一种综采工作面末采清煤设备的制作方法

本技术涉及煤矿综采辅助设备，更具体地说，它涉及一种综采工作面末采清煤设备。

背景技术：

1、目前国内大部分综采工作面为长壁后退式回采工作面，末采阶段采煤机截割推进到回撤巷道时，大量煤垮落，工作面刮板输送机和垛式支架之间形成狭长的积煤空间，煤块清理完成之后才能进行支架拉架、挑梁、铺网和设备回撤。但是在巷道垛式支架影响下，采煤机已无法完成垮落煤的转运，目前一般通过人工将煤块转运至工作面刮板输送机上，需要从其他区队抽调大量人员使用铁锹、镐头进行清理，工作量、劳动强度大，甚至有时需要上百人同时清理6-8h，在这期间多名工作人员在复杂的巷道工作环境中近距离工作，人与工具频繁交叉作业，容易伤到作业人员、安全隐患大，作业效率较低。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种综采工作面末采清煤设备，能够解决现有技术中末采人工清煤存在的人工劳动强度大、清理效率低、安全隐患大的技术问题。

2、本实用新型提供了如下技术方案：一种综采工作面末采清煤设备，主要由清煤装置、机身和履带式行走底盘构成，机身设置在履带式行走底盘上侧，机身包括承载平台、电控柜、液压油箱、电机泵组和控制模块，电控柜、液压油箱、电机泵组沿机身长度方向前后排列在承载平台上；清煤装置位于机身前侧，包括铲斗和设在铲斗内部的清煤刮板输送机，清煤刮板输送机上下倾斜设置，清煤刮板输送机下端位于铲斗内部、上端伸至工作面刮板输送机上方，用于将铲斗中煤块运输至工作面刮板输送机上，铲斗后端与承载平台转动连接，铲斗与承载平台之间设置有铲斗升降油缸，铲斗升降油缸的两端分别与铲斗、承载平台铰接，控制模块包括plc控制器、控制面板和电比例控制阀，plc控制器分别与控制面板、电比例控制阀、电机泵组连接；

3、履带式行走底盘由行走马达驱动，清煤刮板输送机由输送马达驱动，电控柜由外部电缆供电并与电机泵组连接，液压油箱用于向电机泵组供给液压油，电机泵组通过高压油管向行走马达、输送马达、铲斗升降油缸提供液压动力，电比例控制阀设置在高压油管上，plc控制器控制电比例控制阀调节各高压油管的流量比例与流向。

4、有益效果：本综采工作面末采清煤设备具有以下优点：

5、1)机身上的内置模块(液压油箱、电机泵组、电控柜)呈前后排列分布在承载平台上，使机身呈现窄身的效果，可将机身宽度控制在

6、700-950mm，在狭窄的积煤空间内行走、转向灵活方便，通过性更好；

7、2)通过外部电缆向电机柜供电，液压油箱用于向电机泵组供给液压油，plc控制器控制电机泵组向行走马达、输送马达、铲斗升降油缸提供液压动力，plc控制器控制电比例控制阀调节各高压油管的流量比例与流向，独立配备液压动力系而不需要借助采煤机或者工作面刮板输送机的液压动力，仅需连接电缆就能驱动各个执行元件(输送马达、行走马达、铲斗升降油缸)动作，避免机身拖动多根液压管路导致通过不便的问题，能够为各个执行元件动作提供充足的液压动力；

8、3)清煤作业时，铲斗铲起煤块并将煤块集中在其内部，清煤刮板输送机将煤块输送至工作面刮板输送机进行卸载，集装煤、转运作业于一体，随集随运随卸，清煤作业十分高效；控制铲斗升降油缸能够使铲斗上下摆动，灵活适应底板不平的情况并调整铲煤深度；使用本实用新型代替人工作业，能够高效、迅速、更彻底的代替人工进行末采清煤工作，降低人工劳动强度、保障人员人身安全。

9、进一步的，综采工作面末采清煤设备还包括与plc控制器无线连接的遥控器。

10、有益效果：操作人员既能够通过控制面板、电比例控制阀本地控制各执行元件的动作，还可以使用遥控器实现遥控功能，功能全面，有利于保证人员安全。

11、进一步的，电机泵组采用负载敏感柱塞泵。

12、有益效果：负载敏感柱塞泵可根据负载需要调节泵排量、达到节能目的。

13、进一步的，承载平台上设有拖缆架，拖缆架包括支撑杆和拖缆臂，支撑杆下端转动装配在承载平台并设置用于将支撑杆保持在一定转动角度的锁止结构，拖缆臂沿支撑杆上端横向向外悬伸，拖缆臂的悬伸端设有电缆吊环。

14、有益效果：拖缆架可根据使用环境和需求进行灵活旋转并可通过锁止结构保持在一定转动角度。

15、进一步的，壳上设置与plc控制器连接的瓦斯传感器。

16、有益效果：plc控制器通过瓦斯传感器实时检测周围瓦斯含量，实现瓦斯超标预警功能。

17、进一步的，综采工作面末采清煤设备还包括行走马达压力传感器和输送马达压力传感器，行走马达压力传感器安装在行走马达压力检测口上，输送马达压力传感器安装在输送机马达压力检测口上，行走马达压力传感器和输送马达压力传感器均与plc控制器连接。

18、有益效果：当压力传感器监测到行走马达或输送马达压力升高至某一设定上限值后，通常认为阻力过大、履带式行走底盘走不动或者刮板输送机运转负载过大，plc控制器通过控制电机泵组改变排量、降低压力，或者控制电比例控制阀改变马达供液方向，保护清煤刮板输送机或履带式行走底盘不受损坏，具体的，清煤刮板输送机或履带式行走底盘可能会降速甚至后退，此功能主要是为了避免大块煤导致铲斗损坏或者清煤刮板输送机被压死，达到设备保护的目的。

19、进一步的，机身还包括罩在电控柜、液压油箱、电机泵组和控制模块外侧的罩壳。

20、有益效果：罩壳起到保护机身内部模块的作用，防止煤块砸坏内置模块。

21、进一步的，机身还包括位于承载平台上的风冷散热器，用于给液压油箱的液压油散热。

22、有益效果：风冷散热器保证液压油能够良好散热，提高设备可靠性。

技术特征：

1.一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，主要由清煤装置、机身和履带式行走底盘构成，机身设置在履带式行走底盘上侧，机身包括承载平台、电控柜、液压油箱、电机泵组和控制模块，电控柜、液压油箱、电机泵组沿机身长度方向前后排列在承载平台上；清煤装置位于机身前侧，包括铲斗和设在铲斗内部的清煤刮板输送机，清煤刮板输送机上下倾斜设置，清煤刮板输送机下端位于铲斗内部、上端伸至工作面刮板输送机上方，用于将铲斗中煤块运输至工作面刮板输送机上，铲斗后端与承载平台转动连接，铲斗与承载平台之间设置有铲斗升降油缸，铲斗升降油缸的两端分别与铲斗、承载平台铰接，控制模块包括plc控制器、控制面板和电比例控制阀，plc控制器分别与控制面板、电比例控制阀、电机泵组连接；

2.如权利要求1所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，还包括与plc控制器无线连接的遥控器。

3.如权利要求1所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，电机泵组采用负载敏感柱塞泵。

4.如权利要求1或2或3所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，承载平台上设有拖缆架，拖缆架包括支撑杆和拖缆臂，支撑杆下端转动装配在承载平台并设置用于将支撑杆保持在一定转动角度的锁止结构，拖缆臂沿支撑杆上端横向向外悬伸，拖缆臂的悬伸端设有电缆吊环。

5.如权利要求1或2或3所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，罩壳上设置与plc控制器连接的瓦斯传感器。

6.如权利要求1或2或3所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，还包括行走马达压力传感器和输送马达压力传感器，行走马达压力传感器安装在行走马达压力检测口上，输送马达压力传感器安装在输送机马达压力检测口上，行走马达压力传感器和输送马达压力传感器均与plc控制器连接。

7.如权利要求6所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，机身还包括罩在电控柜、液压油箱、电机泵组和控制模块外侧的罩壳。

8.如权利要求6所述的一种综采工作面末采清煤设备，其特征是，机身还包括位于承载平台上的风冷散热器，用于给液压油箱的液压油散热。

技术总结
本技术涉及一种综采工作面末采清煤设备，主要由清煤装置、机身和履带式行走底盘构成，电控柜、液压油箱、电机泵组沿机身长度方向前后排列在承载平台上；清煤装置包括铲斗和清煤刮板输送机，清煤刮板输送机上下倾斜设置，清煤刮板输送机下端位于铲斗内部、上端伸至工作面刮板输送机上方，铲斗后端与承载平台转动连接，铲斗与承载平台之间设置有铲斗升降油缸，控制模块包括PLC控制器、控制面板和电比例控制阀，电控柜由外部电缆供电，电控柜通过电机泵组向行走马达、输送马达、铲斗升降油缸提供液压动力。本技术机身较窄，行动灵活、通过性好，清煤过程中集铲煤、运煤、卸煤于一体，实现机械化高效铲煤，降低人工劳动强度与操作风险。

技术研发人员：杨文明,王龙,黄圣英,李帅,赵福贵,李晓杰,储将,王建军,李宗杰
受保护的技术使用者：郑州煤矿机械集团股份有限公司
技术研发日：20230329
技术公布日：2024/1/15