1.本發(fā)明屬于懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)及伸縮方法。

背景技術(shù)：

2.懸臂式掘進(jìn)機(jī)是井工煤礦用于巷道開挖的機(jī)械化設(shè)備，懸臂式掘進(jìn)機(jī)依靠最前端的截割機(jī)構(gòu)進(jìn)行切割巖石，為了保證斷面成形質(zhì)量，往往在切割前，裝載機(jī)構(gòu)與兩個后支撐腿要撐地作為輔助用于穩(wěn)定機(jī)身，依靠截割部的伸縮懸臂段進(jìn)行開槽與擺動切割，但這種伸縮懸臂段內(nèi)部采用小尺寸平鍵導(dǎo)向，在遇到半煤巖、巖石工況時，截割部截割振動劇烈，平鍵極易磨損變形導(dǎo)致整個伸縮機(jī)構(gòu)失效，因此硬巖掘進(jìn)機(jī)通常不配置伸縮機(jī)構(gòu)，當(dāng)截割斷面大時往往需要頻繁調(diào)動整機(jī)進(jìn)行截割，斷面成形差且影響進(jìn)尺效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)及伸縮方法。

4.本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)，包括截割機(jī)構(gòu)和機(jī)架，機(jī)架包括機(jī)架本體，機(jī)架本體前端左右對稱位置焊接有兩組滑槽，滑槽內(nèi)部安裝有下部導(dǎo)向板與上部導(dǎo)向板，機(jī)架本體兩側(cè)的滑槽之間設(shè)置有伸縮平臺，機(jī)架本體后端設(shè)置有油缸座，油缸座與伸縮平臺之間設(shè)置伸縮油缸，伸縮平臺上通過回轉(zhuǎn)軸承安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)兩側(cè)與伸縮平臺之間設(shè)置回轉(zhuǎn)油缸，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過銷軸與截割電機(jī)鉸接，截割電機(jī)通過螺栓與連接筒的一端固定，連接筒的另一端與減速器連接，減速器通過螺栓與懸臂段連接，懸臂段與截割頭連接。

5.進(jìn)一步的，下部導(dǎo)向板與上部導(dǎo)向板設(shè)置有油道與油槽。

6.進(jìn)一步的，下部導(dǎo)向板與上部導(dǎo)向板呈夾角設(shè)置，所述的伸縮平臺兩側(cè)對稱設(shè)置有與夾角契合的斜邊結(jié)構(gòu)。

7.一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)的伸縮方法，在截割機(jī)構(gòu)與機(jī)架本體之間安裝有兩根軌道伸縮油缸，軌道伸縮油缸的一端通過銷軸與伸縮平臺鉸接，軌道伸縮油缸的另一端通過銷軸與機(jī)架本體鉸接，通過軌道伸縮油缸的伸縮運(yùn)動使得伸縮平臺在機(jī)架本體的兩個滑槽內(nèi)前后滑移，實(shí)現(xiàn)整個截割機(jī)構(gòu)相對于機(jī)架的前后移動，當(dāng)軌道伸縮油缸伸長時，軌道伸縮油缸活塞桿推動伸縮平臺在滑槽內(nèi)向前移動進(jìn)而帶動截割頭進(jìn)行掏槽動作或截割臂大幅度上下、左右擺動截割；當(dāng)軌道伸縮油缸縮短時，軌道伸縮油缸拉動伸縮平臺收回使得截割頭不進(jìn)行截割作業(yè)。

8.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明相較于原先的懸臂段伸縮方式可靠性高，且可應(yīng)用于半煤巖及巖巷，解決了懸臂式掘進(jìn)機(jī)原有伸縮機(jī)構(gòu)在巖巷中使用故障率高的問題，使得懸臂式掘進(jìn)機(jī)在半煤巖及巖巷中可以采用穩(wěn)定機(jī)身、只控制截割部進(jìn)行前后、左右、上下切割煤巖的方式，整個設(shè)備截割穩(wěn)定性好，降低了元部件由于振動損壞的幾率，同時也使得斷面質(zhì)量更易于保障。

附圖說明

9.圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)三維圖i；圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)三維圖ii；圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)三維圖iii；圖4為機(jī)架結(jié)構(gòu)三維圖；圖中1-截割機(jī)構(gòu)，2-機(jī)架，3-軌道伸縮油缸，4-截割頭，5-懸臂段，6-減速器，7-連接筒，8-截割電機(jī)，9-升降油缸，10-回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，11-伸縮平臺，12-回轉(zhuǎn)油缸，13-回轉(zhuǎn)軸承，14-機(jī)架本體，15-滑槽，16-下部導(dǎo)向板，17-上部導(dǎo)向板。

具體實(shí)施方式

10.為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

11.如圖1-4所示，一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)的截割機(jī)構(gòu)1由截割頭4、懸臂段5、減速器6、連接筒7、截割電機(jī)8、升降油缸9、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10、伸縮平臺11、回轉(zhuǎn)油缸12以及回轉(zhuǎn)軸承13等組成。懸臂段5一端采用螺栓與平鍵等方式與截割頭4連接，懸臂段5另一端通過螺栓與減速器6連接；連接筒7一端通過螺栓與減速器6連接，連接筒7另一端通過螺栓與截割電機(jī)8連接；截割電機(jī)8通過銷軸與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10鉸接；升降油缸9共有兩根，升降油缸9一端通過銷軸與連接筒7鉸接，升降油缸9另一端通過銷軸與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10鉸接；通過兩根升降油缸9的伸縮實(shí)現(xiàn)截割頭4的上下擺動；回轉(zhuǎn)軸承13上部通過螺栓與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10連接，回轉(zhuǎn)軸承13下部通過螺栓與伸縮平臺11連接；回轉(zhuǎn)油缸12共兩根，回轉(zhuǎn)油缸12一端通過銷軸與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10鉸接；回轉(zhuǎn)油缸12另一端通過銷軸與伸縮平臺11鉸接；通過兩根回轉(zhuǎn)油缸12的伸縮實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)10繞回轉(zhuǎn)軸承12的軸線轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)截割頭4的左右擺動；同時伸縮平臺11兩端布置有滑軌。

12.機(jī)架2由機(jī)架本體14、下部導(dǎo)向板16與上部導(dǎo)向板17。其中機(jī)架本體14前端左右對稱位置焊接有兩組滑槽15，滑槽15內(nèi)部安裝有下部導(dǎo)向板16與上部導(dǎo)向板17；且下部導(dǎo)向板16與上部導(dǎo)向板17設(shè)置有油道與油槽，潤滑脂能通過滑槽15外部進(jìn)入到導(dǎo)向板表面，使得在滑槽15內(nèi)、下部導(dǎo)向板16與上部導(dǎo)向板17之間的運(yùn)動部件得到潤滑。

13.掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮方式：在截割機(jī)構(gòu)1與機(jī)架本體14之間安裝有兩根軌道伸縮油缸3。軌道伸縮油缸3的一端通過銷軸與伸縮平臺11鉸接，軌道伸縮油缸3的另一端通過銷軸與機(jī)架本體14鉸接。通過軌道伸縮油缸3的伸縮運(yùn)動使得伸縮平臺11在機(jī)架本體14的兩個滑槽15內(nèi)前后滑移，實(shí)現(xiàn)整個截割機(jī)構(gòu)1相對于機(jī)架2的前后移動，當(dāng)軌道伸縮油缸3伸長時，軌道伸縮油缸3活塞桿推動伸縮平臺11在滑槽15內(nèi)向前移動進(jìn)而帶動截割頭4進(jìn)行掏槽動作或截割臂大幅度上下、左右擺動截割；當(dāng)軌道伸縮油缸3縮短時，軌道伸縮油缸3拉動伸縮平臺11收回使得截割頭4不進(jìn)行截割作業(yè)。最終整個截割機(jī)構(gòu)1可以通過兩根回轉(zhuǎn)油缸12、兩根升降油缸9以及兩根軌道伸縮油缸3的動作實(shí)現(xiàn)截割機(jī)構(gòu)的上下、左右、前后切割煤巖。

14.一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)的使用方法：懸臂式掘進(jìn)機(jī)采用整體伸縮結(jié)構(gòu)

的截割機(jī)構(gòu)1，同時配置機(jī)架2、伸縮型裝載機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、刮板輸送機(jī)等，構(gòu)成可實(shí)現(xiàn)快速截割的掘進(jìn)機(jī)。

15.伸縮型裝載機(jī)構(gòu)主要由主鏟板體、右側(cè)扇形鏟板體、右側(cè)鏟板體伸縮油缸、左側(cè)鏟板體伸縮油缸、左側(cè)扇形鏟板體、左、右爬爪、改向鏈輪、驅(qū)動裝置等組成。其中，右側(cè)鏟板體伸縮油缸一端通過銷軸與右側(cè)扇形鏟板體鉸接，右側(cè)鏟板體伸縮油缸另一端通過銷軸與主鏟板體鉸接，通過右側(cè)鏟板體伸縮油缸的伸縮運(yùn)動實(shí)現(xiàn)右側(cè)扇形鏟板體繞主鏟板體一鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使得右側(cè)扇形鏟板體可以相對主鏟板體展開一定角度，實(shí)現(xiàn)伸縮型裝載機(jī)構(gòu)右側(cè)寬度的變化；左側(cè)鏟板體伸縮油缸一端通過銷軸與左側(cè)扇形鏟板體鉸接，左側(cè)鏟板體伸縮油缸另一端通過銷軸與主鏟板體鉸接，通過左側(cè)鏟板體伸縮油缸的伸縮運(yùn)動實(shí)現(xiàn)左側(cè)扇形鏟板體繞主鏟板體一鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，使得左側(cè)扇形鏟板體可以相對主鏟板體展開一定角度，實(shí)現(xiàn)伸縮型裝載機(jī)構(gòu)左側(cè)寬度的變化；驅(qū)動裝置采用螺栓固定到主鏟板體；左、右爬爪采用螺栓+鍵的方式連接到驅(qū)動裝置上，液壓馬達(dá)帶動驅(qū)動裝置進(jìn)而驅(qū)動左、右爬爪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)裝料。

16.一種掘進(jìn)機(jī)快速截割方法，包括以下步驟：s100：截割作業(yè)前，掘進(jìn)機(jī)置于巷道中間，截割機(jī)構(gòu)1處于縮回狀態(tài)，伸縮型裝載機(jī)構(gòu)緊貼底板，操作右側(cè)鏟板體伸縮油缸使得右側(cè)扇形鏟板體繞主鏟板體一鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度，最終使得右側(cè)扇形鏟板體與巷道右?guī)途o貼；操作左側(cè)鏟板體伸縮油缸使得左側(cè)扇形鏟板體繞主鏟板體一鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度，最終使得左側(cè)扇形鏟板體與巷道左幫緊貼；此時伸縮型裝載機(jī)構(gòu)的寬度與巷道寬度相同，實(shí)現(xiàn)全寬一次裝料。

17.s200：截割作業(yè)時，保證機(jī)架2、伸縮型裝載機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等保持不動作，操作兩根軌道伸縮油缸3動作，使得截割機(jī)構(gòu)1相對機(jī)架2動作，實(shí)現(xiàn)掏槽及前進(jìn)截割；同時，操作兩根回轉(zhuǎn)油缸12、兩根升降油缸9動作，實(shí)現(xiàn)截割機(jī)構(gòu)1上下、左右全斷面截割。

18.s300：當(dāng)兩根軌道伸縮油缸3向前運(yùn)動至最大行程時，說明截割機(jī)構(gòu)1整體伸縮結(jié)構(gòu)已達(dá)到最大行程，此時將截割機(jī)構(gòu)1縮回至初始位置，行走機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動，推動伸縮型裝載機(jī)構(gòu)向前一次全寬裝料，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行到巷道迎頭時，一個截割循環(huán)完成。

19.傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)一般安裝于截割頭4與減速器6之間，由于截割機(jī)構(gòu)1臥底時不能距離裝載機(jī)構(gòu)太遠(yuǎn)，否則就會出現(xiàn)截割頭4截割下來的大量物料不能及時運(yùn)出，影響后續(xù)錨桿支護(hù)、前探孔施工等其他工作的進(jìn)行，因此截割機(jī)構(gòu)1總體長度不能太長，這樣截割伸縮行程就不會太大，目前安裝于截割頭4與減速器6之間的伸縮機(jī)構(gòu)伸縮行程一般在500mm左右。本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)由于特殊的布置方式，只需保證截割機(jī)構(gòu)完全收縮狀態(tài)臥底后距離裝載機(jī)構(gòu)一定距離（200mm-300mm），伸縮行程能達(dá)到1000mm左右，是傳統(tǒng)伸縮行程的2倍左右，伸縮行程的增加，會使得掘進(jìn)機(jī)在截割過程中由以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：（1）大的伸縮行程能降低整機(jī)的調(diào)動頻率，減少設(shè)備對巷道底板的往復(fù)碾壓，避免后續(xù)對巷道底板的修復(fù)；（2）伸縮行程的增加，使得掘進(jìn)機(jī)在行走機(jī)構(gòu)等不動作的情況下一次掘進(jìn)進(jìn)尺提高（本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)不移機(jī)情況下一次掘進(jìn)1000mm），有效提高掘進(jìn)效率；（3）伸縮行程的提高會使得掘進(jìn)機(jī)整機(jī)的適應(yīng)性提高，較傳統(tǒng)伸縮形式掘進(jìn)機(jī)，本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)的截割高度與截割寬度都大幅提高；（4）傳統(tǒng)的伸縮機(jī)構(gòu)依靠內(nèi)部安裝的一個或數(shù)個平鍵用于抵抗截割傳遞的扭矩，由于受伸縮機(jī)構(gòu)空間限制，平鍵尺寸不能太大，因此傳統(tǒng)伸縮機(jī)構(gòu)一般適用于全煤巷或局部夾

矸的煤巷，本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)采用特殊雙v形或其他結(jié)構(gòu)，抵抗扭矩的受力接觸面面積較大，可適用于半煤巖與巖巷，且整體伸縮結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，可靠性高。

20.本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)快速截割工藝較傳統(tǒng)懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)效率大幅提高，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)懸臂式掘進(jìn)機(jī)采用不能伸縮裝載機(jī)構(gòu)，裝載機(jī)構(gòu)較巷道寬度要窄，為了完全清理截割下來的物料，掘進(jìn)機(jī)往往需要進(jìn)行多次往復(fù)調(diào)動才能清理干凈，頻繁的整機(jī)調(diào)動會大幅提高截割一個循環(huán)的時間，也容易造成對底板的反復(fù)碾壓，本發(fā)明一種掘進(jìn)機(jī)快速截割工藝采用伸縮型裝載機(jī)構(gòu)，根據(jù)巷道寬度調(diào)整裝載機(jī)構(gòu)寬度，實(shí)現(xiàn)全寬一次裝料，有效提高裝料效率，從而提高進(jìn)尺效率；另一方面較傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)更大的伸縮行程，使得在保持整機(jī)不調(diào)動的情況下一次截割進(jìn)尺大幅提高，提高進(jìn)尺效率，從這兩方面使得掘進(jìn)進(jìn)尺效率提高，有效緩解“采掘失調(diào)”。

21.最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。技術(shù)特征：

1.一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括截割機(jī)構(gòu)（1）和機(jī)架（2），機(jī)架（2）包括機(jī)架本體（14），機(jī)架本體（14）前端左右對稱位置固定有兩組滑槽（15），滑槽（15）內(nèi)部安裝有下部導(dǎo)向板（16）與上部導(dǎo)向板（17），機(jī)架本體（14）兩側(cè)的滑槽（15）之間設(shè)置有伸縮平臺（11），機(jī)架本體（14）后端設(shè)置有油缸座，油缸座與伸縮平臺（11）之間設(shè)置伸縮油缸（3），伸縮平臺（11）上通過回轉(zhuǎn)軸承（13）安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（10），回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（10）兩側(cè)與伸縮平臺（11）之間設(shè)置回轉(zhuǎn)油缸（12），回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（10）與截割電機(jī)（8）鉸接，截割電機(jī)（8）與連接筒（7）的一端固定，連接筒（7）的另一端與減速器（6）連接，減速器（6）與懸臂段（5）連接，懸臂段（5）與截割頭（4）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的下部導(dǎo)向板（16）與上部導(dǎo)向板（17）設(shè)置有油道與油槽。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的下部導(dǎo)向板（16）與上部導(dǎo)向板（17）呈夾角設(shè)置，所述的伸縮平臺（11）兩側(cè)對稱設(shè)置有與夾角契合的斜邊結(jié)構(gòu)。4.一種如權(quán)利要求2所述的掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)的伸縮方法，其特征在于：在截割機(jī)構(gòu)（1）與機(jī)架本體（14）之間安裝有兩根軌道伸縮油缸（3），軌道伸縮油缸（3）的一端通過銷軸與伸縮平臺（11）鉸接，軌道伸縮油缸（3）的另一端通過銷軸與機(jī)架本體（14）鉸接，通過軌道伸縮油缸（3）的伸縮運(yùn)動使得伸縮平臺（11）在機(jī)架本體（14）的兩個滑槽（15）內(nèi)前后滑移，實(shí)現(xiàn)整個截割機(jī)構(gòu)（1）相對于機(jī)架（2）的前后移動，當(dāng)軌道伸縮油缸（3）伸長時，軌道伸縮油缸（3）活塞桿推動伸縮平臺（11）在滑槽（15）內(nèi)向前移動進(jìn)而帶動截割頭（4）進(jìn)行掏槽動作或截割臂大幅度上下、左右擺動截割；當(dāng)軌道伸縮油缸（3）縮短時，軌道伸縮油缸（3）拉動伸縮平臺（11）收回使得截割頭（4）不進(jìn)行截割作業(yè)。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)整體伸縮結(jié)構(gòu)及伸縮方法。包括截割機(jī)構(gòu)和機(jī)架，機(jī)架包括機(jī)架本體，機(jī)架本體前端左右對稱位置焊接有兩組滑槽，滑槽內(nèi)部安裝有下部導(dǎo)向板與上部導(dǎo)向板，機(jī)架本體兩側(cè)的滑槽之間設(shè)置有伸縮平臺，機(jī)架本體后端設(shè)置有油缸座，油缸座與伸縮平臺之間設(shè)置伸縮油缸，伸縮平臺上通過回轉(zhuǎn)軸承安裝回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)兩側(cè)與伸縮平臺之間設(shè)置回轉(zhuǎn)油缸，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過銷軸與截割電機(jī)鉸接，截割電機(jī)通過螺栓與連接筒的一端固定，連接筒的另一端與減速器連接，減速器通過螺栓與懸臂段連接，懸臂段與截割頭連接。本發(fā)明相較于原先的懸臂段伸縮方式可靠性高，且可應(yīng)用于半煤巖及巖巷。且可應(yīng)用于半煤巖及巖巷。且可應(yīng)用于半煤巖及巖巷。

技術(shù)研發(fā)人員：岳曉虎 張鑫 王帥 王傳武 王學(xué)成 張杰 吳晉軍 劉子靖 王瑤 郎艷 馬昭 田野 趙肖敏 董良 王本林

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西天地煤機(jī)裝備有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.01.25

技術(shù)公布日：2022/7/29