專利名稱：螺旋裝煤機式井下儲煤裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明“螺旋裝煤機式井下儲煤裝置”屬于礦業(yè)和機械領域，涉及一種煤礦井下巷道工程技術，對煤礦井下煤炭進行存儲和對井下煤炭運輸系統(tǒng)緩沖的機械裝置。
背景技術：
在礦業(yè)工程生產中，為了緩沖煤炭運輸過程中發(fā)生故障而產生的影響，提高運輸的可靠性，有效地保證采掘工作面的連續(xù)生產，并且提高運輸設備的利用率和工作效率，需要在井下設置煤倉，目前國內均采用立式煤倉，立式煤倉在結構上需要高度差，給近水平煤層的巷道布置帶來工程量加大的困難，同時不便于煤和矸石的分裝分運，國外有使用在巷道內水平儲煤裝置的例子，但多為箱式結構，單位容量的設備噸位較大，造價高，設備維修量大，運行成本高。
發(fā)明內容
本發(fā)明的 目的在于克服現有技術的缺點，提供一種適用于地下礦業(yè)工程為運輸系統(tǒng)緩沖服務的儲煤裝置，安裝在煤礦井下水平巷道內，不僅解決近水平煤層立倉布置中巖巷工程量大的問題，而且具有設備簡單，可靠，搬運方便，煤倉容量增大時造價增長幅度很小，從而滿足大容量煤倉的高適應性和經濟性要求。
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現目的的，一種安裝在煤礦井下水平巷道內的儲煤裝置，它由裝煤機、裝煤機驅動機構、裝煤機軌道、裝煤機牽引機構、倉上軌道、卸煤犁機構、卸煤犁牽引機構、平倉皮帶、刮板運輸機、護煤板和液壓泵站組成。
具體構造裝煤機安裝在機座上，裝煤機驅動機構安裝在機座上，機座通過滑靴騎在裝煤機軌道上，裝煤機軌道沿巷道長度方向布置，通過軌道座和地錨螺栓固定在巷道地板上，裝煤機牽引機構布置在巷道縱向的兩側，倉上軌道在巷道的上部，與裝煤機軌道平行，安裝在倉上軌道橫梁上，倉上軌道橫梁安裝在支撐架上，支撐架用錨桿固定在巷道壁上，卸煤犁機構通過其行走輪與倉上軌道接觸，可沿倉上軌道運行，卸煤犁牽引機構安裝在巷道的地板，側壁和頂板上，平倉皮帶安裝在倉上軌道橫梁上，與軌道平行，刮板運輸機安裝在裝煤機構的螺旋滾筒輸出端一側，平行于裝煤機構軌道布置，護板用鉸鏈安裝在軌道橫梁下方，液壓泵站安裝在機座上。
所述裝煤機是由通過軸承、中心軸固定在機座上的螺旋滾筒、弧形擋煤板、液壓缸和清煤器組成。
所述螺旋滾筒的螺旋線可以是數條(1、2、3、4條)，螺旋滾筒是空心的，與中心軸的連接為法蘭配合軸孔加軸肩連接。
所述弧形擋煤板由固定弧形擋煤板和活動弧形擋煤板組成，固定弧形擋煤板與機座固定，活動弧形擋煤板沿固定弧形擋煤板上的弧形軌道做弧線上下運動。弧形軌道的弧線中心為螺旋滾筒的中心，液壓缸為雙作用液壓缸，兩端分別與固定弧形擋煤板和活動弧形擋煤板相鉸鏈連接。
所述清煤器與機座固定，由鋼板和型鋼組成，鋼板與裝煤機軌道成12°-65°角度，并成彈性接觸狀態(tài)。
所述滑靴是由滑靴板和立軸組成，滑靴板開有與裝煤機軌道上橫面等寬的縱向槽，槽的兩端有坡口，立軸與滑靴板垂直固定連接，立軸與機座活動連接，立軸通過機座上相應的配合孔可繞機座轉動。
所述裝煤機牽引機構由牽引防爆電機、主動驅動牽引裝置和被動牽引裝置組成，牽引防爆電機和主動驅動牽引裝置布置在巷道縱向的一側，被動驅動牽引裝置布置在巷道縱向的另一側，分別用高強度圓環(huán)鏈與裝煤機的機座相連接，開動牽引防爆電機，可牽引裝煤機沿裝煤機軌道作前后運動，并形成閉環(huán)系統(tǒng)。
所述卸煤犁機構是由框架、卸煤犁架門、推桿，托板、卸煤犁防爆電機、減速器、聯軸器、傳動帶、傳動帶張緊裝置、絲桿、絲母、行走輪裝置和牽引架組成。
所述卸煤犁架門由兩扇相對稱的門型結構和行程開關組成，兩扇門分別與框架鉸鏈連接，卸煤犁防爆電機通過傳動帶、減速器、聯軸器驅動絲桿轉動，使與絲母連在一起的托板作絲桿的軸向運動，從而在卸煤犁防爆電機作正反轉時，經推桿拉動或推動卸煤犁架門開或關，卸煤犁架門處于開的位置時，兩扇門平行，卸煤犁架門處于關的位置時，兩扇門接觸，夾成20°-75°角度，門的下部安裝有可更換的橡膠板。
所述推桿由鋼板和型鋼組成，數量為兩個，各自兩端分別用鉸鏈與卸煤犁架門和托板相連接。
所述托板由鋼板和型鋼組成，成翼型，中端與絲母連接，兩翼對稱分別與兩個推桿用鉸鏈相連接。
所述牽引架為兩個，分別布置在框架的兩端，結構采用螺栓式拉線張緊器，螺栓式拉線張緊器的一端用鉸鏈與框架相連接，另一端用鋼絲繩夾頭與卸煤犁牽引機構的鋼絲繩相連接。
所述卸煤犁牽引機構有天滑輪、地滑輪、鋼絲繩和滑輪固定件組成，鋼絲繩的主動端與裝煤機的機座相連接，被動端與卸煤犁機構的牽引架相連接，形成閉環(huán)系統(tǒng)，使裝煤機與卸煤犁機構同向互動，閉環(huán)系統(tǒng)中插入安裝有鋼絲繩斷繩保護器。
所述護煤板由鋼板和型鋼組成，一側由兩個鉸鏈與倉上軌道橫梁相連接，另一側用鉸鏈與螺栓式拉線張緊器相連接，螺栓式拉線張緊器的另一端也用鉸鏈與倉上軌道橫梁相連接，使護煤板可調整角度。
所述平倉皮帶、刮板運輸機、液壓泵站、防爆電機、天滑輪、地滑輪、鋼絲繩和鋼絲繩斷繩保護器是現有技術，可按照要求選購。
本發(fā)明由于將巷道技術和機械技術結合在一起，合理地設計了螺旋裝煤機和卸煤犁以及其它裝置，實現了井下煤炭的合理存儲，有效地解決了運輸系統(tǒng)中的緩沖問題，從而使巷道工程全部在煤巷內進行，避免了巨大的巖巷工程量，與現有的立式煤倉儲緩方式相比，具有施工成本低，經濟效率高，設備安全可靠的優(yōu)點，從而滿足井下煤炭生產的需要。
下面將通過實施例，結合附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1是本發(fā)明的橫斷面結構圖；圖2是本發(fā)明的縱斷面結構3是本發(fā)明的裝煤機結構4是本發(fā)明的卸煤犁結構5是圖4的俯視圖具體實施方式
如圖1、2、3、4、5所示，一種螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，它由安裝在機座1上的裝煤機2、安裝在機座1上的裝煤機驅動機構3、通過滑靴4騎在裝煤機軌道5上的機座1、通過軌道座6和地錨螺栓7固定在巷道9地板上，沿巷道9長度方向布置的裝煤機軌道5、布置在巷道9縱向兩側的裝煤機牽引機構10、在巷道9上部，與裝煤機軌道5平行，安裝在倉上軌道橫梁11上的倉上軌道12、安裝在支撐架13上的倉上軌道橫梁11、用錨桿14固定在巷道9壁上的支撐架13、通過其行走輪與倉上軌道12接觸，可沿倉上軌道12運行的卸煤犁機構15、安裝在巷道9的地板，側壁和頂板上的卸煤犁牽引機構16、安裝在倉上軌道橫梁11上，與倉上軌道12平行的平倉皮帶17、安裝在裝煤機的螺旋滾筒8的輸出端一側，平行于裝煤機軌道5布置的刮板運輸機18、用鉸鏈安裝在倉上軌道橫梁11下方的護煤板19、安裝在機座1上的液壓泵站20以及電子控制系統(tǒng)組成。
參看圖3，所述的裝煤機2是由通過軸承21、中心軸22固定在機座1上的螺旋滾筒8、弧形擋煤板23、液壓缸24和清煤器25組成。
所述螺旋滾筒8的螺旋線是2條(根據需要還可以是1、3、4條)，螺旋滾筒8是空心的，與中心軸22的連接為法蘭配合軸孔加軸肩連接。
參看圖3，所述弧形擋煤板23由固定弧形擋煤板26和活動弧形擋煤板27組成，固定弧形擋煤板26與機座1固定，活動弧形擋煤板27沿固定弧形擋煤板26上的弧形軌道做弧線上下運動?；⌒诬壍赖幕【€中心為螺旋滾筒8的中心，液壓缸24為雙作用液壓缸，兩端分別與固定弧形擋煤板26和活動弧形擋煤板27相鉸鏈連接。
參看圖3，所述清煤器25與機座1固定，由鋼板和型鋼組成，鋼板與裝煤機軌道5成12°-65°角度，并成彈性接觸狀態(tài)。
參看圖1、圖3，所述滑靴4是由滑靴板28和立軸29組成，滑靴板29開有與裝煤機軌道5上橫面等寬的縱向槽，槽的兩端有坡口，立軸29與滑靴板28垂直固定連接，立軸29與機座1活動連接，立軸29通過機座1上相應的配合孔可繞機座1轉動。
參看圖2，所述裝煤機牽引機構10由牽引防爆電機、主動驅動牽引裝置30和被動牽引裝置31組成，牽引防爆電機和主動驅動牽引裝置30布置在巷道9縱向的一側，被動驅動牽引裝置31布置在巷道9縱向的另一側，分別用高強度圓環(huán)鏈與裝煤機的機座1相連接，開動牽引防爆電機，可牽引裝煤機2沿裝煤機軌道5作前后運動，并形成閉環(huán)系統(tǒng)。
參看圖4、圖5，所述卸煤犁機構15是由框架32、卸煤犁架門33、推桿34，托板35、卸煤犁防爆電機36、減速器37、聯軸器42、傳動帶43、傳動帶張緊裝置44、絲桿38、絲母39、行走輪裝置40和牽引架41組成。
參看圖4、圖5，所述卸煤犁架門33由兩扇相對稱的門型結構和行程開關45組成，兩扇門分別與框架32鉸鏈連接，卸煤犁防爆電機36通過傳動帶43、減速器37、聯軸器42驅動絲桿38轉動，使與絲母39連在一起的托板35作絲桿38的軸向運動，從而在卸煤犁防爆電機36作正反轉時，經推桿34拉動或推動卸煤犁架門33開或關，卸煤犁架門33處于開的位置時，兩扇門平行，卸煤犁架門33處于關的位置時，兩扇門接觸，夾成20°-75°角度，門的下部安裝有可更換的橡膠板46。
參看圖4、圖5，所述推桿34由鋼板和型鋼組成，數量為兩個，各自兩端分別用鉸鏈與卸煤犁架門33和托板35相連接。
參看圖4、圖5，所述托板35由鋼板和型鋼組成，成翼型，中端與絲母39連接，兩翼對稱分別與兩個推桿34用鉸鏈相連接。
參看圖2、圖5，所述牽引架41為兩個，分別布置在框架32的兩端，結構采用螺栓式拉線張緊器，螺栓式拉線張緊器的一端用鉸鏈與框架32相連接，另一端用鋼絲繩夾頭與卸煤犁牽引機構10的鋼絲繩47相連接。
參看圖2，所述卸煤犁牽引機構16有天滑輪48、地滑輪49、鋼絲繩47和滑輪固定件組成，鋼絲繩47的主動端與裝煤機2的機座1相連接，被動端與卸煤犁機構15的牽引架41相連接，形成閉環(huán)系統(tǒng)，使裝煤機2與卸煤犁機構15同向互動，閉環(huán)系統(tǒng)中插入安裝有鋼絲繩斷繩保護器50。
參看圖1，所述護煤板19由鋼板和型鋼組成，一側由兩個鉸鏈與倉上軌道橫梁11相連接，另一側用鉸鏈與螺栓式拉線張緊器51相連接，螺栓式拉線張緊器51的另一端也用鉸鏈與倉上軌道橫梁11相連接，使護煤板19可調整角度。
所述的裝煤機2和卸煤機構15的運行及牽引是通過電氣控制系統(tǒng)施行。
本發(fā)明的工作過程如下當運輸系統(tǒng)一切正常時，電氣控制系統(tǒng)給卸煤犁防爆電機36發(fā)出指令，使卸煤犁架門33處于開的狀態(tài)，同時開動平倉皮帶17，采掘工作面產出的煤，經輸入皮帶53進入平倉皮帶17，穿過卸煤犁機構15，由平倉皮帶17轉載到輸出皮帶52上，經運輸系統(tǒng)出井；當運輸系統(tǒng)出現問題，需要煤進入儲煤裝置時，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使液壓泵站20運轉，壓力液體進入液壓缸24，驅動活動弧形擋煤板27上提，與巷道9地板脫離接觸，然后電氣控制系統(tǒng)給卸煤犁防爆電機36發(fā)出指令，使卸煤犁架門33處于關的狀態(tài)，同時開動平倉皮帶17，采掘工作面產出的煤，經輸入皮帶53進入平倉皮帶17，碰到關閉的卸煤犁架門33，由于這時卸煤犁架門33迎來煤方向成楔形，所以將來煤分成兩部分，分別從平倉皮帶17兩側落下，落到巷道9地板上，同時電氣控制系統(tǒng)根據落煤的情況，隨時給裝煤機牽引機構10發(fā)出指令，使裝煤機2沿裝煤機軌道5移動，以便給落煤留出空間，同時裝煤機2通過與其連接的卸煤犁牽引機構10的鋼絲繩47拉動卸煤犁機構15沿倉上軌道12運行，以便不斷改變卸煤點，使卸在巷道9地板上的煤分布合理，當運輸系統(tǒng)問題解決，系統(tǒng)恢復正常后，電氣控制系統(tǒng)給卸煤犁防爆電機36發(fā)出指令，使卸煤犁架門33處于開的狀態(tài)，同時開動平倉皮帶17，采掘工作面產出的煤，經輸入皮帶53進入平倉皮帶17，穿過卸煤犁機構15，由平倉皮帶17轉載到輸出皮帶52上，經運輸系統(tǒng)出井；當來煤停止且儲煤裝置又不出煤時，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，全部停機；當儲煤裝置的后續(xù)運輸系統(tǒng)有剩余運輸能力需要儲煤裝置出煤時，電氣控制系統(tǒng)發(fā)出指令，使液壓泵站20運轉，壓力液體進入液壓缸24，驅動活動弧形擋煤板27下落，與巷道9地板接觸，然后將裝煤機驅動機構3、刮板運輸機18和裝煤機牽引機構10都開動起來，隨裝煤機2的螺旋滾筒8的轉動和裝煤機2沿裝煤機軌道5的行進，配之弧形擋煤板23的刮擋作用，巷道9地板上的煤，從螺旋滾筒8轉運到刮板運輸機18上，再經刮板運輸機18轉載到輸出皮帶52上，經運輸系統(tǒng)出井；由此實現井下煤炭的合理存儲，有效地解決運輸系統(tǒng)中的緩沖問題。
權利要求
1.一種螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于它由安裝在機座(1)上的裝煤機(2)、安裝在機座(1)上的裝煤機驅動機構(3)、通過滑靴(4)騎在裝煤機軌道(5)上的機座(1)、通過軌道座(6)和地錨螺栓(7)固定在巷道(9)地板上，沿巷道(9)長度方向布置的裝煤機軌道(5)、布置在巷道(9)縱向兩側的裝煤機牽引機構(10)、在巷道(9)上部，與裝煤機軌道(5)平行，安裝在倉上軌道橫梁(11)上的倉上軌道(12)、安裝在支撐架(13)上的倉上軌道橫梁(11)、用錨桿(14)固定在巷道(9)壁上的支撐架(13)、通過其行走輪與倉上軌道(12)接觸，可沿倉上軌道(12)運行的卸煤犁機構(15)、安裝在巷道(9)的地板，側壁和頂板上的卸煤犁牽引機構(16)、安裝在倉上軌道橫梁(11)上，與倉上軌道(12)平行的平倉皮帶(17)、安裝在裝煤機(2)的螺旋滾筒(8)的輸出端一側，平行于裝煤機軌道(5)布置的刮板運輸機(18)、用鉸鏈安裝在倉上軌道橫梁(11)下方的護煤板(19)、安裝在機座(1)上的液壓泵站(20)以及電氣控制系統(tǒng)組成。
2.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述的裝煤機(2)是由通過軸承(21)、中心軸(22)固定在機座(1)上的螺旋滾筒(8)、弧形擋煤板(23)、液壓缸(24)和清煤器(25)組成。
3.按照權利要求2所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述螺旋滾筒(8)的螺旋線可以是數條(1、2、3、4條)，螺旋滾筒(8)是空心的，與中心軸(22)的連接為法蘭配合軸孔加軸肩連接。
4.按照權利要求2所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述弧形擋煤板(23)由固定弧形擋煤板(26)和活動弧形擋煤板(27)組成，固定弧形擋煤板(26)與機座(1)固定，活動弧形擋煤板(27)沿固定弧形擋煤板(26)上的弧形軌道做弧線上下運動?；⌒诬壍赖幕【€中心為螺旋滾筒(8)的中心，液壓缸(24)為雙作用液壓缸，兩端分別與固定弧形擋煤板(26)和活動弧形擋煤板(27)相鉸鏈連接。
5.按照權利要求2所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述清煤器(25)與機座(1)固定，由鋼板和型鋼組成，鋼板與裝煤機軌道(5)成12°-65°角度，并成彈性接觸狀態(tài)。
6.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述滑靴(4)是由滑靴板(28)和立軸(29)組成，滑靴板(29)開有與裝煤機軌道(5)上橫面等寬的縱向槽，槽的兩端有坡口，立軸(29)與滑靴板(28)垂直固定連接，立軸(29)與機座(1)活動連接，立軸(29)通過機座(1)上相應的配合孔可繞機座(1)轉動。
7.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述裝煤機牽引機構(10)由牽引防爆電機、主動驅動牽引裝置(30)和被動牽引裝置(31)組成，牽引防爆電機和主動驅動牽引裝置(30)布置在巷道(9)縱向的一側，被動驅動牽引裝置(31)布置在巷道(9)縱向的另一側，分別用高強度圓環(huán)鏈與裝煤機的機座(1)相連接，開動牽引防爆電機，可牽引裝煤機(2)沿裝煤機軌道(5)作前后運動，并形成閉環(huán)系統(tǒng)。
8.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述卸煤犁機構(15)是由框架(32)、卸煤犁架門(33)、推桿(34)，托板(35)、卸煤犁防爆電機(36)、減速器(37)、聯軸器(42)、傳動帶(43)、傳動帶張緊裝置(44)、絲桿(38)、絲母(39)、行走輪裝置(40)和牽引架(41)組成。
9.按照權利要求8所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述卸煤犁架門(33)由兩扇相對稱的門型結構和行程開關(45)組成，兩扇門分別與框架(32)鉸鏈連接，卸煤犁防爆電機(36)通過傳動帶(43)、減速器(37)、聯軸器(42)驅動絲桿(38)轉動，使與絲母(39)連在一起的托板(35)作絲桿(38)的軸向運動，從而在卸煤犁防爆電機(36)作正反轉時，經推桿(34)拉動或推動卸煤犁架門(33)開或關，卸煤犁架門(33)處于開的位置時，兩扇門平行，卸煤犁架門(33)處于關的位置時，兩扇門接觸，夾成20°-75°角度，門的下部安裝有可更換的橡膠板(46)。
10.按照權利要求8所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述推桿(34)由鋼板和型鋼組成，數量為兩個，各自兩端分別用鉸鏈與卸煤犁架門(33)和托板(35)相連接。
11.按照權利要求8所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述托板(35)由鋼板和型鋼組成，成翼型，中端與絲母(39)連接，兩翼對稱分別與兩個推桿(34)用鉸鏈相連接。
12.按照權利要求8所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述牽引架(41)為兩個，分別布置在框架(32)的兩端，結構采用螺栓式拉線張緊器，螺栓式拉線張緊器的一端用鉸鏈與框架(32)相連接，另一端用鋼絲繩夾頭與卸煤犁牽引機構(10)的鋼絲繩(47)相連接。
13.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述卸煤犁牽引機構(16)有天滑輪(48)、地滑輪(49)、鋼絲繩(47)和滑輪固定件組成，鋼絲繩(47)的主動端與裝煤機(2)的機座(1)相連接，被動端與卸煤犁機構(15)的牽引架(41)相連接，形成閉環(huán)系統(tǒng)，使裝煤機(2)與卸煤犁機構(15)同向互動，閉環(huán)系統(tǒng)中插入安裝有鋼絲繩斷繩保護器(50)。
14.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述護煤板(19)由鋼板和型鋼組成，一側由兩個鉸鏈與倉上軌道橫梁(11)相連接，另一側用鉸鏈與螺栓式拉線張緊器(51)相連接，螺栓式拉線張緊器(51)的另一端也用鉸鏈與倉上軌道橫梁(11)相連接，使護煤板(19)可調整角度。
15.按照權利要求1所述的螺旋裝煤機式井下儲煤裝置，其特征在于所述的裝煤機(2)和卸煤機構(15)的運行及牽引是通過電氣控制系統(tǒng)施行。
全文摘要
螺旋裝煤機式井下儲煤裝置屬于礦業(yè)和機械領域，涉及一種煤礦井下巷道工程技術，對煤礦井下煤炭進行存儲和對井下煤炭運輸系統(tǒng)緩沖的機械裝置，目前國內均采用立式煤倉，立式煤倉在結構上需要高度差，給近水平煤層的巷道布置帶來巖巷工程量加大的困難，同時不便于煤和矸石的分裝分運，本發(fā)明提供一種適用于地下礦業(yè)工程為運輸系統(tǒng)緩沖服務的儲煤裝置，安裝在煤礦井下水平巷道內，不僅解決近水平煤層立倉布置中巖巷工程量大的問題，而且具有設備簡單，可靠，搬運方便，煤倉容量增大時造價增長幅度很小，從而滿足大容量煤倉的高適應性和經濟性要求。
文檔編號E21C35/20GK1676876SQ20051007035
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權日2005年4月30日
發(fā)明者王成壽, 劉志河 申請人:太原理工大學