煤矿井下车用单体支柱架设装置制造方法
【专利摘要】本发明属于煤矿井下辅助运输设备的【技术领域】，具体是一种煤矿井下车用单体支柱架设装置，解决煤矿井下依靠人力安装架设枕木和支柱费时费力的问题。其包括抓取机构、扭转机构、摆动机构和连接机构，其可快速连接到多功能铲运车上，通过油缸实现工件夹取，轴向和径向摆动，并可配合铲运车大臂实现绕z轴摆动。本发明尺寸较小，方便灵活，配合矿用多功能铲运车有很强的适应性。在节省井下辅助运输和设备布置时间的同时，又降低了工人的劳动强度，提高了出煤效率，减员增效，产生良好的社会效益。
【专利说明】煤矿井下车用单体支柱架设装置
【技术领域】
[0001]本发明属于煤矿井下辅助运输设备的【技术领域】，具体涉及一种煤矿井下车用单体支柱架设装置。
【背景技术】
[0002]在煤矿开采日益高效的形势下，如何在井下空间狭小，光线不足的情况下，实现快速铺设轨道，支护煤壁是个亟需解决的问题。目前井下枕木和支柱的安装架设仍然依靠人工完成，不仅费时而且安全得不到保障。
【发明内容】
[0003]本发明为了解决煤矿井下依靠人力安装架设枕木和支柱费时费力的问题，提供了一种煤矿井下车用单体支柱架设装置，主要用于枕木或支柱的抓取，放置等工作。
[0004]本发明采用如下的技术方案实现:
一种煤矿井下车用单体支柱架设装置，包括抓取机构、扭转机构以及摆动机构，
抓取机构包括传力机构和夹紧装置，夹紧装置包括固定部和回转部，固定部为L形结构，其水平段前端为带锥面的平板结构，其竖直段固定于扭转机构前端，回转部前端内部为圆弧型锯齿结构，回转部的尾端底部铰接于扭转机构前端，回转部的尾端顶部的两端分别与相对装置轴线方向对称设置的两夹紧油缸铰接；
扭转机构包括空心缸筒，空心缸筒前端与抓取机构中的夹紧装置固定部的竖直段焊接固定，空心缸筒尾端与扭转油缸通过花键连接，尾端外圆加有回转轴承，回转轴承内圈卡嵌在扭转机构外圆，回转轴承外圈与摆动机构通过螺栓连接固定，扭转机构尾端设有将回转轴承进行定位的轴肩，扭转油缸为双齿条摆动液压缸；
摆动机构为套于扭转油缸外的腔形底座，腔形底座前端与扭转机构中的回转轴承连接，腔形底座尾端通过旋转轴和连接机构进行键连接，摆动机构以一个单齿条摆动油缸作为驱动装置，并与旋转轴通过键连接来传递扭矩；
连接机构通过其上方的两个定位销柱与矿用多功能车的快换装置进行定位，再通过快换装置的油缸动作快换装置上的插销板将连接机构与快换装置插接成一体。
[0005]本发明可快速连接到多功能铲运车上，通过油缸实现工件夹取，轴向(绕I轴)和径
向(绕X轴)摆动，并可配合铲运车大臂实现绕Z轴摆动。用于煤矿井下液压单体支柱的架
设与卸载，也可用于装运，架设电缆、水管，布置枕木等工作，是一种可在辅助运输车辆上快
速更换的多功能工作装置。在小型煤矿，本发明还可以作为煤炭装卸的主力设备，由于其尺
寸较小，方便灵活，配合矿用多功能铲运车有很强的适应性。在节省井下辅助运输和设备布
置时间的同时，又降低了工人的劳动强度，提高了出煤效率，减员增效，产生良好的社会效.、
[0006]本发明相对现有技术具有如下有益效果:针对煤矿放置液压单体支柱等工件的特殊工艺而设计开发，可运用于煤矿搬运，拆卸工作；可作为多功能铲运车的快换工作机构，能快速拆装，结构简单紧凑，自由度少，易准确定位；可以替代人的繁重劳动，实现生产的机械化和自动化。随着社会的进步、科技的发展以及安全意识的加强，在井下机械代替人力已经成为一种趋势，这种车载架设装置的开发设计具有重要的使用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的配合使用示意图，
图2为本发明的轴测图，
图3为本发明的主视图，
图4为本发明的俯视图，
图5为本发明的局部剖视图，
图中:1 一铲运机机体，2—快换装置，3—架设装置，4一抓取机构，5—夹紧油缸，6—扭转机构，7一扭转油缸,8一摆动机构，9一摆动油缸,10一连接机构，11 一旋转轴，12一键，13—回转轴承，14 一定位销柱。
【具体实施方式】
[0008]结合附图对本发明的具体实施方案做进一步说明。
[0009]煤矿井下车用单体支柱架设装置，分为四大部分:抓取机构4、扭转机构6、摆动机构8、连接机构10。抓取机构为该装置的工作机构，依靠夹紧油缸5取力；扭转机构6依靠扭转油缸7实现一定角度的扭转；摆动机构8依靠摆动油缸9实现一定角度的摆动；该装置以多功能铲运机的液压系统作为动力驱动，通过液压手柄操控；连接机构10用于该装置和矿用多功能铲运车的连接，可快速更换。夹紧油缸5控制抓取机构4，扭转油缸7控制扭转机构6，摆动油缸9控制摆动机构8，连接机构10与矿用多功能车快速连接，所有动作通过操作手柄控制完成。系统的核心控制系统通过液压换向阀等来实现每个动作，并通过手柄来实现简易操控；执行机构也即抓取机构，一端为平板，保证从地面直接夹取到工件，另一端为弧线型结构，确保夹取的工件稳定牢固；摆动油缸9靠连接机构10与摆动机构8的机械结构进行限位，扭转油缸7和夹紧油缸5通过油缸行程限制扭转角度和手臂动作范围。
[0010]抓取机构4由传力机构和夹紧装置组成，夹紧装置下部为固定部，固定部为L形结构，水平段是前端带锥面的平板结构这样可将地面或某平面上的工件轻松插入；竖直段固定于扭转机构6前端；夹紧装置上部为回转部，前端内部为圆弧型锯齿结构，来确保夹起的工件稳定牢靠。回转部的尾端底部通过铰接销轴铰接于扭转机构6前端，回转部的尾端顶部的两端分别与相对装置轴线方向对称设置的两夹紧油缸5的活塞杆端铰接，抓取机构4通过两个夹紧油缸5伸缩来控制抓取机构张开闭合，实现工件的夹取和放置。
[0011]扭转机构6包括空心缸筒，空心缸筒前端与抓取机构4中的夹紧装置固定部的竖直段焊接固定，空心缸筒尾端与扭转油缸7通过花键连接，尾端外圆加有回转轴承13，回转轴承13内圈卡嵌在扭转机构6外圆，回转轴承13外圈与摆动机构8螺栓连接固定,扭转机构6尾端设有将回转轴承13进行定位的轴肩，扭转油缸7为双齿条摆动液压缸，可绕轴向旋转一定角度，调整机械手抓取机构的运动方向来实现工件的平放和竖立。
[0012]摆动机构8使机构增加一个径向自由度，为套于扭转油缸7外的腔形底座，腔形底座前端与扭转机构6中的回转轴承13连接，腔形底座尾端通过旋转轴11和连接机构10进行键连接，摆动机构8以一个单齿条摆动液压缸作为驱动装置，并与旋转轴通过键连接来传递扭矩，实现在工件夹取之后的准确落位。
[0013]连接机构与矿用多功能车快速连接。单体支柱架设装置与矿用多功能车连接方式:连接机构10通过上方的两个定位销柱14与矿用多功能车的快换装置2进行定位，再通过快换装置2的油缸动作快换装置2上的插销板将连接机构10与快换装置2插接成一体，完成连接。
[0014]扭转油缸4和摆动油缸6，将液压缸的往复运动通过齿条带动齿轮，转化成齿轮轴的正反向摆动旋转，同时将往复缸的推力转化成齿轮轴的输出扭矩。架设装置的上升和下降可通过铲运车的大臂升降实现；其它抓取、旋转及放置利用铲运车上的液压泵作为其动力源。采用液压驱动，其特点是驱动力大，运行平稳，井下操作安全可靠。
【权利要求】
1.一种煤矿井下车用单体支柱架设装置，包括抓取机构(4)、扭转机构(6)、摆动机构(8)以及连接机构， 抓取机构(4)包括传力机构和夹紧装置，夹紧装置包括固定部和回转部，固定部为L形结构，其水平段前端为带锥面的平板结构，其竖直段固定于扭转机构(6)前端，回转部前端内部为圆弧型锯齿结构，回转部的尾端底部铰接于扭转机构(6)前端，回转部的尾端顶部的两端分别与相对装置轴线方向对称设置的两夹紧油缸(5)铰接； 扭转机构(6)包括空心缸筒，空心缸筒前端与抓取机构(4)中的夹紧装置固定部的竖直段焊接固定，空心缸筒尾端与扭转油缸(7)通过花键连接，尾端外圆加有回转轴承(13)，回转轴承(13)内圈卡嵌在扭转机构(6)外圆，回转轴承(13)外圈与摆动机构(8)通过螺栓连接固定，扭转机构(6 )尾端设有将回转轴承(13)进行定位的轴肩，扭转油缸(7 )为双齿条摆动液压缸； 摆动机构(8)为套于扭转油缸(7)外的腔形底座，腔形底座前端与扭转机构(6)中的回转轴承(13 )连接，腔形底座尾端通过纵向设置的旋转轴(11)和连接机构(IO )进行键连接，摆动机构(8)以一个单齿条摆动油缸作为驱动装置，并与旋转轴(11)通过键连接来传递扭矩； 连接机构(10)通过其上方的两个定位销柱(14)与矿用多功能车的快换装置(2)进行定位，再通过快换装置(2)的油缸动作快换装置(2)上的插销板将连接机构(10)与快换装置(2)插接成一体。
【文档编号】E21D15/59GK103775114SQ201310670716
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】赵远, 郝明锐, 刘文涛, 潘成杰, 韩霏, 李文军, 马凤苹, 马艳卫, 丁仁政, 王晓 申请人:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司, 山西天地煤机装备有限公司