一种矿用撬毛台车的制作方法

1.本发明涉及隧道、煤矿、金属矿山等矿山机械技术领域，具体涉及一种矿用撬毛台车。


背景技术：

2.在矿山的开采过程中(隧道、煤矿巷道掘进和金属矿山等开采)，矿洞挖掘时爆破后其顶壁和侧壁常会出现松动的石块，这些石块如不及时将其清理下来，就会有随时脱落的危险，脱落下来的石块很容易砸伤工作人员，从而给生产作业带来诸多隐患。人们常采用的办法是：1)工人站在搭好的架子上利用钢钎将其撬动下来，这样不仅工人的劳动强度大，工作效率低，而且在出现大面积石块脱落的情况时，工人若来不及避让，也会给施工的工人带来安全隐患。2)人们采用撬毛台车对这些随时可能脱落的石块进行清理，但是目前的撬毛台车在使用过程中存在以下不足之处：1、工作时其工作臂机构设计不合理，转动不够灵活，使得很多死角无法清理作业，工作效率难以达到理想状态(主流撬毛台车采用的多节臂、破碎锤为了破碎目标落石需要反复调整各个臂的姿态来定位目标；耗费时间长定位不准确严重影响到撬毛作业的工作效率；工作臂节数多，相应的变角油缸多且活塞杆外露没有有效保护会被落石砸伤，故障率高，可靠性低)；2、体积大、制造成本高，不适用小型矿洞；靠液压控制阀和先导手柄控制工作臂、推土铲及破碎锤进行工作，操作复杂，控制精度较低；3、喷水装置的喷射面积和喷射力不可调。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种矿用撬毛台车，该工作臂机构具有结构紧凑、承载力大、工作范围大、定位精准、安全保护全面和可靠性高的优点，适用于各类矿山隧道、煤矿巷道掘进和金属矿山开采。
4.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种矿用撬毛台车，其包括工作臂机构(a)、臂架组件(b)、电控手柄座椅(c)、装载机底盘(d)、液压系统(e)、前车架(f)、推土铲(g)，臂架组件的左侧上端连接有工作臂机构，左侧下端连接有推土铲，臂架组件的连接于前车架上，前车架的右侧连接有装载机底盘，装载机底盘上端安装有电控手柄座椅，电控手柄座椅的一侧设置有液压系统，液压系统分别与各液压元件相连接，其特征在于：工作臂机构(a)包括依次连接的破碎锤(1)、第一螺旋摆动油缸(2)、第二螺旋摆动油缸(3)，第一螺旋摆动油缸(2)和/或第二螺旋摆动油缸(3)是一种液压驱动的万向节，由液压驱动可实现破碎锤在一个半球面里精确定位地破碎工作。
6.进一步地，所述电控手柄座椅(c)包括左电控手柄(11)、座椅(12)、右电控手柄(13)、右箱标牌(14)、左箱标牌(15)，座椅的左边设置有左电控手柄、左箱标牌，座椅的右边设置有右电控手柄、右箱标牌。
7.进一步地，所述装载机底盘(d)选用zl20型矿用装载机底盘，整车尺寸为6500x1715x2490mm以内，适用于矿洞类型广泛。
8.进一步地，所述工作臂机构(a)包括破碎锤(1)、第一螺旋摆动油缸(2)、第二螺旋摆动油缸(3)、可滑移油缸保护罩(4)、回转座(5)、第一俯仰油缸(6)、第二俯仰油缸(7)、大臂(8)、小臂(9)、喷水装置(10)，破碎锤的下端安装有喷水装置，第二螺旋摆动油缸的下端与小臂相连接，小臂的下端通过销轴与大臂左端相连接，大臂的右端通过销轴与回转座相连接，回转座通过销轴与臂架组件相连接，可滑移油缸保护罩的两端分别与小臂、大臂相连接，第二俯仰油缸的两端分别与小臂、大臂相连接，第一俯仰油缸的两端分别与大臂、回转座相连接。
9.进一步地，所述可滑移油缸保护罩(4)包括第一护罩(41)、第二护罩(42)、滑移件(43)，第一护罩与第二护罩之间构成防护腔，且第一护罩与第二护罩之间具有间距，防护腔内可滑动地连接有滑移件；可滑移油缸保护罩通过销轴分别与小臂和大臂相连接，可在工作臂机构任何联动姿态下保护第二俯仰油缸不被磕碰。
10.进一步地，所述回转座(5)的右侧底端设置有转动板(51)，臂架组件(b)包括臂架座(b1)，臂架座的左侧上端和中部分别设置有第一耳部(b2)、第二耳部(b3)，第一耳部、第二耳部分别通过销轴与回转座相连接，臂架座的右侧安装有护板(b4)，护板倾斜设置，臂架座的底部安装有第一转向油缸(b5)、第二转向油缸(b6)，第一转向油缸的两端分别通过销轴分别与转动板、臂架座底端相连接，第二转向油缸的两端分别通过销轴分别与转动板、臂架座底端相连接，转动板、第一转向油缸、第二转向油缸均位于第二耳部(b3)的下方。
11.进一步地，所述喷水装置(10)包括第一筒体(101)、第二筒体(102)、第三筒体(103)、弧形渐缩段(104)、第一渐扩段(105)、第二渐扩段(106)、螺纹段(107)，第一筒体、第二筒体、第三筒体依次通过螺纹连接，第一筒体的中心设置有弧形渐缩段，第二筒体的中心设置有第一渐扩段，第三筒体的中心设置有第二渐扩段，弧形渐缩段、第一渐扩段、第二渐扩段依次且平滑过渡的连接，第二筒体、第三筒体的外周部的一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹。
12.进一步地，所述弧形渐缩段(104)具有轴向长度l1，第一渐扩段(105)、第二渐扩段(106)具有轴向长度l2，l1＝(0.7-1.0)l2；第一渐扩段、第二渐扩段都具有锥角a，a＝14-22
°
；可选择地安装0个、1个或2个第二筒体(102)或第三筒体(103)，从而调节喷水装置的喷射面积和喷射力。
13.进一步地，所述喷水装置(10)角度固定地安装于破碎锤(1)下端的安装座上，安装座为矩形安装座，安装座在破碎锤下端的安装位置可调节。
14.本发明的一种矿用撬毛台车，具有以下有益技术效果：
15.(1)该工作臂机构具有结构紧凑、承载力大、工作范围大、定位精准、安全保护全面和可靠性高的优点。螺旋摆动油缸是一种液压驱动的万向节，由液压驱动可实现破碎锤在一个半球面里精确定位地破碎工作；是一种具有较大承载力的万向节，其他形式的万向节不同时具备以上功能。可滑移油缸保护罩通过销轴分别与小臂和大臂相连接，可在工作臂机构任何联动姿态下保护第二俯仰油缸不被磕碰。
16.(2)该电控手柄座椅替代多种液压操作手柄功能于两个电控手柄功能之中，包括控制大臂上升、下降、左摆、右摆；破碎锤上升、下降、左摆、右摆；具有结构简单，操作方便，控制精度高等优点。
17.(3)喷水装置通过设计第一筒体、第二筒体、第三筒体依次通过螺纹连接，可选择
地安装0个、1个或2个第一筒体或第二筒体，从而调节喷水装置的喷射面积和喷射力。通过设计l1＝(0.7-1.0)l2，a＝14-22
°
，可以进一步地提高喷射力。
附图说明
18.图1为本发明撬毛台车结构示意图；
19.图2为本发明撬毛台车工作臂机构结构示意图(主视图)；
20.图3为本发明撬毛台车工作臂机构结构示意图(俯视图)；
21.图4为本发明撬毛台车工作臂机构结构示意图(轴侧视图)；
22.图5为本发明电控手柄座椅结构示意图；
23.图6为本发明喷水装置结构示意图；
24.图7为本发明臂架组件结构示意图(轴侧视图)；
25.图8为本发明臂架组件结构示意图(仰视图)。
26.图中：工作臂机构a、臂架组件b、电控手柄座椅c、装载机底盘d、液压系统e、前车架f、推土铲g、破碎锤1、第一螺旋摆动油缸2、第二螺旋摆动油缸3、可滑移油缸保护罩4、回转座5、第一俯仰油缸6、第二俯仰油缸7、大臂8、小臂9、喷水装置10、左电控手柄11、座椅12、右电控手柄13、右箱标牌14、左箱标牌15、第一护罩41、第二护罩42、滑移件43、第一筒体101、第二筒体102、第三筒体103、弧形渐缩段104、第一渐扩段105、第二渐扩段106、螺纹段107、转动板51、臂架座b1、第一耳部b2、第二耳部b3、护板b4、第一转向油缸b5、第二转向油缸b6。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
29.如图1-8所示，一种矿用撬毛台车，其包括工作臂机构a、臂架组件b、电控手柄座椅c、装载机底盘d、液压系统e、前车架f、推土铲g，臂架组件b的左侧上端连接有工作臂机构a，左侧下端连接有推土铲g，臂架组件b的连接于前车架f上，前车架f的右侧连接有装载机底盘d，装载机底盘d上端安装有电控手柄座椅c，电控手柄座椅c的一侧设置有液压系统e，液压系统e分别与各液压元件相连接。
30.工作臂机构a包括破碎锤1、第一螺旋摆动油缸2、第二螺旋摆动油缸3、可滑移油缸保护罩4、回转座5、第一俯仰油缸6、第二俯仰油缸7、大臂8、小臂9、喷水装置10，破碎锤1的下端通过安装座安装有喷水装置10，破碎锤1的右端通过螺纹连接件与第一螺旋摆动油缸2相连接，第一螺旋摆动油缸2的右端通过螺纹连接件与第二螺旋摆动油缸3相连接，第二螺旋摆动油缸3的下端与小臂9相连接，小臂9的下端通过销轴与大臂8左端相连接，大臂8的右端通过销轴与回转座5相连接，回转座5通过销轴与臂架组件b相连接，可滑移油缸保护罩4的左端通过销轴与小臂9的中部相连接，可滑移油缸保护罩4的右端通过销轴与大臂8的中部相连接，第二俯仰油缸7的左端通过销轴与小臂9的中部相连接，第二俯仰油缸7的右端通过销轴与大臂8的中部相连接，第一俯仰油缸6的左端通过销轴与大臂8的中部相连接，第一
俯仰油缸6的右端通过销轴与回转座5的下端相连接，大臂8的右端通过销轴与回转座5的上端相连接，销轴连接处为铰接或枢接。
31.如图3所示，可滑移油缸保护罩4包括第一护罩41、第二护罩42、滑移件43，第一护罩41与第二护罩42之间构成防护腔/滑移腔，且第一护罩41与第二护罩42之间具有间距，防护腔/滑移腔内可滑动地连接有滑移件43，滑移件43采用槽钢制作。
32.可滑移油缸保护罩4通过销轴分别与小臂9和大臂8相连接，可在工作臂机构任何联动姿态下保护第二俯仰油缸7不被磕碰。
33.电控手柄座椅c包括左电控手柄11、座椅12、右电控手柄13、右箱标牌14、左箱标牌15，座椅12的左边设置有左电控手柄11、左箱标牌15，座椅12的右边设置有右电控手柄13、右箱标牌14。
34.该电控手柄座椅c替代多种液压操作手柄功能于两个电控手柄功能之中，包括控制大臂8上升、下降、左摆、右摆；破碎锤1上升、下降、左摆、右摆；具有结构简单，操作方便，控制精度高等特点。
35.第一螺旋摆动油缸2和/或第二螺旋摆动油缸3是一种液压驱动的万向节，由液压驱动可实现破碎锤1在一个半球面里精确定位地破碎工作；是一种具有较大承载力的万向节，其他形式的万向节不同时具备以上功能。
36.该工作臂机构具有结构紧凑、承载力大、工作范围大、定位精准、安全保护全面和可靠性高的优点。
37.如图6所示，喷水装置10包括第一筒体101、第二筒体102、第三筒体103、弧形渐缩段104、第一渐扩段105、第二渐扩段106、螺纹段107，第一筒体101、第二筒体102、第三筒体103依次通过螺纹连接，第一筒体101的中心设置有弧形渐缩段104，第二筒体102的中心设置有第一渐扩段105，第三筒体103的中心设置有第二渐扩段106，弧形渐缩段104、第一渐扩段105、第二渐扩段106依次且平滑过渡的连接，第二筒体102、第三筒体103的外周部的一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹。
38.弧形渐缩段104具有轴向长度l1，第一渐扩段105、第二渐扩段106具有轴向长度l2，l1＝(0.7-1.0)l2；第一渐扩段105、第二渐扩段106都具有锥角a，a＝14-22
°
。
39.喷水装置10角度固定地安装于破碎锤1下端的安装座上，安装座为矩形安装座，安装座在破碎锤1下端的安装位置可调节，喷水装置10的材料为ni合金钢。
40.喷水装置10通过设计第一筒体101、第二筒体102、第三筒体103依次通过螺纹连接，可选择地安装0个、1个或2个筒体(第二筒体102、第三筒体103)，从而调节喷水装置10的喷射面积和喷射力。通过设计l1＝(0.7-1.0)l2，a＝14-22
°
，可以进一步地提高喷射力。
41.如图7-8所示，回转座5的右侧底端设置有转动板51，臂架组件b包括臂架座b1，臂架座b1的左侧上端和中部分别设置有第一耳部b2、第二耳部b3，第一耳部b2、第二耳部b3分别通过销轴与回转座5相连接，臂架座b1的右侧安装有护板b4，护板b4倾斜设置，臂架座b1的底部安装有第一转向油缸b5、第二转向油缸b6(活塞式油缸)，第一转向油缸b5的两端分别通过销轴分别与转动板51、臂架座b1底端相连接，第二转向油缸b6的两端分别通过销轴分别与转动板51、臂架座b1底端相连接，转动板51、第一转向油缸b5、第二转向油缸b6位于第二耳部b3的下方。联动第一转向油缸b5和第二转向油缸b6，使回转座5绕同轴的销轴中心线左右转动，使工作臂机构可在水平方向转动
±
40
°
，加大撬毛台车的工作范围。
42.装载机底盘d选用zl20型矿用装载机底盘，整车尺寸为6500x1715x2490mm适用于矿洞类型广泛；zl20型矿用装载机底盘结构简单，维修方便，制造成本低。
43.推土铲g通过液压油缸、销轴与臂架组件b的下端相连接，且推土铲g位于第一俯仰油缸6的正下方。
44.本发明的一种矿用撬毛台车，具有以下有益技术效果：
45.(1)该工作臂机构具有结构紧凑、承载力大、工作范围大、定位精准、安全保护全面和可靠性高的优点。第一螺旋摆动油缸2和/或第二螺旋摆动油缸3是一种液压驱动的万向节，由液压驱动可实现破碎锤1在一个半球面里精确定位地破碎工作；是一种具有较大承载力的万向节，其他形式的万向节不同时具备以上功能。可滑移油缸保护罩4通过销轴分别与小臂9和大臂8相连接，可在工作臂机构任何联动姿态下保护第二俯仰油缸7不被磕碰。
46.(2)该电控手柄座椅c替代多种液压操作手柄功能于两个电控手柄功能之中，包括控制大臂8上升、下降、左摆、右摆；破碎锤1上升、下降、左摆、右摆；具有结构简单，操作方便，控制精度高等优点。
47.(3)喷水装置10通过设计第一筒体101、第二筒体102、第三筒体103依次通过螺纹连接，可选择地安装0个、1个或2个筒体(第二筒体102、第三筒体103)，从而调节喷水装置10的喷射面积和喷射力。通过设计l1＝(0.7-1.0)l2，a＝14-22
°
，可以进一步地提高喷射力。
48.上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。