一种采矿台车的制作方法

1.本技术属于采矿设备技术领域，尤其是涉及一种采矿台车。


背景技术：

2.中国的矿物绝大多数埋藏在地下岩层中，而且低矮矿层的中小型矿又占绝大多数，地质结构复杂，给井下开采带来很大的难度。造成矿山特别是中小巷道施工机械的落后我国基本处于空白，严重制约了我国中小矿井和其它小巷道工程的爆破作业速度，加剧了安全隐患，加大了生产成本，降低了生产效益，增加了环境污染。
3.采矿台车是用于采矿的中小型设备，其工作机构主要由凿岩机头、连接臂、行走机构组成。
4.采矿台车的行走机构分为轨轮、轮胎和履带式。目前大部分采用的是轮胎式的行走机构，且该行走机构均是前后两个轮子,为四轮行走机构，但是由于采矿台车工作环境的特殊性，在中小巷道中施工，而四轮的行走机构整体体积较大，并且转弯的半径也较大，在中小巷道中转弯不灵活，也不易调整到合适的位置，导致作业难度增加，从而造成作业效率较低，使用成本较高。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种适应与中小巷道、转弯灵活及使用成本相对较低的采矿台车。
6.本技术提供一种采矿台车，包括行走机构，所述行走机构包括车架和连接在车架上的两个行走轮与一个转向轮，行走轮与转向轮构成倒三轮结构，两个行走轮相互独立，车架上设有与行走轮对应的两个行走驱动机构；一个行走驱动机构连接一个行走轮，分别驱动行走轮工作。
7.本技术的思路是简化行走机构，采用转向半径更小的倒三轮结构，解决目前四轮行走机构转弯半径较大，而履带行走机构体积较大，整体灵活性不足，不适合在中小巷道中施工作业的问题。
8.与现有技术相比，本技术的优点在于，首先采用倒三轮结构，使得行走机构不但体积相对较小，而且转弯半径也相对较小，则更适合在中小巷道中使用，更容易将凿岩机头调整到合适的巷道位置，使用灵活性好，降低作业的难度，可提高作业效率。
9.其次使用两个行走驱动机构后，可省去原先的变速和传动机构，使得整体体积相对较小，更适合在狭小的巷道中使用。而且，在需要进行旋转时，两个单独连接行走驱动机构的行走轮，能够主动控制采矿台车旋转。具体的，在第一行走轮受驱动行走，第二行走轮未受驱动，那么第一行走轮会绕第二行走轮旋转，实现采矿台车旋转。相比较于现有的采矿台车的驱动旋转方式，上述驱动旋转方式使得本技术更加灵活，转弯半径更小。
10.在一些实施例中，两个行走轮、一个转向轮在水平面上的投影排列成等腰三角形结构。在行走时，三个轮子构成的三角形结构，已经能够稳定的支撑整个采矿台车。而且采
用一个转向轮进行行走机构的方向调控，
11.在一些实施例中，所述行走机构上还设有作业支撑装置。设置作业支撑装置，使得凿岩机头在作业时，整体的稳定性较好，保证凿岩机头的工作效率，不易出现凿岩机头作业时设备受冲击而后退或晃动较大的问题。
12.在一些实施例中，本技术还包括凿岩机头、连接臂和所述凿岩机头通过连接臂与行走机构连接。
13.在一些实施例中，连接臂连接在车架的一端，行走轮位于车架上近连接臂的位置处，且转向轮位于车架上远离连接臂的一端。
14.而连接臂在两个主动行走轮一端，则即使是凿岩机头在连接臂的作用下处于展开状态，也能保证在行走过程中，设备整体的稳定性，从而使得设备转移或移动的及时性，进而大幅提高作业效率。
15.在一些实施例中，所述车架包括主体支架及固定在主体支架两端的转向端支架和支撑支架。
16.具体的，所述行走轮位于主体支架的两侧，行走驱动机构安装在主体支架上。
17.所述转向轮转动连接在转向端支架上，转向驱动机构安装在转向端支架上。
18.这样设置后，使得车架可以分体制作，同时又可根据实际设备的尺寸控制转向端支架和支撑支架的尺寸，制备灵活性较好，并且主体支架又可保持一致，进而提高主体支架的适用范围，可在不同设备中作为主体支架使用，从而大幅降低生产成本；更何况转向机构单独设置在转向端支架上，则可根据实际需要只需更换不同的转向端支架即可配合不同的转向机构，设备转换成本较低。
19.作为优选，所述行走驱动机构为液压马达；液压马达连接轮边减速器。
20.则使用两个液压马达后，可省去原先的变速和传动机构，使得整体体积相对较小，更适合在狭小的巷道中使用，并且两个液压马达与液压旋转油缸配合，使得设备的转弯半径更小，也就更容易在狭小的巷道中转弯，使用灵活性更好。
21.在一些实施例中，所述转向轮连接转向驱动机构。所述转向驱动机构为液压旋转油缸。设置转向驱动机构与两个行走驱动机构配合，使得设备的转弯半径更小，也就更容易在狭小的巷道中转弯，使用灵活性更好。
22.在一些实施例中，主体支架包括两片侧支板和固定两片侧支板的横梁，两个液压马达分别固定在两片侧支板上，行走轮连接在液压马达的转轴上；
23.且侧支板与液压马达连接的一端尺寸大于侧支板另一端的尺寸。
24.上述结构的侧支板设置后，使得侧支板连接有行走轮的一端在与其它机构连接时不需要再连接其它支架或连接板，制备较简便，安装工序也较少，还可进一步缩小整体的体积。
25.在一些实施例中，所述的转向轮为从动车轮；所述转向轮包括转向支架和转动连接在转向支架下端的两个轮子，两个轮子同轴连接；则转向轮设置两个轮子后，使得行走机构整体的平衡性较好，在行走和临时作业时不易出现倾斜的情况，从而保证设备使用的稳定性和可靠性。
26.在一些实施例中，所述两个轮子之间的夹角为2
°
～7
°
，且两个轮子之间上方的间距大于两个轮子之间下方的间距；则夹角设置后，在保证设备整体平衡性的同时，又使得转
向轮在巷道这种碎石较多的地面上更容易将碎石往两边挤出，从而保证转向轮能压实，并且在转向时还能将碎石往斜上方挤压，使得碎石更容易被转向轮挤到一边，故可提高工作的安全性和操纵的轻便性。
27.在一些实施例中，所述作业支撑装置包括至少三个升降式支腿，升降式支腿固定连接在行走机构上。
28.在作业时，将升降式支腿伸展出来，并支撑在巷道的地面上，使得设备使用时稳定性较好，可提供更加稳定的基座，从而保证凿岩机头的工作效率；而在行走时，将升降式支腿收缩，又不影响正常的行走，使用灵活性较好。
29.在一些实施例中，所述升降式支腿为三个，且呈三角形分布，其中两个升降式支腿位于行走机构与连接臂连接的一端，剩余一个升降式支腿位于行走机构另一端宽度方向的中部。
30.三角形分布的升降式支腿在提供足够支撑的同时，结构更加紧凑，又可缩小行走机构的整体体积，减少零部件的数量，进而降低生产成本。
31.具体的，其中两个升降式支脚位于行走轮靠近连接臂一侧，剩余一个升降式支脚位于转向轮靠近连接臂一侧。本技术的三个升降支脚对应两个行走轮与一个转向轮，三个升降支脚配合三个车轮，使得设备使用时稳定性较好，可提供更加稳定的基座，从而保证凿岩机头的工作效率。
32.在一些实施例中，所述连接臂包括回转机构和摇臂，所述摇臂包括固定座、第一摇杆和第二摇杆，所述固定座一端与行走机构连接，第一摇杆一端枢接在固定座上，且固定座上设有控制第一摇杆摆动的第一摆动缸。
33.第二摇杆一端枢接在第一摇杆另一端上，且第一摇杆另一端上设有控制第二摇杆摆动的第二摆动缸，第一摇杆两端的枢接轴相互垂直。
34.回转机构连接在第二摇杆另一端上。
35.这种结构的连接臂，在实现xy轴方向摆动的同时，结构简单，零件相对较少，体积也较小，使用稳定性较好，制备成本也相对较低。
36.在一些实施例中，所述固定座上设有连接块，所述连接块上设有枢接孔，枢接轴与枢接孔配合将第一摇杆的一端枢接在连接块上。
37.所述连接块上设有将枢接轴限位在枢接孔处的限位片，限位片通过螺栓与连接块连接。
38.上述设置后，使得在下井或运输时，只需将连接块拆卸即可快速的将凿岩机头+连接臂与行走机构分开，而在下井后或运输到目的地时又可快速进行组装，故使用灵活性较好，后期的安装维护也较方便。
39.在一些实施例中，所述回转机构的顶部设有用于连接支护的连接座，且连接座上设有用于临时夹持钻杆的夹持机构。则用于连接支护的连接座设置后，在连接上支护后，设备可以临时作为锚杆台车使用，为巷道做支护作业，使得设备的使用灵活性更好，设备的使用成本也就更低；而夹持机构设置后，不但可以用于夹持钻杆，还可用于临时夹持支护材料，使用便利性更好，也更人性化。
40.在一些实施例中，所述夹持机构包上夹片和下夹片，下夹片连接在连接座上，上夹片通过螺栓与下夹片连接；下夹片的上端面设有放置钻杆的凹槽。则这种结构的夹持机构，
结构简单，零部件少，制备成本较低，同时可靠性有较好。
附图说明
41.以下将结合附图和优选实施例来对本技术进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本技术范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
42.图1为本发明一种采矿台车的结构示意图；
43.图2为图1中a部分的放大图；
44.图3为图1中b部分的放大图；
45.图4为本发明一种采矿台车实施例二的结构示意图；
46.图5为本发明一种采矿台车实施例二转向轮的结构示意图；
47.图6为本发明一种采矿台车实施例三的结构示意图；
48.图7为本发明一种采矿台车实施例三的立体图。
49.其中，附图标记具体说明如下：1、凿岩机头；2、连接臂；3、行走机构；4、作业支撑装置；5、车架；6、行走轮；7、转向轮；8、转向支架；9、轮子；10、升降式支腿；11、回转机构；12、摇臂；13、固定座；14、第一摇杆；15、第二摇杆；16、第一摆动缸；17、第二摆动缸；18、枢接轴；19、连接块；20、液压马达；21、枢接孔；22、限位片；23、连接座；24、夹持机构；25、上夹片；26、下夹片；27、凹槽；28、主体支架；29、转向端支架；30、支撑支架；31、液压旋转油缸；32、侧支板；33、横梁。
具体实施方式
50.下面结合附图，对本技术作详细的说明。
51.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
52.本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
53.实施例一
54.如图1至图7所示，一种采矿台车，包括行走机构3，所述行走机构3包括车架5和连接在车架5上的两个行走轮6与一个转向轮7，行走轮6与转向轮7构成倒三轮结构，采用转向半径更小的倒三轮结构，解决目前四轮行走机构3转弯半径较大的问题。而且更容易将凿岩机头1调整到合适的巷道位置，使用灵活性好，降低作业的难度，可提高作业效率。
55.两个行走轮6相互独立，车架5上设有与行走轮6对应的两个行走驱动机构；一个行走驱动机构连接一个行走轮6，分别驱动行走轮6工作。使用两个行走驱动机构后，可省去原先的变速和传动机构，使得整体体积相对较小，更适合在狭小的巷道中使用。而且，在需要
进行旋转时，两个单独连接行走驱动机构的行走轮6，能够主动控制采矿台车旋转。
56.具体的，在第一行走轮6受驱动行走，第二行走轮6未受驱动，那么第一行走轮6会绕第二行走轮6旋转，实现采矿台车旋转。即采矿台车在转向时，是由两个行走轮6产生差速，转向轮7为从动轮配合行走轮6，实现采矿台车转向。相比较于现有的采矿台车的驱动旋转方式，上述驱动旋转方式使得本技术更加灵活，转弯半径更小。而第一行走轮6、第二行走轮6同时受到相同的驱动力，则实现直线行走。
57.实施例二：
58.如图1、图2和图3所示，一种采矿台车，包括凿岩机头1、连接臂2和行走机构3，凿岩机头1为市售的普通凿岩机头1，凿岩机头1的推进器采用液压马达带动链条实现长距离推进；连接臂2包括回转机构11和摇臂12，回转机构11使得凿岩机头1可360
°
旋转；摇臂12包括固定座13、第一摇杆14和第二摇杆15，固定座13一端与行走机构3的机架固定连接，第一摇杆14一端枢接在固定座13上，且固定座13上设有控制第一摇杆14摆动的第一摆动缸16，第一摆动缸16位于第一摇杆14的一侧，第一摆动缸16的缸体与固定座13铰接，第一摆动缸16的活塞杆与第一摇杆14铰接，第一摇杆14与固定座13的枢接轴18与水平面平行；第二摇杆15一端枢接在第一摇杆14另一端上，且第一摇杆14另一端上设有控制第二摇杆15摆动的第二摆动缸17，第二摆动缸17的缸体与第一摇杆14铰接，第二摆动缸17的活塞杆与第二摇杆15铰接，第一摇杆14两端的枢接轴18相互垂直；回转机构11连接在第二摇杆15另一端上，回转机构11的转动轴与第一摇杆14和第二摇杆15之间的枢接轴18平行，这样使得凿岩机头1调节的灵活性更好，可调节的巷道横截面内壁上的任意位置处，同时又可以实现前后倾斜打孔；行走机构3为倒三轮结构，即行走机构3的轮子9呈三角形分布与三轮车的轮子9分布相同，且行走机构3上还设有作业支撑装置4。
59.固定座13上设有连接块19，连接块19为两个，且两个连接块19平行设置，连接块19上设有枢接孔21，两个连接块19上枢接孔21的轴线在同一水平直线上，第一摇杆14的一端设有通孔，且第一摇杆14的一端位于两个连接块19之间，枢接轴18穿过依次穿过一个枢接孔21、通孔和另一个枢接孔21，从而将第一摇杆14的一端枢接在连接块19上；连接块19上设有将枢接轴18限位在枢接孔21处的限位片22，限位片22通过螺栓与连接块19连接；限位片22设置后，使得在下井或运输时，只需将限位片22拆卸，抽出枢接轴18，即可快速的将凿岩机头1+连接臂2与行走机构3分开，便于分体下井和运输，而在下井后或运输到目的地时又可快速进行组装。
60.回转机构11的顶部设有用于连接支护的连接座23，且连接座23上设有用于临时夹持钻杆的夹持机构24；连接座23在连接上支护后，设备可以临时作为锚杆台车使用，为巷道做支护作业，从而可省去锚杆台车，设备成本较低，也不需要进行设备更换，作业效率较高，从而可提高生产效率，也降低了设备的使用成本；夹持机构24不但可用于夹持钻杆，方便工人快速更换钻杆，保证设备使用的持续性，还可用于临时夹持支护材料，方便工人的支护作业。
61.夹持机构24包上夹片25和下夹片26，下夹片26连接在连接座23上，上夹片25通过螺栓与下夹片26连接；下夹片26的上端面设有放置钻杆的凹槽27，凹槽27为两个，对应的上夹片25下端面上也设置两个凹槽27，上夹片25的凹槽27与下夹片26的凹槽27形成夹持钻杆的空间，这样也可使得上夹片25和下夹片26的结构相同，从而降低开模和仓储成本。
62.实施例三
63.如图4和图5所示，倒三轮结构包括车架5和连接在车架5上的倒三轮结构，连接臂2连接在车架5的一端，倒三轮结构中的行走轮6位于车架5上近连接臂2的位置处，及行走轮6位于设备的前方，行走轮6有液压马达驱动，且倒三轮结构中的转向轮7位于车架5上远离连接臂2的一端，即转向轮7位于设备的后方；转向轮7位于设备的后方，使得行走机构3在前进时的转弯半径更小，更适合在中小巷道中使用；而连接臂2在两个主动行走轮6一端，由于油箱控制器油泵等机构位于行走轮6与转向轮7之间的车架5上，则平衡了连接臂2的重心，即使是凿岩机头1在连接臂2的作用下处于展开状态下，也能保证在行走过程中，设备整体的平衡性和稳定性，从而大幅提高作业效率。
64.转向轮7包括转向支架8和转动连接在转向支架8下端的两个轮子9，两个轮子9同轴连接；两个轮子9可增大与地面的接触，使得行走机构3整体的平衡性和稳定性较好；同轴设置又使得两个轮子9的称重较高，也不易出现单边高低的情况。两个轮子9之间的夹角为2
°
～7
°
(本例为5
°
，也可为2
°
、3
°
、4
°
、6
°
或7
°
等等)，且两个轮子9之间上方的间距大于两个轮子9之间下方的间距，即两个轮子9呈倒“八”型设置；在该夹角范围内，在保证设备整体平衡性的同时，又使得转向轮7在巷道这种碎石较多的地面上更容易将碎石往两边挤出，从而保证转向轮7能压实在地面上，并且在转向时还能将碎石往斜上方挤压，使得碎石更容易被转向轮7挤到一边，转向时的阻力更小。
65.作业支撑装置4包括至少三个升降式支腿10(本例为三个，也可为四个、五个或六个等等，主要是根据工作头数量来进行设置)，升降式支腿10固定连接在行走机构3的车架5上；在移动到目标位置时，将升降式支腿10伸展出来，并支撑在巷道的地面上，使得设备使用时稳定性较好，可提供更加稳定的基座，从而保证凿岩机头1的工作效率；而在作业结束，需要行走到下一个工作位时，将升降式支腿10收缩，即可行走，使用灵活性较好。
66.升降式支腿10为三个，且呈三角形分布，其中两个升降式支腿10位于行走轮6与连接臂2织机的位置处，剩余一个升降式支腿10位于行走轮6与转向轮7之间且靠近转向轮7的车架5上，当然剩余一个升降式支腿10设置在车架5宽度方向的中间位置处；升降式支腿10形成的三角形与倒三轮结构形成的三角形重叠但不重合，在提供足够支撑的同时，结构更加紧凑。
67.其余结构与实施例一或实施例二相同。
68.实施例四
69.如图6和图7所示，车架5包括主体支架28及固定在主体支架28两端的转向端支架29和支撑支架30，主体支架28包括两片侧支板32和固定两片侧支板32的横梁33，横梁33在本例中为三个，三个横梁33分别位于两端和中部，两个液压马达20分别通过螺栓固定在两片侧支板32上，行走轮连接在液压马达20的转轴上，为了固定设备的零件在两片侧支板32还设有安装位，有两根两端分别焊接在两片侧支板32上的横杆，两根横杆之间焊接有纵杆；且侧支板32与液压马达20连接的一端尺寸大于侧支板32另一端的尺寸，侧支板32在与行走轮连接后，侧支板32的上沿高于行走轮的高度，则轮眉可直接固定在侧支板32上，无需另外增加连接件，零部件相对较小，也可缩小体积；行走轮位于主体支架28与支撑支架30连接一端的两侧，则支撑机构与行走轮较近，在保证支撑效果和支撑稳定性的前提下，整体的体积可进一步缩小；转向轮通过转向支架转动连接在转向端支架29上，转向端支架29上设有与
转向支架配合的转向驱动机构，转向支架上端固定连接有转轴，该转轴与液压旋转油缸31的旋转轴轴接，两个液压马达20与液压旋转油缸31配合，使得设备的转弯半径更小，也就更容易在狭小的巷道中转弯，使用灵活性更好；主体支架28、转向端支架29和支撑支架30可以分体制作，制作后再连接在一起，则不同是设备可根据实际设备的尺寸控制转向端支架29和支撑支架30的尺寸，制备灵活性较好，并且主体支架28又可保持一致，进而提高主体支架28的适用范围，可在不同设备中作为主体支架28使用，从而大幅降低生产成本；更何况转向机构单独设置在转向端支架29上，则可根据实际需要只需更换不同的转向端支架29即可配合不同的转向机构，设备转换成本也较低。
70.其余结构与实施例三或实施例一相同。
71.以上对本技术进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。