露天采矿机的制作方法

本实用新型涉及一种采矿设备，特别是一种露天采矿机。

背景技术：

露天采矿机应用的主要领域就是各种不适用于爆破开采的露天矿山。在相当多的矿山/采石场中，由于担心穿入地下水位面，进而导致矿床透水，使用传统方法开采，一般只能采取减小开采深度或者增加高额的降水成本。如距离居民区较近的矿山，露天采矿机需要具备低噪音、无危险的开采特点，以解决爆破开采的掣肘，满足当下对环境保护的高要求；同时露天采矿机还应当有效降低废石剥离量，实现无废矿开采，提高经济效益；目前，市场上所供应的露天采矿机无法满足上述要求；因此，需要提供一种新的露天采矿机。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种不仅噪音低，并且能够降低废石剥离量的露天采矿机。

本实用新型采用如下技术方案：

一种露天采矿机，包括主机架，发动机，行走机构，液压系统，滚筒部件，平衡轮部件，驾驶室；主机架上装有驾驶室，驾驶室后部连接发动机，置于行走机构上的主机架上装有回转机架，回转机架与滚筒驱动机架连接，滚筒驱动机架上装有液压马达部件，液压马达部件中主轴上装有主动链轮，主动链轮与链板连接，链板套装在滚筒部件中的滚筒连接轴上，滚筒连接轴上装有从动链轮，滚筒部件的筒体外壁和链板上分别装有刀齿。

上述技术方案的本实用新型与现有技术相比，从开采就保证了物料的均匀性，与传统钻孔和爆破相比，能够大幅度提高物料处理效率。

本实用新型采用如下优选方案：

刀齿呈螺旋状排布在筒体外壁上，滚筒部件的两端板上还分别均布一周刀齿，筒体外壁的两端上分别均布置一周刀齿；滚筒部件分为左、右两个滚筒：左滚筒、右滚筒，呈螺旋状排布在左滚筒上的刀齿与呈螺旋状排布在右滚筒上的刀齿呈对称状态设置。

滚筒部件中的滚筒安装架为焊接件结构，左、右两侧的焊接板上分别设置有一排安装孔，安装孔通过安装螺栓与滚筒驱动机架连接。

滚筒驱动机架左、右两侧呈对称状分别装有平衡轮部件，平衡轮部件中左侧的两个平衡轮通过凹型架与第五液压缸连接，第五液压缸装在滚筒驱机架左侧。

液压马达部件中主轴的一端装有液压马达，主轴上装有主动链轮，主轴通过轴承装在轴承座上，轴承座与滚筒驱动机架连接。

滚筒外壁上通过楔形垫铁装有刀座，刀座上装有安装套，安装套上装有刀头，刀头所在的安装套的轴线与滚筒外壁的相切点存在30～60度的夹角。

滚筒外壁上设置有耐磨堆焊层，相邻两链板上装有链接块，链接块的一端与其中一链板固接，链接块的另一端只是搭在另一链板的上表面上。

主机架上通过回转中心轴装有回转机架，回转机架上设置有左、右两组液压缸，左侧中的第一液压缸与主机架上的第一支座铰接，第二液压缸与主机架上的第二支座铰接；回转机架通过连接装置与滚筒驱动机架连接。

连接装置的连接轴上装连接有法兰，法兰与滚筒驱动机架通过螺栓连接，连接装置中的第一铰接座和第二铰接座置于连接体上，第一铰接座置于连接体前端的左上方，第二铰接座置于连接体前端的左下方，第一铰接座上铰接有第七液压缸的活塞杆端，第七液压缸的缸筒端连接在回转机架的安装座上，第二铰接座上铰接有第八液压缸的缸筒端，第八液压缸的活塞杆端连接在回转机架的另一安装座上。

连接装置的连接体上设置有连接孔，连接孔通过连接螺栓装在回转机架上。

回转机架与连接装置之间设置有燕尾结构的贯通孔，该贯通孔内装有与之匹配的楔块结构，楔块结构大端的一侧设置有压块，连接件穿过楔块结构上的安装孔与压块连接。

主机架上装有固定板，固定板装在液压油冷却门的侧下方，固定板上装有螺母，螺母与多台阶螺纹轴的一端连接，多台阶螺纹轴的最大直径端上套装有轮套，轮套与多台阶螺纹轴的最大直径端间隙配合。

主机架上驾驶室外侧设置有固定架，驾驶室通过第一支撑和第二支撑与固定架连接，第一支撑与第二支撑通过液压缸连接。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的侧视图。

图4是本实用新型的立体结构示意图。

图5是链板与滚筒连接结构示意图。

图6是滚筒驱动液压马达部件结构示意图。

图7是滚筒与刀齿连接结构示意图。

图8是滚筒与液压缸连接结构示意图。

图9是平衡轮与液压缸连接结构示意图。

图10连接装置的结构示意图。

图11是滚筒与链板的结构示意图。

图12是液压缸控制系统图。

图13是回转机架与连接装置的结构示意图。

图14是楔块结构的主视图。

图15是楔块结构的A-A断面图。

图16是液压油冷却门专用挡轮装置的结构示意图。

图17是液压油冷却门挡轮装置安装结构示意图。

图18是固定架的结构示意图。

图19是固定架与驾驶室连接结构示意图。

图20是图20中的A-A剖视图。

具体实施方式

一种露天采矿机，参见附图1至图20，图中：滚筒部件1、滚筒连接轴101、筒体外壁102、安装孔104、滚筒安装架105、左滚筒108、右滚筒109、端板110、耐磨堆焊层111、链板2、主动链轮201、链接块202、液压马达3、主轴301、滚筒驱动机架4、安装螺栓402、平衡轮部件5、第五液压缸501、第六液压缸502、凹型架503、回转机架6、连接螺栓601、第一液压缸602、第二液压缸603、第三液压缸6021、第四液压缸6031、回转中心轴7、连接装置8、第一铰接座801、第二铰接座802、减重工艺孔803、连接孔804、法兰805、连接轴806、第七液压缸807、第八液压缸808、连接体809、楔块结构810，连接件811、压块812、主机架9、第一支座901、第二支座902、驾驶室10、左固定架1001、横梁1002、固定轴座1003、支承耳座1004、限位销安装板1005、右固定架1006、支撑液压缸1007、铰接座1008、第二支撑1009、第一支撑1010、螺栓组1012、销轴1013、轴套1014、盘根密封1015、轴端垫圈1016；发动机11、发动机冷却系统12、固定块1201、螺母1202、多台阶螺纹轴1203、轮套1204、横板1205、竖板1206、液压油冷却门1207、行走机构13、刀齿14、刀头1401、安装套1402、刀座1403、楔形垫铁1404。

本实施例中，主机架9上装有驾驶室10，驾驶室10后部连接发动机11，置于行走机构8上的主机架9上装有回转机架6，回转机架6与滚筒驱动机架4连接，滚筒驱动机架4上装有液压马达部件3，液压马达部件3中主轴301上装有主动链轮201，主动链轮201与链板2连接，链板2套装在滚筒部件1中部的滚筒连接轴101上，滚筒连接轴101上装有从动链轮，滚筒部件1的筒体外壁102和链板2上分别装有刀齿14。

刀齿14呈螺旋状排布在筒体外壁102上，滚筒部件1两端板110的外壁上还分别均布一周刀齿14，筒体外壁102的两端上分别均布置一周刀齿14。滚筒部件1分为左、右两个滚筒：左滚筒108、右滚筒109，分别布置在滚筒连接轴101的左、右两边；呈螺旋状排布在左滚筒108上的刀齿14与呈螺旋状排布在右滚筒109上的刀齿呈对称状态设置。

滚筒部件1中的滚筒安装架105为焊接件结构，其中左、右两侧的焊接板上分别设置有一排安装孔104，安装孔104通过安装螺栓402与滚筒驱动机架4连接。

滚筒驱动机架4的左、右两侧分别装有平衡轮部件5，平衡轮部件5置于行走机构13前方与滚筒部件1后方之间的空间内，行走机构13采用履带式结构；平衡轮部件5中左侧的两个平衡轮通过凹型架503与第五液压缸501连接，第五液压缸501装在滚筒驱机架4左侧；滚筒驱动机架4的右侧装有与第五液压缸501相对称的第六液压缸502，第六液压缸502上也装有平衡轮。

液压马达部件3中主轴301的一端装有液压马达，主轴301上装有主动链轮201，主轴301通过轴承303装在轴承座304上，轴承座304与滚筒驱动机架4连接。

滚筒外壁102上通过楔形垫铁1404装有刀座1403，刀座1403上装有安装套1402，安装套1402上装有刀头1401，刀头1401所在的安装套1402的轴线与滚筒外壁102的相切点存在30～60度的夹角；夹角的大小根据实际需要进行设置。

滚筒外壁102上设置有耐磨堆焊层111，相邻两链板2上装有链接块202，链接块202的一端与其中一链板固接，链接块202的另一端只是搭在另一链板的上表面上，与另一链板上表面并不连接。

主机架9上通过回转中心轴7装有回转机架6，回转机架6上设置有左、右两组大液压缸，左侧中的第一液压缸602（图中所示横向设置的）与主机架9上的第一支座901铰接，第二液压缸603与主机架9上的第二支座902铰接；回转机架6通过连接装置8与滚筒驱动机架4连接。右侧中的第三液压缸6021与第一液压缸602以回转机架6的对称中心线为中心呈对称状设置；右侧中的第四液压缸6031与第二液压缸603呈对称状态设置。

回转机架6与连接装置8之间设置有燕尾结构的贯通孔，该贯通孔的形成是通过在回转机架6上加工出一个斜面结构，在连接装置8上也加工出一个斜面结构，两者上的斜面结构斜坡角度相同（都是10度的倾斜角），该贯通孔内装有与之匹配的楔块结构810，楔块结构810大端的一侧设置有压块812，连接件811穿过楔块结构812上的安装孔与压块812连接。压块812上设置有与连接件811配合的螺纹结构。楔块结构810呈左右对称结构，安装孔置于楔块结构810的对称中心上。

安装连接件811装配时，楔块结构810顺燕尾槽贯通孔向里侧收紧，形成稳定的支撑面。整体制作技术简单，安装方便，可靠安全，适应性广。设备分体拆分时，拧下楔块结构810上的连接件811（螺栓），靠其自重和回转支架6及连接装置8间的作用力可自行脱落。

主机架9上装有液压油冷却门专用挡轮装置，参见附图16和附图17，主机架9上装有固定板1201，固定板1201装在液压油冷却门的侧下方，固定板1201上装有螺母1202，螺母1202与多台阶螺纹轴1203的一端连接，多台阶螺纹轴1203的最大直径端上套装有轮套1204，轮套1204与多台阶螺纹轴1203的最大直径端间隙配合；轮套1204通过与最大直径端存在的间隙以及润滑油的作用，能够相对自由转动。轮套1204内孔呈台阶状结构，轮套12044的阶梯状内孔由最大直径端内孔部分和小直径内孔部分组成。轮套1204的最大直径内孔完全套装在多台阶螺纹轴12033的最大直径上（略大于或等于多台阶螺纹轴1203的最大直径端的长度），轮套1204的小直径内孔套装在多台阶螺纹轴3的次最大直径端。

固定板1201中的横板1205与主机架9连接，固定板1201中的竖板1206上设置有阶梯孔结构，阶梯孔结构内装有多台阶螺纹轴1203的中次最大直径端与螺纹端，螺纹端穿过阶梯孔结构的一部分与螺母1202连接。

该液压油冷却门专用挡轮装置，能够使露天采矿机液压油冷却门的准确定位安装，整体制作技术简单，拆装便捷，可靠安全，适应性广。

通过带多台阶螺纹轴1203卡住轮套1204和固定板12011中的竖板1205（竖板1205的长度远远大于轮套1204的外径），另一端通过螺母1202锁紧，使轮套1204在多台阶螺纹轴1203上能自由转动，液压油冷却门1207关门时，由于自身比较重，不易固定至指定位置锁紧，通过该挡轮装置能正确有效的固定到指定位置。

如图17所示，由于液压油冷却门1207比较重，门左边会由于自重下垂一小段距离，不易固定至指定位置锁紧，通过挡轮装置能正确有效的固定到指定位置。液压油冷却门1207从偏下方位置移动至挡轮装置处，通过摩擦力使得轮套1204转动，并带动液压油冷却门1207向上移动至正确位置，从而达到准确定位。

主机架9上的驾驶室10的外侧设置有固定架，驾驶室11通过第一支撑1010和第二支撑1009与固定架连接，第一支撑1010与第二支撑1009通过支撑液压缸1007连接。

第一支撑1010和第二支撑1009平行设置，第一支撑1010和第二支撑1009的一端分别与驾驶室10铰接；第一支撑1010与第二支撑1009通过支撑液压缸1007连接。

第一支撑1010和第二支撑1009的另一端分别与固定架铰接，固定架呈对称状态设置为两个：左固定架1001和右固定架10066，左固定架1001和右固定架1006通过横梁1002连接成框架结构。本实施例着重以该组第一支撑1010和第二支撑1009的另一端与右固定架1006的连接结构进行说明，另一组第一支撑和第二支撑与驾驶室10和左固定架1001的连接方式与该组相同。

第一支撑1010的一端通过销轴1013及轴套1014与驾驶室10上的固定轴座1003连接，销轴1013的一端通过螺栓组1012与固定轴座1003固接，构成固定端。第一支撑1010的一端与销轴1013之间设盘根密封结构1015，形成自润滑转动部件，形成自由端。右固定架1006上设置的向上凸起结构的支承耳座1004（左固定架1001上也呈对称状设置有相应的支承耳座），支承耳座1004上装有固定轴座1003，第一支撑1010的一端与销轴1013之间设盘根密封结构1015，轴套1014与固定轴座1003的接触面之间设置有轴端垫圈1016；第一支撑1010的另一端与右固定架1006的连接结构与第一支撑1010与驾驶室10的连接结构相同。

第二支撑1009的一端通过销轴1013及轴套1014与驾驶室10上的固定轴座1003连接，销轴1013的一端通过螺栓组1012与固定轴座1003固接，构成固定端。第二支撑1009的一端与销轴1013之间设盘根密封结构1015，形成自润滑转动部件，形成自由端；第一支撑1010和第二支撑1009的轴向长度略小于左、右两固定架1001、1006内侧面之间的距离；为保证驾驶室10在升降过程中不会造成相对偏移及卡死现象，特在轴套1014与固定轴座1003的接触面之间设置有轴端垫圈1016，以使其位置相对固定。第二支撑1009的另一端与右固定架1006的连接结构与第二支撑1009与驾驶室10的连接结构相同。

第一支撑1010通过销轴、轴端挡板以及关节轴承与支撑液压缸1007活塞杆的耳环连接，第二支撑1009通过铰接座1008与支撑液压缸1007筒体的耳环连接，支撑液压缸1007两处耳环的铰接点与第一支撑1010和第二支撑1009的两固定端的相对位置，保证了通过支撑液压缸1007杆的伸缩可实现驾驶室10的升、降操作，在露天采矿机正常工作时，要求驾驶室一直保持在高位，以随时观看工作。

右固定架1006靠近驾驶室方向的一面上设置有限位销安装板1005，该限位销安装板1005距离右固定板1006底部大约占右固定板1006总高度的二分之一处（右固定板1006的总高度包含有支承耳座1004）。

第二支撑1009通过铰接座1008连接支撑液压缸1007的筒体，支撑液压缸1007的活塞杆连接在第一支撑1010靠近右固定架1006端大约四分之一处，第一支撑1010和第二支撑1009两者的长度相等，结构相同。第一支撑1010和第二支撑1009的轴向长度略小于左、右两固定架1001、1006内侧面之间的距离；驾驶室10的宽度略小于第一支撑1010的轴向长度。

在左固定架1001和右固定架1006上分别设置两个固定轴座1003，每个固定轴座1003也分别由加强筋板加固，以保证其有足够的支撑强度，第一支撑1010和第二支撑1009分别通过销轴1013、轴套1014等分别与固定架联接，同时第一支撑1010和第二支撑1009相对应两侧分别用一个支撑液压缸1007连接为一体；通过支撑液压缸1007的活塞杆伸缩来实现驾驶室10的升降操作。为防止在检修工作时驾驶室10支撑装置滑落，特在固定架上设计一套机械限位装置：限位销安装板1005，限位销安装板1005呈外凸的三角形结构，限位销安装板1005上设置有限位销安装孔，当驾驶室10升起至高位时，可将限位销推至驾驶室10下部，将其托住，防止驾驶室10下落，以保护驾驶室及维护、检修人员安全。

该支撑装置，可实现随时调节露天采矿机的整体高度，既能保证正常工作时将驾驶室10升到一定高度以便于观察滚筒的工作状况，又能在转场运输过程中降低设备整体高度，降低运输成本；此装置整体制作技术简单，拆装便捷，安全可靠，适应性广。

连接装置8的连接轴806上装连接有法兰805，法兰805与滚筒驱动机架4通过螺栓连接，连接装置8中的第一铰接座801和第二铰接座802置于连接体809上，第一铰接座801置于连接体809前端的左上方，第二铰接座802置于连接体809前端的左下方，第一铰接座801上铰接有第七液压缸807的活塞杆端，第七液压缸807的缸筒端连接在回转机架6的安装座上，第二铰接座802上铰接有第八液压缸808的缸筒端，第八液压缸808的活塞杆端连接在回转机架6的另一安装座上。

连接装置8的连接体809上设置有连接孔804，连接孔804通过连接螺栓601装在回转机架6上，连接孔804呈平行状态设置为两行。连接体809上设置有上、下两排减重工艺孔803，用于减轻连接体809的重量。

本实施例，能够实现精细化采矿，适用各种不适用于爆破开采的露天矿山、矿山平整场地、土建工程领域等场合。

精细化开采具有以下优势：

1）通过露天采矿可准确地按照特定的生产要求实现各种化学成分的混配，而不会混杂不需要的物料。

2）待开采矿层较薄时，可沿矿层进行精露天采矿，可避免不需要物料的掺混。

3）在相当多的矿山/采石场中，由于担心穿入地下水位面，进而导致矿床透水，使用传统方法开采，一般只能采取减小开采深度或者增加高额的降水成本；而通过露天采矿却可密切控制开采过程，从而实现几乎所有产品的采收。

4）露天采矿可以形成较为平整的工作面，这样可以最大限度降低矿车和装载机的使用费用，尤其可以显著节省橡胶轮胎的消耗量，在很多情况下甚至可以使用越野卡车来代替矿车。

5）露天采矿从一开始就保证了物料的均匀性，产品是致密的矿粒。自顶向下切割可在一定程度上控制矿粉和超大矿粒的生成（大于200毫米）；与传统钻孔和爆破产品相比，可大幅度提高物料处理效率(包括减小卡车车厢和挖掘机铲斗的磨损)。除可省掉粗碎工序外，还可提高二次和三次粉碎系统的效率。

露天采矿机正常工作时，发动机11通过离合器，将动力传给分动箱，由分动箱将动能分成五路，每路再经由液压泵传递动力。其中有两路是控制两个液压马达，两个液压马达3装在同一主轴301的两端，控制滚筒部件1旋转。一路控制所有十条液压缸，四个液压缸（第一液压缸602、第二液压缸603、第三液压缸6021和第四液压缸6031）给滚筒部件1加压，通过回转机架6及滚筒安装架105传递给滚筒，两条液压缸（第七液压缸807和第八液压缸808）控制滚筒水平调整，两条液压缸（第五液压缸501和第六液压缸502）控制四个平衡轮，另外两个液压缸控制司机室升降。剩余两路一路为履带行走机构13驱动，另一路留作备用，以便增加其他辅助设备时用。在确定了最优的开挖深度和滚筒转速之后，操作员可将机器的负载控制交由微处理器处理。

该微处理器以发动机转速为控制手段，最大限度提高机器的开采速度。如发动机11转速降到预定范围以下，则机器将停止履带行走和滚筒部件1的旋转。工作负荷条件突变时，滚筒部件1会停止转动，液压系统不会受到任何损害。微处理器的目的是最大限度提高露天采矿机器的产能，同时保护动力系统的完好。

另外，露天采矿机还配备了一套激光/GPS接收机。系统预留了连接线，可安装任何一种系统来控制开挖深度。通过这些系统可以得到与水平面成一角度的平整工作面——采用一套激光/GPS系统时可以得到一个平面，采用两套导向仪表时则可以得到两个成一定角度的平面。

开挖工作面朝向集水坑倾斜，可令雨水从切削面排出，避免切割成品受潮。

上述实施例可以完全避免使用传统的钻孔、爆破、破碎等方法的弊端。可以形成较为平整的工作面，这样可以最大限度降低矿车和装载机的使用费用，尤其可以显著节省橡胶轮胎的消耗量，在很多情况下甚至可以使用越野卡车来代替矿车。大幅降低矿山的投资运行成本。