专利名称：一种短壁采煤无轨胶轮梭车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种短壁采煤无轨胶轮梭车，属煤矿井下运输设备的技术领域。
技术背景煤矿短壁机械化开采技术已有五十多年的发展历史，以美国的机械化设备最为先 进，现已形成了以连续掘采机为核心的一整套短壁机械化开采技术。在连续掘采机的配套设备中，梭车是最重要的后续设备，煤矿短壁机械化采煤和 运输是在一个狭窄的巷道内进行的，作业运行空间少，设备转向半径小，给开采、运 输设备的设计、制造、使用均带来很多困难，再加上煤矿设备为重型设备，自重和载 重均很大，很难在正常情况下完成开采运输作业。无轨胶轮梭车是连续掘采机的后续运输设备，在我国大中型煤矿中已有引进和使 用，目前使用的机型都是从美国、英国、澳大利亚引进的，梭车的设计和制造在我国 还是一项科研空白，还没有国产机型。,引进使用的国外梭车机型大都不能适应我国的煤田地质条件，维修难、易损零部 件配套难、周期长、价格高，往往因一个小的故障和零部件损坏，就会使整车不能运 转，以致影响整个开采作业，使我国的煤矿短壁开采运输作业受到很大限制，并存在 很多弊端。发明内容发明目的本发明的目的就是针对背景技术的现状和不足，设计一种新型的国产梭车，采用 三维软件程序设计，使梭车的受料部、卸料部、操纵机构、行走机构、转向机构、刮 板输送机构、电缆收放机构、液压机构、电气控制机构连为一体，并采用防爆设计， 以适应我国的煤田地质条件、达到承载力大、转向半径小、安全可靠、运行自如的目 的。
本发明主要结构由卸料部、受料部、驾驶室、行走机构、转向机构、收放缆机 构、刮板链输送机构、液压机构、电控机构、减速器、电机组成；卸料部1的后部为 受料部2，在卸料部l、受料部2的中间为刮板输送机构42，在受料部2的下部对称 设有前轮3、 4、后轮5、 6，在前轮3、 4之间设有过桥80;在前轮3的前部设有驾 驶室7、蓄能器26，前轮3、后轮5之间设有油泵电机25、液压泵46、油箱24，驾 驶室7前部设有刮板电机12、刮板减速器13;在后轮5的后部设有水箱27;在前轮 4的前部设有巻缆架18、排缆架19、顺缆架20、主电控箱21;在后轮6的前部设有 行走电控箱23、水冷电机28;后轮5、 6后部联接短传动轴33、 34、行走减速器39、 40、行走电机31、 32，后轮5、 6通过转向纵拉杆37、 38、转向油缸35、 36与前轮 3、 4联接；受料部2的后部为档板95、 96;受料部2、卸料部1的中部由刮板输送 机构42贯通，前部为刮板链轮轴14、后部为刮板张紧轮17，刮板张紧轮17通过张 紧油缸43、 44联接刮板链15、中间为刮板16;在驾驶室7的下部设有举升油缸41。所述的受料部机架2，在架体51的中部为输送槽64，架体51的下部为底板52、 过桥口53，后部两侧设有后轮法兰盘54、 55、行走电机座75、 76、两侧分别布置转 向油缸座102、 103;架体51的左部为驾驶座70、蓄能器座71、前载板60、大补板 68、后载板62;架体51的右部为巻缆座69、排缆座72、前载板59、大补板67、后 载板61;架体51的左右上部设有工艺口 47、 48、 85、 86、吊耳79;架体51的前部 设有牵引耳78、后部设有防撞板56。后述的卸料部机架l，架体两侧为立板81、 82，立板81、 82的上部为邦板87、 88，立板81、 82的下部设有通孔形轴孔73、 74，立板81的左部为刮板减速器座84、 刮板电机座83，立板82的右部为主电控箱座93、联接板91、 92，在减速器座84上 设有灯座90，在主控箱座93上设有灯座89，在减速器座84的外部设有护板77，在 邦板87、 88上设有观察窗45、 63，在立板81、 82之间为槽板94。所述的行走转向机构由前轮、后轮、行走电机、行走减速器、轮边减速器、同步轴、横拉杆、纵拉杆、长、短传动轴、转向块、转向油缸组成；在同步轴105的左部 联接转向块109,转向块109联接转向油缸35、纵拉杆37，纵拉杆37联接轮边减速 器lll、前轮3,前轮3通过长传动轴49联接轮边减速器113、后轮5,同时联接短 传动轴33、行走减速器39、行走电机31;在同步轴105的右部联接转向块110，转 向块110联接转向油缸36、纵拉杆38，纵拉杆38联接轮边减速器114、后轮6,同 时联接短传动轴34、行走减速器40、行走电机32，轮边减速器114同时联接长传动 轴50，长传动轴50前部联接轮边减速器112、前轮4,前轮3、 4之间由横拉杆106 联接，后轮5、 6之间由横拉杆107联接。所述的液压机构，双联泵119通过高压过滤器136联接充液阀135,并联接转向 器125，然后流入转向油缸126、 127，另一路通过蓄能器133分流为行车制动、驻车 制动，驻车制动通过驻车制动阀131流入制动器124，行车制动通过行走急停阀132 流入制动器124，制动器124同时联接制动阀134;双联泵139通过巻缆阀145、液 压马达143、节流阀144流入卸料升降阀130、平衡阀129、提升油缸128;手摇泵 121联接过滤器122，过滤器122联接冷却器123;压力表140、 141、 142显示控制 提升油缸128、转向油缸126、 127及制动阀压力；液压机构整体由液压管120联接 贯通。所述的刮板输送机构42,由刮板电机12联接刮板减速器13，刮板减速器13联 接刮板链轮轴14、刮板链轮轴14联接刮板链15，刮板链15联接刮板16，刮板链15 同时联接后部的刮板张紧轮17,刮板张紧轮17由张紧油缸43、 44牵拉，刮板链轮 轴14、刮板链15、刮板16、刮板张紧轮17上部为输送槽64。所述的电控电路，由隔离开关DL1、接触器单元DL2、 DL3、电流单元DL4、 DL5、 主控模块DL6、输入模块DL7、模拟量输入模块DL8、 DL9、 DLIO、整流单元DLll、接 触器单元DL12、电容DL13、电抗器单元DL14、逆变单元DL15、 DL16、主控模块DL17、 电机MT1、 MT2、 MT3、 MT4、 MT5、保险FU1、 FU2、 FU3、 FU4、 FU5、前灯LT1、 LT2、 LT3、 LT4、 LT5、蜂鸣器FP1、传感器SC1、 SC2、 SC3、 SC4、 SC5组成整体电路，各 。所述的连杆式转向机构的转向半径为R=7. 5米。 有益效果本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是根据我国的煤田地质情况，结合 短壁采煤和矿井下狭窄空间的现状设计的一种转向半径小、承载力大、机电一体化的 连续运输作业的防爆式梭车，梭车的受料部、卸料部、输送机构、行走机构、转向机 构、电缆收放机构、液压传动机构、电气控制机构、驾驶机构有机的联为一体，使用 连杆转向结构、行走变速结构，解决了此类设备转向难、行走难的问题，转向半径为 7.5米，可自如左右转向、行走作业，整车使用的屏蔽电缆可实现自动多方位收缆、 放缆，十分方便，极大的提高了高压电缆在井下的安全系数，刮板链可自动输送，此 设备结构合理、安全可靠，可适应在煤矿井下狭窄的恶劣环境中作业，生产效率高、 比现行设备可提高工效2—3倍，填补了此类设备在我国的科研空白。
图1为整体结构主视图 图2为为整结构俯视图 图3为受料部机架主视图 图4为受料部机架俯视图 图5为图3的K向视图 图6为卸料部机架主视图 图7为卸料部机架俯视图 图8为卸料部机架侧视图 图9为行走转向机构图 图IO为液压机构图 图ll为电控电路图
图中所示，附图标记清单如下1、卸料部，2、受料部，3、前轮，4、前轮，5、后轮，6、后轮，7、驾驶室，8、 方向盘，9、仪表盘，10、操纵盘，11、座椅，12、刮板电机，13、刮板减速器，14、 刮板链轮轴，15、刮板链，16、刮板，17、刮板张紧轮，18、巻缆架，19、排缆架， 20、顺缆架，21、主电控箱，23、行走电控箱，24、油箱，25、油泵电机，26、蓄能 器，27、水箱，28、水冷电机，31、行走电机，32、行走电机，33、短传动轴，34、 短传动轴，35、转向油缸，36、转向油缸，37、转向纵拉杆，38、转向纵拉杆，39、 行走减速器，40、行走减速器，41、举升油缸，42、刮板输送机构，43、刮板张紧油 缸，44、刮板张紧油缸，45、观察窗，46、液压泵，47、工艺孔，48、工艺孔，49、 长传动轴，50、长传动轴，51、架体，52、底板，53、过桥口， 54、后轮法兰盘，55、 后轮法兰盘，56、防撞板，59、前载板，60、前载板，61、后载板，62、后载板，63、 观察窗，64、输送槽，65、升降棚，67、大补板，68、大补板，69、巻缆座，70、驾 驶座，71、蓄能器座，72、排缆座，73、轴孔，74、轴孔，75、行走电机座，76、行 走电机座，77、护板，78、牵引耳，79、吊耳，80、过桥，81、立板，82、立板，83、 刮板电机座，84、减速器座，85、工艺孔，86、工艺孔，87、邦板，88、邦板，89、 灯座，卯、灯座，91、联接板，92、联接板，93、主电控箱座，94、槽板，95、档板， 96、档板，102、转向油缸座，103、转向油缸座，105、同步轴，106、横拉杆，107、 横拉杆，109、转向块，110、转向块，111、轮边减速器，112、轮边减速器，113、 轮边减速器，114、轮边减速器，119、双联泵，120、液压管，121、手摇泵，122、 过滤器，123、冷却器，124、制动器，125、转向器，126、转向油缸，127、转向油 缸，128、提升油缸，129、平衡阔，130、卸料升降阀，131、驻车制动阀，132、行 走急停阀，133、蓄能器，134、制动阀，135、充液阀，136、高压过滤器，137、溢 流阀，138、溢流阀，139、双联泵，140、压力表，141、压力表，142、压力表，143、 液压马达，144、节流阀，145、巻电缆阀组。电控电路附图标记如下DL1、隔离开关，DL2、接触器单元，DL3、接触器单元，DL4、电源单元，DL5、 电源单元，DL6、主控模块，DL7、输入模块，DL8、模拟量输入模块，DL9、模拟 量输入模块，DLIO、模拟量输出模块，DLll、整流单元，DL12、接触器单元，DL13、
电容，DL14、电抗器单元，DL15、逆变单元，DL16、逆变单元，DL17、主控模块, MT1、电机，MT2、电机，MT3、电机，MT4、电机，MT5、电机，FU1、保险，FU2、 保险，FU3、保险，FU4、保险，FU5、保险，LT1、前灯，LT2、前灯，LT3、前灯， LT4、前灯，LT5、前灯，FP1、蜂鸣器，SC1、传感器，SC2、传感器，SC3、传感器， SC4、传感器，SC5、传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明图l、 2所示，为整体结构图，此胶轮梭车是以煤矿巷道内的屏敝式电缆为动力 来源，以液压传动驱动整车行走转向，刮板链输送完成作业功能。整车由前后两部分组成，由卸料部l、受料部2组成一完整的整车结构，在受料 部2两侧对称设置行走前轮3、 4、后轮5、 6,在受料部上部设置驾驶室7、收放缆 机构、行走电控箱23、油箱24、水箱27、油泵电机25、水冷电机28，受料部底部 设置连杆式转向架；卸料部1上设置主电控箱21、刮板电机12、刮板减速器13。在受料部2、卸料部1的中间为槽状刮板输送机构42，并由刮板链轮轴14、刮 板16、刮板张紧轮17、刮板链15、槽板94组成刮板输送机构，并由刮板电机12、 刮板减速器13传动动力，刮板张紧轮17、刮板张紧油缸43、 44调整刮板链15的张 力松紧。行走机构的前轮3、 4、后轮5、 6为实心充填轮胎，以适应井下恶劣环境作业。 驾驶室7的升降棚65可视巷道高低需要进行调整，升降棚65内设有椅座11、仪表盘9、方向盘8、操纵盘IO，通过管路与主电控箱21、行走电控箱23、液压机构、行走转向机构联接。各操纵部位要灵活自如，机械、电路、液压、水冷却管路要分开，信号显示要准确、明亮。连杆式转向机构是梭车的核心，四轮同时驱动转向，转向半径11=7.5米，可适应 煤矿井下狭窄的作业空间。收放电缆机构由巻缆架18、排缆架19、顺缆架20组成，可视井下作业距离调整 收放缆长度，自动收放，方便安全。 图3、 4、 5所示，为受料部机架2结构图，架体51为焊接结构，要强度好，耐 撞击，其上的巻缆座69、排缆座72、驾驶座70、转向缸座102、 103、前载板59、 60、大补板67、 68、后载板61、 62、防撞板56要强度好，硬度高，工艺孔47、 48、 85、 86是维修拆卸零部件使用。图6、 7、 8所示，为卸料部机架l结构图，为焊接结构，立板81、 82、邦板87、 88、联接板91、 92、槽板94要强度好，耐撞击，减速器座84、主电控箱座93、刮 板电机座83要强度好，硬度高。图9所示，为连杆式行走转向机构图，转向机构以同步轴105为中心，通过转向 块108、 109、横拉杆106、 107、纵拉杆37、 38、转向油缸35、 36组成纵横连接结 构，通过长传动轴49、 50与轮边减速器111、 112、 113、 114联接，轮边减速器113、 114通过短传动轴33、 34与行走减速器39、 40、行走电机31、 32组成一完整的传动 链，驱动前轮3、 4、后轮5、 6前行后退、左右转向，完成行走转向动作，转向半径 小，为R-7.5米。连杆式转向机构各部互相牵拉，协调动作一致，行走机构配合联动，形成转向、 行走整体，转向、变向、行走迅速、自如。图10所示，为液压机构图，手摇泵121泵出油液后经过滤器过滤，通过液压管 120联接各操纵阀组、各控制阀、提升油缸128、转向油缸126、 127、液压马达143、 蓄能器133、压力表140、 141、 142，并联接驾驶室7内各控制阀，各油路要畅通， 联接关系要正确。图11所示，为电控电路图，由各分电路组成整体电路，使用电压为1140V,导 线为屏蔽电缆，以适应煤矿井下恶劣环境作业，主电控箱21、行走电控箱23内要保 持洁净，各分电路联接关系要正确，并协调一致。
权利要求
1、一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于本发明主要结构由卸料部、受料部、驾驶室、行走机构、转向机构、收放缆机构、刮板链输送机构、液压机构、电控机构、减速器、电机组成；卸料部(1)的后部为受料部(2)，在卸料部(1)、受料部(2)的中间为刮板输送机构(42)，在受料部(2)的下部对称设有前轮(3、4)、后轮(5、6)，在前轮(3、4)之间设有过桥(80)；在前轮(3)的前部设有驾驶室(7)、蓄能器(26)，前轮(3)、后轮(5)之间设有油泵电机(25)、液压泵(46)、油箱(24)，在驾驶室(7)前部设有刮板电机(12)、刮板减速器(13)；在后轮(5)的后部设有水箱(27)，在前轮(4)的前部设有卷缆架(18)、排缆架(19)、顺缆架(20)、主电控箱(21)；在后轮(6)的前部设有行走电控箱(23)、水冷电机(28)；后轮(5、6)、后部联接短传动轴(33、34)、行走减速器(39、40)、行走电机(31、32)，后轮(5、6)通过转向纵拉杆(37、38)、转向油缸(35、36)与前轮(3、4)联接；受料部(2)的后部为档板(95、96)；受料部(2)、卸料部(1)的中部由刮板输送机构(42)贯通，前部为刮板链轮轴(14)、后部为刮板张紧轮(17)，刮板张紧轮(17)通过张紧油缸(43、44)联接刮板链(15)、中间为刮板(16)；在驾驶室(7)的下部设有举升油缸(41)。
2、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的受 料部机架(2)，在架体(51)的中部为输送槽(64)，架体(51)的下部为底板(52)、 过桥口 (53)，后部两侧设有后轮法兰盘(54、 55)、行走电机座(75、 76)、两侧分 别布置转向油缸座(102、 103);架体(51)的左部为驾驶座(70)、蓄能器座(71)、 前载板(60)、大补板(68)、后载板(62);架体(51)的右部为巻缆座(69)、排缆 座(72)、前载板(59)、大补板(67)、后载板(61);架体(51)的左右上部设有工 艺口 (47、 48、 85、 86)、吊耳(79);架体(51)的前部设有牵引耳(78)、后部设 有防撞板(56)。
3、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于后述的卸 料部机架(1),架体两侧为立板(81、 82)，立板(81、 82)的上部为邦板(87、 88), 立板(81、 82)的下部设有通孔形轴孔(73、 74)，立板(81)的左部为刮板减速器 座(84)、刮板电机座(83),立板(82)的左部为主电控箱座(93)、联接板(91、 92)，在减速器座(84)上设有灯座(90)，在主控箱座(93)上设有灯座(89)，在 减速器座(84)的外部设有护板(77)，在邦板(87、 88)上设有观察窗(45、 63)， 在立板(81、 82)之间为槽板(94)。
4、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的行 走转向机构由前轮、后轮、行走电机、行走减速器、轮边减速器、同步轴、横拉杆、 纵拉杆、长、短传动轴、转向块、转向油缸组成；在同步轴(105)的左部联接转向 块(109)，转向块(109)联接转向油缸(35)、纵拉杆(37)，纵拉杆(37)联接轮 边减速器(111)、前轮(3)，前轮(3)通过长传动轴(49)联接轮边减速器(113)、 后轮(5)，同时联接短传动轴(33)、行走减速器(39)、行走电机(31);在同步轴(105)的右部联接转向块(110),转向块(110)联接转向油缸(36)、纵拉杆(38), 纵拉杆(38)联接轮边减速器(114)、后轮(6),同时联接短传动轴(34)、行走减 速器(40)、行走电机(32)，轮边减速器(114)同时联接长传动轴(50)，长传动轴(50)前部联接轮边减速器(112)、前轮(4)，前轮(3、 4)之间由横拉杆(106) 联接，后轮(5、 6)之间由横拉杆(107)联接。
5、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的液 压机构，双联泵(119)通过高压过滤器(136)联接充液阀(135)，并联接转向器(125)， 然后流入转向油缸(126、 127);另一路通过蓄能器(133)分流为行车制动、驻车制 动，驻车制动通过驻车制动阀(131)流入制动器(124)，行车制动通过行走急停阀(132)流入制动器(124)，制动器(124)同时联接制动阀(134);双联泵(139) 通过巻缆阀(145)、液压马达(143)、节流阀(144)流入卸料升降阀(130)、平衡 阀(129)、提升油缸(128);手摇泵(121)联接过滤器(122)，过滤器(122)联接 冷却器(123);压力表(140、 141、 142)显示控制提升油缸(128)、转向油缸(126、 127)及制动阀压力；液压机构整体由液压管(120)联接贯通。
6、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的刮 板输送机构(42)，由刮板电机(12)联接刮板减速器(13)，刮板减速器(13)联接 刮板链轮轴(14)、刮板链轮轴(14)联接刮板链(15)，刮板链(15)联接刮板(16)， 刮板链(15)同时联接后部的刮板张紧轮(17)，刮板张紧轮(17)由张紧油缸(43、 44)牵拉，刮板链轮轴(14)、刮板链(15)、刮板(16)、刮板张紧轮(17)上部为 输送槽(64)。
7、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的电 控电路，由隔离开关(DL1)、接触器单元(DL2、 DL3)、电流单元(DL4、 DL5)、主控 模块(DL6)、输入模块(DL7)、模拟量输入模块(DL8、 DL9、 DLIO)、整流单元(DLll)、 接触器单元(DL12)、电容(DL13)、电抗器单元(DL14)、逆变单元(DL15、 DL16)、 主控模块(DL17)、电机(MT1、 MT2、 MT3、 MT4、 MT5)、保险(FU1、 FU2、 FU3、 FU4、 FU5)、前灯(LT1、 LT2、 LT3、 LT4、 LT5)、蜂鸣器(FP1)、传感器(SC1、 SC2、 SC3、 SC4、 SC5)组成整体电路，各分电路之间由导线联接，使用电压1140V。
8、 根据权利要求1所述的一种短壁采煤无轨胶轮梭车，其特征在于所述的连 杆式转向机构的转向半径为R=7. 5米。
全文摘要
本发明涉及一种短壁采煤无轨胶轮梭车，主要结构由受料部、卸料部、驾驶机构、刮板输送机构、行走机构、转向机构、电缆收放机构、液压传动机构、电气控制机构组成，采用机电一体化防爆设计，使用连杆式转向结构、行走变速结构、前后轮采用轮边减速结构，高压电缆自动收放，整机转向半径小，转向半径为7.5米，转向、行走自如，解决了此类设备转向难、行走难的问题，刮板输送自动完成，此设备结构紧凑，安全可靠，适应在煤矿井下狭窄的恶劣环境作业，生产效率高，比现有设备可提高工效2-3倍，填补了我国此类设备的科研空白。
文档编号B60K17/00GK101108638SQ20071013925
公开日2008年1月23日 申请日期2007年8月20日 优先权日2007年8月20日
发明者林 候, 吴恒建, 旭 周, 唐会成, 扬 宋, 宋庭锋, 宋明江, 凯 常, 鹏 康, 张春英, 杨韬仁, 柳玉龙, 王步康, 博 石, 赵竹峰, 江 金, 政 闫, 闫金宝, 马阳利 申请人:煤炭科学研究总院太原研究院;煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司