專利名稱：鉆煤機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種全新的煤礦用采煤機(jī)械，尤其是一種用于薄煤層或極薄煤層
實(shí)現(xiàn)無人工作面采煤的四軸聯(lián)動式雙向高效鉆煤機(jī)，它可適用于非自燃、有瓦斯和煤塵爆炸危險的煤層采煤。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外機(jī)械化采煤方式中，絕大多數(shù)是在長度為120米-300米的回采工作
面上進(jìn)行的，由采煤機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、頂板支護(hù)及采空區(qū)處理等組成，即所謂的長壁式采煤。
該方式落煤設(shè)備是以滾筒式采煤機(jī)、刨煤機(jī)為主， 整個采煤系統(tǒng)比較復(fù)雜，所用設(shè)備、工人
較多，該采煤方法存在成本高、管理困難、安全性差的問題。特別是對于0.9m以下的薄煤
層，以上問題尤其突出，很多煤礦的薄煤層往往棄之不采，造成了資源的大量浪費(fèi)。 近年來，國內(nèi)引進(jìn)了一種三軸聯(lián)動式螺旋鉆采煤機(jī)，該機(jī)型雖可實(shí)現(xiàn)薄煤層的無
人工作面開采，但卻由于存在以下缺點(diǎn)，沒能得到推廣應(yīng)用 1、效率低；由于采用的是三鉆頭單向鉆進(jìn)結(jié)構(gòu)，鉆具對接需要手動進(jìn)行，移機(jī)需另行配置絞車牽引，費(fèi)時費(fèi)力，整體效率非常低； 2、故障率高；由于鉆具的定位方式、強(qiáng)度及鉆具的連接方式不可靠，導(dǎo)致鉆桿連接
容易脫開落入鉆孔中； 3、使用成本高，適應(yīng)性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆煤機(jī)的整體效率低、故障率高、使用成本高、適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鉆煤機(jī)，包括主機(jī)、電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鉆具及輔助系統(tǒng)，其特征在于在主機(jī)的一側(cè)，所述鉆具為四軸聯(lián)動式，由鉆桿、風(fēng)管、有個輸出軸的前傳遞齒輪箱及鉆頭組成，動力經(jīng)鉆桿、前傳遞齒輪箱傳遞給鉆頭，風(fēng)管聯(lián)通到鉆頭
丄山順。 在主機(jī)的的兩側(cè)各有一套所述的四軸聯(lián)動式鉆具。 所述主機(jī)包括支撐部、定位部、定向部、推進(jìn)部、動力部、行走部； 所述支撐部由兩個矩形框架組裝而成，其上各設(shè)有一個導(dǎo)向軸，還設(shè)有推進(jìn)油缸
及四件固定油缸，導(dǎo)向軸兩端插入矩形框架前后兩側(cè)的孔內(nèi)并固定，推進(jìn)部的軸承座就套
在導(dǎo)向軸上，并能沿其滑動，推進(jìn)油缸一端與矩形框架鉸接而另一端與推進(jìn)部的油缸座鉸
接，四件固定油缸分別設(shè)置在框架的左右兩側(cè)； 所述定位部由左右兩個框架、橫梁、活動定位架及開鎖機(jī)構(gòu)、定位油缸組成；左右兩個框架與支撐部固定連接，通過定向油缸與定向部30連接，即是支撐部與定向部的過渡部分，又是活動定位架的支撐框，在兩框架之間上方前后各連有橫梁，橫梁里又各有一套活動定位架，各定位架上分別裝有開鎖機(jī)構(gòu)；在定位油缸與鉆桿、風(fēng)管的定位塊連接；
所述定向部由定向架、升降油缸、定向油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成，布置在定位部的兩側(cè)各一套，定向架前后各布置一件升降油缸，并通過油缸的耳軸與行走部的鞍架相連，定向架中間部分安裝有定向油缸及連桿機(jī)構(gòu)，并與定位部鉸接； 所述推進(jìn)部由角鋼架、軸承座、油缸座及風(fēng)管活動接口 5構(gòu)成，角鋼架下部用螺栓連接，對稱布置有各兩個軸承座、油缸座，軸承座套在支撐架的圓導(dǎo)向軸上，并在推進(jìn)油缸的作用下沿其滑動；角鋼架上部中間裝有風(fēng)管活動接口 5，與礦井的風(fēng)筒對接，角鋼架的立板上各有一套動力部； 所述動力部由電機(jī)、偶合器、雙輸出軸減速機(jī)軸向連接而成。 所述走行部是一種中間凹進(jìn)的變形履帶行走機(jī)構(gòu)，即履帶周向輪廓的中間凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)，由液壓馬達(dá)、履帶、行走支架、鞍架及壓輪組成；鞍架固定安裝在行走支架上并與定向部的升降油缸鉸接，支撐著上部的工作部分；壓輪的下壓布置使履帶周向輪廓的中間部分凹進(jìn)。 所述輔助系統(tǒng)為鉆具自動運(yùn)輸系統(tǒng)，其與定位部由電控系統(tǒng)控制。 所述鉆具的鉆頭位置的框架上安裝有煤巖傳感器、攝像監(jiān)控儀、鉆頭調(diào)整油缸。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鉆煤機(jī)，包括主機(jī)、電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鉆具
及輔助系統(tǒng)，其特征在于在主機(jī)的兩側(cè)，各有一套聯(lián)動式鉆具，各由鉆桿、風(fēng)管、有輸出軸
的前傳遞齒輪箱及鉆頭組成，動力經(jīng)鉆桿、前傳遞齒輪箱傳遞給鉆頭，風(fēng)管聯(lián)通到鉆頭端。 所述主機(jī)包括支撐部、定位部、定向部、推進(jìn)部、動力部、行走部； 所述支撐部由兩個矩形框架組裝而成，其上各設(shè)有一個導(dǎo)向軸，還設(shè)有推進(jìn)油缸
及四件固定油缸，導(dǎo)向軸兩端插入矩形框架前后兩側(cè)的孔內(nèi)并固定，推進(jìn)部的軸承座就套
在導(dǎo)向軸上，并能沿其滑動，推進(jìn)油缸一端與矩形框架鉸接而另一端與推進(jìn)部的油缸座鉸
接，四件固定油缸分別設(shè)置在框架的左右兩側(cè)； 所述定位部由左右兩個框架、橫梁、活動定位架及開鎖機(jī)構(gòu)、定位油缸組成；左右
兩個框架與支撐部固定連接，通過定向油缸與定向部連接，即是支撐部與定向部的過渡部
分，又是活動定位架的支撐框，在兩框架之間上方前后各連有橫梁，橫梁里又各有一套活動
定位架，各定位架上分別裝有開鎖機(jī)構(gòu)；在定位油缸與鉆桿、風(fēng)管的定位塊連接； 所述定向部由定向架、升降油缸、定向油缸及連桿機(jī)構(gòu)組成，布置在定位部的兩側(cè)
各一套，定向架前后各布置一件升降油缸，并通過油缸的耳軸與行走部的鞍架相連，定向架
中間部分安裝有定向油缸及連桿機(jī)構(gòu)，并與定位部鉸接； 所述推進(jìn)部由角鋼架、軸承座、油缸座及風(fēng)管活動接口構(gòu)成，角鋼架下部用螺栓連接，對稱布置有各兩個軸承座、油缸座，軸承座套在支撐架的圓導(dǎo)向軸上，并在推進(jìn)油缸的作用下沿其滑動；角鋼架上部中間裝有風(fēng)管活動接口，與 井的風(fēng)筒對接，角鋼架的立板上各有一套動力部； 所述動力部由電機(jī)、偶合器、單輸出軸減速機(jī)軸向連接而成。 所述走行部是一種中間凹進(jìn)的變形履帶行走機(jī)構(gòu)，即履帶周向輪廓的中間凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)，由液壓馬達(dá)、履帶、行走支架、鞍架及壓輪組成；鞍架固定安裝在行走支架上并與定向部的升降油缸鉸接，支撐著上部的工作部分；壓輪的下壓布置使履帶周向輪廓的中間部分凹進(jìn)。 所述輔助系統(tǒng)為鉆具自動運(yùn)輸系統(tǒng)，其與定位部由電控系統(tǒng)控制。
所述鉆具的鉆頭位置的框架上安裝有煤巖傳感器、攝像監(jiān)控儀、鉆頭調(diào)整油缸。 本發(fā)明的雙向自動對接機(jī)構(gòu)與輔助系統(tǒng)的鉆具自動運(yùn)輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了鉆具的自動
對接和脫離，徹底解決制約生產(chǎn)率的鉆具對接問題，實(shí)現(xiàn)鉆具的雙向同時自動定位，即一側(cè)
鉆具脫開的同時另一側(cè)對接好，滿足雙向鉆進(jìn)的功能要求，消除了單向鉆進(jìn)為空出鉆桿對
接空間而移動推進(jìn)部位的空行程，縮短了輔助時間，雙向鉆進(jìn)的功能的實(shí)現(xiàn)消除了空行程
并將采煤效率提高一倍以上，鉆具自動對接可比手動對接節(jié)省一半以上的對接時間，而且
減少兩個對接工人崗位，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率高，工人勞動強(qiáng)度小，操作方便，安全性好的目的。壓
輪的布置設(shè)計改變了通常了履帶的長圓形輪廓，以降低安裝支撐部等工作部分的高度，在
不增加主機(jī)高度的前提下，實(shí)現(xiàn)鉆煤機(jī)的自移功能，機(jī)動性、靈活性有了很大程度的提高。
煤巖傳感器、防爆監(jiān)控攝像儀、及鉆頭調(diào)整油缸裝置，在鉆進(jìn)中可根據(jù)煤巖傳感器及監(jiān)控攝
像儀準(zhǔn)確判斷鉆進(jìn)的方向，以指導(dǎo)調(diào)整油缸的伸縮方向，調(diào)整時向鉆頭偏離方向伸出活塞
桿頂在煤層頂板或底板上，迫使與油缸相連的傳動箱及鉆頭向相反方向移動，即調(diào)整了鉆
頭的方位，達(dá)到只割煤不割巖石的目的，并且這樣還可提高鉆采出的煤的質(zhì)量，可有效保護(hù)
鉆頭，減少磨損及故障率。 綜上所述，本發(fā)明四軸聯(lián)動式鉆具結(jié)構(gòu)、雙向鉆進(jìn)定位機(jī)構(gòu)、變形履帶自移機(jī)構(gòu)、鉆具自動對接機(jī)構(gòu)、鉆頭位置調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計，可實(shí)現(xiàn)薄及極薄煤層的無人工作面高效、安全、方便的開采，自動化程度高，生產(chǎn)率較普通采煤方式有很大提高，開采成本降低。


圖1為鉆煤機(jī)組裝圖的正視 圖2為鉆煤機(jī)組裝圖的俯視 圖3為鉆煤機(jī)主機(jī)的正視 圖4為鉆煤機(jī)主機(jī)的俯視 圖5為鉆煤機(jī)主機(jī)的右視圖。 其中1、橫梁，2、電機(jī)，3、偶合器，4、減速機(jī)，5、風(fēng)管活動接口，8、輔助系統(tǒng)，9、液壓系統(tǒng)，10、行走部，11、升降油缸，12、電控系統(tǒng)，13、鉆向調(diào)整油缸，14、鉆頭15、前傳遞齒輪箱，16、風(fēng)管，17、連桿機(jī)構(gòu)，18、定向油，19、液壓馬達(dá)，20、履帶，21、推進(jìn)油缸，22、固定油缸，23、導(dǎo)向軸，24、防爆監(jiān)控攝像儀，25、煤巖傳感器，27、動力部，28、推進(jìn)部，29、鉆桿，30、定向部，1、支撐部，32、定位部，33、框架，34、活動定位架，35、開鎖機(jī)構(gòu)，37、定位油缸，38、定向架，39、鞍架，40、角鋼架，41、軸承座，42、油缸座。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體的說明，如圖1、2、3、4、5所示，該鉆煤機(jī)采用了以下技術(shù)方案 鉆煤機(jī)整機(jī)由主機(jī)、電控系統(tǒng)12、液壓系統(tǒng)9、鉆具及輔助系統(tǒng)8五大部分組成。
( — )、主機(jī)系統(tǒng)是鉆機(jī)的核心部分，它又由支撐部31、定位部32、定向部30、推進(jìn)部28、動力部27、行走部10六大部分組成，各部分通過油缸、銷軸、螺栓連接在一起，其中支撐部31與定位部32、推進(jìn)部28與動力部27是固定連接，其它部分通過油缸連接并可相對轉(zhuǎn)動或移動，以實(shí)現(xiàn)鉆煤機(jī)的各種作業(yè)動作。
1、支撐部31用于支撐由推進(jìn)部28、動力部27組成的推進(jìn)工作部分，支撐部31的
本體由兩個厚鋼板焊接成型的矩形框架組裝而成，其上各設(shè)有一個厚壁無縫管式的圓形導(dǎo)向軸23，其兩端插入矩形框架前后兩側(cè)的孔內(nèi)，并用螺栓固定，推進(jìn)工作部分的軸承座就套在導(dǎo)向軸23上，并能沿其滑動。推進(jìn)油缸21—端通過銷軸連接安裝在矩形框架的銷座上，另一端也是通過銷軸與推進(jìn)部28的油缸座連接。推進(jìn)油缸21的伸縮帶動推進(jìn)部28、動力部27及鉆具沿導(dǎo)向軸23鉆進(jìn)、后退。四件固定油缸22分別設(shè)置在框架的左右兩側(cè)，采用活塞桿與框架固定的方式連接，在機(jī)組定向角度調(diào)整好后，操縱固定油缸22使缸筒沿框架的套筒伸出頂在巷道的兩幫，起到固定機(jī)組的作用。 2、定位部32是用于實(shí)現(xiàn)鉆具的接脫過程中的定位、開鎖等自動動作的機(jī)構(gòu)，由左右兩個框架33、橫梁1活動定位架34及開鎖機(jī)構(gòu)35等組成。左右兩個框架33通過銷軸及螺栓與支撐部31固定連接，通過轉(zhuǎn)軸及定向油缸18與定向部30連接，即是支撐部31與定向部30的過渡部分，又是活動定位架34的支撐框，在兩框架之間上方前后各連有橫梁1 ，橫梁里又各有一套活動定位架34，各定位架上分別裝有開鎖油缸36驅(qū)動的齒輪齒條開鎖機(jī)構(gòu)35。在定位油缸37的拉動下，與鉆桿、風(fēng)管的定位塊接合實(shí)現(xiàn)定位，之后開鎖機(jī)構(gòu)35撥動偏心滑環(huán)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)開鎖或閉鎖。該機(jī)構(gòu)與輔助系統(tǒng)的鉆具自動運(yùn)輸系統(tǒng)通過電器程序的配合控制，實(shí)現(xiàn)了鉆具的自動對接和脫離，徹底解決制約生產(chǎn)率的鉆具對接問題。并且由于在鉆進(jìn)的前后方向上各設(shè)一套機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)鉆具的雙向同時自動定位，即一側(cè)鉆具脫開的同時另一側(cè)對接好，滿足雙向鉆進(jìn)的功能要求，消除了單向鉆進(jìn)為空出鉆桿對接空間而移動推進(jìn)部位的空行程，縮短了輔助時間。 3、定向部是用于鉆煤機(jī)鉆進(jìn)方向的調(diào)整機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)煤層傾角的變化。由定向架38、升降油缸11、定向油缸18及連桿機(jī)構(gòu)17組成，布置在定位部的兩側(cè)各一套。定向架38是一個長方形的半閉合焊接箱體，前后各布置一件升降油缸11，并通過油缸的耳軸與行走部的鞍架39相連。定向架中間部分安裝有定向油缸18及連桿機(jī)構(gòu)17組合的組合，并與定位部32通過銷軸相連。通過操縱升降油缸11、定向油缸18的伸縮，來調(diào)整由定位部、支撐部、推進(jìn)部組成的工作部分的水平高度與傾斜角度與所采的煤層一致，滿足定向功能要求。
4、推進(jìn)部28及動力部27是鉆煤機(jī)的主動力輸出部分，其旋轉(zhuǎn)及推進(jìn)實(shí)現(xiàn)了鉆煤機(jī)鉆頭的割煤動作和鉆桿的運(yùn)煤動作。推進(jìn)部是一個由大型的角鋼架40、軸承座41、油缸座42及風(fēng)管活動接口 5等部件組成的組件，角鋼架形似角鋼，下部用螺栓連接，對稱布置有各兩個有軸承座41、油缸座42，軸承座41套在支撐架的圓導(dǎo)向軸23上，并在推進(jìn)油缸21的作用下沿其滑動。角鋼架上部中間裝有風(fēng)管活動接口5，與礦井的風(fēng)筒對接并向鉆孔內(nèi)送風(fēng)以稀釋瓦斯。角鋼架的立板上各有一套動力部27。動力部由電機(jī)2、偶合器3、雙輸出軸減速機(jī)4軸向連接而成，為鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)提供動力。雙輸出軸減速機(jī)4的設(shè)計可滿足雙向鉆進(jìn)的雙向輸出扭矩要求。 5、行走部是一種中間凹進(jìn)的變形履帶行走機(jī)構(gòu)，由自帶減速器的液壓馬達(dá)驅(qū)動履帶實(shí)現(xiàn)鉆煤機(jī)的自移，同時又是主機(jī)的底座部分。由液壓馬達(dá)19、履帶20、行走支架43、鞍架39及壓輪44組成。鞍架39通過螺栓安裝在行走支架43上，并通過耳軸座與定向部的升降油缸相連，支撐著上部的工作部分。壓輪44的布置設(shè)計改變了通常了履帶的長圓形輪廓，以降低安裝支撐部等工作部分的高度，在不增加主機(jī)高度的前提下，實(shí)現(xiàn)鉆煤機(jī)的自移功能，機(jī)動性、靈活性有了很大程度的提高。
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( 二 )、電控系統(tǒng)是鉆煤機(jī)的電力引進(jìn)、輸出及自動系統(tǒng)的編程順序控制部分，由開關(guān)和控制箱及感應(yīng)器組成，且均滿足井下防爆要求。(三)、液壓系統(tǒng)為鉆煤機(jī)除鉆桿旋轉(zhuǎn)之外的行走、對接、運(yùn)輸?shù)人袑?shí)現(xiàn)輔助動作的油缸、馬達(dá)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動力及控制。(四)、鉆具由鉆桿29、風(fēng)管16、鉆向調(diào)整油缸13、有4個輸出軸的前傳遞齒輪箱15及鉆頭14組成，是鉆煤機(jī)的主工作部分，用于煤的切割及運(yùn)輸。本發(fā)明專利采用了四軸聯(lián)動式雙向鉆具結(jié)構(gòu)，即四個鉆頭并列雙向鉆進(jìn)，風(fēng)管為雙風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，通過局部設(shè)計解決鉆頭多時排煤運(yùn)煤及動力傳輸?shù)碾y題，此舉可大大提高鉆煤機(jī)的生產(chǎn)率，也是區(qū)別于其它螺旋鉆采煤機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn)。(五)、輔助系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)鉆具的自動裝夾、運(yùn)輸、定位、而設(shè)計的一套自動動作機(jī)構(gòu)，是一個帶有機(jī)械手的移動框架。該系統(tǒng)使原本費(fèi)時費(fèi)力的輔助動作變得自動、準(zhǔn)確、高效。 該發(fā)明專利的工作原理是 通過操縱行走部的液壓馬達(dá)19帶動履帶20，移動主機(jī)到巷道內(nèi)需要的采煤位置，操作升降油缸11、定向油缸18，使機(jī)架的高度和傾斜度與所采的煤層一致，然后操作固定油缸22伸出支撐在巷道的兩幫，這樣主機(jī)即完成了定向和固定，下一步就可以進(jìn)行鉆煤作業(yè)了。本鉆煤機(jī)的傾斜度調(diào)整范圍為220，主軸水平升降行程達(dá)350mm，可較大限度的滿足不同地質(zhì)條件煤層采煤的調(diào)整要求。 采煤作業(yè)時，操作電控系統(tǒng)12，動力部電機(jī)2通過偶合器3、減速機(jī)4帶動鉆桿29、鉆頭14旋轉(zhuǎn)，并在推進(jìn)液壓缸21的作用下向煤層推進(jìn)，鉆頭旋轉(zhuǎn)割煤，鉆桿旋轉(zhuǎn)時其上的螺旋葉片往外運(yùn)煤。為提高生產(chǎn)率，本發(fā)明專利設(shè)計了四軸聯(lián)動式鉆具結(jié)構(gòu)，即兩個動力輸出軸通過有四個輸出軸的前傳遞齒輪箱，帶動四個鉆頭同時鉆進(jìn)，使一次鉆進(jìn)采煤量大大提高。 當(dāng)一套鉆具鉆進(jìn)到位后，定位機(jī)構(gòu)32定位并自動打開風(fēng)管的卡環(huán)、鉆桿的卡銷，此時輔助系統(tǒng)8的活動定位架將下一組鉆具自動運(yùn)送至相反鉆進(jìn)方向的對接位置，在脫開上一組鉆具的同時對接好相反方向的鉆具，之后即可進(jìn)行相反方向的鉆進(jìn)采煤。四軸聯(lián)動式鉆煤機(jī)通過接長鉆桿及風(fēng)管來達(dá)到鉆進(jìn)深度的要求，為實(shí)現(xiàn)高效自動對接及雙向鉆進(jìn)，本發(fā)明專利設(shè)計了雙向扭矩輸出軸減速機(jī)、雙向定位機(jī)構(gòu)、齒輪齒條式自動開鎖結(jié)構(gòu)。自動對接可比手動對接節(jié)省一半以上的對接時間，雙向鉆進(jìn)的功能的實(shí)現(xiàn)消除了空行程，僅這一項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)可將采煤效率提高一倍以上，而且減少兩個對接工人崗位，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率高，工人勞動強(qiáng)度小，操作方便，安全性好的目的。 鉆桿的連接采用了偏心卡銷式結(jié)構(gòu)，通過卡銷卡在連接軸的凹槽里實(shí)現(xiàn)兩節(jié)鉆桿的連接，卡銷有外面的偏心滑環(huán)壓住，不會出現(xiàn)卡銷從凹槽中脫出而造成的鉆桿脫節(jié)的現(xiàn)象，可靠性非常高。 中間風(fēng)管16為雙風(fēng)筒結(jié)構(gòu)，通風(fēng)截面增大，可適應(yīng)瓦斯含量較高的煤層鉆孔內(nèi)瓦斯稀釋的要求，安全性有所提高。 如上反復(fù)循環(huán)，在鉆煤機(jī)兩側(cè)分別不斷接入鉆具，直至鉆進(jìn)到預(yù)定深度時按相反
的順序退鉆。退鉆的操作也是雙向自動完成的，同樣具有安全、高效的優(yōu)勢。 待兩側(cè)鉆具全部退出鉆孔后，操作液壓系統(tǒng)收回固定油缸，啟動行走履帶，帶動主機(jī)沿巷道移至下一個鉆采位置，，開始第二個鉆孔的采煤工作。由于本發(fā)明專利設(shè)計了變形履帶行走機(jī)構(gòu)，即中間凹進(jìn)的履帶，可在不增加主機(jī)高度(即不增加巷道高度)的前提下，使移機(jī)時間大大縮短，并且還可實(shí)現(xiàn)較長距離不拆機(jī)快速移機(jī)的目的，機(jī)動性、靈活性有了很大程度的提高。 為滿足鉆頭在煤層中上下調(diào)整，避免鉆頭鉆頂鉆底的發(fā)生，本發(fā)明專利還設(shè)計了煤巖傳感器25、防爆監(jiān)控攝像儀24、及鉆頭調(diào)整油缸13等裝置，鉆進(jìn)中可根據(jù)煤巖傳感器及監(jiān)控攝像儀準(zhǔn)確判斷鉆進(jìn)的方向，以指導(dǎo)調(diào)整油缸的伸縮方向，調(diào)整時向鉆頭偏離方向伸出活塞桿頂在煤層頂板或底板上，迫使與油缸相連的傳動箱及鉆頭向相反方向移動，即調(diào)整了鉆頭的方位，達(dá)到只割煤不割巖石的目的。并且這樣還可提高鉆采出的煤的質(zhì)量，可有效保護(hù)鉆頭，減少磨損及故障率。 綜上所述，本發(fā)明專利設(shè)計了四軸聯(lián)動式鉆具結(jié)構(gòu)、雙向鉆進(jìn)定位機(jī)構(gòu)、變形履帶自移機(jī)構(gòu)、鉆具自動對接機(jī)構(gòu)、鉆頭位置調(diào)整機(jī)構(gòu)，使本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)無人工作面開采，即由鉆頭鉆煤、落煤，鉆桿上的螺旋葉片運(yùn)煤，工人不出現(xiàn)在回采工作面內(nèi)，而是在回采工作面以外的巷道操作鉆煤機(jī)，高效的完成工作面內(nèi)的破煤、裝煤、運(yùn)煤等各工序，無需再配套各種支護(hù)、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備，由于工作面的設(shè)備檢修也都在工作面以外的巷道中進(jìn)行，所以該鉆煤機(jī)使工人擺脫了較危險的工作地點(diǎn)，把工人從繁重的體力勞動和較惡劣的工作環(huán)境中解放出來，安全性大大提高，而且占用人員少，勞動生產(chǎn)率高，并能使一些用普通方法無法開采或很難開采的煤層得到了開發(fā)，提高了資源利用率，該鉆煤機(jī)的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一些引進(jìn)的螺旋鉆采煤機(jī)及普通的采煤設(shè)備，應(yīng)用該型鉆煤機(jī)用于薄及極薄煤層開采，解決了以往設(shè)備采煤方式無法開采，或能開采但效率低、成本高、可靠性差、安全性差的問題，可為礦井帶來經(jīng)濟(jì)和社會雙重效益。 雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種鉆煤機(jī)，包括主機(jī)、電控系統(tǒng)(12)、液壓系統(tǒng)(9)、鉆具及輔助系統(tǒng)(8)，其特征在于在主機(jī)的一側(cè)，所述鉆具為四軸聯(lián)動式，由鉆桿(29)、風(fēng)管(16)、有4個輸出軸的前傳遞齒輪箱(15)及鉆頭(14)組成，動力經(jīng)鉆桿(29)、前傳遞齒輪箱(15)傳遞給鉆頭(14)，風(fēng)管(16)聯(lián)通到鉆頭(14)端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求書1所述的鉆煤機(jī)，其特征在于在主機(jī)的的兩側(cè)各有一套所述的四 軸聯(lián)動式鉆具。
3. 根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述主機(jī)包括支撐部(31)、定位 部(32)、定向部(30)、推進(jìn)部(28)、動力部(27)、行走部(10);所述支撐部(31)由兩個矩形框架組裝而成，其上各設(shè)有一個導(dǎo)向軸(23)，還設(shè)有推進(jìn) 油缸(21)及四件固定油缸(22)，導(dǎo)向軸(23)兩端插入矩形框架前后兩側(cè)的孔內(nèi)并固定，推 進(jìn)部(28)的軸承座(41)就套在導(dǎo)向軸(23)上，并能沿其滑動，推進(jìn)油缸(21) —端與矩形 框架鉸接而另一端與推進(jìn)部(28)的油缸座(42)鉸接，四件固定油缸(22)分別設(shè)置在框架 的左右兩側(cè)；所述定位部(32)由左右兩個框架(33)、橫梁(1)、活動定位架(34)及開鎖機(jī)構(gòu)(35)、 定位油缸(37)組成；左右兩個框架(33)與支撐部(31)固定連接，通過定向油缸(18)與定 向部(30)連接，即是支撐部(31)與定向部(30)的過渡部分，又是活動定位架(34)的支撐 框，在兩框架之間上方前后各連有橫梁(l)，橫梁里又各有一套活動定位架(34)，各定位架 上(34)分別裝有開鎖機(jī)構(gòu)(35);在定位油缸(37)與鉆桿(29)、風(fēng)管(16)的定位塊連接；所述定向部(30)由定向架(38)、升降油缸(11)、定向油缸(18)及連桿機(jī)構(gòu)(17)組 成，布置在定位部的兩側(cè)各一套，定向架(38)前后各布置一件升降油缸(ll)，并通過油缸 的耳軸與行走部的鞍架(39)相連，定向架(38)中間部分安裝有定向油缸(18)及連桿機(jī)構(gòu) (17)，并與定位部(32)鉸接；所述推進(jìn)部(28)由角鋼架(40)、軸承座(41)、油缸座(42)及風(fēng)管活動接口 (5)構(gòu)成， 角鋼架(40)下部用螺栓連接，對稱布置有各兩個軸承座(41)、油缸座(42)，軸承座(41)套 在支撐架的圓導(dǎo)向軸(23)上，并在推進(jìn)油缸(21)的作用下沿其滑動；角鋼架上部中間裝有 風(fēng)管活動接口 (5)，與礦井的風(fēng)筒對接，角鋼架(40)的立板上各有一套動力部(27);所述動力部(27)由電機(jī)(2)、偶合器(3)、雙輸出軸減速機(jī)(4)軸向連接而成。所述走行部(10)是一種中間凹進(jìn)的變形履帶行走機(jī)構(gòu)，即履帶(20)周向輪廓的中間 凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)，由液壓馬達(dá)(19)、履帶(20)、行走支架(43)、鞍架(39)及壓輪(44)組成；鞍 架(39)固定安裝在行走支架(43)上并與定向部的升降油缸鉸接，支撐著上部的工作部分； 壓輪(44)的下壓布置使履帶(20)周向輪廓的中間部分凹進(jìn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求書3所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述輔助系統(tǒng)(8)為鉆具自動運(yùn)輸 系統(tǒng)，其與定位部(32)由電控系統(tǒng)(12)控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述鉆具的鉆頭位置的框架上 安裝有煤巖傳感器(25)、攝像監(jiān)控儀(24)、鉆頭調(diào)整油缸(13)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求書3所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述鉆具的鉆頭位置的框架上安裝 有煤巖傳感器(25)、攝像監(jiān)控儀(24)、鉆頭調(diào)整油缸(13)。
7. —種鉆煤機(jī)，包括主機(jī)、電控系統(tǒng)(12)、液壓系統(tǒng)(9)、鉆具及輔助系統(tǒng)(8)，其特征 在于在主機(jī)的兩側(cè)，各有一套聯(lián)動式鉆具，各由鉆桿(29)、風(fēng)管(16)、有輸出軸的前傳遞齒輪箱(15)及鉆頭(14)組成，動力經(jīng)鉆桿(29)、前傳遞齒輪箱(15)傳遞給鉆頭(14)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述主機(jī)包括支撐部(31)、定位部 (32)、定向部(30)、推進(jìn)部(28)、動力部(27)、行走部(10);所述支撐部(31)由兩個矩形框架組裝而成，其上各設(shè)有一個導(dǎo)向軸(23)，還設(shè)有推進(jìn) 油缸(21)及四件固定油缸(22)，導(dǎo)向軸(23)兩端插入矩形框架前后兩側(cè)的孔內(nèi)并固定，推 進(jìn)部(28)的軸承座(41)就套在導(dǎo)向軸(23)上，并能沿其滑動，推進(jìn)油缸(21) —端與矩形 框架鉸接而另一端與推進(jìn)部(28)的油缸座(42)鉸接，四件固定油缸(22)分別設(shè)置在框架 的左右兩側(cè)；所述定位部(32)由左右兩個框架(33)、橫梁(1)、活動定位架(34)及開鎖機(jī)構(gòu)(35)、 定位油缸(37)組成；左右兩個框架(33)與支撐部(31)固定連接，通過定向油缸(18)與定 向部(30)連接，即是支撐部(31)與定向部(30)的過渡部分，又是活動定位架(34)的支撐 框，在兩框架之間上方前后各連有橫梁(l)，橫梁里又各有一套活動定位架(34)，各定位架 上(34)分別裝有開鎖機(jī)構(gòu)(35);在定位油缸(37)與鉆桿(29)、風(fēng)管(16)的定位塊連接；所述定向部(30)由定向架(38)、升降油缸(11)、定向油缸(18)及連桿機(jī)構(gòu)(17)組 成，布置在定位部的兩側(cè)各一套，定向架(38)前后各布置一件升降油缸(ll)，并通過油缸 的耳軸與行走部的鞍架(39)相連，定向架(38)中間部分安裝有定向油缸(18)及連桿機(jī)構(gòu) (17)，并與定位部(32)鉸接；所述推進(jìn)部(28)由角鋼架(40)、軸承座(41)、油缸座(42)及風(fēng)管活動接口 (5)構(gòu)成， 角鋼架(40)下部用螺栓連接，對稱布置有各兩個軸承座(41)、油缸座(42)，軸承座(41)套 在支撐架的圓導(dǎo)向軸(23)上，并在推進(jìn)油缸(21)的作用下沿其滑動；角鋼架上部中間裝有 風(fēng)管活動接口 (5)，與礦井的風(fēng)筒對接，角鋼架(40)的立板上各有一套動力部(27);所述動力部(27)由電機(jī)(2)、偶合器(3)、雙輸出軸減速機(jī)(4)軸向連接而成。所述走行部(10)是一種中間凹進(jìn)的變形履帶行走機(jī)構(gòu)，即履帶(20)周向輪廓的中間 凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)，由液壓馬達(dá)(19)、履帶(20)、行走支架(43)、鞍架(39)及壓輪(44)組成；鞍 架(39)固定安裝在行走支架(43)上并與定向部的升降油缸鉸接，支撐著上部的工作部分； 壓輪(44)的下壓布置使履帶(20)周向輪廓的中間部分凹進(jìn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述輔助系統(tǒng)(8)為鉆具自動運(yùn) 輸系統(tǒng)，其與定位部(32)由電控系統(tǒng)(12)控制。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鉆煤機(jī)，其特征在于所述鉆具的鉆頭位置的框架上安 裝有煤巖傳感器(25)、攝像監(jiān)控儀(24)、鉆頭調(diào)整油缸(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦用采煤機(jī)械，尤其是適用于薄煤層開采的鉆煤機(jī)，包括主機(jī)、電控系統(tǒng)(12)、液壓系統(tǒng)(9)、鉆具及輔助系統(tǒng)(8)，在主機(jī)的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有四軸聯(lián)動式鉆具，鉆具由鉆桿(29)、風(fēng)管(16)、有4個輸出軸的前傳遞齒輪箱(15)及鉆頭(14)組成，動力經(jīng)鉆桿(29)、前傳遞齒輪箱(15)傳遞給鉆頭(14)，風(fēng)管(16)聯(lián)通到鉆頭(14)端；本發(fā)明還公開了一種主機(jī)兩側(cè)都設(shè)有鉆具的鉆煤機(jī)。本發(fā)明使鉆煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了操作方便，安全的無人工作面開采方式，應(yīng)用該型鉆煤機(jī)用于薄及極薄煤層開采，解決了以往設(shè)備采煤方式無法開采，或能開采但效率低、成本高、可靠性差、安全性差的問題，是薄及極薄煤層開采的安全，高效開采的理想設(shè)備。
文檔編號E21C27/22GK101705820SQ20091022946
公開日2010年5月12日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者關(guān)憲民, 孫親廣, 張清廉, 張榮華 申請人:濟(jì)南隆恒礦山機(jī)械有限公司