掘进巷道气动履带式小型运搬车的制作方法

本实用新型涉及在掘进巷道内使用的小型运搬车，具体地说，是一种气动履带式小型运搬车。

背景技术：

我国煤炭产量的90%左右采用井工开采，需要掘进大量巷道，因此巷道掘进安全、效率的提高，对于确保采区接替，实现煤炭的安全高效开采具有重要意义。煤矿综掘巷道以及工作面迎头附近需求大量的辅助运输工作为掘进提供保证，如综掘机零部件等机电设备、支护设备、支护材料等，需要由后部运送至掘进迎头附近。轨道运输的矿井，轨道的安设一般不能紧跟掘进工作面。同时，掘进巷道尤其是小断面的顺槽中胶带运输设备等的布置占用了空间，限制了大型的机械化辅助运输设备的使用。单轨吊辅助运输由于其诸多优越性受到了欢迎，然而实际运用时需要轨道安装等系列辅助作业，因此需具备相当的条件，且其轨道悬挂于顶板，因此难以适用于一些围岩破碎的巷道。并且单轨吊运输仅能将物料集中运输到指定位置，但距离工作面仍有一定的距离。柴油机无轨胶轮车成本较高，且对井下通风条件要求较高。电力驱动的运输设备在长距离运输时存在着电缆频繁搭接以及电缆自身损坏带来的安全隐患。基于以上原因，当前掘进巷道的辅助运输中“拉旱船”等方式仍然存在，机械化程度低、劳动强度大、劳动效率低、安全性差，尤其是在坡道上进行作业时问题更加明显，对煤矿的安全、高效生产带来了不利影响。

目前煤矿井下掘进巷道辅助运输概括起来存在以下问题：

1.普遍存在人工辅助运输方式，机械化程度低，劳动强度大；

2.有轨运输需要铺设轨道成本较高；

3.无轨运输体积较大，不适于断面空间狭小的巷道；

4.无轨胶轮车运输装备采用柴油作为动力，存在体积大、防爆与空气污染等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适用于煤矿掘进巷道及掘进工作面狭小空间，机械化程度高，体积小，无防爆要求和空气污染问题，无需铺设轨道，使用成本低的掘进巷道气动履带式小型运搬车。

本实用新型所述的掘进巷道气动履带式小型运搬车，包括底盘、以行走马达驱动的履带行走装置、车斗、动力系统、起吊装置，起吊装置包括设置在车斗一端的、在回转油缸的带动下相对于车斗转动的回转支撑，设置回转支撑上的起吊立柱，在翻转油缸的带动下相对于起吊立柱摆动的主臂；动力系统包括以井下压风作为初始动力源的气动马达、气动马达通过减速机与油泵相连，油泵通过液压管路与行走马达、回转油缸、翻转油缸相连。

作为对上述的掘进巷道气动履带式小型运搬车的进一步改进，主臂包括主臂外方套以及相对于主臂外方套轴向移动的主臂内方套。

作为对上述的掘进巷道气动履带式小型运搬车的进一步改进，在底盘的前后两端均设置有托挂钩。

作为对上述的掘进巷道气动履带式小型运搬车的进一步改进，油泵通过换向阀与行走马达、翻转油缸相连，使得行走马达和翻转油缸不能同时工作。

作为对上述的掘进巷道气动履带式小型运搬车的进一步改进，油泵为双联油泵，双联油泵中一个油泵通过换向阀与行走马达、翻转油缸相连，双联油泵中的另一个油泵通过切换阀与行走马达相连。

本实用新型的有益效果：

该设备是采用气转液的动力模式，目前井下基本没有此动力模式的运输行走设备。另外井下的压风资源取之不竭，每隔一定距离设置有接口，并且没有任何污染；以井下压风为动力，不消耗额外的能源，不会产生火花，使用安全、环保、搭接方便；

采用液压驱动，如采用行走马达驱动履带行走装置，采用回转油缸驱动回转支撑，采用翻转油缸驱动主臂，使得本小型运搬车体积小巧、机动灵活，适用于工作面狭小的空间，避免了一般运输设备因为体积较大而不能在掘进巷道工作面使用的缺陷。本实用新型是一种能够在煤矿井下狭小掘进工作面使用的小型机械化运输设备，能够解决掘进工作面短距离辅助运输的问题；

采用履带行走装置，适应有水、有泥的复杂路面，不易打滑，运输能力强，机械化程度高；

油泵通过换向阀与行走马达、翻转油缸相连，在油泵只能向行走马达供油或者翻转油缸供油，不能同时向两者供油，并且通过油路切换，实现起吊和行走独立控制，互不干涉，安全性更高；

油泵采用双联油泵，双联油泵中一个油泵通过换向阀与行走马达、翻转油缸相连，双联油泵中的另一个油泵通过切换阀与行走马达相连，当需要快速行走时，另一个油泵也通过切换阀向行走马达供油，也就是说，两个油泵同时向行走马达供油，实现本小型运搬车的快速行走。

附图说明

图1是掘进巷道气动履带式小型运搬车的立体图；

图2是掘进巷道气动履带式小型运搬车的另一立体图；

图3是气动马达、双联油泵等的连接示意图；

图4是起吊装置的示意图；

图5是液压系统的关键部分的液压原理图。

图中，1-起吊装置；2-车斗；3-行走马达4-履带行走装置；5-托挂钩；7-动力系统；8-油箱；9-气动马达；10-减速机；12-双联油泵；13-回转支撑；14-起吊立柱；15-翻转油缸；16-主臂外方套；17主臂内方套；19-油缸切换阀；21-液控换向阀；23-油泵；24-溢流阀；25-快慢切换阀。

具体实施方式

参见图1、2所示的掘进巷道气动履带式小型运搬车，包括底盘、以行走马达3驱动的履带行走装置4、车斗2、动力系统7、起吊装置1、设置底盘上的油箱8。

参见图3所述，该小型运搬车采用井下压风作为初始动力源，压风带动气动马达7转动，气动马达7通过减速机8调速输出适当的转速，然后带动双联油泵12产生压力油，进而通过压力油驱动各执行元件动作，如（驱动行走马达3带动履带行走装置4的前进、后退和转弯；驱动回转油缸带动回转支撑、起吊立柱等相对于车斗360°转动，驱动翻转油缸通过主臂起吊物体等）。

动力系统7包括以井下压风作为初始动力源的气动马达9、气动马达通过减速机10与双联油泵12的输入轴相连。

参见图5，双联油泵12中供油量较大的油泵通过液控换向阀21的第一工作口、第二工作口与具有机械驻车结构的行走马达3的进油口相连通，液控换向阀21的第三工作口通过油缸切换阀19与翻转油缸15相连，使得行走马达和翻转油缸不能同时工作。双联油泵12中供油量较小的油泵23通过快慢切换阀25与行走马达的切换油口C相连。两个油泵的出油口并联溢流阀24。

参见图4，起吊装置1包括设置在车斗一端的、在回转油缸的带动下相对于车斗转动的回转支撑13，设置回转支撑上的起吊立柱14，在翻转油缸15的带动下相对于起吊立柱摆动的主臂外方套16，相对于主臂外方套轴向移动的主臂内方套17。起吊装置是该小型运搬车的重要组成部分，能够实现物料的起吊，并将物料装载至车斗。起吊装置的工作原理：通过操作液压控制台，可给翻转油缸15提供液压油实现上下起吊的动作；回转支撑可实现360°正反方向旋转；根据物料位置的远近，可手动调节主臂内方套相对于主臂外方套的伸缩，实现不同位置物料的起吊。通过以上动作组合，可将不同位置的物料吊起，并装载到车斗里，实现整个起吊功能。

车斗2四周是可拆卸的挡板，可对散料、液体、结构件等不同形态和形状的物料进行装卸和运输。

在底盘的前后两端均设置有托挂钩5。托挂钩5在底盘的前后端，部分不能在2车斗上进行运输的体积较大的设备，可以挂在托挂钩5上，进行拖拉，以此实现各种形式的运输。

通过行走马达3驱动双边履带行走装置4行走，履带行走装置4具有爬坡能力强不打滑的特点，能够适应多水多泥的路面，行走稳定可靠。

该小型运搬车有合理的液压系统，通过液压系统的控制可实现个执行元件的协调运行，保证设备运转的稳定性和安全性。液压系统原理图如图5所示。

行走马达3有机械驻车机构，液控换向阀21在右位时，行走马达3内驻车弹簧打开，行走马达正常转动；当液控换向阀21自动复位到中位时，行走马达3内停止供油，驻车弹簧自动快速复位，实现对马达的快速有效机械驻车。当液控换向阀21自动复位到中位，行走马达3没有供油，停止工作，此时操作油缸换向阀19至左位和右位，可实现翻转油缸15的伸缩，进而完成起吊装置对物料的起吊。油缸切换阀19的设计可使行走和起吊两个过程互相独立，互不干涉，不会同时工作，避免安全事故的发生。

行走马达3有实现快慢速的切换油口C，双联油泵中的供流量较小的油泵23的液压油通过快慢切换阀25的切换，可将液压油通过切换油口C供给行走马达3，实现行走马达排量的切换，进而可实现小型运搬车行走的快慢速切换。

液压系统中的溢流阀24-保证设备运行过载时，自动卸载，防止起吊过程中出现过载发生安全事故。

本小型运搬车相比其他辅助运输装备的优点：

1.该设备是采用气转液的动力模式，目前井下基本没有此动力模式的运输行走设备。另外井下的压风资源取之不竭，每隔一定距离设置有接口，并且没有任何污染；以井下压风为动力，不消耗额外的能源，不会产生火花，使用安全、环保、搭接方便；

2.该小型运搬车体积小巧、机动灵活，适用于工作面狭小的空间，避免了一般运输设备因为体积较大而不能在掘进巷道工作面使用的缺陷，是一种能够在煤矿井下狭小掘进工作面使用的小型机械化运输设备；

3.液压系统中的有关控制阀可方便拆卸，能够放置在小型运搬车两端实现双向操作，并且可拿到手里操作，实现远程控制，避免翻车或者物料掉落伤及到人；

4.采用履带行走装置，适应有水、有泥的复杂路面，不易打滑，运输能力强，机械化程度高；

5.设置机械驻车机构和过载保护，坡道平稳驻车，安全性能好；

6.通过油路切换可实现速度的调节，满足不同运输速度要求；

自动起吊重物，方便物料的装卸，并且通过油路切换，实现起吊和行走独立控制，互不干涉，安全性更高。