一种煤矿井下开槽机的制作方法

本实用新型涉及一种煤矿井下设备，特别是一种煤矿井下开槽机。

背景技术：

煤矿井下巷道施工作业中，个别巷道在整体施工作业完成后，还需要进行局部修复或开槽作业，比如安装风门和巷道的封堵作业，这些施工均要求在已掘进完成的巷道侧壁、底板和顶板进行开槽作业，进行二次施工。原有这类作业完全依赖人工，由多人使用简易的破碎工具，施工效率低下，且具有极大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种结构紧凑、关节灵活、摆动范围大、可靠性高，安装拆卸方便的煤矿井下开槽机。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种煤矿井下开槽机，其特点是：包括车架，在车架上安装有行走机构、液压油箱、驾驶室总成、液压系统、电气系统、气动系统、除尘系统、动力装置和开槽装置，所述开槽装置设置在车架的后端，开槽装置包括井下巷道开槽用截割头和通过回转支承安装在车架上的底座，在底座上通过横向设置的铰接轴Ⅰ铰接有大臂，在大臂与底座之间设有驱动大臂上下摆动的大臂驱动油缸；所述大臂的前端通过铰接轴Ⅱ铰接有中臂，铰接轴Ⅱ与铰接轴Ⅰ平行设置；在大臂的前部左右两侧分别安装有摆臂，2个摆臂的下端与对应大臂的左右两侧铰接，2个摆臂的上端通过摆臂连接轴相接，所述大臂上设有带动摆臂摆动的摆臂驱动油缸，摆臂驱动油缸的活塞杆外端部与摆臂铰接，所述摆臂上设有向前延伸通过拉杆销轴与中臂铰接的拉杆，拉杆销轴与铰接轴Ⅱ平行设置；所述中臂的前端通过铰接轴Ⅲ铰接有小臂，铰接轴Ⅲ与铰接轴Ⅱ平行设置，在小臂与中臂之间设有驱动小臂上下摆动的小臂驱动油缸，所述截割头通过连接件与小臂的前端固定相接。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述车架包括安装开槽装置的后车架和与后车架固定相接的前车架，所述行走机构、液压油箱、驾驶室总成、液压系统、电气系统、气动系统、除尘系统和动力装置均安装在前车架上；所述前车架与后车架一体设置。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在前车架的中部左右两侧、后车架的后部左右两侧均对称设有支腿。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述驾驶室总成包括行驶驾驶室和控制开槽装置作业的作业驾驶室。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述大臂驱动油缸设置在大臂的下方；所述摆臂驱动油缸通过铰接座设置在大臂的上方。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述铰接座左右对称设有2个且分别设置在大臂的左右两侧。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述连接件为对接法兰。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述截割头包括截割井下巷道侧壁、顶板、底板的截割部和与对接法兰相接的联接盘。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述拉杆对称设有2个，2个拉杆的一端通过拉杆销轴与中臂铰接，拉杆的另一端通过拉杆连接轴相接，所述摆臂驱动油缸的活塞杆外端铰接在2个拉杆之间的拉杆连接轴上。

与现有技术相比，本实用新型具有维修简单，安装拆卸方便，关节灵活，摆动范围大，可截割煤矿井下巷道侧壁、顶板和底板，结构紧凑等特点；利用安装在小臂前端的截割头，可提供足够大的截割力，能轻松截割煤壁。本实用新型可靠性高，结构合理，受力均匀，销轴固定简单可靠，也便于润滑。本实用新型彻底解决了现有煤矿井下巷道开槽作业困难的问题，实现了机械化作业，还能同时满足行驶工况和开槽作业工况，具有行驶速度快、作业效率高、方便灵活、操作简便、安全可靠等特点，提高了此类作业的效率，提高了井下施工机械化率，降低了人工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为开槽装置的结构示意图；

图3为开槽装置的安装结构示意图。

具体实施方式

一种煤矿井下开槽机，包括车架1，在车架1上安装有行走机构4、液压油箱3、驾驶室总成10、液压系统、电气系统7、气动系统9、除尘系统6、动力装置8和开槽装置5，所述开槽装置5设置在车架1的后端，开槽装置5包括井下巷道开槽用截割头19和通过回转支承安装在车架1上的底座24，在底座24上通过横向设置的铰接轴Ⅰ23铰接有大臂11，在大臂11与底座24之间设有驱动大臂上下摆动的大臂驱动油缸22；所述大臂的前端通过铰接轴Ⅱ铰接有中臂15，铰接轴Ⅱ与铰接轴Ⅰ平行设置；在大臂的前部左右两侧分别安装有摆臂21，2个摆臂21的下端与对应大臂的左右两侧铰接，2个摆臂21的上端通过摆臂连接轴相接，所述大臂上设有带动摆臂摆动的摆臂驱动油缸25，摆臂驱动油缸25的活塞杆外端部与摆臂铰接，所述摆臂上设有向前延伸通过拉杆销轴13与中臂铰接的拉杆14，拉杆销轴13与铰接轴Ⅱ平行设置；所述中臂的前端通过铰接轴Ⅲ20铰接有小臂17，铰接轴Ⅲ20与铰接轴Ⅱ平行设置，在小臂与中臂之间设有驱动小臂上下摆动的小臂驱动油缸16，所述截割头19通过连接件18与小臂17的前端固定相接。所述开槽装置为是整机的核心部件，分为截割头、小臂、中臂和大臂，由液压系统进行控制，实现对巷道的截割作业，同时可以实现工作臂的360度回转，满足无需移动车辆可对两侧巷道壁的截割作业。本实用新型能够完全代替人工开槽作业的工作装置，使得煤矿用井下开槽作业实现机械化，提高效率，降低施工安全隐患，同时结构紧凑，具有合理的强度，重量轻，各关节方便灵活，便于控制，操作简单，适合我国大部分煤矿巷道空间要求。所述大臂驱动油缸为单级油缸。所述小臂驱动油缸为两级油缸，其伸缩实现小臂的摆动。

所述车架包括安装开槽装置的后车架和与后车架固定相接的前车架，所述行走机构、液压油箱、驾驶室总成、液压系统、电气系统、气动系统、除尘系统和动力装置均安装在前车架上；所述前车架与后车架一体设置。所述车架是整套设备主车架，起到整机的强度保障作业，同时连接行走机构、液压油箱、驾驶室总成、液压系统、电气系统、气动系统、除尘系统6和动力装置8，所述动力装置8为防爆柴油机系统，其涡轮增加、水浴式尾气处理，其动力持久，且功率大。

在前车架的中部左右两侧、后车架的后部左右两侧均对称设有支腿2。整机工作时，车身中部和后部分别由4个支腿2，将整机支撑起来，使轮胎离于地面，支腿由液压油缸实现。所述驾驶室总成包括行驶驾驶室和控制开槽装置作业的作业驾驶室。所述驾驶室总成分为前后两部分，前部为行驶驾驶室，用于车辆行驶过程中的操作，包括转向、换挡、制动等；后部驾驶室为作业驾驶室、用于车辆行驶到作业地点后，开始控制开槽装置，实现截割作业。

所述大臂驱动油缸22设置在大臂的下方；所述摆臂驱动油缸25通过铰接座26设置在大臂的上方。所述铰接座26左右对称设有2个且分别设置在大臂的左右两侧。所述连接件18为对接法兰。所述截割头19包括截割井下巷道侧壁、顶板、底板的截割部和与对接法兰相接的联接盘。所述摆臂、拉杆、大臂和中臂可看成四连杆结构，将位于大臂上方的摆臂驱动油缸通过铰接座与大臂相接，而摆臂驱动油缸的活塞杆端部与摆臂连接轴的中部铰接，所述拉杆14对称设有两个，且2个拉杆通过同一个拉杆销轴与摆臂连接轴铰接，而摆臂驱动油缸的活塞杆端部设置在2个拉杆之间的拉杆连接轴12上，这样，既能实现对中臂的摆动，又能对摆臂驱动油缸的活塞杆进行定位，方便油缸驱动中臂上下摆动。

本是实用新型小臂的摆动是相对比中臂的，其相对于中臂的摆动角度只取决于小臂驱动油缸的伸缩量，小臂驱动油缸伸长，则小臂向下摆动，反之，小臂驱动油缸缩短，则小臂向上摆动，其摆动角度取决于油缸的安装距和行程。中臂的摆动是是相对于大臂的，其相对于大臂的摆动角度取决于摆臂驱动油缸的伸缩量，摆臂驱动油缸并非直接与中臂连接，而是通过摆臂、拉杆来完成，这样，无运动死点，同时，增加了强度，当摆臂驱动油缸伸长时，中臂向下摆动，当摆臂驱动油缸缩短时，中臂向上摆动，同时小臂与中臂的角度是不变的，即小臂和中臂可看做一个整体摆动。大臂的摆动取决于大臂驱动油缸，大臂驱动油缸伸长，则大臂向上摆动，大臂驱动油缸缩短，则大臂向下摆动，此时，小臂、中臂和大臂相对不动，即小臂、中臂和大臂可看做一个整体摆动。通过大臂驱动油缸、摆臂驱动油缸与小臂驱动油缸的同时伸缩、互相配合，即可实现截割头不同的运动轨迹，可在摆动范围内实现直线运动，弧线运动等。

本实用新型行驶工况，防爆柴油开槽机为轮式结构，4×4驱动，4轮转向。防爆柴油机系统驱动液压泵，液压泵通过控制回路驱动液压马达，液压马达驱动变速箱，变速箱分别驱动前驱动桥和后驱动桥，最后通过驱动桥轮边的车轮转动，实现车辆的行驶；前后驱动桥分别为转向驱动桥，液压系统通过转向控制回路，实现车辆行驶过程中的转向；前后驱动桥分别具有行车、驻车和紧急制动功能，液压系统通过制动控制回路分别控制车辆行驶过程中的制动；开槽作业工况，防爆柴油开槽机工作装置，为摆动臂结构，分为大臂、中臂、小臂，分别由对应油缸控制，同时开槽装置底部安装有回转支承，通过回转马达进行回转控制，可以实现工作装置的360回转，开槽装置的所有油缸和回转马达通过液压系统操作控制回路控制；小臂端部安装有截割头，进行截割煤壁作业，截割头通过液压系统截割控制回路控制。