的准备环节，使工作效率有很大提高，工人操作方便，减轻了劳动强度，使用方便灵活，能满足了井下的多样性要求。
[0012]四、本发明安装了一套将乳化液的液压能转化为液压油的液压能的液压介质转换装置，一次动力源是回采工作面乳化液泵站的高压乳化液。二次动力源用的是经液压介质转换器出来的高压液压油，如图3所示，当乳化液从液压介质转换装置左端进液口输入，高压液压油从液压介质转换装置右上方出油口输出；当乳化液从中间进液口进入，液压介质转换装置右端从油箱吸油准备下一次排油循环，从而实现工作时一端输入高压乳化液，另一端输出高压的液压油，高压液压油驱动各液压执行装置。另外液压油和乳化液间有一套隔离装置，防止两液相互串通。本发明充分利用了现场原有的动力，既方便，又安全，可减轻吊装车的重量；
液压介质转换装置具体工作过程为:如图4所示，三位四通阀右端动作位工作，液压泵工作，一次动力源高压乳化液由乳化液油箱经液压泵、三位四通阀不断进入第一液压缸右半腔体，推动第一液压缸内的活塞向左运动，第一液压缸左半腔体内的乳化液受压经过三位四通阀返回到乳化液油箱。第一液压缸的活塞与第二液压缸的活塞刚性连接，这时第二液压缸内的活塞也向左运动，这样使得第二液压缸的右端不断从液压油箱吸油，而第二液压缸左端腔内的液压油不断地涌入伸缩缸内，伸缩缸伸出；当伸缩缸伸到极限位置时，行程不再改变，乳化液不断地进入第一液压缸内，压强不断增加，这时溢流阀工作，乳化液经溢流阀回到乳化液油箱；
当三位四通阀左端动作位工作，液压泵工作，一次动力源高压乳化液由乳化液油箱经液压泵、三位四通阀不断进入第一液压缸左半腔体，推动第一液压缸内的活塞向右运动，第一液压缸右半腔体内的乳化液受迫经三位四通阀回到乳化液油箱。第一液压缸的活塞与第二液压缸的活塞为刚性连接，这时第二液压缸内的活塞也向右运动，这样使得第二液压缸的右端液压油回到液压油箱中，而第二液压缸左端腔内的液压油不断地从伸缩缸回到第二液压缸2内，伸缩缸缩回。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1本发明的结构示意图。
[0014]图2为本发明起重机构的结构示意图。
[0015]图3为本发明液压介质转换装置示意图。
[0016]图4为本发明液压介质转换装置液压原理图
图中，I为起重大臂，2为调幅油缸,3为起重小臂,4为钢丝绳,5为调绳绞车,6为起重机构，7为操作台,8为液压介质转换装置,9为配重,10为行走机构，11为转台，12为转盘机构，13为机架，14为第二液压缸,15为第一液压缸,16为三位四通阀，17为液压油箱,18为乳化液油箱，19为动力输出端伸缩缸。
【具体实施方式】
[0017]如图1-图4所示，井下履带式全旋转吊装车，在竖直方向由上至下依次设置有起重机构6、转盘机构12和行走机构10，并且每个机构均包括马达和减速机；
所述起重机构6包括起重大臂1、调幅油缸2、起重小臂3、钢丝绳4、调绳绞车5、配重9和液压介质转换装置8，所述起重大臂I的一端与起重小臂3的一端连接，另一端与机架13顶部铰接，所述调幅油缸2的一端与起重大臂I连接，另一端与机架13顶部铰接，所述调绳绞车5、配重9和液压介质转换装置8均安装在机架13顶部，且调绳绞车5和配重9的安装位置均在起重大臂I和起重小臂3的长度方向延长线上，所述液压介质转换装置8包括包括第一液压缸15、第二液压缸14、三位四通阀16、乳化液油箱18、液压油箱17和液压泵，所述第一液压缸15的活塞杆与第二液压缸14的活塞杆为一体式活塞杆,第一液压缸15与三位四通阀16的工作油口 A 口、B 口连通，三位四通阀16的P 口与液压泵连通、T 口与乳化液油箱18相通，第二液压缸14与液压油箱17相通；
所述转盘机构12包括转台11和设置在转台11顶部绕转台11来回转动的机架13，在所述机架13上还安装有操作台7 ；
所述行走机构10包括履带总成和行走车架，所述履带总成通过回转支承与转台11连接。
[0018]所述机架13可绕转盘机构12的转台11做360度旋转。
[0019]所述操作台7设置在机架13靠近调幅油缸2的位置，并且在所述操作台7上设置有操作手柄和指示灯。
[0020]在所述液压泵两端还并联有溢流阀，在液压油箱17和动力输出端伸缩缸19之间还设有截止阀。
[0021]所述三位四通阀16、转盘机构12和行走机构10均为现有技术。
[0022]所述配重9为现有技术，其结构包括包括配重箱体、配重块和驱动液压缸等。配重箱体与吊装机底盘铰接，液压杆与配重箱体铰接，液压缸体底部与台架车铰接。由液压缸推动配重块和配重箱体运动，通过改变配重机构的力臂来实现增大吊装机的平衡力矩，提高吊装机的稳定性。
[0023]本发明安全可靠，有一定的爬坡性能，增加了工作环境的适应能力。尤其适用井下狭小恶劣的作业环境。可用于井下采煤工作面和工作面布置时的设备安装、维修、拆卸时使用。产生很好的社会效益和经济效益，具有广阔的发展前景。经测算，采用本发明安装或拆除一个采煤工作面的设备可提前工期约五天左右。使作业面提前投入生产创造的价值按每天万吨计，产值可达数千万元，这对我国煤炭事业的发展起到积极的正面的作用，是实现采煤工业现代化的有力推进。
[0024]由于煤矿井下巷道内空间狭小，且大多为圆顶巷道，普通起重运输机并不能与井下巷道的空间完美结合，并且在井下安装运输很不方便。因此本发明所设计的整体尺寸参数及其工作范围，必须与井下空间范围相匹配。本发明的设计外形尺寸不大于4000 X 1420 X 1750(mm)。为了实现乳化液与液压油之间的转换，设计液压介质转换装置8，乳化液输入压力31.5Mpa，输出液压油压力21MPa。
[0025]通过工业性试验，验证本发明井下履带式全旋转吊装车能够可靠实现起重臂俯仰起吊功能、钢丝绳牵引起吊功能、在有载工况下起重臂的旋转功能、在有载工况下起重臂的伸缩功能、传动介质转换功能、有载和空载工况下行走、爬坡、转弯功能没有任何问题，能适应井下恶劣的作业条件。
[0026]本发明可应用于以下井下工作:
1、用于综采工作面设备的安装、就位、拆卸和回收。
[0027]2、用于井下物资运输前后的装车和卸车。
[0028]3、用于中、小型设备的移位和拖拽。
[0029]4、井用在其它可利用该车性能的工作。
【权利要求】
1.井下履带式全旋转吊装车，其特征在于:在竖直方向由上至下依次设置有起重机构、转盘机构和行走机构，并且每个机构均包括马达和减速机； 所述起重机构包括起重大臂、调幅油缸、起重小臂、钢丝绳、调绳绞车、配重和液压介质转换装置，所述起重大臂的一端与起重小臂的一端连接，另一端与机架顶部铰接，所述调幅油缸的一端与起重大臂连接，另一端与机架顶部铰接，所述调绳绞车、配重和液压介质转换装置均安装在机架顶部，且调绳绞车和配重的安装位置均在起重大臂和起重小臂的长度方向延长线上，所述液压介质转换装置包括包括第一液压缸、第二液压缸、三位四通阀、乳化液油箱、液压油箱和液压泵，所述第一液压缸的活塞杆与第二液压缸的活塞杆为一体式活塞杆，第一液压缸与三位四通阀的工作油口 A 口、B 口连通，三位四通阀的P 口与液压泵连通、T 口与乳化液油箱相通，第二液压缸与液压油箱相通； 所述转盘机构包括转台和设置在转台顶部绕转台来回转动的机架，在所述机架上还安装有操作台； 所述行走机构包括履带总成和行走车架，所述履带总成通过回转支承与转台连接。
2.根据权利要求1所述的井下履带式全旋转吊装车，其特征在于:所述机架可绕转盘机构的转台做360度旋转。
3.根据权利要求1或2所述的井下履带式全液压吊装车，其特征在于:所述操作台设置在机架靠近调幅油缸的位置，并且在所述操作台上设置有操作手柄和指示灯。
4.根据权利要求1或2所述的井下履带式全液压吊装车，其特征在于:在所述液压泵两端还并联有溢流阀，在液压油箱和动力输出端伸缩缸之间还设有截止阀。
【文档编号】B66C23/18GK104150371SQ201410387208
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】李鑫, 申长吉, 黄霆, 王剑波 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿