一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备的制作方法

本发明涉及采掘技术领域，更具体地说，特别涉及一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备。

背景技术：

目前，我国大倾角煤层的采煤方法有仓储采煤法、长孔爆破采煤法水、平分段放顶煤采煤法、巷道放顶煤采煤法等方法。但都存在安全系数低、效率低的问题。尤其是我国的南方矿区，急倾斜煤层的厚度大部分在10m以下，以中厚煤层居多，并且赋存条件复杂。这些煤层的开采方法种类繁多，但不是采用安全系数低的炮采工艺，就是采用成本投入及大的用于大倾角的综采工艺。

为顺应煤矿生产机械化、自动化的需求，尤其针对大倾角煤层地质结构复杂、煤层贮存条件差、开采难度大、生产作业劳动强度高的特性，结合刨煤机、滚筒式采煤机的特点，独创性的发明了一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备，包括破煤设备和铲运机，所述铲运机设于破煤设备的后侧，在所述破煤设备将煤破出后该铲运机用于将煤铲出并输送，所述破煤设备包括第一圆环链导轨、第二圆环链导轨、牵引机构、截割机构、摇臂传动机构和行走箱，所述第一圆环链导轨、第二圆环链导轨并列设置在顶板和底板之间，所述行走箱可移动的设于第一圆环链导轨和第二圆环链导轨上，所述行走箱内设有牵引机构、截割机构和摇臂传动机构，所述牵引机构用于驱动该行走箱移动沿所述第一圆环链导轨和第二圆环链导轨上移动，所述截割机构的动力端与摇臂传动机构连接，所述摇臂传动机构上设有破煤刨刀。

进一步地，所述牵引机构包括牵引机构壳体，设于牵引机构壳体内的第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、牵引电机、第一行星机构、第二行星机构、第三行星机构，所述第一转轴和第二转轴并列设置，所述牵引电机与第一转轴连接，第一转轴的端部安装有第一链轮，所述第二转轴上设有第三行星机构，所述第一转轴通过齿轮与第三转轴上的第二行星机构连接，所述第一行星机构设于第四转轴上，且第二行星机构与第一行星机构、第三行星机构均连接，第二转轴的端部安装有第二链轮，第四转轴的端部安装有第三链轮，第一链轮和第三链轮均安装在行走箱上，且第一链轮和第三链轮用于与第一圆环链导轨相配合，第二链轮与第二圆环链导轨相配合。

进一步地，所述牵引机构壳体上设有进水口和出水口，所述牵引机构壳体内部设有连通进水口和出水口的冷却水管，所述冷却水管布置在牵引机构壳体的内壁上，所述进水口和出水口均与循环冷却机构连接，所述循环冷却机构包括散热主机，所述散热主机内设有横向的隔板，所述隔板将散热主机内部腔体分割为上腔体和下腔体，所述隔板上设有开口，所述开口处安装有铜管散热器，所述下腔体内安装有水箱，所述水箱的出水口通过出水管与铜管散热器的进口连接，出水管上安装有水泵，所述铜管散热器的出口通过出水管与进水口连接，所述出水口通过回水管与水箱连接，所述牵引机构壳体的侧壁上还设有进风口和出风口，进风口与上腔体对应，出风口与下腔体对应，牵引机构壳体的侧壁上安装有空调，空调的出风口与进风口对应；所述上腔体上端安装有多个挡板，多个挡板的高度由进风口至上腔体的内侧依次增加。

进一步地，还包括铲运机，所述铲运机设于破煤设备的后侧，在所述破煤设备将煤破出后该铲运机用于将煤铲出并输送，所述铲运机包括三星轮、铲斗、链条、刮板、第四链轮、驱动马达、运输机、调斜油缸和液压站，所述运输机的一端设在液压站上，所述铲斗活动安装在运输机的另一端，两个所述三星轮安装在铲斗内，第四链轮安装于运输机的一端且与驱动马达的动力端连接，链条设于第四链轮与三星轮之间，所述刮板设在运输机的上表面靠近铲斗的一侧，调斜油缸安装在液压站上，且调斜油缸的动力端与铲斗连接，所述调斜油缸用于调整所述铲斗的倾斜角度。

进一步地，所述截割机构包括截割机构壳体、行星减速器和截割电机，所述行星减速器和截割电机均安装于截割机构壳体内部，所述截割电机的动力端连接有第五转轴，所述第五转轴的端部安装有第四链轮，所述第五转轴还与行星减速器连接，所述行星减速器的第一输出端连接有第五链轮，行星减速器的第二输出端连接有第六链轮，第四链轮和第五链轮与第一圆环链导轨相配合，第六链轮通过链条与摇臂传动机构连接。

进一步地，所述摇臂传动机构包括摇臂传动机构壳体，以及设于摇臂传动机构壳体内的支撑轴链轮、第一分链器组件、支撑轴组件、张紧链轮、滚筒轴和第二分链器组件，所述支撑轴链轮安装于支撑轴组件上，所述调高油缸安装于行走箱上，调高油缸的动力端与摇臂传动机构壳体连接，所述滚筒轴并列设于支撑轴链轮的一侧，所述张紧链轮设于滚筒轴与支撑轴链轮之间，所述第一分链器组件设于支撑轴链轮与张紧链轮之间，所述第二分链器组件设于张紧链轮与滚筒轴之间，所述滚筒轴用于安装破煤刨刀，所述第六链轮通过链条与滚筒轴、张紧链轮、支撑轴链轮连接。

进一步地，所述摇臂传动机构壳体上设有调节开口，所述张紧链轮的固定轴通过调节螺钉固定安装于调节开口内。

进一步地，所述第一分链器组件包括两个相对安装的固定板，连接在两个固定板之间的固定轴，安装于固定轴上的分链板，所述分链板与支撑轴链轮相对应，所述分链板与固定板之间的固定轴上还设有缓冲垫片。

进一步地，所述支撑轴链轮的两端分别通过第一铜套和第二铜套压紧在摇臂传动机构壳体内，所述支撑轴链轮通过压盖固定在摇臂传动机构壳体内。

进一步地，所述行走箱内设有腔体，所述牵引机构、截割机构、摇臂传动机构依次安装于腔体内，所述行走箱的一侧两端均设有导链管，两个导链管之间的行走箱上安装有与第一圆环链导轨配合的第七链轮和第八链轮。

现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过牵引机构将动力传递给行走箱上的主动链轮，进而带动该破煤设备沿着固定的轨道作上下运动，截割机构带动安装在设备上的旋转的刨刀进行破煤，同时可通过调节调高油缸来实现不同的破煤深度，并且由于牵引机构长时间工作，避免发生高温影响设备使用寿命，采用专用的循环冷却机构对牵引机构的冷却水进行循环冷却，以适应井下工况，同时在采用铲运机可将破煤后的煤炭进行运输，实现了破煤与运煤的一体功能。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备的结构示意图。

图2是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中牵引机构的结构示意图。

图3是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中截割机构的结构示意图。

图4是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中摇臂传动机构的结构示意图。

图5是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中摇臂传动机构的主视图。

图6是本发明图4中a处的放大图。

图7是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中行走箱的主视图。

图8是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中行走箱的俯视图。

图9是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中循环冷却机构的结构示意图。

图10是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中铜管散热器的布置图。

图11是本发明用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备中增加铲运机的示意图。

图12是本发明中增加铲运机俯视图。

图13是本发明中增加铲运机侧视图。

图中：顶板1、底板2、第一圆环链导轨3、第二圆环链导轨4、牵引机构5、截割机构6、摇臂传动机构7、端头支部8、行走箱9；牵引机构壳体51、第一转轴52、第二转轴53.1、第三转轴53.2、第四转轴53.3、牵引电机54、进水口55、出水口56、第一行星机构57、第二行星机构58、第三行星机构59、第一链轮59.1、第二链轮59.2、第三链轮59.3；空调510、散热主机511、上腔体512、下腔体513、水箱514、出水管515、水泵516、隔板517、铜管散热器518、出水管519、挡板520、回水管521、进风口522、出风口523；截割机构壳体61、行星减速器62、截割电机63、第四链轮64、第五链轮65、第六链轮66；调高油缸71、摇臂传动机构壳体72、第一铜套73、支撑轴链轮74、支撑轴组件74.1、第一分链器组件75、固定板75.1、固定轴75.2、分链板75.3、缓冲垫片75.4、第二铜套76、压盖77、张紧链轮78、调节开口78.1、调节螺钉78.2、滚筒轴79、第二分链器组件79.1；箱体91、导链管92、第七链轮93、第八链轮94、铲运机100、破煤设备200、三星轮101、铲斗102、链条103、刮板104、第四链轮105、驱动马达106、运输机107、调斜油缸108、液压站109。

具体实施方式

下面结合附图对发明的优选实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本申请公开了一种用于急倾斜煤层的破煤运煤一体设备，包括破煤设备200和铲运机100，铲运机100设于破煤设备200的后侧，在破煤设备200将煤破出后该铲运机100用于将煤铲出并输送，所述破煤设备200包括第一圆环链导轨3、第二圆环链导轨4、牵引机构5、截割机构6、摇臂传动机构7和行走箱9，第一圆环链导轨3、第二圆环链导轨4并列设置在顶板1和底板2之间，行走箱9可移动的设于第一圆环链导轨3和第二圆环链导轨4上，行走箱9内设有牵引机构5、截割机构6和摇臂传动机构7，牵引机构5用于驱动该行走箱9移动沿所述第一圆环链导轨3和第二圆环链导轨4上移动，截割机构6的动力端与摇臂传动机构7连接，摇臂传动机构7上设有破煤刨刀。

参阅图2所示，所述的牵引机构5包括牵引机构壳体51，设于牵引机构壳体51内的第一转轴52、第二转轴53.1、第三转轴53.2、第四转轴53.3、牵引电机54、第一行星机构57、第二行星机构58、第三行星机构59，第一转轴52和第二转轴53.2并列设置，牵引电机54与第一转轴52连接，第一转轴52的端部安装有第一链轮59.1，第二转轴53.1上设有第三行星机构59，第一转轴52通过齿轮与第三转轴53.2上的第二行星机构58连接，第一行星机构57设于第四转轴53.3上，且第二行星机构58与第一行星机构57、第三行星机构59均连接，第二转轴53.1的端部安装有第二链轮59.2，第四转轴53.3的端部安装有第三链轮59.3，第一链轮59.1和第三链轮59.3均安装在行走箱9上，且第一链轮59.1和第三链轮59.3用于与第一圆环链导轨3相配合，第二链轮59.2与第二圆环链导轨4相配合。牵引机构5在工作时，牵引电机54带动第二行星机构58，以带动第一行星机构57、第三行星机构59，以驱动第一链轮59.1、第二链轮59.2、第三链轮59.3转动，由于第一链轮59.1和第三链轮59.3均安装在行走箱9上，进而可带动行走箱9沿着第一圆环链导轨3、第二圆环链导轨4进行移动。

由于牵引机构5长时间工作，为了避免发生高温影响设备使用寿命，采用专用的循环冷却机构对牵引机构的冷却水进行循环冷却，以适应井下工况。结合图9和图10所示，所述的牵引机构壳体51上设有进水口55和出水口56，牵引机构壳体51内部设有连通进水口55和出水口56的冷却水管，冷却水管布置在牵引机构壳体51的内壁上，进水口55和出水口56均与循环冷却机构连接，循环冷却机构包括散热主机511，散热主机511内设有横向的隔板517，隔板517将散热主机511内部腔体分割为上腔体512和下腔体513，隔板517上设有开口，开口处安装有铜管散热器518，下腔体513内安装有水箱514，水箱514的出水口通过出水管515与铜管散热器518的进口连接，出水管515上安装有水泵516，铜管散热器518的出口通过出水管519与进水口55连接，出水口56通过回水管521与水箱514连接，牵引机构壳体51的侧壁上还设有进风口522和出风口523，进风口522与上腔体512对应，出风口523与下腔体513对应，牵引机构壳体51的侧壁上安装有空调510，空调510的出风口与进风口522对应。该循环冷却机构在工作时，在牵引机构壳体51内部的冷却水置换内部热量，通过回水管521进入水箱514，这时水箱514内的循环水温度较高，此时打开空调510和水泵516，水泵516将水箱514内的热水抽入铜管散热器518内，空调510散出的冷风从上腔体512透过铜管散热器518进入下腔体，将铜管散热器518内的热水进行热量置换，置换后的热空气通过出风口523排出，而铜管散热器518置换后的冷却通过出水管519进入牵引机构壳体51内部进行散热。

本实施例中，所述的上腔体512上端安装有多个挡板520，多个挡板520的高度由进风口522至上腔体512的内侧依次增加，这样可以更好的使空调510散出冷却透过铜管散热器518。

参阅图3所示，所述的截割机构6包括截割机构壳体61、行星减速器62和截割电机63，行星减速器62和截割电机63均安装于截割机构壳体61内部，截割电机63的动力端连接有第五转轴，第五转轴的端部安装有第四链轮64，第五转轴还与行星减速器62连接，行星减速器62的第一输出端连接有第五链轮65，行星减速器62的第二输出端连接有第六链轮66，第四链轮64和第五链轮65与第一圆环链导轨3相配合，第六链轮66通过链条与摇臂传动机构7连接。即，截割机构6输出的动力带动摇臂传动机构以实现破煤刨刀进行破煤工作。

参阅图7所示，所述的摇臂传动机构7包括摇臂传动机构壳体72，以及设于摇臂传动机构壳体72内的支撑轴链轮74、第一分链器组件75、支撑轴组件74.1、张紧链轮78、滚筒轴79和第二分链器组件79.1，支撑轴链轮74安装于支撑轴组件74.1上，调高油缸71安装于行走箱9上，调高油缸71的动力端与摇臂传动机构壳体72连接，滚筒轴79并列设于支撑轴链轮74的一侧，张紧链轮78设于滚筒轴79与支撑轴链轮74之间，第一分链器组件75设于支撑轴链轮74与张紧链轮78之间，第二分链器组件79.1设于张紧链轮78与滚筒轴79之间，滚筒轴79用于安装破煤刨刀，第六链轮66通过链条与滚筒轴79、张紧链轮78、支撑轴链轮74连接，截割机构6输出的动力通过链条传递给滚筒轴79以带动破煤刨刀进行破煤工作。

本申请实施例中，所述的摇臂传动机构壳体72上设有调节开口78.1，张紧链轮78的固定轴通过调节螺钉78.2固定安装于调节开口78.1内，通过调节紧定螺钉随时张紧圆环链，确保圆环链的随时张紧。

参阅图6所示，所述的第一分链器组件75包括两个相对安装的固定板75.1，连接在两个固定板75.1之间的固定轴75.2，安装于固定轴75.2上的分链板75.3，分链板75.3与支撑轴链轮74相对应，分链板75.3与固定板75.1之间的固定轴75.2上还设有缓冲垫片75.4，分链板75.3的头部为圆弧行，可以对链条进行导向。

本申请实施例中，所述支撑轴链轮74的两端分别通过第一铜套73和第二铜套76压紧在摇臂传动机构壳体72内，所述支撑轴链轮74通过压盖77固定在摇臂传动机构壳体72内。

本申请实施例中，所述行走箱9内设有腔体，所述牵引机构5、截割机构6、摇臂传动机构7依次安装于腔体内，所述行走箱9的一侧两端均设有导链管92，两个导链管92之间的行走箱9上安装有与第一圆环链导轨3配合的第七链轮93和第八链轮94。

本申请实施例中，所述铲运机100包括三星轮101、铲斗102、链条103、刮板104、第四链轮105、驱动马达106、运输机107、调斜油缸108和液压站109，运输机107的一端设在液压站109上，铲斗102活动安装在运输机107的另一端，两个三星轮101安装在铲斗102内，第四链轮105安装于运输机107的一端且与驱动马达106的动力端连接，链条103设于第四链轮105与三星轮101之间，刮板104设在运输机107的上表面靠近铲斗102的一侧，调斜油缸108安装在液压站109上，且调斜油缸108的动力端与铲斗102连接，调斜油缸108用于调整所述铲斗102的倾斜角度。

铲运机100在工作时，由调斜油缸108将铲斗102的倾斜角度调整至合适位置，再启动驱动马达106，由链条103带动两个三星轮101相向内侧转动，将铲斗102内的煤向运输机107上送，由于刮板104的存在，可将大块煤阻挡住。

本发明的工作原理为：在工作时，通过牵引机构5将动力传递给行走箱9上的主动链轮，进而带动该破煤设备沿着固定的轨道作上下运动(主要用于急倾斜煤层，可控制破煤设备在任意位置停止或者行走)，截割机构6带动安装在设备上的旋转的刨刀进行破煤，同时可通过调节摇臂传动机构7上的调高油缸来实现不同的破煤深度，在破煤的同时，由调斜油缸108将铲斗102的倾斜角度调整至合适位置，再启动驱动马达106，由链条103带动两个三星轮101相向内侧转动，将铲斗102内的煤向运输机107上送，实现煤的运输。

以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。