本發(fā)明涉及煤礦井下開槽技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自行走式氣動(dòng)開槽裝置。

背景技術(shù)：

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

進(jìn)氣口通過管道與巷道內(nèi)的高壓氣體管道相連，且進(jìn)氣口還與凈化裝置相連，凈化裝置的出口分別與儲(chǔ)氣裝置以及懸臂的驅(qū)動(dòng)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(chǔ)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(qū)動(dòng)裝置、行走部和截割部運(yùn)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(jìn)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(chǔ)氣裝置以及所述懸臂的驅(qū)動(dòng)裝置相連。

所述儲(chǔ)氣裝置包括兩個(gè)儲(chǔ)氣罐，分別為第一儲(chǔ)氣罐和第二儲(chǔ)氣罐；

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

所述懸臂包括動(dòng)臂、擺桿和回轉(zhuǎn)桿；

動(dòng)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(zhuǎn)桿的一端鉸接，回轉(zhuǎn)桿的另一端與所述截割部連接；

懸臂的驅(qū)動(dòng)裝置能夠分別帶動(dòng)動(dòng)臂圍繞所述車身旋轉(zhuǎn)，擺桿圍繞動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)以及回轉(zhuǎn)桿圍繞擺桿旋轉(zhuǎn)。

所述懸臂的驅(qū)動(dòng)裝置包括三個(gè)氣缸、分別為第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸；

三個(gè)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(dòng)臂鉸接；第二氣缸的一端與所述動(dòng)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(zhuǎn)桿鉸接。

所述動(dòng)臂包括兩個(gè)側(cè)板和連接兩個(gè)側(cè)板的中間板，兩個(gè)側(cè)板和中間板形成一個(gè)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(nèi)；

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

所述回轉(zhuǎn)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(shè)有加強(qiáng)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(shè)有安裝槽，所述截割部安裝在所述安裝槽內(nèi)。

所述第二連接部上設(shè)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(nèi)，所述截割部的氣馬達(dá)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(jī)構(gòu)，所述儲(chǔ)氣裝置與履帶式行走機(jī)構(gòu)的氣馬達(dá)連接，氣馬達(dá)帶動(dòng)履帶轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述控制裝置包括閥組箱和手柄搖桿，閥組箱內(nèi)包括換向閥，手柄搖桿與換向閥連接，手柄搖桿帶動(dòng)換向閥換向進(jìn)而分別控制截割部的氣馬達(dá)、行走部的氣馬達(dá)以及懸臂的驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行。

本發(fā)明中的自行走式氣動(dòng)開槽裝置，以煤礦井下井道內(nèi)排放的高壓氣體為動(dòng)力源，利用氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)合理有效的利用剩余資源，同時(shí)以機(jī)械設(shè)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(dá)到更好的使用效果，延長(zhǎng)水槽的使用周期；同時(shí)避免了人工開采耗時(shí)耗力等弊端，提高了工作效率；懸臂的設(shè)計(jì)，可以很好地使截齒工作面靈活移動(dòng)，不需要反復(fù)調(diào)整車身與巷道墻壁的距離，對(duì)于井下巷道墻壁間寬度變化的井道也具有很好的適應(yīng)性，即使更換井道也能夠及時(shí)準(zhǔn)確的完成工作，通用性很好；由于采用履帶式獨(dú)立行走裝置，該氣動(dòng)開槽裝置可自行移動(dòng)，不必靠牽引車提供動(dòng)力牽引，也不用占用巷道內(nèi)的鐵軌，在開采水槽的同時(shí)并不影響其他工作的正常進(jìn)行，大大縮短了工期，提高了工作效率，節(jié)省了企業(yè)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的自行走式氣動(dòng)開槽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的懸臂5與截割部8的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，

1車身；2進(jìn)氣口；3凈化裝置；4儲(chǔ)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(chǔ)氣罐；14第二儲(chǔ)氣罐；15行走部的氣馬達(dá)；16截割部的氣馬達(dá)；17動(dòng)臂；18擺桿；19回轉(zhuǎn)桿；20第一氣缸；21第二氣缸；22第三氣缸；23動(dòng)臂的側(cè)板；24動(dòng)臂的中間板；25凹槽；26擺桿的側(cè)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(qiáng)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(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種自行走式氣動(dòng)開槽裝置，該自行走式氣動(dòng)開槽裝置包括：車身1、安裝在車身1上的進(jìn)氣口2、凈化裝置3、儲(chǔ)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(dòng)車身1行走的行走部7，懸臂5連接有截割部8；

進(jìn)氣口2通過管道與巷道內(nèi)的高壓氣體管道相連，且進(jìn)氣口2還與凈化裝置3相連，凈化裝置3的出口分別與儲(chǔ)氣裝置4以及懸臂5的驅(qū)動(dòng)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(chǔ)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(qū)動(dòng)裝置、行走部7和截割部8運(yùn)行。

本發(fā)明中的自行走式氣動(dòng)開槽裝置通過進(jìn)氣口2與巷道內(nèi)的高壓氣體管道連通，將煤礦井道內(nèi)排放的高壓氣體作為動(dòng)力源，高壓氣體通過凈化裝置3進(jìn)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(chǔ)到儲(chǔ)氣裝置4中，位于儲(chǔ)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(yùn)行提供動(dòng)力，另一部分高壓氣體供給懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置，使驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)懸臂5運(yùn)行，使懸臂5上的截割部8在所需的位置進(jìn)行開槽。

在本發(fā)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(jìn)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(chǔ)氣裝置4以及懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置相連。

巷道內(nèi)的高壓氣體通過進(jìn)氣口2進(jìn)入過濾器9內(nèi)，過濾器9對(duì)高壓氣體進(jìn)行過濾，以減少其體內(nèi)的雜志含量；經(jīng)過過濾后的高壓氣體進(jìn)入冷卻器10內(nèi)，冷卻器10對(duì)高壓氣體進(jìn)行降溫冷卻，使氣體化的水、油凝結(jié)出來；經(jīng)過冷卻后的高壓氣體進(jìn)入油水分離器11內(nèi)，油水分離器11用以分離并排除降溫冷卻凝結(jié)的水滴、油滴、雜質(zhì)等；經(jīng)過油水分離器11的高壓氣體進(jìn)入干燥器12，干燥器12用來干燥高壓氣體，如此完成對(duì)高壓氣體的凈化過程。

經(jīng)過凈化后的一部分高壓氣體進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置4，在本發(fā)明中，儲(chǔ)氣裝置4包括兩個(gè)儲(chǔ)氣罐，分別為第一儲(chǔ)氣罐13和第二儲(chǔ)氣罐14；

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

進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置4的高壓氣體分別存儲(chǔ)在第一儲(chǔ)氣罐13和第二儲(chǔ)氣罐14內(nèi)，第一儲(chǔ)氣罐13內(nèi)的高壓氣體用于為行走部7的氣馬達(dá)15提供動(dòng)力，第二儲(chǔ)氣罐14內(nèi)的高壓氣體用于為截割部8的氣馬達(dá)提供動(dòng)力。

在本發(fā)明中，如圖1和圖2所示，懸臂5包括動(dòng)臂17、擺桿18和回轉(zhuǎn)桿19；

動(dòng)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(zhuǎn)桿19的一端鉸接，回轉(zhuǎn)桿19的另一端與截割部8連接；

懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置能夠分別帶動(dòng)動(dòng)臂17圍繞車身1旋轉(zhuǎn)，擺桿18圍繞動(dòng)臂17旋轉(zhuǎn)以及回轉(zhuǎn)桿19圍繞擺桿18旋轉(zhuǎn)。

懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置包括三個(gè)氣缸、分別為第一氣缸20、第二氣缸21和第三氣缸22；

三個(gè)氣缸的供氣通道均與干燥器12的出口連接，經(jīng)過凈化后的另一部分高壓氣體分別供給給三個(gè)氣缸，為三個(gè)氣缸的伸縮提供動(dòng)力；第一氣缸20的一端鉸接在車身1上，另一端與動(dòng)臂17鉸接；第二氣缸21的一端與動(dòng)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(zhuǎn)桿19鉸接。

具體地，在本發(fā)明中，如圖1和圖2所示，動(dòng)臂17包括兩個(gè)側(cè)板23和連接兩個(gè)側(cè)板23的中間板24，兩個(gè)側(cè)板23和中間板24形成一個(gè)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(nèi)；

擺桿18包括兩個(gè)側(cè)板26和連接兩個(gè)側(cè)板26的中間板27，兩個(gè)側(cè)板26和中間板27形成一個(gè)通槽28，第二氣缸21的另一端鉸接在通槽28內(nèi)，第三氣缸22的一端鉸接在通槽28內(nèi)，另一端穿過通槽28與回轉(zhuǎn)桿19鉸接。

回轉(zhuǎn)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(shè)有加強(qiáng)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(shè)有安裝槽32，截割部8安裝在安裝槽32內(nèi)。

第二連接部30上設(shè)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(nèi)，截割部8的氣馬達(dá)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(shè)計(jì)，能夠使第一氣缸20帶動(dòng)動(dòng)臂17圍繞車身1旋轉(zhuǎn)，使第二氣缸21帶動(dòng)擺桿18圍繞動(dòng)臂17旋轉(zhuǎn)，使第三氣缸22帶動(dòng)回轉(zhuǎn)桿19圍繞擺桿18旋轉(zhuǎn)，通過三個(gè)氣缸的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，可以使截割部8運(yùn)動(dòng)到需要截割的地面的正上方，在截割部8的氣馬達(dá)16的帶動(dòng)下，使截齒35對(duì)需要截割的地面進(jìn)行截割，同時(shí)，控制行走部7進(jìn)行行走，即可實(shí)現(xiàn)開槽的目的。

在本發(fā)明中，行走部7可以為履帶式行走機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)氣裝置4的第一儲(chǔ)氣罐13與履帶式行走機(jī)構(gòu)的氣馬達(dá)15連接，氣馬達(dá)15帶動(dòng)履帶38轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)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(nèi)包括換向閥，手柄搖桿37與換向閥連接，手柄搖桿37帶動(dòng)換向閥換向進(jìn)而分別控制截割部8的氣馬達(dá)16、行走部7的氣馬達(dá)15以及懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置的三個(gè)氣缸工作。本發(fā)明中還可以在閥組箱36內(nèi)設(shè)置壓力表，壓力表用來檢測(cè)氣壓系統(tǒng)中壓力值。

該自行走式氣動(dòng)開槽裝置的工作原理如下：煤礦井道的高壓氣體通過進(jìn)氣口2為開槽裝置提供動(dòng)力源，高壓氣體通過進(jìn)氣口2進(jìn)入后依次經(jīng)過過濾器9、冷卻器10、油水分離器11和干燥器12對(duì)高壓氣體依次進(jìn)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(chǔ)到第一儲(chǔ)氣罐13和第二儲(chǔ)氣罐14中，第一儲(chǔ)氣罐13將通過管路與行走部7的氣馬達(dá)15相連為其提供動(dòng)力，第二儲(chǔ)氣罐14通過管路與截割部8的氣馬達(dá)16相連為其提供動(dòng)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(dá)15、截割部8的氣馬達(dá)16和懸臂5的驅(qū)動(dòng)裝置的氣缸是否工作都由閥組箱36內(nèi)的閥進(jìn)行控制，而閥組箱36內(nèi)的閥又由手柄搖桿37來手動(dòng)控制，故操控手柄搖桿37便可控制整體設(shè)備的各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)設(shè)備工作前，懸臂5整體處于回縮狀態(tài)，需要工作時(shí)首先第一氣缸20伸出使動(dòng)臂17抬起，然后控制第二氣缸21伸出使擺桿18圍繞動(dòng)臂17旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)奈恢?，使截割?移動(dòng)到需要截割地面的正上方，再控制第三氣缸22使回轉(zhuǎn)桿19圍繞擺桿18旋轉(zhuǎn)，使截割部8垂直于地面，控制截割部8的氣馬達(dá)16工作使截齒35進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，控制第一氣缸20縮回使懸臂5整體下移對(duì)地面進(jìn)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(yùn)動(dòng)并鎖死三個(gè)氣缸，然后打開控制行走部7工作的閥使履帶38轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)整體車身1向前移動(dòng)達(dá)到持續(xù)開槽目的。

本發(fā)明中的自行走式氣動(dòng)開槽裝置，以煤礦井下井道內(nèi)排放的高壓氣體為動(dòng)力源，利用氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)合理有效的利用剩余資源，同時(shí)以機(jī)械設(shè)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(dá)到更好的使用效果，延長(zhǎng)水槽的使用周期；同時(shí)避免了人工開采耗時(shí)耗力等弊端，提高了工作效率；懸臂5的設(shè)計(jì)，可以很好地使截齒35工作面靈活移動(dòng)，不需要反復(fù)調(diào)整車身1與巷道墻壁的距離，對(duì)于井下巷道墻壁間寬度變化的井道也具有很好的適應(yīng)性，即使更換井道也能夠及時(shí)準(zhǔn)確的完成工作，通用性很好；由于采用履帶式獨(dú)立行走裝置，該氣動(dòng)開槽裝置可自行移動(dòng)，不必靠牽引車提供動(dòng)力牽引，也不用占用巷道內(nèi)的鐵軌，在開采水槽的同時(shí)并不影響其他工作的正常進(jìn)行，大大縮短了工期，提高了工作效率，節(jié)省了企業(yè)成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。