专利名称：薄煤层用搂煤机械手及其工作方法
技术领域：
本发明涉及采煤设备，尤其涉及薄煤层用采煤设备。
背景技术：
目前，在煤层开采中，I米厚左右的煤层称为薄煤层，薄煤层不便于使用机械，通常都是采用爆破方式，再由人工将爆破下来的攉到刮板运输机上，再由刮板运输机将煤炭运走。由于作业空间矮，工人只能半蹲着劳动，劳动强度大，工作效率低，不利于生产，很需要一种机械化的采煤设备。
发明内容
本发明的目的是为薄煤层开采，提出一种薄煤层用搂煤机械手。为达到上述目的，本发明采取以下技术方案一种搂煤机械手，主要由车架和安装在车架上的行走部分、俯仰装置、伸缩手臂装置和搂铲翻转装置组成；其中所述的行走部分由驱动装置和由驱动装置驱动的四个行走齿轮组成，四个行走齿轮沿着刮板运输机两侧的齿条导轨运行；所述的俯仰装置包括俯仰油缸和俯仰座，俯仰油缸的缸体通过铰链铰接安装在车体上，俯仰油缸的活塞杆通过铰链与俯仰座铰接连接，俯仰座通过铰链再与车体铰接连接，当俯仰油缸的活塞杆伸缩时带动俯仰座做俯仰运动；所述的搂铲翻转装置由翻转油缸、搂铲架和箕状搂铲组成；翻转油缸的缸体铰接在箕状搂铲的背面，翻转油缸的活塞杆铰链与搂铲架铰连接，箕状搂铲的上端与搂铲架铰连接；当翻转油缸的活塞杆伸缩时带动箕状搂铲上下翻转；所述的伸缩手臂装置由伸缩油缸、伸缩连杆、驱动头、导向轨和导向销组成；伸缩连杆的一端通过销轴与俯仰座铰接，伸缩连杆的另一端与搂铲架铰接；在伸缩连杆和导向轨上设有滑槽，伸缩油缸的缸体固接在俯仰座上，伸缩油缸的活塞杆上固接有驱动头，驱动头的拐头伸在伸缩连杆的滑槽里；导向销贯穿在导向轨和伸缩连杆的滑槽内，导向轨的滑槽可以约束导向销向前、向后的运动方向，保证箕状搂铲端正向前、向后的运动方向。当伸缩油缸的活塞杆伸缩时，驱动头驱动伸缩连杆进行伸缩，进而带动整个伸缩手臂装置做定向伸缩运动。本发明的优点在于，在搂煤机械手的工作范围内，不论煤堆相对机械手远近高低，操作者都可以用任意舒适的姿态，操作三个液压油缸按动作顺序要求进行工作，由搂煤机械手将散煤搂到刮板运输机上，大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率。
图I是本发明实施例的立体示意图；图2是俯仰装置结构图3是伸缩手臂结构图；图4是搂铲翻转装置结构图。
图例说明1_行走轮，2-车体，3-俯仰座，4-齿轮，5-俯仰油缸，6-伸缩油缸，7-驱动头，8-第一滑槽，9-第二滑槽，IOa-第一伸缩连杆，IOb-第二伸缩连杆，Ila-第三伸缩连杆，IIb-第四伸缩连杆，12-搂铲架，13-翻转油缸，14-箕状搂铲，15-第一铰链，16-第二铰链，17-驱动销，18-第三铰链，19a-第一销轴，19b-第二销轴，19c-第三销轴，19d_第四销轴，19e-第五销轴，19f-第六销轴,20-第四铰链，21-第五铰链,22-第六铰链,23-导向轨，24-导向销。具体的实施方式下面根据附图对本发明的实施例进一步说明。如图I所示，一种搂煤机械手，主要由车架和安装在车架上的行走部分、俯仰装置、伸缩手臂装置、搂铲翻转装置组成；所述的行走部分由行走轮1，驱动装置和由驱动装置驱动的齿轮4组成，齿轮4与刮板运输机一侧的齿条啮合实现搂煤机械手在导轨上运行；所述的俯仰装置如图2所示，它包括俯仰油缸5和俯仰座3，俯仰油缸5的缸体通过第一铰链15铰接安装在车体2上，油缸5的活塞杆通过第二铰链16与俯仰座3铰接连接，俯仰座3通过第三铰链18再与车体2铰接连接，当活塞杆伸缩时带动俯仰座3做俯仰运动；所述的搂铲翻转装置如图4所示，它由翻转油缸13、搂铲架12和箕状搂铲14组成；缸体通过第六铰链22铰接在箕状搂铲14的背面，翻转油缸13的活塞杆通过第四铰链20铰链与搂铲架12铰连接，箕状搂铲14的上端通过第五铰链21与搂铲架12铰连接；当翻转油缸13的活塞杆伸缩时带动箕状搂铲14上下翻转；所述的伸缩手臂装置如图3所示，它由伸缩油缸6、第一伸缩连杆10a、第二伸缩连杆10b、第三伸缩连杆11a、第四伸缩连杆Ilb和驱动头7、导向轨23和导向销24组成；第一伸缩连杆10a、第二伸缩连杆10b、第三伸缩连杆Ila和第四伸缩连杆Ilb通过销轴19c和19d铰接成平行四连杆机构，第一伸缩连杆IOa的右端分别通过第一销轴19a与俯仰座3铰接，第二伸缩连杆IOb的右端通过第二销轴19b与俯仰座3铰接，第三伸缩连杆Ila的左端通过第五销轴19e与搂铲架12铰接，第四伸缩连杆Ilb的左端通过第六销轴19f与搂铲架12铰接；在第一伸缩连杆IOa上设有滑槽8，在第二伸缩连杆IOb上设有滑槽9，在第三伸缩连杆I la、第四伸缩连杆I Ib和导向轨23上也都设有滑槽，伸缩油缸6的缸体固接在俯仰座3上，伸缩油缸6的活塞杆上固接有驱动头7，驱动头7的拐头伸在第一滑槽8和第二滑槽9中，导向销24贯穿在导向轨23和第三伸缩连杆I la、第四伸缩连杆Ilb的滑槽内，导向轨23的滑槽可以约束导向销24向前、向后的运动方向，保证箕状搂铲14端正向前、向后的运动方向。当伸缩油缸6的活塞杆伸缩时，驱动头7驱动伸缩连杆进行伸缩，进而带动整个伸缩手臂装置做定向伸缩运动。本发明的实施例工作方法如下第一步搂煤机械手的箕状搂铲14呈垂直姿势紧紧收拢在车体2旁处于初始状态；第二步工作时，通过行走部分在轨道上运行到煤堆旁，首先通过搂铲翻转装置将箕状搂铲14向上翻转90°左右，呈水平姿势；第三步操作使得伸缩手臂装置向前伸出，将箕状搂铲14置于煤堆上方；第四步通过搂铲翻转装置将箕状搂铲14向下翻转90°左右，呈垂直姿势；第五步通过俯仰装置的下俯运动，将箕状搂铲14插入煤堆内；第六步将伸缩手臂装置向后缩回，带动箕状搂铲14将兜住的煤向车体2方向搂动，将煤搂到车体2骑跨的刮板运输机上，直到箕状搂铲14碰到刮板运输机的侧沿为止；第七步通过俯仰装置的上仰运动，用箕状搂铲14将刮板运输机侧沿下低于工作台面的散煤提到刮板运输机上来，并恢复搂煤机械手的工作初始状态； 第八步重复上述过程。
权利要求
1.一种薄煤层用搂煤机械手，其特征在于，主要由车架和安装在车架上的行走部分、俯仰装置、伸缩手臂装置和搂铲翻转装置组成；其中 所述的行走部分由驱动装置和由驱动装置驱动的四个行走齿轮组成，四个行走齿轮沿着刮板运输机两侧的齿条导轨运行； 所述的俯仰装置包括俯仰油缸和俯仰座，俯仰油缸的缸体通过铰链铰接安装在车体上，俯仰油缸的活塞杆通过铰链与俯仰座铰接连接，俯仰座通过铰链再与车体铰接连接，当俯仰油缸的活塞杆伸缩时带动俯仰座做俯仰运动； 所述的搂铲翻转装置由翻转油缸、搂铲架和箕状搂铲组成；翻转油缸的缸体铰接在箕状搂铲的背面，翻转油缸的活塞杆铰链与搂铲架铰连接，箕状搂铲的上端与搂铲架铰连接；当翻转油缸的活塞杆伸缩时带动箕状搂铲上下翻转； 所述的伸缩手臂装置由伸缩油缸、伸缩连杆、驱动头、导向轨和导向销组成；伸缩连杆的一端通过销轴与俯仰座铰接，伸缩连杆的另一端与搂铲架铰接；在伸缩连杆和导向轨上 设有滑槽，伸缩油缸的缸体固接在俯仰座上，伸缩油缸的活塞杆上固接有驱动头，驱动头的拐头伸在伸缩连杆的滑槽里；导向销贯穿在导向轨和伸缩连杆的滑槽内，导向轨的滑槽可以约束导向销向前、向后的运动方向，保证箕状搂铲端正向前和向后的运动方向；当伸缩油缸的活塞杆伸缩时，驱动头驱动伸缩连杆进行伸缩，进而带动整个伸缩手臂装置做定向伸缩运动。
2.如权利要求I所述的薄煤层用搂煤机械手的工作方法，其特征在于， 第一步搂煤机械手的箕状搂铲(14)呈垂直姿势紧紧收拢在车体(2)旁处于初始状态； 第二步工作时，通过行走部分在轨道上运行到煤堆旁，首先通过搂铲翻转装置将箕状搂铲(14)向上翻转90°左右，呈水平姿势； 第三步操作使得伸缩手臂装置向前伸出，将箕状搂铲(14)置于煤堆上方； 第四步通过搂铲翻转装置将箕状搂铲(14)向下翻转90°左右，呈垂直姿势； 第五步通过俯仰装置的下俯运动，将箕状搂铲(14)插入煤堆内； 第六步将伸缩手臂装置向后缩回，带动箕状搂铲(14)将兜住的煤向车体(2)方向搂动，将煤搂到车体(2)骑跨的刮板运输机上，直到箕状搂铲(14)碰到刮板运输机的侧沿为止; 第七步通过俯仰装置的上仰运动，用箕状搂铲(14)将刮板运输机侧沿下低于工作台面的散煤提到刮板运输机上来，并恢复搂煤机械手的工作初始状态； 第八步重复上述过程。
全文摘要
本发明公开了一种薄煤层用搂煤机械手及其工作方法，主要由车架和安装在车架上的行走部分、俯仰装置、伸缩手臂装置和搂铲翻转装置组成；通过上述各部件实现在搂煤机械手的工作范围内，不论煤堆相对机械手远近高低，操作者都可以用任意舒适的姿态，操作三个液压油缸按动作顺序要求进行工作，由搂煤机械手将散煤搂到刮板运输机上，大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率。
文档编号E21C35/20GK102720495SQ20121019979
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月2日 优先权日2012年6月2日
发明者曹庆伦, 樊炳辉, 江浩, 焦浩, 王荣铮, 郭廷 申请人:山东科技大学