一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机的制作方法

文档序号:31452635发布日期:2022-09-07 13:43阅读:50来源:国知局

1.本发明涉及装岩机及其转向驱动控制技术领域,具体是一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机。


背景技术:

2.装岩机是一种矿山井下巷道装载设备,其用途是将矿石或岩石装入运输设备。申请人于2016年6月4日申请了专利号为:201610386578.4,名称为《一种带有气压传动控制系统的装岩机行走装置》的发明专利,该专利所述的装岩机的行走装置采用轮胎式结构,不同于传统装岩机的钢轮-轨道式行走结构或履带式装岩机的行走机构,无需预铺设轨道,自带转向机构,能够令装岩机在无轨道的狭窄巷道内行走自如。
3.该结构的行走部分包括左行走箱和右行走箱,呈左右结构连接在一起。左行走箱上的左侧行走马达能够同时带动左前轮胎和左后轮胎转动,右行走箱上的右侧行走马达能够同时带动右前轮胎和右后轮胎转动。当需要向左转向时,左侧行走马达不动作,右侧行走马达驱动右前轮胎和右后轮胎转向,继而带动装岩机向左转动;当需要向右转向时,右侧行走马达不动作,左侧行走马达驱动左前轮胎和左后轮胎转动,从而实现装岩机的右向转动。但是,该结构的转向半径较大,无法实现大角度转向,使用仍不够灵活。
4.此外,装岩机多使用在矿井巷道内,该工作环境难免漫布粉尘状污染物,如何避免转向机构集尘导致的磨损,乃至转向失灵的状况,也是本领域技术人员亟待解决的问题。
5.鉴于此,申请人研发了一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机,能够通过设计为前后分体、后桥转向的结构方式,能够实现更加灵活的转向操作。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于:为了解决转向灵活性的问题,提供一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机。本发明的第二个发明目的是降低粉尘对装岩机关键部件造成影响和伤害。
7.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机,包括装岩机本体,装岩机本体设置有气动行走部,所述气动行走部包括驱动前桥箱和驱动后桥箱,驱动前桥箱固定安装在装岩机本体的前侧底部,驱动后桥箱通过后驱转动装置安装在装岩机本体的后侧底部;还包括转向驱动装置,转向驱动装置的固定端连接驱动前桥箱,转向驱动装置的伸缩端铰接连接驱动后桥箱;所述后驱转动装置包括转向盘体和转轴,在驱动后桥箱的上部设置转向盘体,在转向盘体的中轴部开设轴体插孔;在装岩机本体的后方底部固定转轴的上端,转轴的下端插入轴体插孔中。
8.优选的,所述转向驱动装置为转向驱动气缸,所述转向驱动气缸的固定端安装在驱动前桥箱上,转向驱动气缸的伸缩轴铰接连接驱动后桥箱的一侧。
9.优选的,所述转轴为圆柱形轴体,在装岩机本体的后方底部以转轴为圆心固定转向环,在转向盘体上设置环形转向导槽,转向环插装在环形转向导槽中。
10.优选的,所述转轴为球形轴体,后驱动转动装置还包括容球盘体,容球盘体固定在
装岩机本体的后方底部,容球盘体同轴设置在转向盘体的上方;在容球盘体的中心部开设容球仓,球形轴体设置在容球仓内且容球仓能由上而下包覆球形轴体2/3以上的球冠部;球形轴体的下部设置在转向盘体的轴体插孔内;在容球盘体上设置上磁环,在转向盘体上设置下磁环,上磁环与下磁环同极相对设置。
11.优选的,上磁环的数量为一组,下磁环的数量为两组,上磁环在转动盘体上的竖直正投影位于两组下磁环之间;在容球盘体的下底面环形设置若干个行走轮,在转向盘体的上顶面对应行走轮的竖直投影位置环形设置行走轨道;行走轮与行走轨道之间的间距设置为a,上磁环与转向盘体之间的间距设置为b,下磁环与容球盘体之间的间距设置为c,其中a小于b且a小于c。
12.优选的,驱动前桥箱上安装有前驱轴和前气动马达,前驱轴的两端安装有前轮,在前驱轴上套装前驱被动齿轮,在前气动马达的输出轴上套装前驱主动齿轮,在驱动前桥箱上设置前驱齿轮传动组,前驱主动齿轮通过前驱齿轮传动组啮合驱动前驱被动齿轮,前气动马达能够带动前驱轴及前轮转动;驱动后桥箱上安装有后驱轴和后气动马达,后驱轴的两端安装有后轮,在后驱轴上套装后驱被动齿轮,在后气动马达的输出轴上套装后驱主动齿轮,在驱动后桥箱上设置后驱齿轮传动组,后驱主动齿轮通过后驱齿轮传动组啮合驱动后驱被动齿轮,后气动马达能够带动后驱轴及后轮转动。
13.优选的,所述前驱动齿轮传动组设置在前齿轮箱内,前齿轮箱设置在驱动前桥箱的左侧,前气动马达安装在前齿轮箱的后端右侧,在驱动前桥箱的右侧安装转向驱动气缸的固定端;所述后驱动齿轮传动组设置在后齿轮箱内,后齿轮箱设置在驱动后桥箱的右侧,后气动马达安装在后齿轮箱的前端左侧,在后齿轮箱的前端左侧安装转向驱动杆的一端,转向驱动气缸的伸缩轴通过转向销轴铰接连接转向驱动杆的另一端。
14.优选的,在装岩机本体上设置气吹除尘装置,所述气吹除尘装置包括后驱转向气吹除尘装置和转向驱动气吹除尘装置,后驱转向气吹除尘装置和转向驱动气吹除尘装置分别安装设置在后驱转动装置和转向驱动装置上。
15.优选的,所所述后驱转向气吹除尘装置包括外挡尘橡胶圈、内挡尘橡胶圈和后驱除尘气吹安装环,在容球盘体的外周壁上环形固定外挡尘橡胶圈,所述外挡尘橡胶圈为薄壁形橡胶环体且工作状态下外挡尘橡胶圈的下边沿能够贴合包覆住转向盘体的外周壁;在转向盘体的行走轨道外周同轴设置内挡尘橡胶圈,所述内挡尘橡胶圈的横截面呈直角三角形且内挡尘橡胶圈的斜坡面朝向外周;在容球盘体的各个行走轮外周同轴安装后驱除尘气吹安装环,所述后驱除尘气吹安装环上环形布设出若干个第一气吹孔,并在后驱除尘气吹安装环内开设第一气道,所述的第一气道一端连通各个第一气吹孔,第一气道的另一端通过第一气阀连接压力气源;各个第一气吹孔对准内挡尘橡胶圈的斜坡面。
16.优选的,所述转向驱动气吹除尘装置包括伸缩臂挡尘环和伸缩臂气吹除尘机构,所述伸缩臂挡尘环固定在转向驱动气缸的伸缩臂穿出孔外周,在伸缩臂挡尘环的内壁上设置一个以上的自润滑橡胶环,所述自润滑橡胶环与转向驱动气缸的伸缩臂密封贴合设置;伸缩臂气吹除尘机构包括活动套环和固定套环,活动套环活动套装在转向驱动气缸的伸缩臂上,固定套环固定套装在转向销轴上,在活动套环的下部竖直固定设置弹性支撑轴,在弹性支撑轴上套装转动轴套,在固定套环的下部横向固定横轴的一端,横轴的另一端开设套
孔,横轴通过套孔套装在转动轴套上;在活动套环朝向伸缩臂挡尘环的一侧设置转向除尘气吹安装环,转向除尘气吹安装环上环形布设出若干个第二气吹孔,并在转向除尘气吹安装环内开设第二气道,所述的第二气道一端连通各个第二气吹孔,第二气道的另一端通过第二气阀连接压力气源;各个第二气吹孔对准自润滑橡胶环与转向驱动气缸的伸缩臂的接触部。
17.与现有技术相比,本发明的有益效果是:1.本发明所述的一种摆角转弯的轮胎式气动装岩机,在底盘上安装设置有气动行走部,该气动行走部不同于现有技术中的左右结构模式,改为前后结构模式。气动行走部包括驱动前桥箱和驱动后桥箱,由于在装岩机的前端设置有铲斗,因此不能将驱动前桥箱设置为能够转向的结构,将驱动后桥箱设置为能够转向的结构不但不会影响铲斗的安装和作业,而且令装岩机的转向半径更小,更加适合狭小巷道或大角度转弯,使用也更加灵活方便。
18.2.本发明的结构设置合理,由于底盘空间安装有限,且巷道活动空间也较小,驱动前桥箱和驱动后桥箱呈
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形和
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拼合设置在装岩机的底部,能够最大限度节约利用装岩机下方空间,集约式设计理念令装岩机的整体结构更加紧凑。
19.3. 实施例二所示的后驱动转动装置结构采用磁悬浮原理,最大限度降低转向摩擦力。其中,上下磁体同极相对设置,利用同极相斥的原理使得容球盘体和转向盘体之间保持间距,而球形轴体设置在容球盘体和转向盘体之间起到转向轴的作用;为保护磁环,防止过载状态下磁环相对挤压过度造成的损坏,特使得行走轮与行走轨道之间的间距小于上下磁环与相对接触面的间距,即便发生过载挤压的情况,也会使行走轮先一步接触行走轨道,为转向提供滑动支撑力,而不会损伤磁体。一旦过载压力消失,磁悬浮作用还能再次恢复使用。
20.4. 由于本专利所述装岩机以压力气源作为行进、铲料等动作的动力源,因此将该动力源分出部分支路用于供给关键部位的除尘作业,不但能够降低矿井巷道内粉尘对装置的影响,而且没有增加本机的驱动负担。在具体使用时,本专利不但为针对容球盘体和转向盘体的衔接部以及转向驱动气缸的伸缩臂的伸缩部设计了橡胶圈密封防尘机构,还利用压力起源给第一吹气孔和第二吹气孔供给高压气流,针对容球盘体和转向盘体的衔接部以及转向驱动气缸的伸缩臂的伸缩部进行吹尘处理,能够有效防止矿井巷道内的粉尘阻塞或侵蚀设备。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图;图2为图1的仰视图;图3为驱动前桥箱的仰视图;图4为驱动前桥箱的立体图;图5为驱动后桥箱的俯视图;图6为驱动后桥箱的立体图;图7为装岩机本体的左转向动作示意图;图8为装岩机本体的右转向动作示意图;
图9为实施例二中后驱动转动装置的结构示意图;图10为图9的a部放大图;图11为实施例二中容球盘体的仰视图;图12为实施例二中转动盘体的俯视图;图13为实施例二中外挡尘橡胶圈的结构示意图;图14为转向驱动气吹除尘装置的结构示意图。
22.图中: 1、装岩机本体;2、铲斗;3、驱动前桥箱;301、前轮;302、前驱轴;303、前齿轮箱;304、前气动马达;305、前驱被动齿轮;306、前驱齿轮传动组;4、驱动后桥箱;401、后轮;402、后驱轴;403、后齿轮箱;404、后气动马达;405、转向盘体;406、转轴;407、环形转向导槽;408、后桥安装板;409、上磁环;410、球形轴体;411、容球仓;412、容球盘体;413、下磁环;414、行走轮;415、后驱除尘气吹安装环;416、第一气吹孔;417、外挡尘橡胶圈;418、内挡尘橡胶圈;419、行走轨道;5、转向驱动气缸;501、转向驱动气缸的伸缩轴;502、转向销轴;503、转向驱动杆;504、伸缩臂挡尘环;505、自润滑橡胶环;506、第二气吹孔;507、转向除尘气吹安装环;508、转向除尘气吹安装环;509、弹性支撑轴;510、横轴;511、固定套环;512、转动轴套。
具体实施方式
23.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,所描述的实施例仅仅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做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。
24.实施例一请参阅图1和图2,本发明实施例中,一种轮胎转角转向的轮胎式装岩机,包括装岩机本体,装岩机本体的底部设置有底盘,在底盘上安装设置有气动行走部。
25.所述气动行走部包括驱动前桥箱和驱动后桥箱,驱动前桥箱固定安装在装岩机本体的底盘前部,驱动后桥箱通过后驱转动装置安装在装岩机本体的底盘后部。
26.如图2所示,本专利还包括转向驱动装置,所述转向驱动装置为能够提供直线驱动力的动力输出部件,转向驱动装置的固定端连接驱动前桥箱,转向驱动装置的伸缩端铰接连接驱动后桥箱。所述转向驱动装置为转向驱动气缸,所述转向驱动气缸的固定端安装在驱动前桥箱上,转向驱动气缸的伸缩轴铰接连接驱动后桥箱的一侧。转向驱动装置并不限于气缸一种形式,还可采用直线电机、油缸或其他能够提供直线驱动力的动力源,只是本装置整机采用气动驱动,因此转向驱动装置优选气缸结构,无需另外配备电源或油箱。
27.如图5和图6所示,所述后驱转动装置包括后桥安装板,转向盘体、转向环和转轴,在驱动后桥箱的上部设置后桥安装板,后桥安装板上设置转向盘体,在转向盘体的中轴部开设轴体插孔;在装岩机本体的底盘后方固定转轴的上端,转轴的下端插入轴体插孔中;在装岩机本体的底盘后方以转轴为圆心固定转向环,在转向盘体上设置环形转向导槽,转向环插装在环形转向导槽中。
28.如图3和图4所示,驱动前桥箱上安装有前驱轴和前气动马达,前驱轴的两端安装
有前轮,在前驱轴上套装前驱被动齿轮,在前气动马达的输出轴上套装前驱主动齿轮,在驱动前桥箱上设置前驱齿轮传动组,前驱主动齿轮通过前驱齿轮传动组啮合驱动前驱被动齿轮,前气动马达能够带动前驱轴及前轮转动。
29.如图5和图6所示,驱动后桥箱上安装有后驱轴和后气动马达,后驱轴的两端安装有后轮,在后驱轴上套装后驱被动齿轮,在后气动马达的输出轴上套装后驱主动齿轮,在驱动后桥箱上设置后驱齿轮传动组,后驱主动齿轮通过后驱齿轮传动组啮合驱动后驱被动齿轮,后气动马达能够带动后驱轴及后轮转动。
30.如图2所示,所述前驱动齿轮传动组设置在前齿轮箱内,前齿轮箱设置在驱动前桥箱的左侧,前气动马达安装在前齿轮箱的后端右侧,在驱动前桥箱的右侧安装转向驱动气缸的固定端;所述后驱动齿轮传动组设置在后齿轮箱内,后齿轮箱设置在驱动后桥箱的右侧,后气动马达安装在后齿轮箱的前端左侧,在后齿轮箱的前端左侧安装转向驱动杆的一端,转向驱动气缸的伸缩轴通过转向销轴铰接连接转向驱动杆的另一端。该结构使得驱动前桥箱和驱动后桥箱呈
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拼合设置在装岩机的底部,能够最大限度节约利用装岩机下方空间。
31.本专利所述装岩机的行进及转向过程如下:前进或后退:装岩机需要前进或后退时,只需分别启动前气动马达和后气动马达,并分别带动前轮和后轮前进或后退即可。
32.左转或右转:装岩机需要左转或右转时,只需启动转向驱动气缸的伸缩轴,令其推动转向驱动杆,继而带动驱动后桥箱围绕转轴左右转向,如图7和8所示,从而实现装岩机的整体转向操作。
33.实施例二如图9-12所示,所述转轴为球形轴体,后驱动转动装置还包括容球盘体,容球盘体固定在装岩机本体的后方底部,容球盘体同轴设置在转向盘体的上方;在容球盘体的中心部开设容球仓,球形轴体设置在容球仓内且容球仓能由上而下包覆球形轴体2/3以上的球冠部;球形轴体的下部设置在转向盘体的轴体插孔内;在容球盘体上设置上磁环,在转向盘体上设置下磁环,上磁环与下磁环同极相对设置。
34.上磁环的数量为一组,下磁环的数量为两组,上磁环在转动盘体上的竖直正投影位于两组下磁环之间;在容球盘体的下底面环形设置若干个行走轮,在转向盘体的上顶面对应行走轮的竖直投影位置环形设置行走轨道;行走轮与行走轨道之间的间距设置为a,上磁环与转向盘体之间的间距设置为b,下磁环与容球盘体之间的间距设置为c,其中a小于b且a小于c。
35.实施例二所示的后驱动转动装置结构采用磁悬浮原理,最大限度降低转向摩擦力。其中,上下磁体同极相对设置,利用同极相斥的原理使得容球盘体和转向盘体之间保持间距,而球形轴体设置在容球盘体和转向盘体之间起到转向轴的作用;为保护磁环,防止过载状态下磁环相对挤压过度造成的损坏,特使得行走轮与行走轨道之间的间距小于上下磁环与相对接触面的间距,即便发生过载挤压的情况,也会使行走轮先一步接触行走轨道,为转向提供滑动支撑力,而不会损伤磁体。一旦过载压力消失,磁悬浮作用还能再次恢复使用。
36.本实施例的其余结构和使用方式同实施例一,不再赘述。
37.实施例三如图9、10、13和14所示,在装岩机本体上设置气吹除尘装置,所述气吹除尘装置包括后驱转向气吹除尘装置和转向驱动气吹除尘装置,后驱转向气吹除尘装置和转向驱动气吹除尘装置分别安装设置在后驱转动装置和转向驱动装置上。
38.所述后驱转向气吹除尘装置包括外挡尘橡胶圈、内挡尘橡胶圈和后驱除尘气吹安装环,在容球盘体的外周壁上环形固定外挡尘橡胶圈,所述外挡尘橡胶圈为薄壁形橡胶环体且工作状态下外挡尘橡胶圈的下边沿能够贴合包覆住转向盘体的外周壁;在转向盘体的行走轨道外周同轴设置内挡尘橡胶圈,所述内挡尘橡胶圈的横截面呈直角三角形且内挡尘橡胶圈的斜坡面朝向外周;在容球盘体的各个行走轮外周同轴安装后驱除尘气吹安装环,所述后驱除尘气吹安装环上环形布设出若干个第一气吹孔,并在后驱除尘气吹安装环内开设第一气道,所述的第一气道一端连通各个第一气吹孔,第一气道的另一端通过第一气阀连接压力气源;各个第一气吹孔对准内挡尘橡胶圈的斜坡面。
39.所述转向驱动气吹除尘装置包括伸缩臂挡尘环和伸缩臂气吹除尘机构,所述伸缩臂挡尘环固定在转向驱动气缸的伸缩臂穿出孔外周,在伸缩臂挡尘环的内壁上设置一个以上的自润滑橡胶环,所述自润滑橡胶环与转向驱动气缸的伸缩臂密封贴合设置;伸缩臂气吹除尘机构包括活动套环和固定套环,活动套环活动套装在转向驱动气缸的伸缩臂上,固定套环固定套装在转向销轴上,在活动套环的下部竖直固定设置弹性支撑轴,在弹性支撑轴上套装转动轴套,在固定套环的下部横向固定横轴的一端,横轴的另一端开设套孔,横轴通过套孔套装在转动轴套上;在活动套环朝向伸缩臂挡尘环的一侧设置转向除尘气吹安装环,转向除尘气吹安装环上环形布设出若干个第二气吹孔,并在转向除尘气吹安装环内开设第二气道,所述的第二气道一端连通各个第二气吹孔,第二气道的另一端通过第二气阀连接压力气源;各个第二气吹孔对准自润滑橡胶环与转向驱动气缸的伸缩臂的接触部。
40.由于本专利所述装岩机以压力气源作为行进、铲料等动作的动力源,因此将该动力源分出部分支路用于供给关键部位的除尘作业,不但能够降低矿井巷道内粉尘对装置的影响,而且没有增加本机的驱动负担。在具体使用时,本专利不但为针对容球盘体和转向盘体的衔接部以及转向驱动气缸的伸缩臂的伸缩部设计了橡胶圈密封防尘机构,还利用压力起源给第一吹气孔和第二吹气孔供给高压气流,针对容球盘体和转向盘体的衔接部以及转向驱动气缸的伸缩臂的伸缩部进行吹尘处理,能够有效防止矿井巷道内的粉尘阻塞或侵蚀设备。
41.本实施例的其余结构和使用方式同实施例二,不再赘述。
42.以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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