一種自行走式氣動開槽裝置的制作方法

本發明涉及煤礦井下開槽技術領域，特別涉及一種自行走式氣動開槽裝置。

背景技術：

現階段煤礦井下的地表排水通道大多都是通過人工進行開采和挖掘，這樣會造成浪費人力、工作效率低下、開采寬度不均勻等問題。同時煤礦井道內有很多的高壓氣體管道，通常情況下會將管道內的氣體直接排放到巷道中，造成大量的能源浪費，增加了企業成本。

技術實現要素：

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種自行走式氣動開槽裝置，所述自行走式氣動開槽裝置包括：車身、安裝在車身上的進氣口、凈化裝置、儲氣裝置、懸臂和控制裝置，以及安裝在車身下方且能夠帶動車身行走的行走部，懸臂連接有截割部；

進氣口通過管道與巷道內的高壓氣體管道相連，且進氣口還與凈化裝置相連，凈化裝置的出口分別與儲氣裝置以及懸臂的驅動裝置相連；懸臂的一端安裝在車身上，另一端與截割部相連；儲氣裝置分別與行走部和截割部連接，控制裝置能夠分別控制所述驅動裝置、行走部和截割部運行。

所述凈化裝置包括過濾器、冷卻器、油水分離器和干燥器；

所述進氣口的一端與所述高壓氣體管道連通，另一端與過濾器的入口連通，過濾器的出口與冷卻器的入口連通，冷卻器的出口與油水分離器的入口連通，油水分離器的出口與干燥器的入口連通，干燥器的出口分別與所述儲氣裝置以及所述懸臂的驅動裝置相連。

所述儲氣裝置包括兩個儲氣罐，分別為第一儲氣罐和第二儲氣罐；

第一儲氣罐和第二儲氣罐均與所述凈化裝置的出口相連，第一儲氣罐與所述行走部的氣馬達連接，第二儲氣罐與所述截割部的氣馬達連接。

所述懸臂包括動臂、擺桿和回轉桿；

動臂的一端鉸接在所述車身上，另一端與擺桿的一端鉸接，擺桿的另一端與回轉桿的一端鉸接，回轉桿的另一端與所述截割部連接；

懸臂的驅動裝置能夠分別帶動動臂圍繞所述車身旋轉，擺桿圍繞動臂旋轉以及回轉桿圍繞擺桿旋轉。

所述懸臂的驅動裝置包括三個氣缸、分別為第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸；

三個氣缸的供氣通道均與所述凈化裝置的出口連接；第一氣缸的一端鉸接在所述車身上，另一端與所述動臂鉸接；第二氣缸的一端與所述動臂鉸接，另一端與所述擺桿鉸接；第三氣缸的一端與所述擺桿鉸接，另一端與所述回轉桿鉸接。

所述動臂包括兩個側板和連接兩個側板的中間板，兩個側板和中間板形成一個凹槽，所述第一氣缸的另一端以及所述第二氣缸的一端均鉸接在所述凹槽內；

所述擺桿包括兩個側板和連接兩個側板的中間板，兩個側板和中間板形成一個通槽，所述第二氣缸的另一端鉸接在所述通槽內，所述第三氣缸的一端鉸接在所述通槽內，另一端穿過所述通槽與所述回轉桿鉸接。

所述回轉桿包括第一連接部和第二連接部；

第一連接部和第二連接部互相垂直，且第一連接部和第二連接部之間設有加強板；

所述第三氣缸的另一端與第一連接部鉸接；第二連接部設有安裝槽，所述截割部安裝在所述安裝槽內。

所述第二連接部上設有第一連接耳和第二連接耳，第一連接耳和第二連接耳形成所述安裝槽，所述截割部的截齒位于第一連接耳和第二連接耳形成的安裝槽內，所述截割部的氣馬達的輸出軸依次穿過第一連接耳、截齒和第二連接耳。

所述行走部為履帶式行走機構，所述儲氣裝置與履帶式行走機構的氣馬達連接，氣馬達帶動履帶轉動。

所述控制裝置包括閥組箱和手柄搖桿，閥組箱內包括換向閥，手柄搖桿與換向閥連接，手柄搖桿帶動換向閥換向進而分別控制截割部的氣馬達、行走部的氣馬達以及懸臂的驅動裝置運行。

本發明中的自行走式氣動開槽裝置，以煤礦井下井道內排放的高壓氣體為動力源，利用氣壓傳動系統合理有效的利用剩余資源，同時以機械設備代替人工開采井道地表的水槽，使開采出的水槽寬度均勻，更加符合要求，達到更好的使用效果，延長水槽的使用周期；同時避免了人工開采耗時耗力等弊端，提高了工作效率；懸臂的設計，可以很好地使截齒工作面靈活移動，不需要反復調整車身與巷道墻壁的距離，對于井下巷道墻壁間寬度變化的井道也具有很好的適應性，即使更換井道也能夠及時準確的完成工作，通用性很好；由于采用履帶式獨立行走裝置，該氣動開槽裝置可自行移動，不必靠牽引車提供動力牽引，也不用占用巷道內的鐵軌，在開采水槽的同時并不影響其他工作的正常進行，大大縮短了工期，提高了工作效率，節省了企業成本。

附圖說明

圖1是本發明提供的自行走式氣動開槽裝置的結構示意圖；

圖2是本發明提供的懸臂5與截割部8的結構示意圖。

其中，

1車身；2進氣口；3凈化裝置；4儲氣裝置；5懸臂；6控制裝置；7行走部；8截割部；9過濾器；10冷卻器；11油水分離器；12干燥器；13第一儲氣罐；14第二儲氣罐；15行走部的氣馬達；16截割部的氣馬達；17動臂；18擺桿；19回轉桿；20第一氣缸；21第二氣缸；22第三氣缸；23動臂的側板；24動臂的中間板；25凹槽；26擺桿的側板；27擺桿的中間板；28通槽；29第一連接部；30第二連接部；31加強板；32安裝槽；33第一連接耳；34第二連接耳；35截齒；36閥組箱；37手柄搖桿；38履帶。

具體實施方式

為了解決現有技術存在的問題，如圖1和圖2所示，本發明提供了一種自行走式氣動開槽裝置，該自行走式氣動開槽裝置包括：車身1、安裝在車身1上的進氣口2、凈化裝置3、儲氣裝置4、懸臂5和控制裝置6，以及安裝在車身1下方且能夠帶動車身1行走的行走部7，懸臂5連接有截割部8；

進氣口2通過管道與巷道內的高壓氣體管道相連，且進氣口2還與凈化裝置3相連，凈化裝置3的出口分別與儲氣裝置4以及懸臂5的驅動裝置相連；懸臂5的一端安裝在車身1上，另一端與截割部8相連；儲氣裝置4分別與行走部7和截割部8連接，控制裝置6能夠分別控制所述驅動裝置、行走部7和截割部8運行。

本發明中的自行走式氣動開槽裝置通過進氣口2與巷道內的高壓氣體管道連通，將煤礦井道內排放的高壓氣體作為動力源，高壓氣體通過凈化裝置3進行凈化，得到適合使用的高壓氣體后，將一部分高壓氣體存儲到儲氣裝置4中，位于儲氣裝置4中的高壓氣體用于供給行走部7和截割部8，為行走部7和截割部8的運行提供動力，另一部分高壓氣體供給懸臂5的驅動裝置，使驅動裝置帶動懸臂5運行，使懸臂5上的截割部8在所需的位置進行開槽。

在本發明中，如圖1所示，凈化裝置3包括過濾器9、冷卻器10、油水分離器11和干燥器12；

進氣口2的一端通過管道與高壓氣體管道連通，另一端通過管道與過濾器9的入口連通，過濾器9的出口通過管道與冷卻器10的入口連通，冷卻器10的出口通過管道與油水分離器11的入口連通，油水分離器11的出口通過接頭與干燥器12的入口連通，干燥器12的出口分別與儲氣裝置4以及懸臂5的驅動裝置相連。

巷道內的高壓氣體通過進氣口2進入過濾器9內，過濾器9對高壓氣體進行過濾，以減少其體內的雜志含量；經過過濾后的高壓氣體進入冷卻器10內，冷卻器10對高壓氣體進行降溫冷卻，使氣體化的水、油凝結出來；經過冷卻后的高壓氣體進入油水分離器11內，油水分離器11用以分離并排除降溫冷卻凝結的水滴、油滴、雜質等；經過油水分離器11的高壓氣體進入干燥器12，干燥器12用來干燥高壓氣體，如此完成對高壓氣體的凈化過程。

經過凈化后的一部分高壓氣體進入儲氣裝置4，在本發明中，儲氣裝置4包括兩個儲氣罐，分別為第一儲氣罐13和第二儲氣罐14；

第一儲氣罐13和第二儲氣罐14均與凈化裝置3的干燥器12的出口相連，第一儲氣罐13與行走部7的氣馬達15通過管路連接，第二儲氣罐14與截割部8的氣馬達16通過管路連接。

進入儲氣裝置4的高壓氣體分別存儲在第一儲氣罐13和第二儲氣罐14內，第一儲氣罐13內的高壓氣體用于為行走部7的氣馬達15提供動力，第二儲氣罐14內的高壓氣體用于為截割部8的氣馬達提供動力。

在本發明中，如圖1和圖2所示，懸臂5包括動臂17、擺桿18和回轉桿19；

動臂17的一端鉸接在車身1上，另一端與擺桿18的一端鉸接，擺桿18的另一端與回轉桿19的一端鉸接，回轉桿19的另一端與截割部8連接；

懸臂5的驅動裝置能夠分別帶動動臂17圍繞車身1旋轉，擺桿18圍繞動臂17旋轉以及回轉桿19圍繞擺桿18旋轉。

懸臂5的驅動裝置包括三個氣缸、分別為第一氣缸20、第二氣缸21和第三氣缸22；

三個氣缸的供氣通道均與干燥器12的出口連接，經過凈化后的另一部分高壓氣體分別供給給三個氣缸，為三個氣缸的伸縮提供動力；第一氣缸20的一端鉸接在車身1上，另一端與動臂17鉸接；第二氣缸21的一端與動臂17鉸接，另一端與擺桿18鉸接；第三氣缸22的一端與擺桿18鉸接，另一端與回轉桿19鉸接。

具體地，在本發明中，如圖1和圖2所示，動臂17包括兩個側板23和連接兩個側板23的中間板24，兩個側板23和中間板24形成一個凹槽25，第一氣缸20的另一端以及第二氣缸21的一端均鉸接在凹槽25內；

擺桿18包括兩個側板26和連接兩個側板26的中間板27，兩個側板26和中間板27形成一個通槽28，第二氣缸21的另一端鉸接在通槽28內，第三氣缸22的一端鉸接在通槽28內，另一端穿過通槽28與回轉桿19鉸接。

回轉桿19包括第一連接部29和第二連接部30；

第一連接部29和第二連接部30互相垂直，且第一連接部29和第二連接部30之間設有加強板31；

第三氣缸22的另一端與第一連接部29鉸接；第二連接部30設有安裝槽32，截割部8安裝在安裝槽32內。

第二連接部30上設有第一連接耳33和第二連接耳34，第一連接耳33和第二連接耳34形成安裝槽32，截割部8的截齒35位于第一連接耳33和第二連接耳34形成的安裝槽32內，截割部8的氣馬達16的輸出軸依次穿過第一連接耳33、截齒35和第二連接耳34。

如此設計，能夠使第一氣缸20帶動動臂17圍繞車身1旋轉，使第二氣缸21帶動擺桿18圍繞動臂17旋轉，使第三氣缸22帶動回轉桿19圍繞擺桿18旋轉，通過三個氣缸的協同運動，可以使截割部8運動到需要截割的地面的正上方，在截割部8的氣馬達16的帶動下，使截齒35對需要截割的地面進行截割，同時，控制行走部7進行行走，即可實現開槽的目的。

在本發明中，行走部7可以為履帶式行走機構，儲氣裝置4的第一儲氣罐13與履帶式行走機構的氣馬達15連接，氣馬達15帶動履帶38轉動。

本發明中的控制裝置6包括閥組箱36和手柄搖桿37，閥組箱36內包括換向閥，手柄搖桿37與換向閥連接，手柄搖桿37帶動換向閥換向進而分別控制截割部8的氣馬達16、行走部7的氣馬達15以及懸臂5的驅動裝置的三個氣缸工作。本發明中還可以在閥組箱36內設置壓力表，壓力表用來檢測氣壓系統中壓力值。

該自行走式氣動開槽裝置的工作原理如下：煤礦井道的高壓氣體通過進氣口2為開槽裝置提供動力源，高壓氣體通過進氣口2進入后依次經過過濾器9、冷卻器10、油水分離器11和干燥器12對高壓氣體依次進行過濾、冷卻、分離、干燥得到適合使用的高壓氣體。其中一部分高壓氣體分別存儲到第一儲氣罐13和第二儲氣罐14中，第一儲氣罐13將通過管路與行走部7的氣馬達15相連為其提供動力，第二儲氣罐14通過管路與截割部8的氣馬達16相連為其提供動力；另一部分高壓氣體將直接與第一氣缸20、第二氣缸21、第三氣缸22的供氣管路相連。行走部7的氣馬達15、截割部8的氣馬達16和懸臂5的驅動裝置的氣缸是否工作都由閥組箱36內的閥進行控制，而閥組箱36內的閥又由手柄搖桿37來手動控制，故操控手柄搖桿37便可控制整體設備的各個執行機構。當設備工作前，懸臂5整體處于回縮狀態，需要工作時首先第一氣缸20伸出使動臂17抬起，然后控制第二氣缸21伸出使擺桿18圍繞動臂17旋轉到適當的位置，使截割部8移動到需要截割地面的正上方，再控制第三氣缸22使回轉桿19圍繞擺桿18旋轉，使截割部8垂直于地面，控制截割部8的氣馬達16工作使截齒35進行旋轉，控制第一氣缸20縮回使懸臂5整體下移對地面進行截割開槽，待截齒35的一半沒入地面后停止第一氣缸20的伸縮運動并鎖死三個氣缸，然后打開控制行走部7工作的閥使履帶38轉動帶動整體車身1向前移動達到持續開槽目的。

本發明中的自行走式氣動開槽裝置，以煤礦井下井道內排放的高壓氣體為動力源，利用氣壓傳動系統合理有效的利用剩余資源，同時以機械設備代替人工開采井道地表的水槽，使開采出的水槽寬度均勻，更加符合要求，達到更好的使用效果，延長水槽的使用周期；同時避免了人工開采耗時耗力等弊端，提高了工作效率；懸臂5的設計，可以很好地使截齒35工作面靈活移動，不需要反復調整車身1與巷道墻壁的距離，對于井下巷道墻壁間寬度變化的井道也具有很好的適應性，即使更換井道也能夠及時準確的完成工作，通用性很好；由于采用履帶式獨立行走裝置，該氣動開槽裝置可自行移動，不必靠牽引車提供動力牽引，也不用占用巷道內的鐵軌，在開采水槽的同時并不影響其他工作的正常進行，大大縮短了工期，提高了工作效率，節省了企業成本。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。