竖井掘进机及其竖井破岩方法
【专利摘要】本发明创造涉及一种竖井掘进机及其竖井破岩方法，该竖井掘进机的结构包括行走部、操作室、本体部、回转部、驱动系统和破碎部，在回转部的中部活动连接有臂架，臂架的两侧分别连接臂架升降液压缸，臂架升降液压缸的另一端与回转部连接；臂架的前端通过销轴Ⅰ连接调整架，调整架前端两侧活动连接一对破碎液压缸，破碎液压缸的另一端与回转部连接；在调整架的中部通过销轴Ⅱ活动连接振动破碎机构的上方，在振动破碎机构的上方还与调整液压缸活动连接，调整液压缸的另一端与调整架的后端活动连接。该竖井掘进机及其破岩方法不仅可连续化作业，大大的提高生产率，降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。
【专利说明】竖井掘进机及其竖井破岩方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种竖井掘进机及其竖井破岩方法，属于工程机械行业。
【背景技术】
[0002]目前国内在进行煤矿、矿山、隧道等竖井开挖时，采用的是钻眼开孔的方式，然后在孔内放置炸药进行爆破，需要排石排渣排烟，危险性高、作业间隔时间长、井壁成型不好，而且需多人配合工作效率低下。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种竖井掘进机及其破岩方法，该竖井掘进机及其破岩方法改变了现有矿山竖井巷道掘进施工工艺，由原有的钻爆施工方式转变为连续机械化作业施工，不仅可连续化作业，大大的提高生产率，降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。
[0004]为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下:一种竖井掘进机，包括行走部、操作室、本体部、回转部和驱动系统，在回转部的前端为操作室，回转部的后方设置驱动系统，在回转部的中部设有破碎部；破碎部的具体结构为，在回转部的中部活动连接有臂架，臂架的两侧分别连接臂架升降液压缸，臂架升降液压缸的另一端与回转部连接；臂架的前端通过销轴I连接调整架，调整架前端两侧活动连接一对破碎液压缸，破碎液压缸的另一端与回转部连接；在调整架的中部通过销轴II活动连接振动破碎机构的上方，在振动破碎机构的上方还与调整液压缸活动连接，调整液压缸的另一端与调整架的后端活动连接；其中臂架升降液压缸、破碎液压缸和调整液压缸分别与驱动系统连接，并通过操作室控制。
[0005]所述的驱动系统结构为在结构架内的一侧设有电控箱，另一侧上方设有风冷散热器，下方设有液压泵组，液压泵组通过风冷散热器进行冷却，并由电控箱提供动力。
[0006]所述的调整液压缸的具体结构为，在液压活塞上设有通孔，使活塞两侧的腔体相通，在通孔处设有螺堵，螺堵的轴心处设有丝孔，且螺堵的表面与液压活塞的内端面在同一表面上。
[0007]利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，包括以下步骤:
1)在地表对破岩竖井的面积进行标识；
2)利用竖井掘进机的操作室控制行走部、回转部、臂架升降液压缸和破碎液压缸，以保证振动破碎机构位于待破岩的位置的上方；
3)再通过操作室控制调整液压缸的活塞杆伸缩，使振动破碎机构的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构，进行岩石破碎破岩；
4)竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸，保证破碎机构的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。
[0008]该竖井掘进机破碎部采用臂架、调整架和振动破碎机构的结构，并通过三组不同的液压缸进行控制，从而实现了振动破碎机构的位置，使其保证与破碎面垂直，破碎效果更好。同时振动破碎机构采用了高频振动技术，实现了综合破岩的要求，使竖井掘进的效率更高。竖井掘进机各主要部件实现模块化设计，破碎部、行走部、操作室、回转部、本体部、驱动系统均符合现有矿山竖井运输的最小尺寸，充分实现了在井下快速拆装和运输的要求。
[0009]该驱动系统采用电控箱、风冷散热器和液压泵组的组合结构，使风冷散热器为主，水冷为辅的方法，提高冷却性能，降低竖井的排水量。
[0010]调整液压缸采用带有丝孔的结构，使油缸在工作的时候遇到较大反力F作用时，该反力F为振动破碎机构工作时受到的力作用给调整液压缸的力，设定为达到易使油缸和破碎机构损坏的力，使后方腔体的油进入前方腔体内，这样可以使活塞杆缓慢缩回，达到保护油缸和破碎机构的作用，故调整液压缸具有减震、阻尼作用，防止液压缸及与其连接的破碎机构损坏的作用。
[0011]该利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，由原有的钻爆施工方式转变为连续机械化作业施工，大大的提高生产率、降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为竖井掘进机的结构示意图。
[0013]图2为大臂与连接杆的具体连接结构示意图。
[0014]图3为驱动系统的主视图。
[0015]图4为驱动系统的侧视图。
[0016]图5为调整液压缸的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1和图2所示，一种竖井掘进机，包括行走部2、操作室3、本体部4、回转部5和驱动系统6，在回转部5的前端为操作室3，回转部5的后方设置驱动系统6，在回转部5的中部设有破碎部I ;破碎部I的具体结构为，在回转部5的中部活动连接有臂架13，臂架13的两侧分别连接臂架升降液压缸14，臂架升降液压缸14的另一端与回转部5连接；臂架13的前端通过销轴I 7连接调整架8，调整架8前端两侧活动连接一对破碎液压缸11，破碎液压缸11的另一端与回转部5连接；在调整架8的中部通过销轴II 9活动连接振动破碎机构12的上方，在振动破碎机构12的上方还与调整液压缸10活动连接，调整液压缸10的另一端与调整架8的后端活动连接；其中臂架升降液压缸14、破碎液压缸11和调整液压缸10分别与驱动系统6连接，并通过操作室3控制。其中振动破碎机构12利用其自身高频振动的原理将煤矿或隧道竖井的岩土破碎。
[0018]如图3和图4所不,所述的驱动系统6结构为在结构架15内的一侧设有电控箱16，另一侧上方设有风冷散热器17，下方设有液压泵组18，液压泵组18通过风冷散热器17进行冷却，并由电控箱16提供动力。
[0019]如图5所示,所述的调整液压缸10的具体结构为,在液压活塞19上设有通孔20,使活塞两侧的腔体相通，在通孔20处设有螺堵21，螺堵21的轴心处设有丝孔，且螺堵21的表面与液压活塞19的内端面在同一表面上。[0020]利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，包括以下步骤:
1)在地表对破岩竖井的面积进行标识；
2)利用竖井掘进机的操作室3控制行走部2、回转部5、臂架升降液压缸14和破碎液压缸11，以保证振动破碎机构12位于待破岩的位置的上方；
3)再通过操作室3控制调整液压缸10的活塞杆伸缩，使振动破碎机构12的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构12，进行岩石破碎破岩；
4)竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸10，保证破碎机构12的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。
[0021]本申请的竖井掘进机采用机械的方式实现了竖井破岩的新工艺，将原有的竖井爆破工艺替换为机械振动破碎工艺，即振动破碎机构12通过液压站提供动力进行振动破碎工作，并通过破碎液压缸11调整高频破碎机构12，使其锤尖始终对地垂直工作，保证其最佳的工作状态，调整液压缸10可随时进行微量的调节，该竖井掘进机大大的提高生产率、降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。
【权利要求】
1.一种竖井掘进机，包括行走部(2)、操作室(3)、本体部(4)、回转部(5)和驱动系统(6)，其特征在于:在回转部(5)的前端为操作室(3)，回转部(5)的后方设置驱动系统(6)，在回转部(5)的中部设有破碎部(I);破碎部(I)的具体结构为，在回转部(5)的中部活动连接有臂架(13)，臂架(13)的两侧分别连接臂架升降液压缸(14)，臂架升降液压缸(14)的另一端与回转部(5)连接；臂架(13)的前端通过销轴I (7)连接调整架(8)，调整架(8)前端两侧活动连接一对破碎液压缸(11)，破碎液压缸(11)的另一端与回转部(5)连接；在调整架(8)的中部通过销轴II (9)活动连接振动破碎机构(12)的上方，在振动破碎机构(12)的上方还与调整液压缸(10)活动连接，调整液压缸(10)的另一端与调整架(8)的后端活动连接；其中臂架升降液压缸(14)、破碎液压缸(11)和调整液压缸(10)分别与驱动系统(6)连接，并通过操作室(3)控制。
2.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于:所述的驱动系统(6)结构为在结构架(15 )内的一侧设有电控箱(16 ),另一侧上方设有风冷散热器(17 ),下方设有液压泵组(18)，液压泵组(18)通过风冷散热器(17)进行冷却，并由电控箱(16)提供动力。
3.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于:所述的调整液压缸(10)的具体结构为，在液压活塞(19)上设有通孔(20)，使活塞两侧的腔体相通，在通孔(20)处设有螺堵(21)，螺堵(21)的轴心处设有丝孔，且螺堵(21)的表面与液压活塞(19)的内端面在同一表面上。
4.利用如权利要求1所述的竖井掘进机进行竖井破岩的方法，其特征在于包括以下步骤: 1)在地表对破岩竖井的面积进行标识； 2)利用竖井掘进机的操作室(3)控制行走部(2)、回转部(5)、臂架升降液压缸(14)和破碎液压缸(11)，以保证振动破碎机构(12)位于待破岩的位置的上方； 3)再通过操作室(3)控制调整液压缸(10)的活塞杆伸缩，使振动破碎机构(12)的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构(12 )，进行岩石破碎破岩； 4)竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸(10)，保证破碎机构(12)的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。
【文档编号】E21D1/03GK103643957SQ201310663419
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】赵宇川, 冯亮, 程士勇 申请人:沈阳开川科技有限公司