专利名称：煤矿用防爆式电缆运输车的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下电缆运输设备的设计与制造领域，具体为一种煤矿用防爆式电缆运输车。
背景技术：
近年来，随着采掘综合机械化的快速发展，煤矿辅助运输机械化、现代化得到了普遍重视。国内大型煤矿已普遍采用无轨辅助运输，主要用于运输人员、矸石、小型设备及耗材上，大大提高了矿井生产能力，同时也降低了工人的劳动强度。但是，针对井下电缆的运输主要依靠人力，耗时耗力。目前电缆运输的现状是工人在地面上将原装电缆盘中的电缆缠放在普通材料自卸车，然后通过自卸车运输到井下，在缠放电缆盘环节耗掉了工人大量的时间、效率比较低、且劳动强度大。
目前，国内外有部分多功能车具有搬运电缆盘的功能，但主要用于短距离的运输，且结构复杂、故障率高、维修难度大、且价格昂贵，很难满足大型煤矿对电缆盘运输的需要。由于一些技术上的难题，尤其是要适应多种规格型号电缆盘的直接安装、多种规格型号电缆盘的自动收放速度与自动排缆速度的同步问题，目前专用的防爆式电缆运输车在国内外还是一项科研空白。
发明内容
本发明为了解决现有井下电缆运输主要依靠人力、效率低、劳动强度大等问题，提供一种煤矿用防爆式电缆运输车。本发明是采用如下技术方案实现的煤矿用防爆式电缆运输车，包括前机架、后机架、柴油发动机、铰接机构、左转向油缸、右转向油缸、举升卷缆机构、行走机构、液压机构、气压机构、操纵机构、电气机构、进排气机构，其中前机架通过铰接机构、左转向油缸、右转向油缸联接后机架，
所述前机架的中间内部为柴油发动机，柴油发动机后部联接液力变矩器，液力变矩器通过传动轴I联接变速箱，变速箱通过传动轴II联接驱动桥；前机架的前右部设置有驾驶室，驾驶室通过液压管路、气动管路、电路与液压机构、气压机构、行走机构、举升卷缆机构、电气机构联接；驱动桥设置于前机架的下部，驱动桥通过联接于前机架上的摆架联接左悬挂油缸、右悬挂油缸，左、右悬挂油缸分别通过对称设置于前机架上的左安装座、右安装座联接前机架；
所述后机架包含主梁、左横梁、右横梁，主梁上部对称设有举升臂左安装座、举升臂右安装座；左横梁的后部设有左后轮安装法兰，上部设有左机械自锁机构安装座、左举升油缸安装座；右横梁的后部设有右后轮安装法兰，上部设有右机械自锁机构安装座、右举升油缸安装座；
所述举升卷缆机构包含举升臂、左右对称安装于举升臂下方的左举升油缸、右举升油缸以及左机械自锁机构、右机械自锁机构，举升臂的左梁和右梁前端之间贯穿安装由驱动机构控制的电缆盘中间轴，两侧举升臂下部两侧依次设有后机架左连接座、后机架右连接座、左机械自锁机构联接座、右机械自锁机构联接座、左举升油缸联接座、右举升油缸联接座；举升臂安装于后机架左连接座、后机架右连接座与后机架的举升臂左安装座、举升臂右安装座之间，左举升油缸、右举升油缸安装于左举升油缸联接座、右举升油缸联接座与后机架的左举升油缸安装座、右举升油缸安装座之间，左机械自锁机构、右机械自锁机构安装于左机械自锁机构联接座、右机械自锁机构联接座与左后机架的左机械自锁机构安装座、右机械自锁机构安装座之间。上述左机械自锁机构、右机械自锁机构均可采用现有公知结构实现。所述摆架的前端上部为驱动桥压板，下部为驱动桥托板；驱动桥压板和驱动桥托板之间设有限位块；驱动桥压板上部对称设有左悬挂油缸安装座、右悬挂油缸安装座，左悬挂油缸、右悬挂油缸分别安装在前机架上的左安装座、右安装座与摆架的左悬挂油缸安装座、右悬挂油缸安装座之间；摆架中间设有横拉杆及横拉杆安装座II，前机架 的中间内部设有横拉杆安装座I，后部设有摆架安装座，横拉杆安装于横拉杆安装座II与前机架的横拉杆安装座I之间；摆架通过其后端的联接座、前机架后部的摆架安装座与前机架联接。摆架及左、右悬挂油缸一方面起到机架与驱动桥的连接作用，另一方面起到缓冲减震功能。所述电缆盘中间轴的驱动机构的结构包含安装于举升臂左梁上的减速器安装法兰、安装于右梁上的轴承架，减速器安装法兰与轴承架之间依次安装有减速器、手动离合器、电缆盘左固定装置、电缆盘轴套、电缆盘右固定装置及轴承，电缆盘中间轴安装于电缆盘左固定装置与电缆盘轴套之间。本发明针对我国大型煤矿的巷道条件和使用电缆的种类，设计了这种专用的防爆式电缆运输车，以柴油发动机为动力，由前机架、后机架、铰接机构、举升卷缆机构、行走机构等组成一个完整的整体车型，前机架上设有驾驶室，整体控制整车的各项功能和动作，可进行双向驾驶，同时柴油发动机、燃油箱、液压油箱、气罐总成、补水箱、废气处理箱、变矩器、变速箱、驱动桥、液压机构、气压机构保证了整车的正常运转，后机架上设有举升卷缆机构，举升卷缆机构由举升油缸、机械自锁机构、电缆盘中间轴及其控制机构完成电缆盘的安装与运输，铰接机构由左右转向油缸液压控制完成，该防爆式电缆运输车适合安装不同规格型号的电缆盘，且进行井下恶劣环境对电缆的运输工作，设计结构合理、承载力大、行走、转向、卷缆自如、安全、稳定、可靠，极适宜在煤矿井下对电缆盘的安装与运输，此设备也可用于其它矿种对电缆的搬运工作，使电缆运输车集液压、气动、举升、回转、搬运于一身，以适应煤矿对电缆的快速运输，使煤矿井下电缆的运输更加快捷，填补了国内外专用电缆运输车的空白，解决了多功能车运输井下电缆的局限性。
图I为整体结构主视 图2为整体结构俯视 图3为前机架主视 图4为前机架俯视 图5为前机架侧视 图6为摆架主视图；图7为摆架俯视 图8为后机架主视 图9为后机架俯视 图10为举升卷缆机构主视 图11为举升卷缆机构俯视 图12柴油发动机及周边布置主视 图13柴油发动机及周边布置俯视图；
图14液压机构 图15气压机构 图中I-前机架，2-铰接机构，3-左转向油缸，4-右转向油缸，5-后机架，6-柴油发动机，7-液力变矩器，8-传动轴I，9-变速箱，10-传动轴II，11-驱动桥，12-补水箱，13-液压油箱，14-储气罐总成，15-散热器，16-防护栅栏，17-前灯，18-前灯，19-燃油箱，20-驾驶室，21-防护顶板，22-摆架，23-左悬挂油缸，24-右悬挂油缸，25-左安装座，26-右安装座，27-摆架安装座，28-灭火器，29-灭火器，30-举升臂，31-左机械自锁机构，32-右机械自锁机构，33-左举升油缸，34-右举升油缸，35-防爆警示灯，36-防爆警示灯，37-液压马达，38-制动器，39-减速器，40-电缆盘中间轴，41-电缆盘右固定装置，42-电缆盘，43-后灯，44-后灯，45-后轮，46-后轮，47-发动机安装座，48-废气处理箱安装座，49-补水箱安装孔，50-灭火器安装孔，51-转向油缸安装座，52-座椅，53-行车制动阀，54-油门踏板阀，55-方向盘，56-座椅，57-行车制动阀，58-油门踏板阀，59-液压油箱安装孔，60-灭火器安装孔，61-转向油缸安装座，62-变速箱安装座，63-拖车钩，64-拖车钩，65-横拉杆安装座I，66-左悬挂油缸安装座，67-右悬挂油缸安装座，68-横拉杆安装座II，69-横拉杆，70-联接座，71-驱动桥压板，72-驱动桥托板，73-限位块，74-主梁，75-举升臂左安装座，76-举升臂右安装座，77-左横梁，78-左后轮安装法兰，79-左机械自锁机构安装座，80-左举升油缸安装座，81-右横梁，82-右后轮安装法兰，83-右机械自锁机构安装座，84-右举升油缸安装座，85-防爆警示灯安装座，86-防爆警示灯安装座，87-后机架左连接座，88-后机架右连接座，89-左机械自锁机构联接座，90-右机械自锁机构联接座，91-左举升油缸联接座，92-右举升油缸联接座，93-减速器安装法兰，94-轴承架，95-手动离合器，96-电缆盘左固定装置，97-电缆盘轴套，98-轴承，99-上水管，100-下水管，101-膨胀箱，102-废气处理箱，103-排气系统，104-空气滤清器，105-进气系统，106-胶管，107-液压泵组件，108-主阀组，109-优先阀，110-转向器组件，111-充液阀组件，112-制动蓄能器，113-梭阀，114-梭阀，115-前桥行车制动器，116-阀组，117-后轮行车制动器，118-制动蓄能器，119-前桥驻车制动器，120-手动泵，121-悬挂缸阀组，122-手动比例换向阀，123-平衡阀，124-平衡阀，125-充气装置总成，126-球阀总成，127-过滤器总成，128-开关阀组，129-控制阀组，130-过载阀组，131-启动阀组，132-气马达，133-延迟阀，134-Y型过滤器，135-电磁阀组，136-水位控制阀组，137-表面温度控制器，138-断气油缸总成，139-尾气控制器，140-水温控制器，141-风门气缸总成，142-雨刮开关阀组，143-雨刮，144-紧急制动阀组，145-喇叭阀组，146-喇叭，147-换档阀，148-换档总成，149-换向阀，150-换向总成，151-单气控阀，152-单气控阀，153-梭阀，154-油门气缸总成。
具体实施例方式一种煤矿用防爆式电缆运输车，如图1、2所示，包括前机架I、后机架5、铰接机构
2、左转向油缸3、右转向油缸4、举升卷缆机构、行走机构、液压机构、气压机构、操纵机构、电气机构、进排气机构，其中前机架通过铰接机构、左转向油缸、右转向油缸联接后机架，前、后轮完成行走转向功能，其轮胎均为实心轮胎，以适应井下恶劣环境作业；
如图3、4、5所示，为前机架结构示意图，整体采用焊接结构，前机架的中间内部设有发动机安装座47及柴油发动机6，为防爆柴油发动机，进排气机构以及电器元部件都具有防爆功能，柴油发动机后部联接液力变矩器7，液力变矩器通过传动轴I 8联接变速箱9，变速箱通过传动轴II 10联接驱动桥11，前机架左部从前到后依次设有废气处理箱安装座48、补水箱安装孔49、灭火器安装孔50、转向油缸安装座51 ;右前部设有驾驶室20，驾驶室20的前部为座椅52，前下部为行车制动阀53、油门踏板阀54，中间为方向盘55，后部为座椅56，后下部为行车制动阀57、油门踏板阀58 ;驾驶室20的后部依次为液压油箱安装孔59、灭火 器安装孔60、转向油缸安装座61 ;驾驶室20通过液压管路、气动管路、电路与液压机构、气压机构、行走机构、举升卷缆机构、电气机构联接，驾驶室20的顶部设有防护顶板21 ;柴油发动机6、液力变矩器7的左后部为补水箱12、右后部为液压油箱13 ;补水箱12、液压油箱13的后部为储气罐总成14 ;柴油发动机6的前部为散热器15,散热器15的前部设置有防护栅栏16 ;前机架I的前部左右对称设置有前灯17、18 ;前机架I的前左部为燃油箱19 ;驱动桥11设置于前机架I的下部，驱动桥11通过联接于前机架上的摆架22联接左悬挂油缸23、右悬挂油缸24，左、右悬挂油缸分别通过对称设置于前机架上的左安装座25、右安装座26联接前机架I ;前机架I的后部左右设置有灭火器28、29 ;
如图8、9所示，后机架整体是焊接结构，中间为U型槽，包含主梁74、左横梁77、右横梁81，主梁74上部对称设有举升臂左安装座75、举升臂右安装座76 ;左横梁77的后部设有左后轮安装法兰78，上部设有左机械自锁机构安装座79、左举升油缸安装座80 ;右横梁81的后部设有右后轮安装法兰82，上部设有右机械自锁机构安装座83、右举升油缸安装座84 ；后机架5的后部设有后灯43、44 ;后机架5的下部联接后轮45、46。如图10、11所示，所述举升卷缆机构包含举升臂30、左右对称安装于举升臂下方的左举升油缸33、右举升油缸34以及左机械自锁机构31、右机械自锁机构32，举升臂是举升卷缆机构的主体，是承载联接件，要强度好，硬度高，要用合金结构钢制作，举升臂30上部分的前部设置有防爆警示灯35、36，举升臂30的后部分联接液压马达37、制动器38 ;举升臂的左梁和右梁前端之间贯穿安装由驱动机构控制的电缆盘中间轴40，两侧举升臂下部两侧依次设有后机架左连接座87、后机架右连接座88、左机械自锁机构联接座89、右机械自锁机构联接座90、左举升油缸联接座91、右举升油缸联接座92 ;举升臂安装于后机架左连接座87、后机架右连接座88与后机架的举升臂左安装座75、举升臂右安装座76之间，左举升油缸33、右举升油缸34安装于左举升油缸联接座91、右举升油缸联接座92与后机架的左举升油缸安装座80、右举升油缸安装座84之间，左机械自锁机构31、右机械自锁机构32安装于左机械自锁机构联接座89、右机械自锁机构联接座90与左后机架的左机械自锁机构安装座79、右机械自锁机构安装座83之间。上述电缆盘中间轴40的驱动机构的结构至少可为包含安装于举升臂30左梁上的减速器安装法兰93、安装于右梁上的轴承架94，减速器安装法兰93与轴承架94之间依次安装有与液压马达输出端连接的减速器39、手动离合器95、电缆盘左固定装置96、电缆盘轴套97、电缆盘右固定装置41及轴承98，电缆盘中间轴安装于电缆盘左固定装置96与电缆盘轴套97之间。电缆盘中间轴40两端部、电缆盘左固定装置96、电缆盘右固定装置41均采用正方形结构，电缆盘左固定装置96与电缆盘右固定装置41分别与电缆盘中间轴40的左右端部连接，起到固定的作用。自动收放电缆功能需要自动收放电缆时，使手动离合器95与减速器39之间处于闭合状态，操纵手动比例换向阀122，使液压泵组件107输出动力到液压马达37，从而带动电缆盘中间轴40的转动，进而带动电缆盘内电缆的收放。手动收放电缆功能需要手动收放电缆时，使手动离合器95与减速器39处于断开状态，采用人力进行电缆盘中电缆的收放，实现了手动收放电缆功能。如图6、7所示，摆架整体是焊接结构，摆架22的前端上部为驱动桥压板71，下部为驱动桥托板72 ;驱动桥压板71和驱动桥托板72之间设有限位块73 ;驱动桥压板71上部对称设有左悬挂油缸安装座66、右悬挂油缸安装座67，左悬挂油缸23、右悬挂油缸24分别安装在前机架上的左安装座25、右安装座26与摆架的左悬挂油缸安装座66、右悬挂油缸安装 座67之间；摆架22中间设有横拉杆69及横拉杆安装座II 68，前机架I的中间内部设有横拉杆安装座I 65，后部设有摆架安装座27，横拉杆69安装于横拉杆安装座II 68与前机架I的横拉杆安装座I 65之间；摆架通过其后端的联接座70、前机架I后部的摆架安装座27与前机架联接。摆架及左、右悬挂油缸一方面起到机架与驱动桥的连接作用，另一方面起到缓冲减震功能。如图12、13所示，柴油发动机6的周边布置，在柴油发动机6的正前方为散热器15，柴油发动机6与散热器15之间通过上水管99和下水管100联接；前上部为膨胀箱101 ；左前方为燃油箱19，柴油发动机6与燃油箱19之间通过输油管和回油管联接；左后方为废气处理箱102，柴油发动机6与废气处理箱102之间通过排气系统103联接；右边为空气滤清器104，空气滤清器104与柴油发动机6之间用进气系统105联接；后部为补水箱12，补水箱12与废气处理箱102之间通过胶管106联接。如图14所示，液压机构由各组件组成，液压泵组件107从液压油箱13吸入液压油，然后经主阀组108进入优先阀109，优先阀109的一路通过管路联接转向器组件110，转向油缸3、4 ;优先阀109的另一路通过管路联接充液阀组件111 ;充液阀组件111的第一路通过管路联接制动蓄能器112、行车制动阀53、行车制动阀57、梭阀113、梭阀114、前桥行车制动器115、阀组116、后轮行车制动器117 ;充液阀组件111的第二路通过管路联接制动蓄能器118、行车制动阀53、行车制动阀57、梭阀113、梭阀114、前桥行车制动器115、阀组116、后轮行车制动器117 ;充液阀组件111的第三路通过管路联接手动比例换向阀122 ;手动比例换向阀122的一路通过管路联接平衡阀123、举升油缸33、34 ;手动比例换向阀122的另一路通过平衡阀124、液压马达37 ;制动蓄能器112的另一路通过管路联接阀组116、前桥驻车制动器119、手动泵120 ;制动蓄能器118的另一路通过管路联接悬挂缸阀组121、左右悬挂油缸23、24。如图15所示，气压机构由各组件组成，充气装置总成125、储气罐总成14的空气做气动动力，通过驾驶室20控制各部分气动功能,气压由气压表显不,气压机构与整体各控制机构联接，各气路管路要畅通、运行正常。具体连接结构为，充气装置总成125联接储气罐总成14 ;储气罐总成14联接球阀总成126 ;球阀总成126 —路联接过滤器总成127、开关阀组128，另一路联接Y型过滤器134、延迟阀133、气马达132、启动阀组131、控制阀组129 ；开关阀组128第一路联接控制阀组129、过载阀组130、电磁阀组135、水位控制阀组136、表面温度控制器137、断气油缸总成138、尾气控制器139、水温控制器140、风门气缸总成141 ；开关阀组128的第二路联接雨刮开关阀组142、雨刮143 ;开关阀组128的第三路联接紧急制动阀组144 ;开关阀组128的第四路联接喇叭阀组145、喇叭146 ;开关阀组128的第五路联接换档阀147、换档总成148 ;开关阀组128的第六路联接换向阀149、换向总成150 ;开关 阀组128的第七路联接二位三通单气控阀151、152、油门踏板阀54、58、梭阀153、油门气缸总成154。
权利要求
1.一种煤矿用防爆式电缆运输车，其特征是包括前机架(I)、后机架(5)、铰接机构(2 )、左转向油缸(3)、右转向油缸(4)、举升卷缆机构、行走机构、液压机构、气压机构、操纵机构、电气机构、进排气机构，其中前机架通过铰接机构、左转向油缸、右转向油缸联接后机架， 所述前机架的中间内部为柴油发动机(6)，柴油发动机后部联接液力变矩器(7)，液力变矩器通过传动轴I (8)联接变速箱(9)，变速箱通过传动轴II (10)联接驱动桥(11);前机架(I)的前右部设置有驾驶室(20)，驾驶室通过液压管路、气动管路、电路与液压机构、气压机构、行走机构、举升卷缆机构、电气机构联接；驱动桥设置于前机架的下部，驱动桥通过联接于前机架上的摆架(22)联接左悬挂油缸(23)、右悬挂油缸(24)，左、右悬挂油缸分别通过对称设置于前机架上的左安装座(25)、右安装座(26)联接前机架； 所述后机架包含主梁(74)、左横梁(77)、右横梁(81)，主梁上部对称设有举升臂左安装座(75)、举升臂右安装座(76);左横梁的后部设有左后轮安装法兰(78)，上部设有左机械自锁机构安装座(79)、左举升油缸安装座(80);右横梁的后部设有右后轮安装法兰(82),上部设有右机械自锁机构安装座(83)、右举升油缸安装座(84); 所述举升卷缆机构包含举升臂(30)、左右对称安装于举升臂下方的左举升油缸(33)、右举升油缸(34)以及左机械自锁机构(31)、右机械自锁机构(32 )，举升臂的左梁和右梁前端之间贯穿安装由驱动机构控制的电缆盘中间轴(40)，两侧举升臂下部两侧依次设有后机架左连接座(87)、后机架右连接座(88)、左机械自锁机构联接座(89)、右机械自锁机构联接座(90)、左举升油缸联接座(91)、右举升油缸联接座(92);举升臂安装于后机架左连接座(87)、后机架右连接座(88)与后机架的举升臂左安装座(75)、举升臂右安装座(76)之间，左举升油缸(33)、右举升油缸(34)安装于左举升油缸联接座(91)、右举升油缸联接座(92)与后机架的左举升油缸安装座(80)、右举升油缸安装座(84)之间，左机械自锁机构(31)、右机械自锁机构(32)安装于左机械自锁机构联接座(89)、右机械自锁机构联接座(90)与左后机架的左机械自锁机构安装座(79)、右机械自锁机构安装座(83)之间。
2.根据权利要求I所述的煤矿用防爆式电缆运输车，其特征是所述摆架(22)的前端上部为驱动桥压板(71)，下部为驱动桥托板(72);驱动桥压板和驱动桥托板之间设有限位块(73);驱动桥压板上部对称设有左悬挂油缸安装座(66)、右悬挂油缸安装座(67)，左悬挂油缸(23)、右悬挂油缸(24)分别安装在前机架上的左安装座(25)、右安装座(26)与摆架的左悬挂油缸安装座(66)、右悬挂油缸安装座(67)之间；摆架(22)中间设有横拉杆(69)及横拉杆安装座II (68)，前机架(I)的中间内部设有横拉杆安装座I (65)，后部设有摆架安装座(27)，横拉杆(69)安装于横拉杆安装座II (68)与前机架的横拉杆安装座I (65)之间；摆架通过其后端的联接座(70 )、前机架(I)后部的摆架安装座(27 )与前机架联接。
3.根据权利要求I所述的煤矿用防爆式电缆运输车，其特征是所述电缆盘中间轴(40)的驱动机构结构包含安装于举升臂(30)左梁上的减速器安装法兰(93)、安装于右梁上的轴承架(94)，减速器安装法兰与轴承架之间依次安装有减速器(39)、手动离合器(95)、电缆盘左固定装置(96)、电缆盘轴套(97)、电缆盘右固定装置(41)及轴承(98)，电缆盘中间轴安装于电缆盘左固定装置(96)与电缆盘轴套(97)之间。
全文摘要
本发明涉及煤矿井下电缆运输设备的设计与制造领域，具体为一种煤矿用防爆式电缆运输车，解决现有井下电缆运输主要依靠人力、效率低、劳动强度大等问题，包括前机架、后机架、铰接机构、举升卷缆机构、行走机构，前机架上设有驾驶室、柴油发动机、燃油箱、液压油箱、气罐总成、补水箱、废气处理箱、变矩器、变速箱、驱动桥、液压机构、气压机构，保证了整车的正常运转，后机架上设有举升卷缆机构，完成电缆盘的安装与运输，适合安装不同规格型号的电缆盘，且进行井下恶劣环境对电缆的运输工作，设计结构合理、承载力大、行走、转向、卷缆自如、安全、稳定、可靠，极适宜在煤矿井下对电缆盘的安装与运输。
文档编号B60P1/00GK102963288SQ20121042727
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者陈永峰, 杨振声, 郭培燕, 马建民, 王连柱, 赵瑞萍, 王帆, 王斌, 任志勇, 谢龙, 王庆祥, 周锋涛, 王素慧 申请人:中国煤炭科工集团太原研究院, 山西天地煤机装备有限公司