專利名稱：液壓鏈條開槽機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦用液壓鏈條開槽裝置，具體為液壓鏈條開槽機(jī)，尤其可廣泛用于工程和礦山巖石硬度≤12Mpa、一次切割深度不大于450mm的各種軟硬巖切割和半煤巖巷的淺孔輔助開槽工作。
背景技術(shù)：
眾所周知，煤礦井下通風(fēng)密閉墻體的砌筑施工是通風(fēng)管理常規(guī)大量的基礎(chǔ)工作，是合理調(diào)控礦井及作業(yè)場所新鮮風(fēng)量的重要手段，也是防止煤塵、瓦斯爆炸及其它有害氣體對人員致命傷害的有效技術(shù)途徑。隨著我國對煤炭資源的需求量的不斷增長，煤炭開采量在快速提升，“以風(fēng)定產(chǎn)”的安全規(guī)程要求必然帶來通風(fēng)工程的加大。而國內(nèi)大多數(shù)煤礦巷道風(fēng)門安裝和巷道封閉的槽口開挖工作，通常采用人工掏槽或巖石電鉆、風(fēng)鎬輔助施工，這種人工作業(yè)方式不僅存在工人勞動強(qiáng)度大、作業(yè)時間長、工作效率低等問題，而且斷面成型質(zhì)量差、砌成的墻體易倒塌、密封性差且持久性弱，存在一定的安全隱患，而由此引發(fā)的瓦斯爆炸等一系列事故也屢見不鮮，不僅造成人員傷亡，而且給煤礦以及國家?guī)硪欢ǖ慕?jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的人工刨槽或巖石電鉆、風(fēng)鎬輔助施工在施工工序、質(zhì)量、精度和效率等方面存在的缺陷，而提供一種效率高、精度準(zhǔn)確且體積小的液壓鏈條開槽機(jī)。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的多功能鏈條開槽機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架末端設(shè)置操作手柄以及與操作手柄連接且?guī)в邪鈾C(jī)開關(guān)的控制扳機(jī)，控制扳機(jī)與液壓控制閥連接，液壓控制閥與機(jī)架內(nèi)且由液壓泵站驅(qū)動的液壓馬達(dá)連接；機(jī)架中部設(shè)置扶手，液壓馬達(dá)的輸出軸上裝有主動鏈輪，機(jī)架前部裝有與主動鏈輪位于同一水平面的鋸板，鋸板是三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，鋸板前端的上下表層之間設(shè)置支撐軸，支撐軸上裝有從動鏈輪，周圈設(shè)置切割頭的鋸鏈以鋸板為支撐嵌套在鋸板兩端的主動鏈輪和從動鏈輪上；鋸板上設(shè)置通過導(dǎo)流槽互相連通的進(jìn)水口和出水口，鋸板下方設(shè)置與進(jìn)水口相通的進(jìn)水管。本發(fā)明所述的鋸板是由上表層、中間層、下表層通過鉚接與焊接的方式而構(gòu)成，鋸板前端的上下表層稍長于中間層，其超出的長度取決于從動鏈輪的大小。本發(fā)明所述的鋸板上設(shè)置進(jìn)水口和出水口，具備一定壓力的清潔水由進(jìn)水口進(jìn)入，然后通過鋸板上的導(dǎo)流槽后經(jīng)出水口流出，流出時被高速旋轉(zhuǎn)的鋸鏈轉(zhuǎn)變成霧狀水而噴射到切割物體和鋸鏈上，從而達(dá)到因主機(jī)長時間運(yùn)行導(dǎo)致各種機(jī)械配件發(fā)熱，影響正常使用壽命的目的，同時也消除了鋸鏈高速旋轉(zhuǎn)與被切割物體摩擦產(chǎn)生的火花與外界不安全因素相遇而引起或造成的安全施工隱患和事故危害，并對工作產(chǎn)生的粉塵環(huán)境污染起到降塵作用，達(dá)到了煤礦井下設(shè)備的防爆、防塵的使用要求。本發(fā)明采用在鋸板上設(shè)置兩個進(jìn)水口和六個出水口，在鋸板下方相應(yīng)的設(shè)置兩根進(jìn)水管。本發(fā)明所述的切割頭通過激光焊接工藝焊接在鋸鏈周圈，可為金剛石或硬質(zhì)合金，根據(jù)被切割物體材料的不同可選用不同的切割頭。
采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計，將液壓馬達(dá)與液壓泵站連接，冷卻水源與進(jìn)水管連接，然后啟動液壓泵站，打開冷卻水源開關(guān)，液壓泵站在電機(jī)的帶動下驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，從而與液壓馬達(dá)通過主動鏈輪和從動鏈輪連接的鋸鏈和鋸板做高速線形運(yùn)動，實現(xiàn)對煤巖體的切割，同時冷卻水通過進(jìn)水口引入鋸板內(nèi)的導(dǎo)流槽內(nèi)，然后經(jīng)出水口流出，流出時被高速旋轉(zhuǎn)的鋸鏈轉(zhuǎn)變成霧狀水而噴射到切割物體和鋸鏈上，解決了鋸鏈高速旋轉(zhuǎn)與被切割物體摩擦產(chǎn)生火花、升溫和揚(yáng)塵的問題。本發(fā)明考慮到將開槽機(jī)扶起時重心靠近人體，省力又便于操控，符合人體工況學(xué)，所以將開槽機(jī)總體結(jié)構(gòu)布置成前后順序，即左右窄、前后長的形狀，形成薄片狀布局，單人或雙人都可方便操作。本發(fā)明所述的鋸鏈與鋸板以中間成直線型，兩端采用圓形過渡的結(jié)構(gòu)方式，在不增加結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，增大切割深度。
本發(fā)明所述的機(jī)架的前下方設(shè)置與機(jī)架活動連接的輔助支架，輔助支架可繞機(jī)架轉(zhuǎn)動。本發(fā)明考慮到井下操作人員是在站立狀態(tài)下操作設(shè)備，而且設(shè)備置于胸前位置時，向下施力比較困難，而輔助支架的作用是將開槽機(jī)向前的運(yùn)動和力量轉(zhuǎn)換成鋸鏈向下的運(yùn)動和切割力，使得切割時只需向前推進(jìn)便可實現(xiàn)兩個方向的移動和運(yùn)動，其機(jī)械力量轉(zhuǎn)化比為4∶1。此種結(jié)構(gòu)是機(jī)械領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的。
本發(fā)明所述的機(jī)架和鋸板上分別設(shè)置防護(hù)罩，防止主動鏈輪和鋸鏈的意外故障對操作者造成人身傷害，在一定程度上保護(hù)了人身安全。
本發(fā)明所述的機(jī)架前上方設(shè)置擋泥板，用于阻止被切割物體的碎渣、泥漿噴射到人體和主機(jī)上。
本發(fā)明所述的扶手端部設(shè)置扶手護(hù)板，方便操作并省力，同時可起到保護(hù)操作者手部的作用。
以下表1和表2是液壓鏈條開槽機(jī)和人工掏槽在使用效果上所做的對比分析表1

表2

本發(fā)明與人工掏槽相比，前者是機(jī)械施工，后者是人工用鎬頭施工，從表1和表2中可看出，本發(fā)明不僅切割效率高、消耗總費(fèi)用低，而且施工密閉規(guī)格成型高于人工掏槽，同時可減輕工人勞動強(qiáng)度，加快施工速度，利于施工安全，且可縮短采空區(qū)封閉時間，減少采空區(qū)漏風(fēng)兩，有利于通風(fēng)安全管理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其采用液壓油為動力、以帶有金剛石或硬質(zhì)合金的鏈條為切割載體，適用于煤礦井下特殊環(huán)境的使用，不僅轉(zhuǎn)速高、而且一次切割深度能達(dá)到設(shè)計要求；開槽成型好，密閉密封性能好，堅固可靠，持久性好，可安全便利地進(jìn)行井下各類巖巷、煤巷密閉的掏槽工作；而且該開槽機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，操作靈活，安裝、運(yùn)輸方便，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2為圖1的俯剖3為本發(fā)明鋸板的結(jié)構(gòu)示意中1-機(jī)架 2-操作手柄 3-扳機(jī)開關(guān) 4-控制扳機(jī) 5-液壓控制閥 6-液壓馬達(dá) 7-扶手 8-輸出軸 9-主動鏈輪 10-雙頭螺栓 11-鋸板 12-支撐軸 13-從動鏈輪 14-鋸鏈 15-切割頭 16-導(dǎo)流槽 17-進(jìn)水口 18-出水口19-進(jìn)水管 20-輔助支架 21-防護(hù)罩 22-擋泥板 23-扶手護(hù)板具體實施方式
液壓鏈條開槽機(jī)，包括機(jī)架1，機(jī)架1末端設(shè)置操作手柄2以及與操作手柄2連接且?guī)в邪鈾C(jī)開關(guān)3的控制扳機(jī)4，控制扳機(jī)4與液壓控制閥5連接，液壓控制閥5與機(jī)架1內(nèi)且由液壓泵站驅(qū)動的液壓馬達(dá)6連接；機(jī)架1中部設(shè)置扶手7，液壓馬達(dá)6的輸出軸8上裝有主動鏈輪9，機(jī)架1前部設(shè)置通過雙頭螺栓10與機(jī)架1固定、且與主動鏈輪9位于同一水平面的鋸板11，所述鋸板11是三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，是由上表層、中間層、下表層通過鉚接與焊接的方式而構(gòu)成，鋸板11前端的上下表層之間設(shè)置支撐軸12，支撐軸12上裝有從動鏈輪13，周圈設(shè)置切割頭15的鋸鏈14以鋸板11為支撐嵌套在鋸板11兩端的主動鏈輪9和從動鏈輪13上，調(diào)節(jié)主動鏈輪9與鋸板11之間的間隙，從而使鋸鏈14拉緊且鋸鏈14與鋸板11之間留有一個手指的空隙；鋸板11上設(shè)置通過導(dǎo)流槽16互相連通的進(jìn)水口17和出水口18，鋸板11下方設(shè)置與進(jìn)水口17相通的進(jìn)水管19，在鋸板11兩側(cè)分別開有一個進(jìn)水口，三個出水口，兩個進(jìn)水口分別與兩根進(jìn)水管連通；機(jī)架1的前下方設(shè)置與機(jī)架1活動連接的輔助支架20；機(jī)架1和鋸板11上分別設(shè)置防護(hù)罩21；機(jī)架1的前上方設(shè)置擋泥板22；扶手7端部設(shè)置扶手護(hù)板23。
本發(fā)明所述的機(jī)架、扶手、控制扳機(jī)等零部件均采用鋁合金的金屬模精密鑄造，以保證使其具有體積小、質(zhì)量輕、高強(qiáng)度的特點；液壓控制閥由于其工作壓力高，為了減輕重量又具備高的強(qiáng)度，該部件采用鍛鋁制造；鋸板總體厚度為4mm，且由合金材料制成；鋸鏈周圈所焊接的切割頭可為金剛石或硬質(zhì)合金，由于煤礦的切割材料為煤和巖石，兩者的材料性質(zhì)和硬度均不相同。金剛石切割頭是采用高硬度的金剛石顆粒與其它金屬粉末混合后燒結(jié)而成的，當(dāng)切割物體硬度大于或等于5.5MPa時，最好選用金剛石鋸鏈；硬質(zhì)合金切割體是以炭化鎢粉末與其它金屬粉末燒結(jié)而成，當(dāng)切割物體的硬度小于或等于5.5MPa時，最好選用硬質(zhì)合金鋸鏈。根據(jù)不同的材料采用不同的切割頭，可實現(xiàn)整體高速低成本作業(yè)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計要求，所選用的液壓泵站的型號可為BYK-5.5，額定功率為5.5kw，額定電壓為380/660v，額定壓力為17.5MPa，額定流量為13L/min。而與液壓泵站連接且作為驅(qū)動裝置的液壓馬達(dá)可選用高速齒輪馬達(dá)，這種馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、適應(yīng)性強(qiáng)，其型號可為PLM10.5D0-F2S0-L0B/0B-N-EL-C，額定排量為5ml/r，額定壓力為18MPa，額定轉(zhuǎn)速為5500r/min，額定輸入功率為9.5Kw，液壓馬達(dá)的正確旋向應(yīng)確保鋸鏈的上部向外、下部向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，出現(xiàn)逆向運(yùn)動時，應(yīng)使鋸鏈立即停止當(dāng)前工作，調(diào)整管路的安裝順序。本發(fā)明所使用的冷卻水的最低流量為15L/min，最低水壓為0.25MPa，最大水壓為1.1MPa，推薦水壓為0.55MPa，如果使用的水壓在0.55MPa至最大水壓1.1MPa之間時，需要增設(shè)水泵。
使用時，將液壓泵站置于工作場所的適當(dāng)位置，泵站距離開槽機(jī)的最大距離為8米，確定工作位置后，分別取出泵站和機(jī)架上的油管堵頭，將作為連接管路的進(jìn)回油膠管的一端(KJ式接頭)連接到泵站上，另一端(自封式快換接頭)連接到機(jī)架上，泵站的出油口與液壓馬達(dá)的進(jìn)油口連接，然后將冷卻水源通過進(jìn)水管與鋸板上的進(jìn)水口連接。啟動液壓泵站的電動機(jī)，電動機(jī)接入380V-660V的交流電，打開冷卻水源開關(guān)，調(diào)節(jié)水壓為0.25-0.55MPa，流量為15L/min，同時扣動扳機(jī)開關(guān)和控制扳機(jī)，液壓泵站在電機(jī)的帶動下驅(qū)動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動，從而與液壓馬達(dá)通過主動鏈輪和從動鏈輪連接的鋸鏈和鋸板做高速線形運(yùn)動，從墻體頂部向下作直線切割，采用“分步切割”法，首先用鋸鏈頂端切劃出完整的切割線，大約為12mm到25mm，然后加深切割至50mm。接著再切割第二條切割線，兩切割線之間的間距為100mm，如此循環(huán)，直至切割完畢，在切割的同時可有效使用輔助支架，將其支撐在墻體的切入點上，當(dāng)鋸鏈向前推進(jìn)時，可轉(zhuǎn)動輔助支架使鋸鏈同時向下切割。
權(quán)利要求
1.液壓鏈條開槽機(jī)，包括有機(jī)架(1)，機(jī)架(1)末端設(shè)置操作手柄(2)以及與操作手柄(2)連接且?guī)в邪鈾C(jī)開關(guān)(3)的控制扳機(jī)(4)，控制扳機(jī)(4)與液壓控制閥(5)連接，液壓控制閥(5)與機(jī)架(1)內(nèi)且由液壓泵站驅(qū)動的液壓馬達(dá)(6)連接；機(jī)架(1)中部設(shè)置扶手(7)，其特征是液壓馬達(dá)(6)的輸出軸(8)上裝有主動鏈輪(9)，機(jī)架(1)前部裝有與主動鏈輪(9)位于同一水平面的鋸板(11)，鋸板(11)是三層復(fù)合式結(jié)構(gòu)，鋸板(11)前端的上下表層之間設(shè)置支撐軸(12)，支撐軸(12)上裝有從動鏈輪(13)，周圈設(shè)置切割頭(15)的鋸鏈(14)以鋸板(11)為支撐嵌套在鋸板(11)兩端的主動鏈輪(9)和從動鏈輪(13)上；鋸板(11)上設(shè)置通過導(dǎo)流槽(16)互相連通的進(jìn)水口(17)和出水口(18)，鋸板(11)下方設(shè)有與進(jìn)水口(17)相通的進(jìn)水管(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是機(jī)架(1)的前下方設(shè)置與機(jī)架(1)活動連接的輔助支架(20)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是機(jī)架(1)和鋸板(11)上分別設(shè)置防護(hù)罩(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是機(jī)架(1)的前上方設(shè)置擋泥板(22)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是機(jī)架(1)的前上方設(shè)置擋泥板(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是扶手(7)端部設(shè)置扶手護(hù)板(23)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的液壓鏈條開槽機(jī)，其特征是鋸板(11)通過雙頭螺栓(10)與機(jī)架(1)前部固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦用液壓鏈條開槽裝置，具體為液壓鏈條開槽機(jī)，為克服現(xiàn)有人工刨槽在施工工序、質(zhì)量和效率上存在的缺陷而提供一種液壓鏈條開槽機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架末端設(shè)置操作手柄、控制扳機(jī)、液壓控制閥，液壓控制閥與液壓馬達(dá)連接，液壓馬達(dá)輸出軸上裝有主動鏈輪，機(jī)架前部固定鋸板，鋸板前端的上下表層之間設(shè)置支撐軸，支撐軸上裝有從動鏈輪，鋸鏈嵌套在主動鏈輪和從動鏈輪上，鋸板上設(shè)置互相連通的進(jìn)水口和出水口。本發(fā)明采用液壓油為動力、以帶有金剛石或硬質(zhì)合金的鏈條為切割載體，不僅轉(zhuǎn)速高、而且一次切割深度能達(dá)到設(shè)計要求；開槽成型好，密封性能好，堅固可靠，可安全便利地進(jìn)行井下各類掏槽工作；而且結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，操作靈活。
文檔編號E21C25/22GK1828014SQ20061001255
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者金智新, 崔紅春 申請人:大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司, 石家莊市義德隆機(jī)電設(shè)備制造公司