礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)；包括鞍架、撐靴以及大梁，大梁設(shè)置在鞍架內(nèi)，撐靴由兩個撐靴組件組成，兩個撐靴組件分別設(shè)置在鞍架的兩側(cè)；鞍架包括鞍架主體，鞍架主體的上部設(shè)有大梁安置槽，大梁安置槽的下部設(shè)有安裝槽；四個耐磨密封導(dǎo)向套，兩個水平浮動缸，所述兩個水平浮動缸之間通過十字銷組件連接；四個豎直浮動缸，豎直浮動缸上部通過長銷軸與鞍架主體相連接，下部通過銷子與油缸擋塊和水平浮動缸連接；四組復(fù)位彈簧套組件，設(shè)置在鞍架主體上的滑道及滑道座；撐靴組件通過球窩與兩個水平浮動缸分別連接。本實用新型可以實現(xiàn)豎直方向鞍架的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度和水平方向的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度。
【專利說明】礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，特別涉及礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道掘進機是用機械破碎巖石、出碴和支護實行連續(xù)作業(yè)的一種綜合設(shè)備。按掘進機在工作面上的切削過程，分為全斷面掘進機和部分?jǐn)嗝婢蜻M機；按破碎巖石原理不同，又可分滾壓式(盤形滾刀)掘進機和銑切式掘進機；中國產(chǎn)品多為滾壓式全斷面掘進機，適于中硬巖至硬巖；銑切式掘進機適用于煤層及軟巖中；在推進油缸的軸向壓力作用下，電動機驅(qū)動滾刀盤旋轉(zhuǎn)，將巖石切壓破碎，其周圍有勺斗，隨轉(zhuǎn)動而卸到運輸帶上；硬巖不需支護，軟巖支護時可噴射、澆灌混凝土或裝配預(yù)制塊；該機在巖性均勻、巷道超過一定長度時使用，經(jīng)濟合理。
[0003]目前，巷道掘進普遍采用隧道掘進機進行掘進施工，隧道掘進機支撐推進與方向控制中采用鞍架配拱形撐靴結(jié)構(gòu)進行工作；目前巷道掘進機一般都是圓形截割，而在工程實際中矩形巷道需求量很大，矩形掘進機的需求量也越來越多，尤其是在煤礦巷道掘進領(lǐng)域，急需研發(fā)新型全斷面矩形快速掘進機來替代原始掘進機，從根本上革新掘進工藝，從而徹底解決煤礦掘進功效低的問題；全斷面矩形掘進機的支撐與調(diào)向系統(tǒng)又是保證機器滿足工藝需求進行工作的關(guān)鍵所在，參考隧道掘進機中類似結(jié)構(gòu)，可以通過改進設(shè)計應(yīng)用于矩形掘進機的支撐推進與方向控制領(lǐng)域。從而解決工程實際中越來越多矩形掘進機支撐與調(diào)向存在的問題，為掘進機的支撐與調(diào)向開辟一個新的方向。
[0004]隨著矩形掘進機越來越多的應(yīng)用于隧道巷道掘進，矩形掘進機支撐與方向控制問題也隨之產(chǎn)生；如何有效的對機頭進行方向檢測，并且在機頭工作過程中進行實時控制糾偏對方向控制系統(tǒng)提出了新的要求；整機的方向控制機構(gòu)與整機的支撐推進機構(gòu)之間如何在有限的空間有效合理連接布置并發(fā)揮作用是個難題，既滿足方向控制、又提供支撐反力。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能夠提高掘進機挖掘效率的礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)。
[0006]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0007]礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)；包括鞍架、撐靴以及大梁，所述大梁設(shè)置在鞍架內(nèi)，所述撐靴由兩個撐靴組件組成，所述兩個撐靴組件分別設(shè)置在鞍架的兩側(cè)；所述鞍架包括
[0008]一鞍架主體，所述鞍架主體的上部設(shè)有大梁安置槽，所述大梁安置槽的下部設(shè)有貫穿鞍架主體的安裝槽，所述安裝槽與大梁安置槽導(dǎo)通；
[0009]四個耐磨密封導(dǎo)向套，所述耐磨密封導(dǎo)向套分別設(shè)置在大梁安置槽底部的四個端角處；[0010]兩個水平浮動缸，所述兩個水平浮動缸對稱設(shè)置在安裝槽內(nèi)，所述兩個水平浮動缸之間通過十字銷組件連接；
[0011]四個豎直浮動缸，所述四個豎直浮動缸兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體內(nèi)，所述豎直浮動缸上部通過長銷軸與鞍架主體相連接，下部通過銷子與油缸擋塊和水平浮動缸連接；
[0012]四組復(fù)位彈簧套組件，每組復(fù)位套組件由兩個彈簧套組件組成，四組復(fù)位彈簧套組件兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體的兩側(cè)面上；且每個復(fù)位彈簧套組件位于鞍架主體內(nèi)的一端均頂住油缸擋塊，并可在上面滑移；
[0013]一設(shè)置在鞍架主體上的滑道及滑道座；
[0014]所述大梁兩側(cè)面的底部均設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，大梁安置在大梁安置槽內(nèi)時，該導(dǎo)向機構(gòu)位于耐磨密封導(dǎo)向套內(nèi)；
[0015]所述撐靴組件上設(shè)有主推油缸，所述撐靴組件通過球窩與兩個水平浮動缸分別連接。
[0016]在本實用新型的一個實施例中，所述十字銷組件通過法蘭將兩個水平浮動缸連接
在一起。
[0017]在本實用新型的一個實施例中，所述導(dǎo)向機構(gòu)為滑軌。
[0018]在本實用新型的一個實施例中，所述撐靴組件的前后側(cè)面底部設(shè)有導(dǎo)向槽。
[0019]在本實用新型的一個實施例中，所述撐靴組件的前后側(cè)面中部設(shè)有導(dǎo)向燕尾槽。
[0020]通過上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0021]本實用新型在鞍架的內(nèi)部設(shè)有水平浮動缸和豎直浮動缸，整個鞍架可以繞著水平浮動缸旋轉(zhuǎn)，也可以繞著中間十字銷組件軸旋轉(zhuǎn)，同時水平浮動缸和豎直浮動缸伸縮，可以實現(xiàn)豎直方向鞍架的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度和水平方向的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度，其提高了挖掘時的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本實用新型鞍架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為本實用新型大梁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為本實用新型撐靴組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本實用新型工作原理圖。
[0028]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0029]100、鞍架110、鞍架主體120、大梁安置槽130、安裝槽140、耐磨密封導(dǎo)向套150、水平浮動缸151、油缸擋塊160、十字銷組件170、豎直浮動缸180、復(fù)位彈簧套組件181、彈簧套組件190、滑道及滑道座200、撐靴210、撐靴組件211、導(dǎo)向槽212、導(dǎo)向燕尾槽213、主推油缸300、大梁310、導(dǎo)向機構(gòu)400、支架底座410、反力座420、主頂油缸430、支架頂梁?！揪唧w實施方式】
[0030]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0031]參見圖1至圖5所示，本實用新型公開了礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，包括鞍架100、撐靴200以及大梁300，大梁300設(shè)置在鞍架100內(nèi)，撐靴200由兩個撐靴組件210組成，兩個撐靴組件210分別設(shè)置在鞍架100的兩側(cè)；撐靴組件210為矩形撐靴組件，撐靴組件210上設(shè)有主推油缸213，大梁兩側(cè)面的底部均設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)310，導(dǎo)向機構(gòu)為滑軌，鞍架100與大梁300通過大梁底部的滑軌連接，大梁300的前端與前部機頭法蘭連接，鞍架100沿著滑軌可以前后滑移，鞍架通過滑軌帶動大梁和機頭以機頭前端為支點上下左右糾偏進行方向控制。
[0032]本實用新型鞍架100包括鞍架主體110、兩個水平浮動缸150、四個豎直浮動缸170、四組復(fù)位彈簧套組件180以及滑道及滑道座190，鞍架主體110的上部設(shè)有大梁安置槽120,大梁安置槽120的下部設(shè)有貫穿鞍架主體的安裝槽130,安裝槽130與大梁安置槽120導(dǎo)通；在大梁安置槽底部的四個端角處設(shè)有耐磨密封導(dǎo)向套140 ;耐磨密封導(dǎo)向套140與大梁底部的滑軌配合連接，滑軌設(shè)置在耐磨密封導(dǎo)向套140內(nèi)，滑軌可在耐磨密封導(dǎo)向套內(nèi)左右移動；兩個水平浮動缸150對稱設(shè)置在安裝槽130內(nèi)，兩個水平浮動缸之間通過十字銷組件160連接，十字銷組件通過法蘭將兩個水平浮動缸連接在一起，兩個水平浮動缸150的另一端通過球窩(圖中未畫出)分別與撐靴組件210連接；四個豎直浮動缸170兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體內(nèi)，豎直浮動缸170下部連接有油缸擋塊151，油缸擋塊151對稱成組連接；每組復(fù)位彈簧套組件180由兩個彈簧套組件181組成，四組復(fù)位彈簧套組件兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體的兩側(cè)面上；且每個復(fù)位彈簧套組件位于鞍架主體內(nèi)的一端均頂住油缸擋塊，復(fù)位彈簧套組件可在上面滑移，并且該復(fù)位彈簧套組件不會滑出；油缸擋塊151相互之間連接，并保證水平浮動缸150不直接承受豎直浮動缸的徑向力；鞍架可繞著中間十字銷組件旋轉(zhuǎn)，整個鞍架可以繞著水平浮動缸旋轉(zhuǎn)，同時水平浮動缸和豎直浮動缸伸縮，可以實現(xiàn)豎直方向鞍架的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度和水平方向的移動自由度、旋轉(zhuǎn)自由度。
[0033]撐靴組件210通過球窩與水平浮動缸150連接，使鞍架橫跨于兩個撐靴組件之間，撐靴組件的前后側(cè)面底部均設(shè)有導(dǎo)向槽211，前后側(cè)面中部均設(shè)有導(dǎo)向燕尾槽212;通過導(dǎo)向槽211與嵌入主機的耐磨導(dǎo)向板連接導(dǎo)向，同時與主機后部的反力座連接導(dǎo)向，撐靴沿著導(dǎo)向板在耐磨板上滑移，工作時撐靴滑移，并撐住巷道側(cè)壁產(chǎn)生摩擦力提供推進所需的力；通過該連接方式將撐靴與主機機架連接，實現(xiàn)了支撐推進與調(diào)向機構(gòu)的合理布置。
[0034]本實用新型實現(xiàn)了掘進機整機機頭與支撐推進與調(diào)向機構(gòu)之間的軟連接，可以有效降低震動的傳遞，同時有效合理的布置使整機的支撐推進與調(diào)向機構(gòu)成為一體，極大的利用了有限的空間。
[0035]本實用新型在工作時，撐靴組件210與支架底座400上的反力座410通過導(dǎo)向槽211連接，導(dǎo)向燕尾槽212起連接導(dǎo)向作用，支架底座400主頂油缸420伸出，支架頂梁430撐住巷道頂板產(chǎn)生摩擦力，撐靴組件210撐住巷道側(cè)幫產(chǎn)生摩擦力,其中支架頂梁430的摩擦力通過反力座410與導(dǎo)向槽211傳遞給撐靴組件210，產(chǎn)生的總摩擦力提供支撐的推進力，鞍架水平浮動缸150和豎直浮動缸170以撐靴組件210為支點帶動鞍架100上下左右運動，鞍架100通過導(dǎo)向機構(gòu)310帶動大梁300和機頭以機頭支點進行角度糾偏和方向控制；主推油缸213推動機頭工作一個行程以后，以機頭為支點主推油缸213收縮拉動整個后平臺前移一個行程，然后再進入下一個主推過程；大梁300與鞍架100起到導(dǎo)向作用，控制機頭運動方向，糾偏時，支架底座400和撐靴組件210先撐開并穩(wěn)住支架底座，鞍架水平浮動缸150以支架底座為支點伸縮帶動大梁300和機頭以機頭前端為支點左右糾偏和方向控制，鞍架豎直浮動缸170帶動鞍架100豎直方向運動從而帶動大梁300和機頭以機頭前端為支點豎直方向進行糾偏和方向控制。
[0036]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)；包括鞍架、撐靴以及大梁，所述大梁設(shè)置在鞍架內(nèi)，所述撐靴由兩個撐靴組件組成，所述兩個撐靴組件分別設(shè)置在鞍架的兩側(cè)；其特征在于:所述鞍架包括 一鞍架主體，所述鞍架主體的上部設(shè)有大梁安置槽，所述大梁安置槽的下部設(shè)有貫穿鞍架主體的安裝槽，所述安裝槽與大梁安置槽導(dǎo)通； 四個耐磨密封導(dǎo)向套，所述耐磨密封導(dǎo)向套分別設(shè)置在大梁安置槽底部的四個端角處； 兩個水平浮動缸，所述兩個水平浮動缸對稱設(shè)置在安裝槽內(nèi)，所述兩個水平浮動缸之間通過十字銷組件連接； 四個豎直浮動缸，所述四個豎直浮動缸兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體內(nèi)，所述豎直浮動缸上部通過長銷軸與鞍架主體相連接，下部通過銷子與油缸擋塊和水平浮動缸連接； 四組復(fù)位彈簧套組件，每組復(fù)位套組件由兩個彈簧套組件組成，四組復(fù)位彈簧套組件兩兩對稱設(shè)置在鞍架主體的兩側(cè)面上；且每個復(fù)位彈簧套組件位于鞍架主體內(nèi)的一端均頂住油缸擋塊,并可在上面滑移； 一設(shè)置在鞍架主體上的滑道及滑道座； 所述大梁兩側(cè)面的底部均設(shè)有導(dǎo)向機構(gòu)，大梁安置在大梁安置槽內(nèi)時，該導(dǎo)向機構(gòu)位于耐磨密封導(dǎo)向套內(nèi)； 所述撐靴組件上設(shè)有主推油缸，所述撐靴組件通過球窩與兩個水平浮動缸分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，其特征在于:所述十字銷組件通過法蘭將兩個水平浮動缸連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)向機構(gòu)為滑軌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，其特征在于:所述撐靴組件的前后側(cè)面底部設(shè)有導(dǎo)向槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用全斷面矩形掘進機支撐推進與調(diào)向機構(gòu)，其特征在于:所述撐靴組件的前后側(cè)面中部設(shè)有導(dǎo)向燕尾槽。
【文檔編號】E21D9/06GK203769787SQ201320892398
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】彭軍, 陳根林, 楊芝苗 申請人:上海安運輸送設(shè)備有限公司, 中煤科工集團上海研究院