一种悬臂式掘进机截割大臂及掘进机的制作方法

1.本发明涉及掘进机技术领域，具体是一种悬臂式掘进机截割大臂及掘进机。


背景技术：

2.悬臂式掘进机被广泛应用于煤矿巷道、山体隧道等的开采作业，主要由截割机构、行走机构和转运机构等主要机构组成。悬臂式掘进机在开采和装料过程中，需要频繁地前进后退，这严重降低了掘进机的开采效率，并且将损害掘进机底盘机构的使用寿命。为了避免这些情况，通常在掘进机截割机构上设计相应的伸缩装置，从而极大地提高了煤矿巷道的开采速率。以往悬臂式掘进机截割伸缩的方式主要有两种。一是在截割电机和截割头之间的悬臂段设置伸缩装置；另一种是将截割电机、截割减速机和截割头连接为一个整体，该整体部件与截割大臂结构件之间设置伸缩装置。无论哪种方式，截割机构均是沿着悬臂轴向方向伸缩。
3.将伸缩装置设置在截割部或电机箱体内时，由伸缩油缸驱动截割头和截割减速机整体移动，这种布局导致截割大臂结构复杂，增加维修检查时的工作难度。此外，在遇见半煤岩、岩石工况时，截割部截割时震动剧烈，会影响伸缩装置与主体连接的稳定性，从而影响伸缩装置的使用寿命。另外，在目前的掘进机中，大部分是将截割头、截割减速机和截割电机连接为一个整体，该整体部件与截割大臂结构件之间设置伸缩装置。但是这些伸缩装置的伸缩范围都比较低，这同样限制了掘进机的开采效率，从而影响工期和施工进度。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种悬臂式掘进机截割大臂及掘进机，其解决了现有悬臂式掘进机截割大臂结构复杂，稳定性差的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本发明实施例提供一种悬臂式掘进机截割大臂，包括截割机构、回转机构和滑移机构，所述截割机构与所述回转机构的一端连接，所述回转机构的另一端与所述滑移机构连接，所述滑移机构能够固定在所述悬臂式掘进机的机架上；通过所述滑移机构带动所述截割机构和所述回转机构同步移动，进而实现所述悬臂式掘进机截割大臂的伸缩动作。
9.进一步地，所述截割机构包括截割头、悬臂段、截割减速机、截割电机、大臂架和举升驱动器，所述截割头与所述悬臂段的一端连接，所述悬臂段的另一端与所述截割减速机连接，所述截割减速机与设置在所述大臂架内的所述截割电机连接，所述大臂架还与所述回转机构连接；所述举升驱动器的两端分别与所述大臂架和所述回转机构连接。
10.进一步地，所述回转机构包括回转架、回转轴承和回转驱动器，所述回转架的一端与所述截割机构连接，所述回转架的另一端与所述回转轴承的外圈固定，所述回转轴承的
内圈与所述滑移机构固定；所述回转驱动器的伸缩端与所述回转轴承的外圈连接，所述回转驱动器的固定端与所述滑移机构连接。
11.进一步地，所述回转驱动器的数量为两个，两个所述回转驱动器的伸缩端分别与所述回转轴承外圈的两侧转动连接，两个所述回转驱动器的固定端均与所述滑移机构转动连接。
12.进一步地，所述回转架为y形结构，所述回转架的y形结构的两个分支的端部分别与所述截割机构转动连接。
13.进一步地，所述回转机构还包括回转台，所述回转台的底部固定在所述滑移机构上，所述回转台的顶部与所述回转轴承连接。
14.进一步地，所述滑移机构包括滑移架、导向柱和伸缩驱动器，所述滑移架的顶部与所述回转机构连接，所述滑移架的底部与固定在所述悬臂式掘进机的机架上的所述导向柱滑动连接；所述伸缩驱动器的伸缩端与所述滑移架连接，所述伸缩驱动器的固定端与所述悬臂式掘进机的机架连接。
15.进一步地，所述滑移架的底部设有套筒，所述套筒套设在所述导向柱的外部，使所述滑移架沿所述导向柱滑动。
16.进一步地，所述导向柱的数量为两个，两个所述导向柱分别与所述滑移架的两侧壁的底部滑动连接。
17.第二方面，本发明实施例提供一种掘进机，包括上述的悬臂式掘进机截割大臂以及机架，所述滑移机构固定在所述机架上。
18.(三)有益效果
19.本发明的有益效果是：本发明提供一种悬臂式掘进机截割大臂及掘进机。其中，悬臂式掘进机截割大臂采用滑移机构带动截割大臂的整体移动，使悬臂式掘进机根据工作需求实现截割大臂的前进或后退，而不必频繁移机来完成开采和收料等工作，从而减少悬臂式掘进机在煤矿巷道发生履带打滑或者破坏的现象，提升工作效率。
20.本发明采用滑移机构实现截割大臂的伸缩运动，相较于现有的悬臂伸缩方式可靠性更高，且可应用于半煤岩及岩巷，解决了悬臂式掘进机原有伸缩机构在岩巷中使用故障率高的问题。
附图说明
21.图1为本发明一种悬臂式掘进机截割大臂的结构示意图；
22.图2为本发明的回转机构和滑移机构的结构示意图。
23.【附图标记说明】
24.1、截割头；2、悬臂段；3、截割减速机；4、截割电机；5、大臂架；6、举升驱动器；7、回转架；8、回转轴承；9、回转驱动器；10、滑移架；11、导向柱；12、伸缩驱动器；13、回转台。
具体实施方式
25.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理
解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。其中，本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1的定向为参照。
26.请参照图1和图2，其中，图1为本发明提供的一种悬臂式掘进机截割大臂的结构示意图；图2为本发明提供的回转机构和滑移机构的结构示意图。
27.在第一种具体的实施方式中，本发明提供一种悬臂式掘进机截割大臂。该悬臂式掘进机截割大臂能够实现截割在掘进机运行方向上的伸缩，能实现截割大臂的整体伸缩，能有效提高截割头的截割范围，进而提升掘进机的作业效率。
28.参照图1和图2，该悬臂式掘进机截割大臂包括截割机构、回转机构和滑移机构。截割机构与回转机构的一端连接，回转机构的另一端与滑移机构连接，滑移机构能够固定在悬臂式掘进机的机架上。本发明通过滑移机构带动截割机构和回转机构同步移动，进而实现悬臂式掘进机截割大臂的伸缩动作。
29.本发明采用滑移机构带动截割机构和回转机构同步移动，可以使悬臂式掘进机根据工作需求实现截割大臂的前进或后退，而不必频繁移机来完成开采和收料等工作，从而减少悬臂式掘进机在煤矿巷道发生履带打滑或者破坏的现象，提升工作效率。并且将更有利于巷道或隧道断面的精准开挖修型。
30.下面介绍截割机构的具体结构：
31.参照图1，截割机构包括截割头1、悬臂段2、截割减速机3、截割电机4、大臂架5和举升驱动器6。截割头1与悬臂段2的一端连接，悬臂段2的另一端与截割减速机3连接，截割减速机3与设置在大臂架5内的截割电机4连接，大臂架5还与回转机构连接。举升驱动器6的两端分别与大臂架5和回转机构连接。
32.具体地，截割头1、悬臂段2、截割减速机3和截割电机4依次连接成为一个整体结构。截割电机4固定在大臂架5内，大臂架5与回转机构的回转架7铰接。举升驱动器6的两端分别与大臂架5和回转机构的回转架7铰接，通过举升驱动器6的伸缩调整大臂架5及截割头1的俯仰角度。本实施例中的举升驱动器6可以为油缸，其伸缩端与大臂架5通过销轴连接，其固定端与回转架7通过销轴连接。
33.下面介绍回转机构的具体结构：
34.参照图1和图2，回转机构包括回转架7、回转轴承8和回转驱动器9。回转架7的一端与截割机构的大臂架5和举升驱动器6铰接，回转架7的另一端与回转轴承8的外圈通过螺栓固定，回转轴承8的内圈与滑移机构的滑移架10固定。回转驱动器9的伸缩端与回转轴承8的外圈铰接，回转驱动器9的固定端与滑移机构的滑移架10铰接。本实施例中的回转驱动器9可以为油缸。通过回转驱动器9的伸缩，带动回转轴承8的外圈相对于内圈转动，进而带动回转架7以及与回转架7连接的截割机构一起转动，进而调节截割机构的回转角度。
35.在一些实施例中，回转驱动器9的数量为两个，两个回转驱动器9的伸缩端分别与回转轴承8外圈的两侧铰接，两个回转驱动器9的固定端均分别与滑移机构的滑移架10铰接。在回转轴承8转动的过程中，其中一个回转驱动器9起到推动作用，另一个回转驱动器9起到拉动作用，能够使整个截割机构在转动的过程中更加平稳，提高悬臂式掘进机截割大臂的稳定性。
36.在一些实施例中，回转架7的数量为两个，两个回转架7设置在回转轴承8的两侧。回转架7为y形结构，回转架7的y形结构的两个分支的端部设有销轴孔，两个销轴孔用于与
截割机构的大臂架5和举升驱动器6通过销轴连接。回转架7可以起到更好的连接作用。
37.在一些实施例中，回转机构还包括回转台13。回转台13通过螺栓固定在滑移机构的滑移架10顶部，回转台13的顶部与回转轴承8的内圈固定连接。设置回转台13可以方便回转机构的安装、拆卸以及维修工作。
38.下面介绍滑移机构的具体结构：
39.参照图1和图2，滑移机构包括滑移架10、导向柱11和伸缩驱动器12。滑移架10的顶部分别与回转机构的回转驱动器9，以及回转轴承8的内圈或回转台13连接，滑移架10的底部与导向柱11滑动连接，可以使滑移架10在导向柱11上滑动。导向柱11能够固定在悬臂式掘进机的机架上，导向柱11两端通过螺栓固定在机架上。伸缩驱动器12的伸缩端与滑移架10铰接，伸缩驱动器12的固定端能够与悬臂式掘进机的机架铰接。本实施例中的伸缩驱动器12可以为油缸，其行程范围为0-1000mm，其伸缩端通过销轴与滑移架10的下部连接，其固定端通过销轴固定在机架上。滑移架10用于支撑截割机构和回转机构，并且通过伸缩驱动器12驱动滑移架10沿导向柱11滑动，带动截割机构和回转机构移动，进而实现悬臂式掘进机截割大臂的伸缩运动。
40.本发明通过滑移机构实现悬臂式掘进机截割大臂的伸缩，伸缩量可以在0-1000mm范围内变化，具有伸缩行程大、结构简单、机械强度高和工作可靠度高的优点。有效提高了悬臂式掘进机的截割范围和开采效率。
41.在一些实施例中，滑移架10的底部设有套筒，套筒套设在导向柱11的外部，使滑移架10沿导向柱11滑动。上述结构可以使滑移架10滑动时更加平稳，进而实现悬臂式掘进机截割大臂的平稳伸缩。当然，本发明的滑移架10不限于上述结构，也可以是滑移架10的底部截面为方形或弧形，其可以插入导向柱11上方开设的相应形状的滑槽内，同样可以实现滑移架10沿导向柱11滑动。
42.在一些实施例中，导向柱11的数量为两个，两个导向柱11分别与滑移架10的两侧壁的底部滑动连接。上述结构可以使滑移架10滑动时更加平稳，进而实现悬臂式掘进机截割大臂的平稳伸缩。当然，本发明还可以设置一个或者多个导向柱11。
43.本发明采用伸缩驱动器12和滑移架10实现截割机构的前后滑移，通过伸缩驱动器12的伸缩动作，实现滑移架10在导向柱11上的滑动，从而实现悬臂式掘进机截割大臂的伸缩功能。
44.本发明相较于现有的悬臂伸缩方式可靠性高，且可应用于半煤岩及岩巷，解决了悬臂掘进机原有伸缩机构在岩巷中使用故障率高的问题。
45.在第二种具体的实施方式中，本发明提供一种掘进机。该掘进机包括上述实施例中的悬臂式掘进机截割大臂以及机架，滑移机构固定在机架上。需要说明的是，悬臂式掘进机截割大臂的结构已在上述实施例中详细描述，此处不再赘述。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
49.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。