一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机的制作方法

文档序号:20513654发布日期:2020-04-24 18:49阅读:1504来源:国知局
技术简介:
本发明针对煤矿巷道密封掏槽作业中人工操作风险高、效率低的问题,设计了一种集成遥控操作车、旋转进给装置和智能伸缩系统的掏槽机。通过遥控载具实现远程操控,结合压力自适应调节机构和转速检测系统,自动控制铣刀与巷道壁面的接触压力,确保掏槽稳定性并避免过载损伤,显著降低人工干预和安全风险,提升作业效率与设备寿命。
关键词:遥控掏槽机,自动压力调节

本发明涉及采矿废弃巷道掏槽技术领域,具体为一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机。



背景技术:

一个开发时间较长的煤矿井下会存在不少采空区及废弃巷道,若对其置之不理会产生瓦斯浓度增加和积水等安全隐患,故需要建筑密闭墙进行密闭处理,密闭墙施工前应先对密闭周边进行开凿沟槽,将密闭墙砌入煤岩沟槽内,以便提高密闭性,由于瓦斯等易燃气体浓度安全性隐患考虑,严禁爆破掏槽,故大多采用机械进行掏槽作业,目前的巷道密封用的掏槽机无法自动适应巷道内壁,使得掏槽切削过程需要人工进行操作,人工成本高且由于煤矿废弃巷道存在爆炸风险,使得作业人员存在一定人身安全风险,本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。



技术实现要素:

技术问题:目前的巷道密封用的掏槽机无法自动适应巷道内壁,使得掏槽切削过程需要人工进行操作。

为解决上述问题,本例设计了一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机,本例的一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机,包括遥控操作车,所述遥控操作车上设有支撑装置,所述支撑装置用于在掏槽时提供支撑力,所述遥控操作车上侧设有旋转进给装置,所述旋转进给装置用于提供掏槽所需的旋转运动和进给运动,所述旋转进给装置左侧设有伸缩装置,所述伸缩装置用于提供掏槽所需的伸缩运动,所述伸缩装置上设有掏槽装置,所述掏槽装置用于掏槽,所述掏槽装置通过控制对巷道壁面的压力使所述伸缩装置进行相应伸缩运动,实现自动适应巷道内壁形状,所述掏槽装置包括设置在伸缩装置上的检测向,所述检测向内设有滑动腔,所述滑动腔右侧内壁上设有开口朝右的通槽,所述滑动腔后侧内壁上转动连接有前后延伸的螺纹杆,所述螺纹杆向后延伸至所述滑动腔端面外,所述螺纹杆上螺纹连接有位于所述滑动腔内的滑动螺母,所述滑动螺母向右贯穿所述通槽,所述滑动螺母滑动连接于所述滑动腔左侧内壁上,所述滑动螺母前侧端面上固定连接有开关,所述滑动螺母前侧端面上固定连接有位于所述开关右侧的气缸,所述气缸内设有气腔,所述气腔内滑动连接有活塞,所述活塞左侧端面上固定连接有向左延伸至所述气腔端面外的活塞杆,所述活塞杆上固定连接有位于所述气缸左侧的触发块,所述触发块可与所述开关接触,所述滑动腔左侧内壁上固定连接有位于所述螺纹杆前侧的位置开关。

可优选地,所述支撑装置包括两个设置在所述遥控操作车左右两侧端面上的液压伸缩装置,且两个所述液压伸缩装置左右对称,所述液压伸缩装置内设有向下延伸至所述液压伸缩装置端面外的液压杆,所述液压杆上固定连接有位于所述液压伸缩装置下侧的支撑板。

可优选地,所述旋转进给装置包括固定连接于所述遥控操作车上侧端面上的工作台,所述工作台上侧端面上固定连接有固定板,所述固定板左侧端面上转动连接有向左延伸的丝杠,所述丝杠上螺纹连接有螺母,所述螺母滑动连接于所述遥控操作车上侧端面上,所述丝杠上固定连接有位于所述螺母左侧的齿轮,所述遥控操作车上侧端面上滑动连接有位于所述固定板左侧且位于所述丝杠前侧的滑动电机座,所述滑动电机座与所述螺母固定连接,所述滑动电机座左侧端面上转动连接有向左延伸的主轴,所述主轴上动力连接有固定连接于所述滑动电机座上的主电机,所述主轴上平键连接有可与所述齿轮啮合连接的副齿轮,所述主轴上固定连接有位于所述副齿轮左侧的电磁铁,所述电磁铁与所述副齿轮之间连接有压缩弹簧。

可优选地,所述伸缩装置包括滑动连接于所述遥控操作车上侧端面上的滑动盘,所述滑动盘位于所述齿轮左侧,所述滑动盘左侧端面上转动连接有转盘,所述主轴贯穿所述滑动盘,且所述主轴与所述转盘右侧端面固定连接,所述转盘内设有动力腔,所述动力腔左侧内壁上固定连接有伸缩液压缸,所述伸缩液压缸内设有向前延伸至所述动力腔端面外的三级伸缩杆,所述动力腔左侧内壁上固定连接有位于所述伸缩液压缸后侧的油箱,所述动力腔后侧内壁上固定连接有液压泵,所述液压泵与所述油箱之间相通连接有抽油管,所述液压泵前侧端面上相通连接有输油管,所述输油管上设有二位五通电磁阀,所述二位五通电磁阀两个回流口与所述油箱之间相通连接有回油管,所述二位五通电磁阀与所述伸缩液压缸进油口之间相通连接有进油管,所述二位五通电磁阀与所述伸缩液压缸出油口之间相通连接有回流管。

可优选地,所述滑动腔右侧内壁上滑动连接有滑块,所述滑块与所述滑动腔前侧内壁之间连接有拉伸弹簧,所述滑块可与所述位置开关、所述开关接触,所述滑动腔固定连接于所述三级伸缩杆上,且所述滑动腔位于所述转盘前侧,所述滑块前侧端面上固定连接有向前延伸至所述滑动腔端面外的固定杆,所述固定杆左侧端面上转动连接有向左延伸的铣削轴,所述铣削轴上动力连接有固定连接于所述固定杆左侧端面上的电机,所述铣削轴上固定连接有转动箱,所述转动箱内舍友滑动腔,所述滑动腔左侧内壁上滑动连接有斜面块,所述滑动腔上侧内壁上固定连接有副电磁铁,所述斜面块与所述滑动腔下侧内壁之间连接有副拉伸弹簧,所述滑动腔右侧端面上固定连接有副气缸,所述副气缸内设有副气腔,所述副气腔与所述气腔之间连接有软管,所述副气腔内滑动连接有副活塞,所述副活塞与所述副气腔右侧内壁之间连接有副压缩弹簧,所述副活塞左侧端面上固定连接有向左延伸至所述滑动腔内的副活塞杆,所述副活塞杆可与所述斜面块抵接,所述铣削轴上固定连接有位于所述转动箱左侧的掏槽铣刀。

本发明的有益效果是:本发明的通过遥控载具作为移动平台,使得操作人员能待在安全区进行操作作业,大幅降低人身安全风险,伸缩掏槽机构通过维持铣刀与港道内壁之间的接触压力,控制伸缩杆进行相应伸缩运动,从而使铣刀与港道内壁始终接触且保持所需的接触压力,从而保证正常的掏槽运动,并实现自动掏槽铣削,且通过转速检测机构能检测铣刀切削力是否过大,并控制伸缩杆进行相应伸缩运动,从而避免过载,从而保护铣刀和电机,因此本发明能实现自动掏槽铣削,降低人工操作量,从而降低人工成本。

附图说明

为了易于说明,本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机的整体结构示意图;

图2为图1的“a-a”方向的结构示意图;

图3为图2的“b”处的结构放大示意图;

图4为图2的“c”处的结构放大示意图;

图5为图4的“d”处的结构放大示意图;

图6为图4的“e”处的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明进行详细说明,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机,主要应用于采矿废弃巷道掏槽,下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明:

本发明所述的一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机,包括遥控操作车11,所述遥控操作车11上设有支撑装置101,所述支撑装置101用于在掏槽时提供支撑力,所述遥控操作车11上侧设有旋转进给装置102,所述旋转进给装置102用于提供掏槽所需的旋转运动和进给运动,所述旋转进给装置102左侧设有伸缩装置103,所述伸缩装置103用于提供掏槽所需的伸缩运动,所述伸缩装置103上设有掏槽装置104,所述掏槽装置104用于掏槽,所述掏槽装置104通过控制对巷道壁面的压力使所述伸缩装置103进行相应伸缩运动,实现自动适应巷道内壁形状,所述掏槽装置104包括设置在伸缩装置103上的检测向18,所述检测向18内设有滑动腔53,所述滑动腔53右侧内壁上设有开口朝右的通槽58,所述滑动腔53后侧内壁上转动连接有前后延伸的螺纹杆49,所述螺纹杆49向后延伸至所述滑动腔53端面外,所述螺纹杆49上螺纹连接有位于所述滑动腔53内的滑动螺母51,所述滑动螺母51向右贯穿所述通槽58,所述滑动螺母51滑动连接于所述滑动腔53左侧内壁上,所述滑动螺母51前侧端面上固定连接有开关50,所述滑动螺母51前侧端面上固定连接有位于所述开关50右侧的气缸54,所述气缸54内设有气腔47,所述气腔47内滑动连接有活塞61,所述活塞61左侧端面上固定连接有向左延伸至所述气腔47端面外的活塞杆60,所述活塞杆60上固定连接有位于所述气缸54左侧的触发块59,所述触发块59可与所述开关50接触,所述滑动腔53左侧内壁上固定连接有位于所述螺纹杆49前侧的位置开关48。

有益地,所述支撑装置101包括两个设置在所述遥控操作车11左右两侧端面上的液压伸缩装置14,且两个所述液压伸缩装置14左右对称,所述液压伸缩装置14内设有向下延伸至所述液压伸缩装置14端面外的液压杆13,所述液压杆13上固定连接有位于所述液压伸缩装置14下侧的支撑板12,通过所述液压伸缩装置14带动所述液压杆13和所述支撑板12下移,所述支撑板12与地面接触后使遥控操作车11上移脱离地面实现支撑。

有益地,所述旋转进给装置102包括固定连接于所述遥控操作车11上侧端面上的工作台15,所述工作台15上侧端面上固定连接有固定板33,所述固定板33左侧端面上转动连接有向左延伸的丝杠32,所述丝杠32上螺纹连接有螺母43,所述螺母43滑动连接于所述遥控操作车11上侧端面上,所述丝杠32上固定连接有位于所述螺母43左侧的齿轮26,所述遥控操作车11上侧端面上滑动连接有位于所述固定板33左侧且位于所述丝杠32前侧的滑动电机座31,所述滑动电机座31与所述螺母43固定连接,所述滑动电机座31左侧端面上转动连接有向左延伸的主轴25,所述主轴25上动力连接有固定连接于所述滑动电机座31上的主电机30,所述主轴25上平键连接有可与所述齿轮26啮合连接的副齿轮29,所述主轴25上固定连接有位于所述副齿轮29左侧的电磁铁27,所述电磁铁27与所述副齿轮29之间连接有压缩弹簧28,通过所述主电机30带动所述主轴25转动,并通过所述副齿轮29与所述齿轮26的啮合连接带动所述丝杠32转动,从而带动所述螺母43和所述滑动电机座31左右移动,从而实现进给运动。

有益地,所述伸缩装置103包括滑动连接于所述遥控操作车11上侧端面上的滑动盘16,所述滑动盘16位于所述齿轮26左侧,所述滑动盘16左侧端面上转动连接有转盘17,所述主轴25贯穿所述滑动盘16,且所述主轴25与所述转盘17右侧端面固定连接,所述转盘17内设有动力腔38,所述动力腔38左侧内壁上固定连接有伸缩液压缸36,所述伸缩液压缸36内设有向前延伸至所述动力腔38端面外的三级伸缩杆35,所述动力腔38左侧内壁上固定连接有位于所述伸缩液压缸36后侧的油箱40,所述动力腔38后侧内壁上固定连接有液压泵42,所述液压泵42与所述油箱40之间相通连接有抽油管44,所述液压泵42前侧端面上相通连接有输油管45,所述输油管45上设有二位五通电磁阀41,所述二位五通电磁阀41两个回流口与所述油箱40之间相通连接有回油管46,所述二位五通电磁阀41与所述伸缩液压缸36进油口之间相通连接有进油管39,所述二位五通电磁阀41与所述伸缩液压缸36出油口之间相通连接有回流管37,通过所述液压泵42供油和所述二位五通电磁阀41控制管路通断,能实现所述三级伸缩杆35的伸缩运动。

有益地,所述滑动腔53右侧内壁上滑动连接有滑块56,所述滑块56与所述滑动腔53前侧内壁之间连接有拉伸弹簧57,所述滑块56可与所述位置开关48、所述开关50接触,所述滑动腔53固定连接于所述三级伸缩杆35上,且所述滑动腔53位于所述转盘17前侧,所述滑块56前侧端面上固定连接有向前延伸至所述滑动腔53端面外的固定杆19,所述固定杆19左侧端面上转动连接有向左延伸的铣削轴21,所述铣削轴21上动力连接有固定连接于所述固定杆19左侧端面上的电机20,所述铣削轴21上固定连接有转动箱22,所述转动箱22内舍友滑动腔62,所述滑动腔62左侧内壁上滑动连接有斜面块63,所述滑动腔62上侧内壁上固定连接有副电磁铁65,所述斜面块63与所述滑动腔62下侧内壁之间连接有副拉伸弹簧71,所述滑动腔62右侧端面上固定连接有副气缸66,所述副气缸66内设有副气腔67,所述副气腔67与所述气腔47之间连接有软管55,所述副气腔67内滑动连接有副活塞68,所述副活塞68与所述副气腔67右侧内壁之间连接有副压缩弹簧69,所述副活塞68左侧端面上固定连接有向左延伸至所述滑动腔62内的副活塞杆70,所述副活塞杆70可与所述斜面块63抵接,所述铣削轴21上固定连接有位于所述转动箱22左侧的掏槽铣刀23,通过所述电机20带动所述铣削轴21转动能带动所述掏槽铣刀23转动,从而进行铣削运动。

以下结合图1至图6对本文中的一种煤矿废弃巷道密封用的掏槽机的使用步骤进行详细说明:

开始时,电磁铁27未通电,在压缩弹簧28作用下,副齿轮29位于右限位处,副齿轮29与齿轮26未接触,滑动电机座31、螺母43位于右限位处,三级伸缩杆35位于靠近伸缩液压缸36一侧限位处,液压杆13位于上限位处,在拉伸弹簧57作用下,滑块56位于远离三级伸缩杆35一侧限位处,副电磁铁65通电吸附斜面块63,在副压缩弹簧69作用下,副活塞68、副活塞杆70位于左限位处,副活塞杆70与斜面块63未接触,活塞61位于右限位处,活塞杆60、触发块59位于右限位处,触发块59未和开关50抵接,二位五通电磁阀41使进油管39与输油管45相通,回流管37与回油管46相通。

当需要设置掏槽铣刀23对巷道内壁的正压力时,手动转动旋钮52,旋钮52通过螺纹连接带动滑动螺母51沿着滑动腔53左侧内壁前后移动,调整滑块56与开关50之间的初始距离,从而改变滑块56与开关50之间的触发行程,从而改变滑块56触发开关50时拉伸弹簧57的变形量,从而改变掏槽铣刀23对巷道内壁的正压力。

工作时,遥控操作车11移动到需要掏槽的位置,之后液压伸缩装置14使液压杆13下移,液压杆13带动支撑板12下移与地面接触,并推动遥控操作车11与地面脱离接触,之后液压伸缩装置14停止工作,实现支撑运动,

之后主电机30、液压泵42、电机20启动,主电机30通过主轴25带动转盘17转动,实现掏槽所需的旋转运动,电机20带动铣削轴21转动,铣削轴21带动转动箱22和掏槽铣刀23转动,掏槽铣刀23转动实现铣削旋转运动,之后副电磁铁65失电,在离心力作用下,斜面块63与副电磁铁65抵接,液压泵42通过抽油管44从油箱40内抽取液压油,并通过输油管45、二位五通电磁阀41、进油管39输送到伸缩液压缸36内,使三级伸缩杆35伸长,伸缩液压缸36内的液压油通过回流管37、二位五通电磁阀41、回油管46回流到油箱40内,三级伸缩杆35带动检测向18、固定杆19、掏槽铣刀23向远离转盘17一侧移动,当掏槽铣刀23与巷道内壁接触后,掏槽铣刀23停止移动,三级伸缩杆35带动通槽58继续向远离转盘17一侧移动,使滑块56相对于检测向18向靠近转盘17一侧移动,使拉伸弹簧57拉伸,当滑块56与开关50接触时,即掏槽铣刀23对巷道内壁压力达到设定值后,滑块56触发开关50,二位五通电磁阀41动作,使进油管39与回油管46相通,回流管37与输油管45相通,液压泵42将液压油通过输油管45、二位五通电磁阀41、回流管37输送到伸缩液压缸36内使三级伸缩杆35向靠近转盘17一侧移动,使开关50与滑块56脱离接触,之后液压泵42停止工作,当滑块56向远离向远离转盘17一侧移动使滑块56触发位置开关48后,二位五通电磁阀41动作使进油管39与输油管45相通,回流管37与回油管46相通,液压泵42启动,液压泵42输油使三级伸缩杆35向远离转盘17一侧移动一段距离,之后液压泵42停转,从而使滑块56始终处于位置开关48和开关50之间,使掏槽铣刀23与巷道内壁始终保持一定的压力,从而实现自动适应巷道内壁形状,通过掏槽所需的旋转运动、铣削旋转运动和自动伸缩运动形成的复合运动实现掏槽运动,

当掏槽铣刀23切削阻力过大时,掏槽铣刀23、铣削轴21转速降低,斜面块63的离心力降低,在副拉伸弹簧71作用下,斜面块63想靠近铣削轴21一侧移动,斜面块63与副活塞杆70抵接并推动副活塞杆70右移,副活塞杆70右移产生的气流通过软管55输送到气腔47内,逼格推动活塞61左移,活塞61通过活塞杆60带动触发块59左移,使触发块59触发开关50,从而使三级伸缩杆35带动检测向18向靠近转盘17一侧移动,减小掏槽铣刀23与巷道内壁之间的压力,从而降低切削阻力,使掏槽铣刀23、铣削轴21转速上升,在离心力作用下,斜面块63向远离铣削轴21一侧移动,使斜面块63与副活塞杆70脱离接触,在副压缩弹簧69作用下,副活塞68左移复位,副活塞68左移产生的负压通过软管55输送到气腔47内,使活塞61右移复位,触发块59与开关50脱离接触,之后液压泵42停转从而使三级伸缩杆35停止移动,从而避免切削阻力过大使掏槽铣刀23和电机20损坏,从而实现过载保护,

完成一个环向的铣削掏槽后,三级伸缩杆35向靠近转盘17一侧移动伸缩,电磁铁27通电吸附副齿轮29,使副齿轮29与齿轮26啮合连接,主轴25通过平键带动副齿轮29转动,副齿轮29通过啮合连接带动齿轮26、丝杠32转动,丝杠32通过螺纹连接带动螺母43向左移动,螺母43带动滑动电机座31、主轴25、转盘17、滑动盘16向左移动进给,之后电磁铁27失电,在压缩弹簧28作用下副齿轮29右移复位,副齿轮29与齿轮26脱离接触,之后再次进行掏槽运动,从而加工出所需宽度的槽用于密封,

完成工作后,电磁铁27通电吸附副齿轮29,主电机30逆转,使螺母43、主电机30、主轴25、转盘17、滑动盘16右移复位之后主电机30停转,电磁铁27失电,液压泵42启动使三级伸缩杆35向靠近转盘17一侧移动复位,副电磁铁65通电吸附斜面块63,液压伸缩装置14使液压杆13上移复位,从而完成复位运动。

本发明的有益效果是:本发明的通过遥控载具作为移动平台,使得操作人员能待在安全区进行操作作业,大幅降低人身安全风险,伸缩掏槽机构通过维持铣刀与港道内壁之间的接触压力,控制伸缩杆进行相应伸缩运动,从而使铣刀与港道内壁始终接触且保持所需的接触压力,从而保证正常的掏槽运动,并实现自动掏槽铣削,且通过转速检测机构能检测铣刀切削力是否过大,并控制伸缩杆进行相应伸缩运动,从而避免过载,从而保护铣刀和电机,因此本发明能实现自动掏槽铣削,降低人工操作量,从而降低人工成本。

通过以上方式,本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!