一种预顶支撑式安全型采煤掘进设备及方法与流程

本发明涉及一种采煤领域，具体是一种预顶支撑式安全型采煤掘进设备及方法。

背景技术：

1、煤矿是一种人类生产生活中不可或缺的重要不可再生资源，其主要被使用于发电、冶炼、供暖等诸多领域；

2、现有的煤矿开采包括露天开采以及井工开采，其中露天开采随着5g技术的普及已经可实现远程操控，使得露天开采的危险度以及难度都大大降低，而对于工井开采，则需要专业的掘进设备，且由于矿洞内的信号差只能采用专业的人员对掘进设备进行驾驶。

3、而现有掘进设备的偏转臂大多采用液压缸与车体之间进行连接，为了保持偏转臂的角度，需要液压缸持续保持对偏转臂的支撑，此时当钻头与煤矿之间的作用力较大时，会使液压缸的受力过大，从而导致液压缸爆缸或者液压缸内部的油封件损坏，使液压缸损坏或者使液压缸的实际行程与预设行程存在偏差，影响采煤作业的安全运行以及驾驶者的生命安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种预顶支撑式安全型采煤掘进设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种预顶支撑式安全型采煤掘进设备，包括：

4、移动车架，所述移动车架上设置有行走装置以及偏转臂，所述偏转臂远离所述移动车架的一端设置有可伸缩的钻头，且所述偏转臂通过液压缸与所述移动车架连接；

5、还包括：

6、支撑机构，设置在所述移动车架上，用于对所述偏转臂进行承托，所述支撑机构包括横向偏移组件以及锁止板，所述横向偏移组件上转动安装有一号滑轮，所述一号滑轮与所述锁止板配合，用于在所述偏转臂偏转后，对所述偏转臂进行支撑；

7、驱动组件，设置在所述移动车架上，所述驱动组件上转动安装有二号滑轮，所述二号滑轮与所述锁止板滚动配合，以在所述偏转臂复位前驱动所述锁止板朝向所述移动车架运动，使锁止板与所述二号滑轮分离；

8、随动机构，连接所述偏转臂并安装在所述移动车架上，所述随动机构包括伸缩板件以及传输组件，所述伸缩板件与所述偏转臂转动连接，且所述伸缩板件与所述传输组件固定连接，所述伸缩板件可在所述偏转臂偏转时，驱使所述传输组件升降。

9、作为本发明进一步的方案：所述移动车架沿其长度上设置有沟槽，所述横向偏移组件包括滑动设置在所述沟槽内的嵌合件，所述嵌合件上转动安装有支撑杆，所述支撑杆与所述偏转臂转动连接，所述嵌合件还上对称设置有两个立板，所述立板沿其长度方向上开设有一号滑槽，所述一号滑槽内滑动安装有与所述一号滑轮转动连接的一号滑块；

10、所述锁止板的上端部等距设置有多个朝向所述钻头设置的锁槽，所述锁槽与所述一号滑轮适配。

11、作为本发明再进一步的方案：所述一号滑槽内固定安装有立杆，所述立杆与所述一号滑块滑动连接，且所述立杆上套设有弹簧，所述弹簧的一端与所述一号滑槽的侧壁连接，另一端与所述一号滑块连接。

12、作为本发明再进一步的方案：所述锁止板内设置有一号水平槽体、倾斜槽体以及二号水平槽体，所述一号水平槽体、倾斜槽体以及二号水平槽体形成导向槽，所述二号滑轮可在所述导向槽内滚动；

13、所述二号水平槽体的中部上端面开设有与所述二号滑轮适配的凹槽。

14、作为本发明再进一步的方案：所述驱动组件包括固定安装在所述移动车架上的安装板，所述安装板上对称设置有两个二号滑槽，所述二号滑槽内滑动安装有与所述锁止板固定连接的二号滑块；

15、所述驱动组件还包括沿所述安装板长度方向设置的通槽，所述通槽内滑动设置有推送滑块，所述推送滑块同固定在所述安装板上的电动推杆连接，且所述推送滑块与所述二号滑轮转动连接。

16、作为本发明再进一步的方案：所述传输组件包括对称设置在所述移动车架上的多个导向杆以及设置在所述导向杆之间的横板，所述横板上设置有滑动于所述导向杆的滑动套筒；

17、所述横板上还对称设置有两个辊轮，两个辊轮之间套设有传输带，其中一个所述辊轮的转轴通过伸缩传动组件连接所述行走装置。

18、作为本发明再进一步的方案：所述伸缩传动组件包括与所述辊轮的转轴转动连接的一号连接杆，所述一号连接杆上转动安装有二号连接杆，所述二号连接杆远离所述一号连接杆的一端与所述行走装置连接；

19、所述一号连接杆与二号连接杆的转动连接处设置有两个同轴的皮带轮，其中一个所述皮带轮通过一号皮带连接所述辊轮的转轴，另一个所述皮带轮通过二号皮带连接设置在所述二号连接杆上的齿轮组，所述齿轮组与所述行走装置连接。

20、作为本发明再进一步的方案：所述伸缩板件包括固定安装在所述横板上的固定套板以及与所述偏转臂转动连接的伸缩杆，所述伸缩杆远离所述偏转臂的一端滑动设置在所述固定套板内。

21、一种所述设备的使用方法，包括以下步骤：

22、步骤一：启动设备，通过液压缸将偏转臂调节成水平状态，同时通过行走装置驱使移动车架朝向待采煤区域运动，至钻头与待挖掘的煤矿接触后，控制钻头旋转，对煤矿进行挖掘；

23、步骤二：在钻头旋转以对煤矿进行挖掘，同时在行走装置驱使移动车架行驶一定的行程后，控制行走装置停止工作，并通过液压缸驱使偏转臂向上偏转预定的角度，以对钻头上部的煤矿进行挖掘；

24、步骤三：在偏转臂向上偏转时，偏转臂将带动横向偏移组件运动，使当液压缸驱使偏转臂完成预定角度的偏转后，横向偏移组件在一号滑轮与锁止板的作用下对偏转臂进行支撑；

25、步骤四：在偏转臂偏转至最大角度后，偏转臂将在液压缸的驱使下反向偏转，而在偏转臂反向偏转的过程中，驱动组件将驱使锁止板向下运动，以使锁止板与一号滑轮分离，并在偏转臂复位后，驱动组件将驱使锁止板反向运动以复位；

26、步骤五：在偏转臂向上偏转时，偏转臂将通过伸缩板件驱使传输组件向上运动，对矿洞内由于振动而脱落的煤块进行承接，后在行走组件动作的过程中，带动传输组件动作，以将脱落的煤块传输至斜斗上，并滑至地面与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、通过设置的支撑组件，实现了嵌合件可跟随偏转臂的偏转而发生横向位移，并在液压缸停止运动并撤去内部压力时，通过一号滑轮与锁槽的配合，而阻止嵌合件反向运动，以通过支撑杆对偏转臂进行支撑，使得在偏转臂偏转至预定的角度后，可保持相对稳定的角度状态，降低了液压缸的负载，提高采煤掘进设备掘进设备使用时的耐久性能；

28、通过设置的驱动组件，实现了对偏转臂支撑的同时，可在当偏转臂反向偏转以复位的过程中，使锁止板与一号滑轮分离，从而使偏转臂得以正常复位，提高稳定性的同时，避免了偏转臂复位时的动作难度；

29、通过设置的随动机构，一方面可通过传输带可对脱离后的碎煤渣或者碎煤块进行承接，以防止脱落的碎煤渣或者碎煤块砸向采煤掘进设备，而破坏设备的外部结构，同时保障采煤掘进设备驾驶者的生命安全，另一方面，在偏转臂上升时，传输带将适应性的向上运动，将降低其与矿洞上顶部之间的距离，避免脱落的碎煤渣或者碎煤块在空中由于长时间的自由落体而具有很大的速度，从而破坏传输带的结构。