专利名称：重物举升及高空作业设备的制作方法
技术领域：
重物举升及高空作业设备技术领域[0001]本实用新型涉及一种煤矿井下作业装置，具体是涉及一种重物举升及高空作业设备。
背景技术：
[0002]煤被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。中国的煤炭资源非常丰富，在世界居于前列，仅次于美国和俄罗斯。是世界主要的产煤大国。[0003]由于煤炭资源的埋藏深度不同，开采方式一般相应地也有矿井开采(埋藏较深) 和露天开采(埋藏较浅)之分。其中，可露天开采的资源量在总资源中的比重大小，是衡量开采条件优劣的重要指标，中国可露天开采的储量仅占7. 5%，大部分煤矿都需要进行矿井开采。煤的井下开采尤其是人工井下开采是一项非常艰苦的工作，且危险性很高，为改善井下工人的劳动条件，降低工人的劳动强度，煤矿开采的现代化、机械化、高效化已经成为煤矿开采的发展方向。[0004]目前煤矿开采机械化应用虽然相较以前有较大提高，但是在煤矿巷道内的一些辅助的工作还是全人工来完成。如上下钢梁等重物的举升等工作主要靠人力，较高的举升还需要临时搭建工作平台；工人需要高空作业时要临时搭建工作平台。由于受煤矿井下特殊的条件限制，完成以上这些工作机械化程度低，工人劳动强度大，需要较多工人同时工作， 存在一定的安全隐患。发明内容[0005]针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可有效降低井下工人劳动强度，提高井下作业安全性，应用范围广，适应能力强，可实现机械化开采的重物举升及高空作业设备。[0006]为达上述目的，本实用新型采用了以下技术方案[0007]—种重物举升及高空作业设备，包括自行走机构、驱动装置和工作臂，自行走机构设有安装平台，驱动装置固定安装在安装平台上，自行走机构与驱动装置为液压传动连接， 其中，工作臂包括主工作臂和辅助工作臂，主工作臂的头部与夹持机构或工作平台相连，尾部安装有主支座，主支座安装在安装平台的上部并与安装平台之间设有一主旋转油缸；辅助工作臂的头部与工作平台相连，尾部安装有辅助支座，辅助支座安装在安装平台的前端并与安装平台之间设有辅助旋转油缸。[0008]本实用新型还可通过以下方案进一步实现[0009]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述主工作臂包括主工作大臂、主工作小臂和主工作四连杆机构，主工作的一端与主工作小臂转动连接，另一端与主支座转动连接， 主工作大臂的下部设主工作大臂升降油缸，主工作大臂升降油缸的伸缩端与主工作大臂转动连接，连接端与主支座转动连接；主工作小臂一端通过主工作四连杆机构与夹持机构或工作平台转动连接，另一端与主工作大臂转动连接；主工作小臂摆动油缸设于主工作大臂的上方，其伸缩端与主工作小臂下端转动连接，连接端与主工作大臂转动连接；主工作四连杆机构的下端安装在主工作小臂的前端，上端与设置在主工作小臂上端的主工作四连杆油缸的伸缩端转动连接；主旋转油缸、主工作大臂升降油缸、主工作小臂摆动油缸及主工作四连杆油缸分别通过液压管路与驱动装置的油路控制阀与驱动装置相连，实现主工作大臂的旋转、升降，以及主工作小臂和主工作四连杆机构的摆动。[0010]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述辅助工作臂包括辅助工作大臂、辅助工作小臂和辅助工作四连杆机构，辅助工作大臂的一端与辅助工作小臂转动连接，另一端与辅助支座转动连接，辅助工作大臂的下部设辅助工作大臂升降油缸，辅助工作大臂升降油缸的伸缩端与辅助工作大臂转动连接，连接端与辅助支座转动连接；辅助工作小臂一端通过辅助工作四连杆机构与工作平台转动连接，另一端与辅助工作大臂转动连接；辅助工作小臂摆动油缸设于辅助工作大臂的上方，其伸缩端与辅助工作小臂下端转动连接，连接端与辅助工作大臂转动连接；辅助工作四连杆机构的下端安装在辅助工作小臂的前端，上端与设置在辅助工作小臂上端的辅助工作四连杆油缸的伸缩端转动连接；辅助旋转油缸、 辅助工作大臂升降油缸、辅助工作小臂摆动油缸及辅助工作四连杆油缸分别通过液压管路与驱动装置的油路控制阀与驱动装置相连，实现辅助工作大臂的旋转、升降，以及辅助工作小臂和辅助工作四连杆机构的摆动。[0011]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述自行走机构为履带式自行走机构。[0012]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述安装平台上方设有滑轨，主支座滑动安装在滑轨上，一滑移油缸的伸缩端与旋转油缸的一侧相连，连接端与驱动装置相连，带动主工作大臂及主旋转油缸沿滑轨前后滑移。[0013]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述主工作臂上安装夹持机构，辅助工作臂上安装工作平台。[0014]所述的重物举升及高空作业设备，其中，所述夹持机构为机械手。[0015]本实用新型的重物举升及高空作业设备，设置了主、辅助两个工作臂，两个工作臂动作灵活，可实现大范围的转动，工作时旋转角度0-180°，最大举升高度5500mm。移动时各工作臂收回，宽度只有1400_，高度只有2000_，适合在煤矿巷道内移动，不过多的占用空间。主工作臂大臂旋转机构采用先进的旋转油缸，从而减小设备体积，实现狭小空间内的灵活操作，进而能够方便的实现多种功能。[0016]本实用新型的重物举升及高空作业设备，自行走机构完成设备的移动，使设备移动到工作地点，在工作时还可以完成位置的调整。主工作臂由两节臂及一四连杆机构组成， 主工作臂上安装有夹持机构，夹持机构是一个能够完成夹紧、旋转和伸缩等功能的机械手， 通过调整主工作臂的大臂、小臂和四连杆等机构，同时配合大臂的旋转、滑移和夹持机构的加紧、旋转和伸缩等动作来完成重物的抓紧和举升如上下钢梁等工作。辅助工作臂加装工作平台，通过举升、旋转、移动等动作来完成工作人员的高空作业。主工作臂和辅助工作臂可以配合使用，能够很方便的实现人员的高空作业。也可以单独使用，在只需要较高的工作平台时，可以使用主工作臂作为作业平台举升的工作臂。[0017]本实用新型的重物举升及高空作业设备，还可在安装平台上设置滑轨，通过旋转油缸和滑移油缸带动主工作臂整体进行旋转和滑移，从而能够更方便完成工作中位置的调4離iF. O[0018]本实用新型的重物举升及高空作业设备，实现了机械化开采，提高了生产率、大大降低了工人的劳动强度、改善了工人的工作环境、提高了工人的安全性。
[0019]图I是本实用新型的重物举升及高空作业设备的结构示意图。
具体实施方式
[0020]如图I所示，一种重物举升及高空作业设备，包括自行走机构、驱动装置、工作臂及操作头，其中，驱动装置与自行走机构为液压传动连接，自行走机构最佳采用履带式自行走机构，可采用现有的任一种液压控制的履带式自行走机构。如图I所示，可采用下述结构的自行走机构，其包括安装平台1-1、行走履带1-2、行走马达及减速机1-3、驱动链轮1-4、 履带梁1-5、张紧轮1-6。行走履带1-2为两个，通过与安装平台1-1螺栓固定连接在一起的履带梁1-5将安装平台固定安装在行走履带1-2的上部；行走履带1-2内从后到前依次设置有行走马达及减速机1-3、驱动链轮1-4，、履带梁1-5及张紧轮1-6。行走马达及减速机1-3分别与履带梁1-5和驱动链轮1-4螺栓固定连接，张紧轮1-6与履带梁1-5滑动连接。行走马达及减速机1-3驱动驱动链轮1-4旋转，行走履带1-2在驱动链轮1-4旋转驱动下行走，张紧轮1-6在行走过程中起到张紧作用。[0021]驱动装置安装在安装平台1-1的后部的箱体I内，用于驱动整机运行，即驱动自行走机构、工作臂及操作头进行工作。驱动装置包括液压泵1-7、联轴器1-8、动力源1-9，液压泵1-7通过联轴器1-8与动力源1-9相连接。动力源1-9采用防爆电机或防爆柴油机。 液压泵通过油路和液压管路与各工作臂及自行走机构的行走马达及减速机1-3相连(为避免混乱，图中略去油路及液压路管路，可根据使用时的具体需要按照现有的方式进行管路连接及阀门设置)，并通过管路上安装的液压阀实现对整个系统各部件动作的控制，进而实现整台设备的工作。具体工作时，液压油经液压泵1-7泵出后进入多路换向阀，多路换向阀通过液压油管分别与行走马达及减速机1-3、主工作臂滑移油缸2-1、主工作大臂升降油缸2-4、主工作小臂摆动油缸2-6、主工作四连杆油缸2-8、主工作四连杆2-9、破碎机构3、辅助工作旋转油缸3-1、辅助工作大臂升降油缸3-3、辅助工作大臂3-4、辅助工作小臂摆动油缸3-5、辅助工作四连杆油缸3-7、夹持机构4以及工作平台5等执行机构相连。通过换向阀转换油路及液压驱动路线，完成对各液压执行机构的动作驱动。[0022]工作臂包括主工作臂2和辅助工作臂4，主工作臂2的头部与夹持机构4相连，尾部安装有主支座2-3，主支座2-3安装在安装平台1-1的上部，主支座2-3与安装平台1_1 之间设有主旋转油缸2-10。辅助工作臂4的头部与工作平台5相连，尾部安装有辅助支座3-2，辅助支座3-2安装在安装平台1-1的前端，辅助支座3-2与安装平台1_1之间设有辅助旋转油缸3-1。[0023]主工作臂2包括类“L”型主工作大臂2-5、主工作小臂2_7和主工作四连杆机构2-9，主工作大臂2-5的一端与主工作小臂2-7转动连接，另一端与主支座2-3转动连接，主工作大臂2-5的下部设主工作大臂升降油缸2-4，主工作大臂升降油缸2-4的伸缩端与主工作大臂2-5的中部转动连接，连接端与主支座2-3转动连接。主工作小臂2-7 —端通过主5工作四连杆机构2-9与夹持机构4转动连接，另一端与主工作大臂2-5的前端转动连接；主工作小臂摆动油缸2-6设于主工作大臂的上方，其伸缩端与主工作小臂2-7下端转动连接， 连接端与主工作大臂2-5的中部转动连接。主工作四连杆机构2-9的下端安装在主工作小臂2-7的前端，上端与设置在主工作小臂2-7上端的主工作四连杆油缸2-8的伸缩端转动连接；主旋转油缸2-10、主工作大臂升降油缸2-4、主工作小臂摆动油缸2-6及主工作四连杆油缸2-8分别通过液压管路和驱动装置I的油路控制阀与驱动装置I相连，进而通过油路控制阀实现主工作大臂2-5的旋转、升降，主工作小臂2-7的摆动，以及和主工作四连杆机构2-9的摆动。[0024]辅助工作臂4包括类“L”型辅助工作大臂3-4、辅助工作小臂3_6和辅助工作四连杆机构3-8，辅助工作大臂3-4的一端与辅助工作小臂3-6转动连接，另一端与辅助支座3-2转动连接,辅助工作大臂3-4的下部设辅助工作大臂升降油缸3-3，辅助工作大臂升降油缸3-3的伸缩端与辅助工作大臂3-4的中部转动连接，连接端与辅助支座3-2转动连接.辅助工作小臂3-6的另一端通过辅助工作四连杆机构3-8与工作平台5转动连接。辅助工作小臂摆动油缸3-5设于辅助工作大臂3-4的上方，其伸缩端与辅助工作小臂3-6下端转动连接，连接端与辅助工作大臂3-4的中部转动连接。辅助工作四连杆机构3-8的下端安装在辅助工作小臂3-6的前端，上端与设置在辅助工作小臂3-6上端的辅助工作四连杆油缸3-7的伸缩端转动连接；辅助旋转油缸3-1、辅助工作大臂升降油缸3-3、辅助工作小臂摆动油缸3-5及辅助工作四连杆油缸3-7分别通过液压管路与驱动装置I的油路控制阀与驱动装置I相连，实现辅助工作大臂3-4的旋转、升降，辅助工作小臂3-2的摆动，以及辅助工作四连杆机构3-8的摆动。[0025]安装平台1-1的上部还可以固定安装一对滑轨2-2，滑轨2-2的后端固定安装在驱动装置I的前端，主支座2-3滑动安装在滑轨2-2上，一滑移油缸2-1的伸缩端与旋转油缸2-10的一侧相连，连接端与驱动装置I相连，滑移油缸2-1带动主工作臂2及主旋转油缸2-10沿滑轨2-2前后滑移，从而进一步增加主工作臂的工作范围。[0026]其中，夹持机构4可采用带有夹紧、旋转和伸缩功能的机械手，配合主工作大臂 2-5的旋转、滑移和夹持机构4的加紧、旋转和伸缩等动作来完成重物的抓紧和举升如上下钢梁等工作。辅助工作臂3加装工作平台5，通过举升、旋转、移动等动作来完成工作人员的高空作业。主工作臂2和辅助工作臂3可以配合使用，能够很方便的实现人员的高空作业。 也可以单独使用，在只需要较高的工作平台时，也可以使用主工作臂连接工作平台5，作为作业平台举升的工作臂。[0027]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限定。凡本领域的技术人员利用本实用新型的技术方案对上述实施例做出的任何等同的变动、修饰或演变等，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种重物举升及高空作业设备，包括自行走机构、驱动装置和工作臂，自行走机构设有安装平台，驱动装置固定安装在安装平台上，自行走机构与驱动装置为液压传动连接，其特征在于 工作臂包括主工作臂和辅助工作臂，主工作臂的头部与夹持机构或工作平台相连，尾部安装有主支座，主支座安装在安装平台的上部并与安装平台之间设有一主旋转油缸；辅助工作臂的头部与工作平台相连，尾部安装有辅助支座，辅助支座安装在安装平台的前端并与安装平台之间设有辅助旋转油缸。
2.根据权利要求I所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述主工作臂包括主工作大臂、主工作小臂和主工作四连杆机构，主工作的一端与主工作小臂转动连接，另一端与主支座转动连接，主工作大臂的下部设主工作大臂升降油缸，主工作大臂升降油缸的伸缩端与主工作大臂转动连接，连接端与主支座转动连接；主工作小臂一端通过主工作四连杆机构与夹持机构或工作平台转动连接，另一端与主工作大臂转动连接；主工作小臂摆动油缸设于主工作大臂的上方，其伸缩端与主工作小臂下端转动连接，连接端与主工作大臂转动连接；主工作四连杆机构的下端安装在主工作小臂的前端，上端与设置在主工作小臂上端的主工作四连杆油缸的伸缩端转动连接；主旋转油缸、主工作大臂升降油缸、主工作小臂摆动油缸及主工作四连杆油缸分别通过液压管路与驱动装置的油路控制阀与驱动装置相连，实现主工作大臂的旋转、升降，以及主工作小臂和主工作四连杆机构的摆动。
3.根据权利要求I所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述辅助工作臂包括辅助工作大臂、辅助工作小臂和辅助工作四连杆机构，辅助工作大臂的一端与辅助工作小臂转动连接，另一端与辅助支座转动连接，辅助工作大臂的下部设辅助工作大臂升降油缸，辅助工作大臂升降油缸的伸缩端与辅助工作大臂转动连接，连接端与辅助支座转动连接；辅助工作小臂一端通过辅助工作四连杆机构与工作平台转动连接，另一端与辅助工作大臂转动连接；辅助工作小臂摆动油缸设于辅助工作大臂的上方，其伸缩端与辅助工作小臂下端转动连接，连接端与辅助工作大臂转动连接；辅助工作四连杆机构的下端安装在辅助工作小臂的前端，上端与设置在辅助工作小臂上端的辅助工作四连杆油缸的伸缩端转动连接；辅助旋转油缸、辅助工作大臂升降油缸、辅助工作小臂摆动油缸及辅助工作四连杆油缸分别通过液压管路与驱动装置的油路控制阀与驱动装置相连，实现辅助工作大臂的旋转、升降，以及辅助工作小臂和辅助工作四连杆机构的摆动。
4.根据权利要求I所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述自行走机构为履带式自行走机构。
5.根据权利要求I所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述安装平台上方设有滑轨，主支座滑动安装在滑轨上，一滑移油缸的伸缩端与旋转油缸的一侧相连，连接端与驱动装置相连，带动主工作臂及主旋转油缸沿滑轨前后滑移。
6.根据权利要求5所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述主工作臂上安装夹持机构，辅助工作臂上安装工作平台。
7.根据权利要求1-6中任一所述的重物举升及高空作业设备，其特征在于 所述夹持机构为机械手。
专利摘要本实用新型涉及一种重物举升及高空作业设备，包括自行走机构、驱动装置和工作臂，自行走机构设有安装平台，驱动装置固定安装在安装平台上，自行走机构与驱动装置为液压传动连接，其中，工作臂包括主工作臂和辅助工作臂，主工作臂的头部与夹持机构或工作平台相连，尾部安装有主支座，主支座安装在安装平台的上部并与安装平台之间设有一主旋转油缸；辅助工作臂的头部与工作平台相连，尾部安装有辅助支座，辅助支座安装在安装平台的前端并与安装平台之间设有辅助旋转油缸。本实用新型的重物举升及高空作业设备，主、辅助双工作臂可工作配合工作也可单独工作，动作灵活，转动范围大，体积小，工作效率高，实现了煤矿的机械开采。
文档编号B66F11/04GK202808294SQ201220414778
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月17日 优先权日2012年8月17日
发明者蒲长晏, 武利民, 高峰, 安传准, 高勇, 郭凯 申请人:廊坊景隆重工机械有限公司