悬臂式纵轴掘进机的制作方法

本发明涉及掘进机技术领域，尤其涉及一种悬臂式纵轴掘进机。

背景技术：

煤巷掘进施工是煤矿生产活动的主要内容之一，掘进施工进尺水平的高低直接关系到煤矿的采掘接续关系和经济效益。目前煤巷掘进施工进尺水平总体上还比较低，尤其是在顶板(包括岩石和煤)稳定性一般的情况下，月进尺大多在200～300m之间，导致煤矿煤巷掘进施工用人多、施工头面多、安全管理难度大、成本高，这种状况亟待改变。

传统的悬臂式纵轴掘进机面世已有六十余年历史，该机型具有结构简单、可靠，加工制造相对容易，成本低，适应性好，安装和撤出工作量小等一系列优势，但也存在因为结构缺陷导致的切割用时过长、生产效率低、切割与装煤过程中机身频繁移动难以实现截割全过程自动化控制等突出问题。

该机型在辅助功能方面有顶板临时支护、机载锚杆钻机、自动化控制等专利，在结构方面有履带行走部形式、铲煤板结构、截割部数量等专利，因其结构方面存在缺陷导致的前述问题，不能通过已有技术从根本上彻底克服；虽然通过增加截割部数量，能够在一定程度上弥补其结构方面的一些不足，但是由于会带来整机重心明显前移、回转体轴承负荷成倍增加、设备的可靠性难以保证等原因，这种专利一直没有产品化。

综上所述，传统的悬臂式纵轴掘进机很有必要研发新技术，进行技术升级，克服其结构上的固有缺陷，以大幅度提高生产效率。

技术实现要素：

本发明提供一种悬臂式纵轴掘进机，以解决切割与装煤过程中因频繁移机降低掘进效率的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种悬臂式纵轴掘进机，包括：底盘，所述底盘包括机架本体和履带式行走部，所述机架本体与所述履带 式行走部连接；纵轴截割部和回转体，所述纵轴截割部通过横向铰轴与所述回转体铰接，所述纵轴截割部与所述回转体之间设置有升降伸缩液压缸；所述底盘设置有沿横向滑动的滑台，所述滑台与所述底盘之间设置有横向滑动驱动装置，所述回转体通过竖向铰轴铰接于所述滑台；还设置有驱动所述回转体绕所述竖向铰轴的轴线回转的回转驱动装置。

其中，所述底盘设置有滑座，所述滑座设置有横向导轨或横向导槽，所述滑座与所述滑台通过所述横向导轨或所述横向导槽滑动连接。

其中，所述横向导轨或所述横向导槽具有弧形的导向面。

其中，所述滑台与所述滑座之间设置有液压锁紧装置。

其中，所述液压锁紧装置包括锁紧块和以所述滑台为缸体的伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的活塞杆与所述锁紧块连接，所述滑座设置有锁紧面，锁紧时所述伸缩液压缸驱动所述锁紧块与所述锁紧面贴合。

其中，所述滑座内开设有锁紧槽，所述锁紧槽与所述锁紧块分别具有相互适配的斜面。

其中，所述横向滑动驱动装置设置于所述机架本体的左右两侧，包括横向滑动伸缩液压缸、绳索和定滑轮，所述横向滑动伸缩液压缸的一端连接于所述底盘，另一端连接于所述绳索，所述绳索绕过所述定滑轮后连接于所述滑台。

其中，所述横向滑动驱动装置设置于所述机架本体的左右两侧，包括横向滑动伸缩液压缸、绳索、定滑轮和动滑轮，所述横向滑动伸缩液压缸的一端连接于所述底盘，另一端连接于所述动滑轮，所述绳索的一端连接于所述底盘，另一端绕过所述动滑轮和所述定滑轮后连接于所述滑台。

其中，所述绳索替换为链条，所述定滑轮替换为定链轮，所述动滑轮替换为动链轮。

其中，所述回转驱动装置包括回转伸缩液压缸，所述回转伸缩液压缸铰接于所述回转体与所述滑台之间，或者所述回转伸缩液压缸铰接于所述回转体与所述竖向铰轴之间。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1)由于底盘上设置有沿横向滑动的滑台，在驱动装置的作用下，滑台沿横向移动，从而通过回转体带动纵轴截割部沿横向移动，不用移机即可增大截割巷道宽度，从而显著提高掘进效率，并为配套顶板临时支护液压支架创造了有利条件。

2)由于不用移机即可满足大断面巷道截割要求，为实现自动化控制截割成形与恒功率截割奠定了基础。

3)滑台与滑座之间设置有液压锁紧装置，以滑台作为伸缩液压缸的缸体，结构极为紧凑；掘进机在截割过程中，锁紧装置将滑台紧紧锁定于滑座，防止因截割引起高频冲击对滑台与滑座之间滑动副造成的摩损，大大延长滑动副的使用寿命。

附图说明

图1是本发明悬臂式纵轴掘进机的结构示意图；

图2是图1中滑台和滑座的剖视图；

图3是图2中i处的局部放大图；

图4是本发明悬臂式纵轴掘进机的工作原理图；

图中：11-履带式行走部，12-机架本体，2-装载机构，31-滑座，32-滑台，33-液压油通道，4-回转伸缩液压缸，5-回转体，6-升降伸缩液压缸，7-纵轴截割部，81-活塞，82-活塞杆，83-锁紧块，91-横向移动伸缩液压缸，92-动滑轮，93-绳索，94-定滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

为了便于理解，本发明做以下约定：纵向，是指掘进机的前后方向；横向，是指掘进机的左右方向；竖向，是指掘进机的上下方向。

如图1、图2和图3所示，一种悬臂式纵轴掘进机，机架本体12与设置于履带式行走部11连接组成底盘，底盘的前部设置有装载机构2。

纵轴截割部7通过横向铰轴与回转体5铰接，纵轴截割部7与回转体5之间设置有升降伸缩液压缸6。

底盘设置有沿横向滑动的滑台32，“底盘设置有”的含义是指，机架本体12设置有、或者是指履带式行走部11设置有、或者是指机架本体12和履带式行走部11两者同时设置有。

滑台32与底盘之间设置有横向滑动驱动装置，“与底盘之间”的含义是指与机架本体12之间、或者是指与履带式行走部11之间、或者是指同时与机架本体12和履带式行走部11之间。参见图4，具体结构以下详细说明。

回转体5通过竖向铰轴铰接于滑台32，回转体5与滑台32之间铰接有回转伸缩液压缸4，回转伸缩液压缸4是驱动装置，它可以驱动回转体5绕所述竖向铰轴的轴线回转。为了驱动回转体5绕所述竖向铰轴的轴线回转，也可以将回转伸缩液压缸4铰接于回转体5与所述竖向铰轴之间。

为了便于安装滑台32，在底盘上固定有滑座31，滑座31设置有横向导槽，滑台32与滑座31的横向导槽滑动连接，本实施例中，滑台32是通过凹凸相配的结构滑动约束于横向导槽内，横向导槽优先采用弧形的导向面，这种截面形状可提高承载能力。当然，横向导槽也可以用横向导轨代替，此时，滑台32的结构也要做相应调整，横向导轨也优先采用弧形的导向面。应当理解，截面形状不局限于弧形，可以是便于制造且承载能力强的一切形状。

如图2和图3所示，滑台32与滑座31之间设置有液压锁紧装置，其包括以滑台32为缸体的伸缩液压缸，活塞81设置于活塞腔内，活塞81与活塞杆82固定连接，活塞杆82与锁紧块83连接，滑座31设置有锁紧面，锁紧时所述伸缩液压缸驱动锁紧块83与锁紧面贴合，活塞腔与设置于滑台32的液压油通道33相连通。为了提高锁紧效果，滑座31内开设置有锁紧槽，锁紧槽与锁紧块83分别具有相互适配的斜面。这种液压锁紧装置以滑台32为缸体，结构紧凑，当滑台32移动到工作位时，锁紧，防止掘进机在截割过程中，因截割高频振动对滑台32与滑座31之间滑动副造成的摩擦损伤，大大延长滑动副的使用寿命。

如图4所示，横向滑动伸缩液压缸91、绳索93、定滑轮94和动滑轮92一起组成了横向滑动驱动装置，横向滑动伸缩液压缸91的一端连接于底盘(此 处“连接于底盘”的含义是指，连接于机架本体12、或者连接于履带式行走部11，或者同时连接于机架本体12和履带式行走部11)，另一端连接于动滑轮92上，绳索93的一端连接于底盘(此处“连接于底盘”的含义同上)，另一端绕过动滑轮92和定滑轮94后固定于滑台32上，横向滑动驱动装置有两套，分别位于机架本体12的左右两侧。动滑轮的作用是用伸缩液压缸较小的行程使滑台32获得较大的行程，当然，如果横向滑动伸缩液压缸91的行程足够长，也可以省去动滑轮，直接与绳索93连接。

为了防止绳索打滑，也可以用链条替换绳索，相应的，用定链轮替换定滑轮，用动链轮替换动滑轮。该驱动装置还可以采用液压倍增器等牵引机构。

图4中的双点划线部分表示的是，当滑台32位于左右两个极限工作位时，纵轴截割部7的工作状态，与传统的悬臂式纵轴掘进机相比，不用移机即可增大截割面，从而显著提高掘进效率。