專利名稱：機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種小型掘進機，具體的說是機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機。
背景技術：
小型硬巖掘進機，是一種集切割、裝載、轉運石渣等于一體的挖掘設備，其以結構接湊，體型輕巧而被廣泛應用交通、隧道、采礦等領域，與大型掘進機相比，有體積小、重量輕的特點，適用于中、小型煤礦作業，利于提高機械化水平。目前采用的小型硬巖掘進機主要存在以下缺點在掘進頭裝置方面，均是采用液壓驅動單掘進頭的設置方式，這種設置方式普遍存在以下缺點其一，工作效率比較低，液壓油耗也比較大，長時間連續作業會使得液壓動力不穩定，不利于連續開采挖掘。其二，掘進臂的結構設置也不夠合理，采用的是液壓油缸與掘進臂單純的配合使用，伸縮運動時液壓油管與掘進臂同時伸縮，液壓油管不斷進行重復彎折動作，極易老化破裂。在操控機構方面，大都是長方體狀的油箱在前，操控臺在后，油箱對稱設置在機車兩側，由于箱體本身的高度和長度占用了機車大量空間，而使得控制臺不得不設置在油箱的后方，如此一來，就又增加了機體的長度和高度，從而使得機器更為笨重，空間結構優化也不合理，有悖于小型掘進機體型輕巧的特點。在鏟板的支撐機構方面，是對稱設置在機車兩側，并與機體上的油箱固定連接，連接距離比較長固定也不牢固，而機體與機器履帶之間空隙比較小，支撐機構固定連接在油箱上則易使支撐機構與機器履帶之間被煤粉堵塞，增加了機器行進阻力，也額外增加了機器動力損耗。在液壓線路機構方面，液壓線路設置凌亂，延長了油氣管路的連接行程，增加了成本投入，而且因為油氣管路比較長，其提供的液壓就會受影響，長時間的工作后容易出現故障，雜亂的線路機構也不利于維修，也就影響了采煤挖掘效率。
發明內容
本發明是為解決掘進機工作效率低、機體結構設置不合理等上述問題的不足，提供了一種新穎的機械傳動式小型硬巖雙掘進頭掘進機，其優化了整機結構，采用機械式傳動，使得工作性能穩定，延長了設備使用壽命長，對硬巖的掘進效率也提高了 50%以上。本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，包括行走裝置和鏟板裝置，在行走裝置上設有機體裝置，機體裝置兩側分別設有操控機構和傳動機構，在機體裝置的回轉機構上設有支撐機構與雙頭掘進裝置的掘進臂連接，掘進臂的一端通過變向器與掘進頭連接，另一端通過萬向聯軸器與傳動機構連接，在支撐機構上還設有液壓缸與掘進臂連接，所述的鏟板裝置通過鏟板支撐機構設置在機體裝置的前端，鏟板支撐機構和回轉機構分別與設在機體裝置上的液壓線路機構的一端連接，液壓線路機構的另一端連接在操控機構上
本發明，所述的掘進臂，其由液壓缸體和滑動傳動軸組成，液壓缸體內設有一個帶有傳動套筒的中空圓筒狀的油缸活塞桿，傳動套筒的一端穿過法蘭盤與變向器連接，另一端通過滑套與設在萬向聯軸器上的滑動傳動軸連接，滑套內壁設有與滑動傳動軸表面的鍵槽相配合的凸起。本發明，所述的變向器，由主錐齒輪和從錐齒輪組成，主錐齒輪和從錐齒輪呈十字交錯狀設置，從錐齒輪兩端分別通過半軸套與半軸I和半軸II連接。本發明，所述的操控機構，包括電機，由液壓油箱、控制臺和控制臺座組成，液壓油箱呈階梯型，上階梯與下階梯為一體機構，下階梯的梯臺上設有控制臺座，在控制臺座對應的前方設有控制臺。本發明，鏟板支撐機構，包括回轉盤，鏟板兩側對稱設有支撐臂，支撐臂由支撐桿和液壓油缸組成，液壓油缸的一端通過連接件設置在了回轉盤的固定架上。本發明，所述的液壓線路機構，由平衡閥塊、操作閥和多路組合閥塊組成，平衡閥塊的一端通過管路與操作閥連接，平衡閥塊由回轉油缸平衡閥、鏟板油缸平衡閥、液壓缸平衡閥I和液壓缸平衡閥II組成，回轉油缸平衡閥和鏟板油缸平衡閥通過四條液壓連接管分別與多路組合閥塊的四個三通接口連接。本發明的有益效果是本發明中的雙頭掘進裝置，采用機械式傳動，降低了油耗，提高了掘進效率50%以上。當電機經減速機后，由傳動軸通過萬向聯軸器帶動滑動傳動軸旋轉，滑套與傳動套筒隨滑動傳動軸一同轉動，傳動套筒將旋轉運動傳遞至變向器，由變向器實現軸向改變，并通過半軸I和半軸II將軸力傳動到兩個掘進頭旋轉進行掘進工作。此傳動過程不會產生油耗， 而且雙掘進頭同時作業挖掘，效率得以質的提高，也延長了設備使用壽命。掘進臂通過電機、減速機、傳動軸、貫穿油缸活塞桿的滑動傳動軸和傳動套筒進行機械式傳動，結構新穎、 設計獨特，即實現了掘進臂的伸縮，又可以滿足掘進臂的軸傳動功能，使機械傳動性能穩定耐用，適合連續挖掘作業。本發明中的操控機構，減小了油箱的長度和高度，從而降低了機器的高度，便于煤礦井底作業；將油箱與控制臺座結合在一起，節省了機器的空間，降低了生產成本；將控制臺向機器前方移動，節省了液壓操控線路的行程，不但優化了機架結構，也方便觀察掘進頭進行作業。本發明中的鏟板支撐機構，縮短了支撐臂的連接行程，便于對鏟板的伸縮移動，提高了對鏟板的操作效率，將支撐臂一端固定在回轉盤的固定架上，提高了支撐臂的連接強度，同時也增大了機器履帶與機體之間的空隙，從而也避免了煤粉堵塞機器履帶。液壓線路機構，其優化整合了整機的油氣液壓線路，縮短了閥塊與液壓油缸的連接距離，線路行程短，利于檢修。通過采用多路組合閥塊實現了對液壓線路的整合優化，平衡了液壓油缸的液壓，減少了機器故障。本發明通過采用設計獨特的雙頭掘進裝置、油箱與控制臺座結一體設計的操控機構、提高了鏟板操作效率的鏟板支撐機構和穩定油氣液壓的液壓線路機構，使得整機結構得以優化了，實現了掘進頭的機械式傳動，工作性能穩定，掘進效率也提高了 50%以上，延長了設備使用壽命長。
圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明中雙頭掘進裝置的結構示意圖；圖3是圖2中掘進臂的剖面示意圖；圖4是圖2中變向器的結構示意圖；圖5是圖2中滑動傳動軸的截面示意圖；圖6是圖2中滑套的截面示意7是本發明中鏟板支撐機構的結構示意圖；圖8是本發明中操控機構的結構示意圖；圖9是本發明中液壓線路機構的結構示意圖；圖10是圖9中多路組合閥塊的剖面示意圖；圖中標記是1、行走裝置，2、鏟板裝置，3、機體裝置，4、回轉機構，5、雙頭掘進裝置，6、鏟板支撐機構，7、操控機構，8、液壓線路機構，9、掘進頭，10、掘進臂，11、支撐機構， 12、變向器，13、萬向聯軸器，14、液壓缸，15、液壓缸體，16、滑動傳動軸，17、傳動套筒，18、 油缸活塞桿，19、法蘭盤，20、滑套，21、鍵槽，22、凸起，23、主錐齒輪，24、從錐齒輪，25、半軸套，26、半軸1，27、半軸11，28、馬達，29、減速機，30、傳動軸，31、電機，32、液壓油箱，33、控制臺，34、控制臺座，35、上階梯，36、下階梯，37、回轉盤，38、鏟板，39、支撐桿，40、液壓油缸， 41、連接件，42、固定架，43、操作閥，44、多路組合閥塊，45、回轉油缸平衡閥，46、鏟板油缸平衡閥，47、液壓缸平衡閥I，48、液壓缸平衡閥II，49、回轉油缸接口 I，50、回轉油缸接口 II， 51、鏟板油缸接口 I，52、鏟板油缸接口 II，53、變向器殼體，54、軸承座。
具體實施例方式
如圖1所示，機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，包括行走裝置1和鏟板裝置2，在行走裝置1上設有機體裝置3，在機體裝置3的回轉機構4上設有雙頭掘進裝置5，鏟板裝置2 通過鏟板支撐機構6設置在機體裝置3的前端，機體裝置3兩側分別設有操控機構7和傳動機構，傳動機構由馬達觀、減速機四和傳動軸30組成，鏟板支撐機構6和回轉機構4分別與設在機體裝置3上的液壓線路機構8的一端連接，液壓線路機構8的另一端連接在操控機構7上，在機體裝置3上還設有一個傳送履帶與鏟板裝置2連接。如圖2所示，所述的雙頭掘進裝置5，其由掘進頭9和掘進臂10組成，掘進頭9采用的是大功率的圓盤狀掘進頭，掘進臂10設置在支撐機構11上，在支撐機構11上還設有液壓缸14與掘進臂10連接，掘進臂10后端通過萬向聯軸器13與傳動軸30的一端連接， 傳動軸30的另一端通過減速機四與馬達觀連接，掘進臂10前端設有變向器12，變向器 12通過半軸I沈和半軸1127分別與兩個掘進頭9連接。如圖3所示，掘進臂10內設有液壓缸體15和滑動傳動軸16，液壓缸體15內設有一個中空圓筒狀的油缸活塞桿18，在油缸活塞桿18內設有傳動套筒17，油缸活塞桿18與傳動套筒17的兩端之間設有軸承，使傳動套筒17可以在油缸活塞桿18內轉動。傳動套筒 17的左端穿過法蘭盤19與變向器12的主錐齒輪23連接，傳動套筒17右端通過滑套20與設在萬向聯軸器13上的滑動傳動軸16連接，傳動套筒17與滑套20固定連接。如圖5和圖6所示，滑套20內壁設有與滑動傳動軸16表面的鍵槽21相配合的凸起22，使滑套20只能沿滑動傳動軸16的軸向滑動，而不能沿徑向轉動。如圖4所示，變向器12設有變向器殼體53，變向器殼體53上設有軸承座M，設置在變向器殼體53內的主錐齒輪23和從錐齒輪M呈十字交錯狀設置，從錐齒輪M兩端分別通過半軸套25與半軸I沈和半軸II 27連接，主錐齒輪23的轉軸為橫向設置，從錐齒輪M的轉軸為縱向設置，在經傳動套筒17傳動后主錐齒輪23繞橫軸旋轉的力經過從錐齒輪M改變為繞縱軸旋轉，然后再由從錐齒輪M通過傳動兩端的半軸I 26和半軸1127實現兩個掘進頭9轉動。雙頭掘進裝置工作中，當電機經減速機后，由傳動軸通過萬向聯軸器5帶動滑動傳動軸旋轉，由于滑套與滑動傳動軸之間不能發生轉動，因此滑套與傳動套筒隨滑動傳動軸一同轉動，傳動套筒將旋轉運動傳遞至變向器，由變向器實現軸向改變，并通過半軸I和半軸II將軸力傳動到兩個掘進頭旋轉進行掘進工作。當需要控制掘進臂伸縮時，調整液壓缸體內的油壓，液壓油推動油缸活塞桿向前伸或向后退。由于油缸活塞桿和傳動套筒都與變向器和法蘭盤連接，油缸活塞桿和傳動套筒在軸向上不會發生相對移動，傳動套筒帶動滑套隨油缸活塞桿一同伸縮。這樣即實現雙掘進頭的機械式傳動，又能實現掘進臂帶著掘進頭做伸縮操控，同時還可以通過支撐機構上的液壓缸來調控掘進臂上升下降。如圖7所示，鏟板支撐機構6包括回轉盤37，鏟板38兩側對稱設有支撐臂，支撐臂由支撐桿39和液壓油缸40組成，液壓油缸40的一端通過連接件41設置在了回轉盤37的固定架42上。如圖8所示，操控機構7包括電機31，由液壓油箱32、控制臺33和控制臺座34組成，液壓油箱32呈階梯型，上階梯35與下階梯36為一體結構，下階梯36的梯臺上設有控制臺座34，在控制臺座34對應的前方設有控制臺33，在液壓油箱32后方設有電機31。如圖9和圖10所示，液壓線路機構8由平衡閥塊、操作閥43和多路組合閥塊44組成，平衡閥塊的一端通過管路與操作閥43連接，所述的平衡閥塊由回轉油缸平衡閥45、鏟板油缸平衡閥46、液壓缸平衡閥I 47和液壓缸平衡閥1148組成，回轉油缸平衡閥45和鏟板油缸平衡閥46通過四條液壓連接管分別與多路組合閥塊44的四個三通接口連接。所述的四條液壓連接管，分別為回轉油缸連接管I、回轉油缸連接管II、鏟板油缸連接管I和鏟板油缸連接管II。所述的四個三通接口，分別為回轉油缸接口 I 49、回轉油缸接口 II 50、 鏟板油缸接口 I 51和鏟板油缸接口 1152。在實際安裝中回轉油缸接口 I通過液壓管分別連接在左回轉油缸的收縮端和右回轉油缸的收縮端；回轉油缸接口 II通過液壓管分別連接在左回轉油缸的伸長端和右回轉油缸的伸長端；鏟板油缸接口 I通過液壓管分別連接在左鏟板油缸的收縮端和右鏟板油缸的收縮端；鏟板油缸接口 II通過液壓管分別連接在左鏟板油缸的伸長端和右鏟板油缸的伸長端。
權利要求
1.機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，包括行走裝置(1)和鏟板裝置O)，其特征在于 在行走裝置(1)上設有機體裝置(3)，機體裝置C3)兩側分別設有操控機構(7)和傳動機構，在機體裝置(3)的回轉機構(4)上設有支撐機構(11)與雙頭掘進裝置(5)的掘進臂 (10)連接，掘進臂(10)的一端通過變向器(1 與掘進頭(9)連接，另一端通過萬向聯軸器(13)與傳動機構連接，在支撐機構(11)上還設有液壓缸(14)與掘進臂(10)連接，所述的鏟板裝置( 通過鏟板支撐機構(6)設置在機體裝置(3)的前端，鏟板支撐機構(6)和回轉機構(4)分別與設在機體裝置(3)上的液壓線路機構(8)的一端連接，液壓線路機構 (8)的另一端連接在操控機構(7)上。
2.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于所述的掘進臂 (10)，其由液壓缸體(1 和滑動傳動軸(16)組成，液壓缸體(1 內設有一個帶有傳動套筒(17)的中空圓筒狀的油缸活塞桿(18)，傳動套筒(17)的一端穿過法蘭盤(19)與變向器 (12)連接，另一端通過滑套00)與設在萬向聯軸器(1 上的滑動傳動軸(16)連接，滑套 (20)內壁設有與滑動傳動軸(16)表面的鍵槽相配合的凸起02)。
3.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于所述的變向器 (12)，由主錐齒輪和從錐齒輪04)組成，主錐齒輪和從錐齒輪04)呈十字交錯狀設置，從錐齒輪04)兩端分別通過半軸套0 與半軸I 06)和半軸II 07)連接。
4.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于所述的傳動機構，由馬達(觀)、減速機(29)和傳動軸(30)組成。
5.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于所述的操控機構(7)，包括電機(31)，由液壓油箱(32)、控制臺(33)和控制臺座(34)組成，液壓油箱(32) 呈階梯型，上階梯(3 與下階梯(36)為一體機構，下階梯(36)的梯臺上設有控制臺座 (34)，在控制臺座(34)對應的前方設有控制臺(33)。
6.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于鏟板支撐機構 (6)，包括回轉盤(37)，鏟板(38)兩側對稱設有支撐臂，支撐臂由支撐桿(39)和液壓油缸 (40)組成，液壓油缸GO)的一端通過連接件Gl)設置在了回轉盤(37)的固定架0 上。
7.如權利要求1所述的機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，其特征在于所述的液壓線路機構(8)，由平衡閥塊、操作閥和多路組合閥塊G4)組成，平衡閥塊的一端通過管路與操作閥^幻連接，所述的平衡閥塊由回轉油缸平衡閥(45)、鏟板油缸平衡閥(46)、液壓缸平衡閥K47)和液壓缸平衡閥IK48)組成，回轉油缸平衡閥0 和鏟板油缸平衡閥 (46)通過四條液壓連接管分別與多路組合閥塊G4)的四個三通接口連接。
全文摘要
機械傳動式硬巖雙掘進頭掘進機，本發明涉及一種小型掘進機，包括行走裝置和鏟板裝置，在行走裝置上設有機體裝置，在機體裝置的回轉機構上設有雙頭掘進裝置，鏟板裝置通過鏟板支撐機構設置在機體裝置的前端，機體裝置兩側分別設有操控機構和傳動機構，鏟板支撐機構和回轉機構分別與設在機體裝置上的液壓線路機構的一端連接，液壓線路機構的另一端連接在操控機構上。本發明優化了整機結構，采用機械式傳動，使得工作性能穩定，延長了設備使用壽命長，對硬巖的掘進效率也提高了50％以上。
文檔編號E21D9/13GK102162361SQ201010560968
公開日2011年8月24日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者蘭海寬 申請人:蘭海寬