一种具有捅钻功能的清篦机及方法

1.本发明属于煤炭处理设备技术领域，尤其涉及一种具有捅钻功能的清篦机及方法。


背景技术：

2.煤炭行业中，在进行煤料倾倒时，煤篦子经常被杂物、湿软或坚硬的煤块堵塞，尤其在冬季，湿软的煤块在低温的情况下会粘结在煤篦子上，难以清理，对后续煤料倾倒产生不良影响，阻碍了生产的连续性。在生产过程中，每天需要进行多次煤篦子清理工作，传统的人工清理方式会消耗大量人力，并且有一定的安全隐患，严重影响生产效率。
3.发明人发现，现有技术中出现了清篦机以对煤篦子进行清理，清篦机通过安装支架安装在固定台上，钻头绕固定台在扇形区域内运动，在矩形煤篦子上会有死区存在，且两台清篦机不易同时工作，会有撞机的风险；还有采用单一滚筒横扫的清理方式的清篦机，无法对嵌入煤篦子栅格孔内的杂物及余煤实现清理，不能彻底解决煤篦子堵塞问题。所以，现有的清篦机在工作时存在清理不彻底以及清理效率低的问题。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述问题，提出了一种具有捅钻功能的清篦机及方法，本发明中整个机构做直线运动，每一列煤篦子都能够被一组清扫轮以及捅钻装置清理，不存在死区问题。清扫轮可以清扫捅钻装置前方堆积的煤料，解决了因煤料堆积导致捅钻机构不能正常工作的问题。
5.为了实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种具有捅钻功能的清篦机，采用如下技术方案：
6.一种具有捅钻功能的清篦机，包括清扫机架；
7.所述清扫机架侧面通过捅钻轴设置有捅钻装置，所述清扫机架的一端设置有与所述捅钻轴连接的驱动机构；所述捅钻装置包括与所述捅钻轴转动连接的外摆件、两端分别与所述捅钻装置和所述清扫机架连接的摇杆、固定连接在所述外摆件远离所述捅钻轴一端的凸轮轴、与所述凸轮轴转动连接的捅钻机架、所述凸轮轴键连接的压出凸轮、转动连接在所述捅钻机架上的压出臂以及设置在所述捅钻机架上的钻头；所述压出臂的一端与所述压出凸轮接触配合，另一端与所述钻头的端面接触配合；所述钻头远离所述压出臂的一端与所述捅钻机架之间设置有钻头弹簧。
8.进一步的，所述清扫机架远离所述驱动机构的一端通过清扫轮轴设置有清扫轮体，所述清扫轮体上设置有多个清扫轮钉。
9.进一步的，所述驱动机构包括电机、与所述电机输出轴连接的驱动轴、固定在所述驱动轴和所述捅钻轴上的第一组链轮链条、固定在所述捅钻轴上和所述清扫轮轴上的第二组链轮链条。
10.进一步的，所述驱动轴上还固定有第一锥齿轮，待清洗煤篦子的侧面设置齿条；
11.所述电机固定在行进机架上，所述行进机架上设置有转轴，转轴的一端固定有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，另一端固定有与所述齿条啮合的行进齿轮。
12.进一步的，所述行进机架下侧设置有行进轮。
13.进一步的，所述清扫机架为多个，多个清扫机架与同一驱动机构连接。
14.进一步的，所述压出臂远离所述钻头的一侧与所述捅钻机架内壁之间设置有压出臂弹簧。
15.进一步的，所述钻头的侧壁上固定有钻头凸起，所述捅钻机架内开设有与所述钻头凸起配合的环形凹槽；所述钻头弹簧一个端面与所述钻头凸起接触，另一个端面与所述捅钻机架内壁接触。
16.进一步的，所述环形凹槽呈椭圆状倾斜开设在所述捅钻机架内壁上。
17.为了实现上述目的，第二方面，本发明还提出了一种具有捅钻功能的清篦方法，采用如下技术方案：
18.一种具有捅钻功能的清篦方法，采用了如第一方面中所述的具有捅钻功能的清篦机，包括：驱动装置驱动捅钻轴转动，捅钻轴转动带动外摆件做整周旋转运动，捅钻机架作为连杆做上下摆动，使钻头处做月牙形往返运动；捅钻机架上下摆动过程中，外摆件通过凸轮轴带动压出凸轮转动，驱动压出臂对钻头挤压或放松，钻头在弹簧的伸缩作用力下实现在捅钻机架内的伸缩旋转，做伸缩旋转运动的钻头对煤篦机栅格孔内的余煤进行清理。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.1、本发明中驱动装置驱动捅钻轴转动时，捅钻轴转动带动外摆件做整周旋转运动，捅钻机架作为连杆做上下摆动，能使钻头处做月牙形往返运动，同时，捅钻机架上下摆动过程中，外摆件通过凸轮轴带动压出凸轮转动，从而驱动压出臂对钻头挤压或放松，配合钻头弹簧的伸缩作用力，实现了钻头在捅钻机架内的伸缩旋转，钻头可以实现对煤篦机栅格孔内余煤的清理；对煤篦子进行余煤清理时，可以在整个机构做直线运动过程中，煤篦机栅格孔内余煤可以通过做月牙形往返运动的钻头进行清理；
21.2、本发明中，电机为整个清篦机提供动力，由锥齿轮转换动力传递方向，将动力由驱动轴传递给行进齿轮以及所述齿条，使行进机架能够准确、稳定地前进；
22.3、本发明中的清篦机在对煤篦子进行清理时，整个机构做直线运动，每一列煤篦子都能够被一组清扫轮以及捅钻装置清理，不存在死区问题；清扫轮可以清扫捅钻装置前方堆积的煤料，解决了因煤料堆积导致捅钻机构不能正常工作的问题；而且可以根据煤篦子实际大小合理调整清篦机的组数，能多组清篦机同时运动，以及可以通过齿轮齿比的计算能使钻头在每个煤篦格中进行一次捅钻运动，有优越的适应性，大大提升了工作效率。
附图说明
23.构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
24.图1为本发明实施例1的结构示意图；
25.图2为本发明实施例1的前视图；
26.图3为本发明实施例1的行进装置结构示意图；
27.图4为本发明实施例1的图2中a-a剖视图；
28.图5为本发明实施例1的捅钻装置的结构示意图；
29.图6为本发明实施例1的图4的右视图；
30.图7为本发明实施例1的图5中b-b剖视图；
31.图8为本发明实施例1的捅钻装置压出后的结构示意图；
32.图9为本发明实施例1的清扫轮的结构示意图；
33.图10为本发明实施例1的钻头凸起在捅钻外壳环形滑槽中滑动的结构示意图；
34.图11为本发明实施例1的环形凹槽结构示意图；
35.其中，1、煤篦子；2、行进机架；3、电机垫块；4、电机；5、减速机；6、行进轮；7、第一联轴器；8、第二联轴器；9、驱动轴；10、第一锥齿轮；11、第二锥齿轮；12、行进齿轮；13、齿条；14、第一组链轮链条；15、捅钻轴；16、第二组链轮链条；17、清扫机架；18、摇杆；19、外摆件；20、捅钻机架；21、压出凸轮；22、压出臂；23、压出臂弹簧；24、钻头；25、钻头弹簧；26钻头凸起；27、环形凹槽；28、清扫轮体；29、清扫轮轴；30、清扫轮钉；31、凸轮轴；32、销轴；33、固定器；34、轨道；35、凸轮轴键；36压出臂轴。
具体实施方式：
36.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
37.实施例1：
38.本实施例提供了一种具有捅钻功能的清篦机，包括驱动机构以及清理组件。
39.如图1、图2、图3和图4所示，所述驱动机构包括电机4、第一联轴器7、第二联轴器8、减速机5、第一锥齿轮10、第二锥齿轮11、行进齿轮12以及齿条13等。具体的，所述驱动机构包括电机4、与所述电机4输出轴连接的第一联轴器7、与所述第一联轴器7连接的减速机5，与所述减速机5连接的第二联轴器8、与所述第二联轴器8连接的驱动轴9、固定在所述驱动轴9和捅钻轴15上的第一组链轮链条14、固定在所述捅钻轴15上和清扫轮轴29上的第二组链轮链条16；所述驱动轴9上还固定有第一锥齿轮10，待清洗煤篦子1的侧面设置齿条13；所述电机4固定在行进机架2上，所述行进机架2上设置有转轴，转轴的一端固定有与所述第一锥齿轮10啮合的第二锥齿轮11，另一端固定有与所述齿条13啮合的行进齿轮12。所述行进机架2下侧设置有行进轮6，待清洗煤篦子1的地面或平台上设置有与所述行进轮6配合的轨道34。所述电机4为整个清篦机提供动力，所述第一锥齿轮10和所述第二锥齿轮11转换动力传递方向，将动力由所述驱动轴9传递给所述行进齿轮12以及所述齿条13，使所述行进机架2通过所述行进轮6沿所述轨道34稳定前进。
40.如图1、图6、图6、图7、图8、图9和图10所示，所述清理组件包括清扫轮和捅钻装置。所述清扫轮包括清扫轮体28和固定在所述清扫轮体28上的多个清扫轮钉30，清扫轮位于整个机构最前方，通过清扫轮轴29与清扫机架17连接；所述第二组链轮链条16的从动链轮固定在所述清扫轮轴29上，在驱动机构驱动链条时，可以实现驱动所述清扫轮轴29转动的目的。多个清扫轮钉30沿螺旋线均匀分布在所述清扫轮轴29上，通过旋转清理堆积的煤料。所述捅钻装置包括摇杆部和冲击部，冲击部包括压出凸轮21、压出臂22、压出臂弹簧23、钻头24以及钻头弹簧25等，具体的，所述清扫机架17侧面通过捅钻轴15设置捅钻装置，所述清扫机架17的一端设置有与所述捅钻轴15连接的驱动机构；所述捅钻装置包括与所述捅钻轴15转动连接的外摆件19、固定连接在所述外摆件19远离所述捅钻轴一端的凸轮轴31、与所述
凸轮轴31转动连接的捅钻机架20、与所述凸轮轴31键连接的压出凸轮21、转动连接在所述捅钻机架20上的压出臂22以及设置在所述捅钻机架20上的钻头24；所述压出臂22的一端与所述凸轮轴31上连接的压出凸轮21接触配合，另一端与所述钻头24的端面接触配合；所述钻头24远离所述压出臂22的一端与所述捅钻机架20之间设置有钻头弹簧25。所述清理组件可以两个一组，分多组设置。
41.所述外摆件19做整周旋转运动，进行了重量分布设计，设计成扇形配重，使旋转时晃动减轻。
42.所述钻头24侧壁上固定有钻头凸起26，所述捅钻机架20内壁上开设有环形滑槽27，所述钻头凸起26在所述环形滑槽27内滑动；如图11所示，所述环形凹槽27呈椭圆状倾斜开设在所述捅钻机架20内壁上，可以实现所述钻头24在所述捅钻机架20内的转动及上下运动。
43.如图6所示，所述摇杆部由所述捅钻机架20、所述外摆件19以及所述第二摇杆18组成，所述外摆件19通过所述捅钻轴15与所述清扫机架17相连接，所述外摆件19通过所述凸轮轴31与所述压出凸轮21通过凸轮轴键35连接，摇杆18和所述捅钻机架20由销轴32连接，所述固定器33能够限制所述钻头24向下捅钻时导致整个机构向上的运动趋势。
44.本实施例的工作过程或原理为：
45.使用时，将清篦机合理放置在煤篦子上，驱动装置的动力分别用于清理组件的运转以及整个清篦机的前进，整个清篦机的前进是通过驱动装置带动斜齿轮组转动，斜齿轮转动的同时，通过斜齿轮轴将动力传递给下方的齿轮齿条，使整个机构沿着齿条方向前进。清理装置的运转是通过两套链轮链条传递动力，捅钻轴转动带动外摆件运动，整个清理组件是曲柄摇杆机构，做整周旋转运动，捅钻机架是连杆，做上下摆动，能使所述钻头处做月牙形往返运动。外摆件旋转时能通过凸轮轴带动压出凸轮旋转，使压出臂缓慢上升，钻头在钻头弹簧的作用下跟随缓慢上升，当压出臂尾部到达压出凸轮远端时，压出凸轮继续旋转，压出臂在压出臂弹簧的作用下将钻头瞬间压出，钻头凸起在环形滑槽内滑动能使钻头在上下运动的同时进行旋转运动。具体的：
46.将清篦机合理放置在煤篦子1上，所述驱动机构的动力分别用于所述清理组件的运转以及整个清篦机的前进，整个清篦机的前进是通过所述驱动机构带动斜齿轮组的齿轮转动，所述第一锥齿轮10和所述第二锥齿轮11将动力传递给下方的行进齿轮12，使行进齿轮12旋转，行进齿轮12和齿条13相啮合，使整个机构沿着齿条13方向前进。
47.所述第一组链轮链条14的从动链轮和所述第二组链轮链条16的主动链轮分别通过键连接在捅钻轴15上，所述第一组链轮链条14驱动捅转轴15转动时，带动所述外摆件19运动，整个捅钻组件是曲柄摇杆机构，所述外摆件19可以是曲柄或曲柄的一部分，做整周旋转运动，所述捅钻机架20是连杆，做上下摆动，能使所述钻头处做月牙形往返运动。所述外摆件19旋转时能通过所述凸轮轴31带动所述压出凸轮21旋转，使所述压出臂22缓慢上升，所述钻头24在所述钻头弹簧25的作用下跟随缓慢上升，当所述压出臂22尾部到达所述压出凸轮21远端时，所述压出凸轮21继续旋转，所述压出臂22在所述压出臂弹簧23的作用下将所述钻头24瞬间压出，所述钻头凸起26在所述环形滑槽27内滑动能使钻头在上下运动的同时进行旋转运动；所述压出凸轮26和弹簧的配合可以令钻头24以较快的弹出速度进行捅钻运动；所述钻头24完成弹出运动后，由所述钻头弹簧25的弹力保证所述钻头24与所述压出
臂22克服重力回位。
48.为了提高清篦机的效率，清篦机包括多个清理组件，各个清理组件依次连接在所述行进机架2上，其安装方式可根据现场情况选择焊接或螺栓连接。如此设置，清篦机能够清理更多列煤篦，从而提高清篦机的工作效率。
49.本实施例中的清篦机，前侧有完成刨铣功能的清扫轮，后侧有对煤篦子方格内清理的捅钻装置；整个机构通过齿轮齿条完成行进和后退，可以通过计算传动比，捅钻机构能够根据具体煤篦格大小进行每格捅钻清理，与行走完成联动，对捅钻机构内部进行设计，使钻头在完成捅钻运动的同时增加了旋转功能，改善了对坚硬余煤的清理功能。对余煤进行清理时，行进装置令整套装置进行直线运动，清理装置钻头处作月牙形往返运动，固定器能够限制钻头向下捅钻时导致整个机构向上的运动趋势，解决了煤粉倾倒后相互挤压粘结，卡在煤篦子上不能顺畅落下的问题，减少了人力的使用，提高生产效率的同时也增加了安全性。
50.实施例2：
51.本实施例提供了一种具有捅钻功能的清篦方法，采用了实施例1所述的具有捅钻功能的清篦机，包括：驱动装置驱动捅钻轴转动，捅钻轴转动带动摇杆做整周旋转运动，捅钻机架作为连杆做上下摆动，使钻头处做月牙形往返运动；捅钻机架上下摆动过程中，外摆件通过凸轮轴带动压出凸轮转动，驱动压出臂对钻头挤压或放松，钻头在弹簧的伸缩作用力下实现在捅钻机架内的伸缩旋转，做伸缩旋转运动的钻头对煤篦机栅格孔内的余煤进行清理。
52.以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。