专利名称：一种采煤设备及其破碎机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿工设备技术领域，特别涉及一种用于采煤设备的破碎机构。本 实用新型还涉及一种包括上述破碎机构的采煤设备。
背景技术：
随着我国经济建设的快速发展，煤炭工业不断朝着机械化、自动化的方向发展，综 合机械化采煤设备越来越广泛地应用于各种地质条件的煤炭生产之中。在综合机械化采煤的过程中，由于煤层硬度及煤层结构的复杂性，煤壁经常会出 现“片帮”的现象，也就是煤壁在矿山压力的作用下，产生变形、破坏乃至脱落的现象，“片 帮”产生的煤岩会积聚在刮板机上，当落在采煤设备的刮板输送机构上的煤岩体积过大时， 煤岩的体积大于下部过煤口的开口面积，煤岩会堵塞采煤机的下部过煤口，导致采煤设备 由于无法正常行走而影响工作效率，此时，需要将大块的煤岩破碎成碎块或者粉末，令其顺 利落入过煤口中，消除大块煤岩对采煤设备的影响，保证采煤设备的工作效率。目前一般采用破碎机构将煤岩破碎。一种典型的用于采矿作业中的破碎机构包括 破碎头，该破碎头在动力部件的作用下做旋转运动，并通过其在煤岩上的旋转切割运动，实 现将煤岩破碎的目的。但是，由于该种破碎机构在工作过程中破碎头是旋转运动的，破碎头 外周的离心力会传递给其切割下的煤岩，导致煤岩飞出，影响周围工作人员的安全；同时， 旋转破碎头切下的煤岩多为粉末状，这些质量很轻的粉末更容易在离心力和外界风力的作 用下飞出，并漂浮在巷道的空气中，影响巷道的工作环境和工作人员的身体健康；并且，破 碎头在不断的旋转运动中，容易产生疲劳工作，导致破碎机构的使用寿命较短，工作可靠性 较低。因此，如何避免破碎机构在工作过程中造成的煤岩飞出，保证巷道中工作人员的 人身安全，同时提高巷道的空气质量，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于采煤设备的破碎机构，其在工作过程中能够避 免煤岩的飞出，保证了巷道中工作人员的人身安全，并且提高了巷道中的空气质量。本实用 新型的另一目的是提供一种包括上述破碎机构的采煤设备。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于采煤设备的破碎机构，包括主体 部、安装于所述主体部的动力部件，和由所述动力部件驱动的工作部件，所述动力部件为液 压缸，所述工作部件安装于所述液压缸的端部，所述液压缸驱动所述工作部件沿其轴向伸 出或者缩回。优选地，所述液压缸包括通过密封塞分隔的注油腔和蓄能腔，所述注油腔可选择 地与高压油源或者泄油口连通；所述注油腔中设有活塞，所述活塞的一端固定于所述密封 塞，其另一端位于所述注油腔的腔体之外且与所述工作部件连接；所述密封塞与所述活塞 沿所述液压缸的轴向往复运动。3[0009]优选地，还包括连接臂，所述连接臂的一端安装于所述液压缸的缸体，其另一端安 装于所述主体部。优选地，所述连接臂通过第一铰接轴铰接于所述主体部，且通过第五铰接轴铰接 于所述缸体，所述第一铰接轴和所述第五铰接轴均位于水平面上，且与所述工作部件的伸 缩方向相垂直；所述连接臂与所述主体部之间安装有第一油缸，所述第一油缸通过与所述 第一铰接轴平行的第二铰接轴与所述连接臂铰接。优选地，还包括铰接于所述连接臂与所述缸体之间的第二油缸，所述第二油缸的 一端通过第三铰接轴铰接于所述缸体，其另一端通过第四铰接轴铰接于所述连接臂；所述 第三铰接轴与所述第四铰接轴均平行于所述第一铰接轴。优选地，还包括安装于所述主体部底部的行走部件。本实用新型还提供一种采煤设备，包括行走装置、安装于所述行走装置上方的采 掘装置，以及安装于所述采掘装置的破碎机构，所述破碎机构为如上述任一项所述的破碎 机构。本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构，包括主体部、安装于主体部上的 动力部件，和由所述动力部件驱动的工作部件，动力部件驱动工作部件作往复直线运动；在 破碎机构的工作过程中，直线运动不会产生离心力，避免了造成破碎后的小块煤岩在破碎 时飞出，保证了巷道中工作人员的人身安全；同时，直线运动破碎的煤岩不会切割成粉末 状，从而避免了巷道中煤屑飞扬，提高了巷道中的空气质量。在一种优选的实施方式中，本实用新型所提供的液压缸包括通过密封塞分隔的注 油腔和蓄能腔，注油腔可选择地与高压油源连通；注油腔中设有活塞，活塞的一端固定于密 封塞，其另一端位于注油腔的腔体之外且与工作部件连接，密封塞与活塞沿液压缸的轴向 往复运动；这样，当工作部件处于伸出最长的极限位置时，高压油源与注油腔连通，此时，注 油腔中的油压高于蓄能腔中的油压，密封塞、活塞和工作部件向蓄能腔的方向运动，压缩蓄 能腔中的介质，蓄能腔储存能量；当工作部件运动至缩短最短的极限位置时，高压油源与注 油腔截止、泄油口与注油腔连通，此时，注油腔中的压力低于蓄能腔中的压力，密封塞、活塞 和工作部件迅速向远离蓄能腔的方向运动，工作部件迅速伸出，以实现工作部件通过类似 脉冲的伸出方式对煤岩进行破碎，冲击力较大，从而提高了破碎效果。在另一种优选的实施方式中，连接臂通过第一铰接轴安装于主体部，第一铰接轴 位于水平面上，且与工作部件的伸缩方向相垂直；连接臂与主体部之间安装有第一油缸，第 一油缸通过与第一铰接轴平行的第二铰接轴与连接臂铰接；这样，当第一油缸伸长时，连接 臂在第一油缸的驱动下绕第一铰接轴运动，实现连接臂在与工作部件的伸缩方向不同的方 向上运动，从而扩大了工作部件的作用范围，提高了破碎机构的使用性能。
图1为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第一种具体实施方式
的结构 示意图；图2为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第二种具体实施方式
的结构 示意图；图3为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第三种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第四种具体实施方式
的结构 示意图；图5为图4所示破碎机构侧视方向的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种用于采煤设备的破碎机构，其在工作过程中能够避 免煤岩的飞出，保证了巷道中工作人员的人身安全，并且提高了巷道中的空气质量。本实用 新型的另一核心是提供一种包括上述破碎机构的采矿设备。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第一种具体实施 方式的结构示意图。在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构，包括主 体部1、动力部件和工作部件2，其中主体部1固定安装于采煤设备的适当位置上，主体部1 上安装有动力部件，动力部件驱动工作部件2运动，工作部件2具有预定的轴向长度，且在 动力部件的驱动下作往复直线运动。上述工作部件2的轴向长度应根据实际的工作要求设定，其轴向长度与实际工作 中需要破碎的煤块的大小、工作部件2的强度等诸多因素油管，工作部件2的轴向长度的具 体数值在此不做限定。本文中，工作部件2上最先与煤块接触的端部称为外端部，在工作部件2的外端部 上可以安装若干钉状破碎头，这些破碎头的与煤块接触处具有尖头，以便更好地切割煤块； 工作部件2的外端部上也不局限于设置有破碎头，也可以直接将工作部件2与煤块接触处 加工成尖头的结构。上述工作部件2在动力部件的驱动下作直线运动，是指，工作部件2可以在沿其自 身轴向的方向上直线运动，也可以在竖直平面上直线运动，也可以为其他任何能够实现煤 块破碎的方向上的直线运动；工作部件2的直线运动方向与动力部件的安装位置和动力部 件的具体形式有关，只要能够实现工作部件2的直线运动，动力部件的安装位置和形式在 此不做限定。动力部件可以为液压缸3，所述工作部件2安装于所述液压缸3的端部，液压缸3 驱动工作部件2沿其轴向伸出或者缩回。液压缸3的动力输出平稳，输出功率较大，且安装 较为方便，结构较为简单，使用成本较低。液压缸3可以包括注油腔和蓄能腔，且注油腔和蓄能腔通过密封塞分隔，注油腔 可选择地与高压油源或者泄油口连通，注油腔中设有活塞，活塞的一端固定于密封塞，其另 一端位于注油腔的腔体之外且与工作部件2连接，密封塞与活塞沿所述液压缸3的轴向往 复运动；这样，当工作部件2处于伸出最长的极限位置时，高压油源与注油腔连通，此时，注 油腔中的油压高于蓄能腔中的油压，密封塞、活塞和工作部件2向蓄能腔的方向运动，压缩 蓄能腔中的介质，蓄能腔储存能量；当工作部件2运动至缩短最短的极限位置时，高压油源 与注油腔截止、泄油口与注油腔连通，此时，注油腔中的压力低于蓄能腔中的压力，密封塞、活塞和工作部件2迅速向远离蓄能腔的方向运动，工作部件2迅速伸出，以实现工作部件2 通过类似脉冲的伸出方式对煤岩进行破碎，冲击力较大，从而提高了破碎效果。液压缸3的液压介质为乳化液。乳化液为煤矿巷道中较为常用的介质，液压缸3 采用乳化液作为其液压介质，取材方便，从而节约了工作成本。显然地，液压缸3的液压介 质也不局限于乳化液，其也可以为本领域中常规使用的其他介质，例如液压油等。上述蓄能腔中填充的压缩介质可以为氮气，由于氮气的压缩比较大，在工作部件 2伸出时，蓄能腔释放的能量较大，从而进一步提高了工作部件2的冲击、破碎能力，提高了 破碎效率。上述动力部件也不局限于液压缸3的形式，其也可以为本领域中常规使用的驱动 元件，例如电机等；只要能够实现驱动工作部件2的直线运动，动力部件的具体形式可以有 多种，且不应受到本实用新型具体实施方式
的限制。本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构，还可以包括行走部件7(示于图5 中)，该行走部件7安装于主体部1底部，从而实现自行运动，方便破碎机构工作地点的转 移；破碎机构也不局限于增加行走部件7，其也可以直接固定在采煤机上，通过采煤机的运 动，带动破碎机构的运动。上述行走部件7可以为行走轮，该行走轮通过电机8驱动，且与采煤机的刮板输送 机构的销轨轮相啮合，从而驱动破碎机构沿工作面运动；行走部件7也不局限于与上述销 轨轮相啮合，其也可以独自在采煤机的适当位置运动。在破碎机构的工作过程中，直线运动不会产生离心力，避免了造成破碎后的小块 煤岩在破碎时飞出，保证了巷道中工作人员的人身安全；同时，直线运动破碎的煤岩不会切 割成粉末状，从而避免了巷道中煤屑飞扬，提高了巷道中的空气质量。还可以对本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构进行进一步的改进。请参考图2，图2为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第二种具体实施 方式的结构示意图。在第二种具体实施方式
中，本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构还包括 连接臂4，该连接臂4的一端安装于液压缸3的缸体，其另一端安装于主体部1，以便增加液 压缸3与主体部1之间的距离，避免主体部1对工作部分的运动产生干涉，提高破碎机构的 工作性能；连接臂4与缸体和主体部1之间的安装方式可以为铰接，也可以为本领域中常规 使用的其他固定连接方式，例如焊接、螺栓连接等；连接臂4的形状和长度根据实际使用 情况确定，在此不做限定。连接臂4与主体部1之间可以安装有第一油缸61，此时，连接臂4通过第一铰接轴 51安装于主体部1，通过第五铰接轴55安装于缸体，第一铰接轴51和第五铰接轴55均位 于水平面上，且与所述工作部件2的伸缩方向相垂直，第一油缸61通过与第一铰接轴51平 行的第二铰接轴52与连接臂4铰接；这样，当第一油缸61伸长时，连接臂4在第一油缸61 的驱动下绕第一铰接轴51运动，实现连接臂4在与工作部件2的伸缩方向不同的方向上运 动，从而扩大了工作部件2的作用范围，提高了破碎机构的使用性能。需要指出的是，当连接臂4与主体部1之间安装有第一油缸61时，连接臂4与主 体部1之间，以及连接臂4与缸体之间均需要通过转动连接的方式连接，以便保证连接臂4 能够在第一油缸61的作用下相对于主体部1运动；而连接臂4与主体部1之间，以及连接间的转动连接方式并不局限于铰接的方式，也可以为本领域中常规使用的其 他转动连接方式，例如销连接等。请参考图3、图4和图5 ；图3为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第三 种具体实施方式
的结构示意图；图4为本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构第四种具体实施方式
的结构示意图；图5为图4所示破碎机构侧视方向的结构示意图。在第三种具体实施方式
中，本实用新型所提供用于采煤设备的破碎机构还可以包 括第二油缸62，该第二油缸62铰接于连接臂4与所述缸体之间，第二油缸62的一端通过第 三铰接轴53铰接于缸体，其另一端通过第四铰接轴M铰接于连接臂4，第三铰接轴53与 第四铰接轴M均平行于上述第一铰接轴51，此时，连接臂4通过第一铰接轴51安装于主 体部1，通过第五铰接轴55安装于缸体，第一铰接轴51和第五铰接轴55均位于水平面上， 且与所述工作部件2的伸缩方向相垂直；这样，当第二油缸62伸长时，液压缸3在第二油缸 62的驱动下绕第三铰接轴53运动，从而进一步扩大了工作部件2的作用范围，进一步提高 了破碎机构的使用性能。在第四种具体实施方式
中，本实用新型所提供的用于采煤设备的破碎机构既包括 第一油缸61，又包括第二油缸62，从而使得破碎机构既具有第二种具体实施方式
的优点， 又具有第三种具体实施方式
的优点。第四种具体实施方式
可以作为本实用新型所提供的用 于采煤设备的破碎机构的最优实施方式。本实用新型所提供的破碎机构还可以包括侧推油缸9，该侧推油缸9安装于主体 部1与连接臂4之间，且该侧推油缸9的伸缩方向与工作部件2的直线运动方向大体相同， 从而进一步扩大了工作部件2的工作范围。除了上述破碎机构，本实用新型还提供一种包括上述破碎机构的采煤设备，该采 煤设备的其他各部分结构请参考现有技术，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的一种采煤设备及其破碎机构进行了详细介绍。本文中 应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于 帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改 进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。权利要求1.一种用于采煤设备的破碎机构，包括主体部(1)、安装于所述主体部(1)的动力部 件，和由所述动力部件驱动的工作部件O)；其特征在于，所述动力部件为液压缸(3)，所述 工作部件(2)安装于所述液压缸(3)的端部，所述液压缸(3)驱动所述工作部件(2)沿其 轴向伸出或者缩回。
2.根据权利要求1所述的用于采煤设备的破碎机构，其特征在于，所述液压缸(3)包括 通过密封塞分隔的注油腔和蓄能腔，所述注油腔可选择地与高压油源或者泄油口连通；所 述注油腔中设有活塞，所述活塞的一端固定于所述密封塞，其另一端位于所述注油腔的腔 体之外且与所述工作部件( 连接；所述密封塞与所述活塞沿所述液压缸(3)的轴向往复 运动。
3.根据权利要求1或2任一项所述的用于采煤设备的破碎机构，其特征在于，还包括连 接臂G)，所述连接臂的一端安装于所述液压缸(3)的缸体，其另一端安装于所述主体 部⑴。
4.根据权利要求3所述的用于采煤设备的破碎机构，其特征在于，所述连接臂(4)通 过第一铰接轴(51)铰接于所述主体部(1)，且通过第五铰接轴(5 铰接于所述缸体，所述 第一铰接轴(51)和所述第五铰接轴(5 均位于水平面上，且与所述工作部件(2)的伸缩 方向相垂直；所述连接臂(4)与所述主体部(1)之间安装有第一油缸(61)，所述第一油缸 (61)通过与所述第一铰接轴(51)平行的第二铰接轴(5 与所述连接臂(4)铰接。
5.根据权利要求4所述的用于采煤设备的破碎机构，其特征在于，还包括铰接于所述 连接臂(4)与所述缸体之间的第二油缸(62)，所述第二油缸(6 的一端通过第三铰接轴 (53)铰接于所述缸体，其另一端通过第四铰接轴(54)铰接于所述连接臂；所述第三铰 接轴(5 与所述第四铰接轴(54)均平行于所述第一铰接轴(51)。
6.根据权利要求1或2任一项所述的用于采煤设备的破碎机构，其特征在于，还包括安 装于所述主体部(1)底部的行走部件(7)。
7.一种采煤设备，包括行走装置、安装于所述行走装置上方的采掘装置，以及安装于 所述采掘装置的破碎机构，其特征在于，所述破碎机构为如权利要求1至6任一项所述的破 碎机构。
专利摘要本实用新型公开了一种用于采煤设备的破碎机构，包括主体部(1)、安装于所述主体部(1)的动力部件，和由所述动力部件驱动的工作部件(2)；所述动力部件为液压缸(3)，所述工作部件(2)安装于所述液压缸(3)的端部，所述液压缸(3)驱动所述工作部件(2)沿其轴向伸出或者缩回。在破碎机构的工作过程中，直线运动不会产生离心力，避免了造成破碎后的小块煤岩在破碎时飞出，保证了巷道中工作人员的人身安全；同时，直线运动破碎的煤岩不会切割成粉末状，从而避免了巷道中煤屑飞扬，提高了巷道中的空气质量；并且，直线运动的单次运动行程较大，从而提高了破碎机构的破碎效率。本实用新型还公开了一种包括上述破碎机构的采煤设备。
文档编号E21C27/22GK201826841SQ20102027446
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者庹文敏, 樊后世, 苑雪涛, 贺声阳, 郎国军 申请人:三一重型装备有限公司