一种矿巷道底板煤矸石硬化设备及方法

申请号 CN202311694269.X 申请日 2023-12-12 公开(公告)号 CN117846641A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 内蒙古上海庙矿业有限责任公司; 中国矿业大学; 发明人 侯海龙; 刘宝开; 郝清旺; 董凤宝; 任勇杰; 刘建荣; 褚恒滨; 杨涛; 乔金鹏; 周恩会; 杨胜超; 康超;
摘要 本 发明 提供了一种 煤 矿巷道 底板 煤矸石硬化设备及方法,涉及矿山设备技术领域。本发明包括有车架,所述车架上设置有控 制模 块 ,所述车架上侧固接有下料斗,所述车架上设置有气 泵 ,所述下料斗下侧固接有下料框,所述下料框与所述车架固接,所述下料框内转动连接有呈镜像分布的第一下料转板,所述第一下料转板内滑动连接有第二下料转板,所述第二下料转板转动连接有滑动 挡板 ,所述第二下料转板和所述滑动挡板均与所述下料框滑动连接,所述车架远离所述下料斗的一侧设置有伸缩滑料板。本发明通过下料框、第一下料转板、第二下料转板和滑动挡板配合,形成一个可调节大小的下料口,以调节在煤矿巷道内煤矸石的下料量,适应不同宽度或不同需求巷道的铺设。
权利要求

1.一种矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:包括有车架(1),所述车架(1)上设置有控制模(2),所述车架(1)上侧固接有下料斗(3),所述车架(1)上设置有气(4),所述下料斗(3)下侧固接有下料框(601),所述下料框(601)与所述车架(1)固接,所述下料框(601)内转动连接有呈镜像分布的第一下料转板(602),所述第一下料转板(602)内滑动连接有第二下料转板(603),所述第二下料转板(603)转动连接有滑动挡板(604),所述第二下料转板(603)和所述滑动挡板(604)均与所述下料框(601)滑动连接,所述车架(1)远离所述下料斗(3)的一侧设置有伸缩滑料板(605),所述车架(1)内固接有固定壳(701),所述固定壳(701)上滑动连接有呈镜像分布的扩展壳(702),所述固定壳(701)上固接有保压气仓(703),所述保压气仓(703)通过软管与所述气泵(4)连通,所述保压气仓(703)内滑动连接有呈镜像分布的扩展推杆(704),呈镜像分布的所述扩展推杆(704)分别与对应的所述扩展壳(702)固接,呈镜像分布的所述滑动挡板(604)上均设置有调节组件,所述调节组件用于根据所述扩展壳(702)的扩展程度调节下料速度,所述控制模块(2)与所述气泵(4)和所述调节组件均电连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:所述车架(1)上设置有电机(5),所述电机(5)与所述控制模块(2)电连接,所述下料框(601)远离所述下料斗(3)的一侧固接有呈镜像分布的支架(606),呈镜像分布的所述支架(606)上共同转动连接有螺旋绞龙(607),所述螺旋绞龙(607)的一端与所述电机(5)的输出端通过皮带连接。
3.根据权利要求2所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:所述调节组件包括有调节齿条(608),所述调节齿条(608)滑动连接于所述车架(1)内,所述调节齿条(608)上靠近相邻所述滑动挡板(604)的一侧固接有第一液压伸缩杆(609),所述第一液压伸缩杆(609)的伸缩端与对应的所述滑动挡板(604)固接,所述车架(1)内固接有第二液压伸缩杆(610),所述第一液压伸缩杆(609)与相邻的所述第二液压伸缩杆(610)通过软管连通,所述第一液压伸缩杆(609)与相邻所述第二液压伸缩杆(610)之间的软管连通有液压泵(611),所述液压泵(611)与所述控制模块(2)电连接,所述液压泵(611)与所述车架(1)固接,所述第二液压伸缩杆(610)的伸缩端转动连接有调速轮(612),所述车架(1)内转动连接有第一齿轮(613),所述第一齿轮(613)与相邻的所述调节齿条(608)啮合,所述第一齿轮(613)与相邻的所述调速轮(612)花键连接,所述车架(1)内转动连接有第二齿轮(614),所述第二齿轮(614)上固接有锥轮(615),所述锥轮(615)与所述车架(1)转动连接,所述锥轮(615)与相邻的所述调速轮(612)接触配合。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:所述固定壳(701)与呈镜像分布的所述扩展壳(702)共同滑动连接有均匀分布的分料挡板(801),呈镜像分布的所述扩展壳(702)分别与两侧的所述分料挡板(801)固接,所述伸缩滑料板(605)的伸缩部与两侧的所述分料挡板(801)均固接,所述固定壳(701)内设置有剪叉伸缩架(802),所述剪叉伸缩架(802)的两端分别与对应的所述扩展壳(702)转动连接,均匀分布的所述分料挡板(801)均与所述剪叉伸缩架(802)转动连接,呈镜像分布的所述扩展壳(702)上均固接有扩展齿条(705),位于不同所述扩展壳(702)上的所述扩展齿条(705)呈错位分布,所述扩展齿条(705)与相邻的所述第二齿轮(614)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:还包括有刮平机构(9),所述刮平机构(9)包括有调高液压缸(901),所述调高液压缸(901)固接于所述车架(1)远离所述下料斗(3)的一侧,所述调高液压缸(901)与所述控制模块(2)电连接,所述调高液压缸(901)内滑动连接有第一活塞推杆(902),所述第一活塞推杆(902)靠近呈镜像分布的所述扩展壳(702)的一端滑动连接有伸缩刮板(905),所述第一活塞推杆(902)与所述伸缩刮板(905)之间同时固接有第一弹簧(903)和第二弹簧(904),所述伸缩刮板(905)与所述车架(1)滑动连接,所述车架(1)靠近所述调高液压缸(901)的一侧设置有平衡组件,所述平衡组件用于在巷道底板不平时对所述伸缩刮板(905)高度的调节。
6.根据权利要求5所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:所述第一弹簧(903)位于所述第二弹簧(904)的上侧,所述第二弹簧(904)的弹性系数小于所述第一弹簧(903)的弹性系数。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:呈镜像分布的所述扩展壳(702)远离所述保压气仓(703)的一侧均滑动连接有同步杆(906),所述同步杆(906)与对应的所述扩展壳(702)之间固接有缓冲弹簧,所述同步杆(906)远离相邻所述扩展壳(702)的一端与所述伸缩刮板(905)相邻的伸缩部滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:所述平衡组件包括有平衡壳(907),所述平衡壳(907)固接于所述车架(1)远离所述下料斗(3)的一侧,所述平衡壳(907)内靠近所述伸缩刮板(905)的一侧滑动连接有第一平衡轮(908),所述平衡壳(907)内远离所述伸缩刮板(905)的一侧滑动连接有第二平衡轮(909),所述平衡壳(907)内靠近所述伸缩刮板(905)的一侧设置有第一缓冲液压缸(911),所述平衡壳(907)内远离所述伸缩刮板(905)的一侧设置有第二缓冲液压缸(913),所述第一缓冲液压缸(911)内滑动连接有第二活塞推杆(910),所述第二缓冲液压缸(913)内滑动连接有第三活塞推杆(912),所述第二活塞推杆(910)与所述第一平衡轮(908)固接,所述第三活塞推杆(912)与所述第二平衡轮(909)固接,所述第一平衡轮(908)和所述第二平衡轮(909)与所述平衡壳(907)之间均固接有复位弹簧,所述第一活塞推杆(902)上固接有平衡液压缸(914),所述平衡液压缸(914)与所述车架(1)滑动连接,所述第一缓冲液压缸(911)和所述第二缓冲液压缸(913)同时通过软管与所述平衡液压缸(914)连通,所述平衡液压缸(914)内滑动连接有调节推杆(915),所述调节推杆(915)的伸缩端与所述伸缩刮板(905)的固定部固接。
9.根据权利要求8所述的一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,其特征在于:还包括有补料组件(10),所述补料组件(10)包括有呈镜像分布的补料壳(1001),呈镜像分布的所述补料壳(1001)均固接于所述伸缩刮板(905)远离呈镜像分布的所述扩展壳(702)的一侧,呈镜像分布的所述补料壳(1001)内均设置有补料通孔,呈镜像分布的所述补料壳(1001)同时通过所述补料管(1002)与所述下料框(601)连通,所述补料管(1002)与所述车架(1)固接,所述补料壳(1001)内滑动连接有补料脚轮(1003),所述补料脚轮(1003)靠近所述补料管(1002)的一侧固接有弹簧复位滑块(1004),所述弹簧复位滑块(1004)与相邻的所述补料壳(1001)滑动连接,所述弹簧复位滑块(1004)的一侧固接有限位直杆,所述补料壳(1001)内滑动连接有封堵块(1005),所述封堵块(1005)与相邻所述补料壳(1001)内的补料通孔配合,所述弹簧复位滑块(1004)上的限位直杆与相邻的所述封堵块(1005)滑动配合。
10.一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备的使用方法,其特征是,应用权利要求9所述的煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,具体步骤如下:
步骤1:将煤矸石放置于下料斗(3)内,通过控制模块(2)控制液压泵(611)带动相邻的滑动挡板(604)调节下料口至指定大小,并控制调高液压缸(901)调节伸缩刮板(905)下侧与巷道底板的高度至指定的铺料厚度;
步骤2:控制气泵(4)向保压气仓(703)内充气,使扩展推杆(704)带动扩展壳(702)向巷道侧壁贴近,直至保压气仓(703)内达到指定气压并保持,扩展壳(702)带动伸缩刮板(905)同步向巷道侧壁贴近;
步骤3:通过控制模块(2)控制电机(5)启动,使螺旋绞龙(607)转动,煤矸石从下料斗(3)内下料至螺旋绞龙(607),螺旋绞龙(607)将煤矸石均匀分散至均匀分布的分料挡板(801)处,煤矸石均匀分散至均匀分布的相邻分料挡板(801)之间并下落至煤矿巷道底板上,控制车架(1)开始在巷道内移动,对煤矿巷道进行煤矸石铺设,伸缩刮板(905)将煤矸石进行刮平;
步骤4:在车架(1)从初始巷道移动至宽度变宽的巷道后,保压气仓(703)通过保压带动扩展推杆(704)继续向煤矿巷道侧壁贴近,带动两侧的扩展壳(702)和相邻的伸缩刮板(905)向两侧展开,两侧的扩展壳(702)带动均匀分布的分料挡板(801)均匀展开,使煤矸石均匀铺设在煤矿巷道底部;
步骤5:在车架(1)从较宽的巷道移动至较窄的巷道时,巷道两壁将两侧的扩展壳(702)和相邻的伸缩刮板(905)同时向内挤压,保压气仓(703)通过保压使两侧的扩展壳(702)和相邻的伸缩刮板(905)保持与巷道两壁的贴近状态;
步骤6:在车架(1)的左轮较右轮翘起一定高度时,第二平衡轮(909)与地面接触被挤压,使平衡液压缸(914)带动伸缩刮板(905)向上回缩一定距离,在车架(1)的左轮较右轮下降一定高度时,第一平衡轮(908)与地面接触被挤压,使平衡液压缸(914)带动伸缩刮板(905)向下伸出一定距离,确保伸缩刮板(905)对煤矸石刮平的厚度;
步骤7:将煤矿巷道底板铺设煤矸石完毕后,停止向下料斗(3)内放置煤矸石,并控制车架(1)停止移动,通过控制模块(2)控制气泵(4)将保压气仓(703)内的气体收回,使扩展板和伸缩刮板(905)复位,控制电机(5)停止,使螺旋绞龙(607)停止,之后控制车架(1)离开煤矿巷道。

说明书全文

一种矿巷道底板煤矸石硬化设备及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及矿山设备技术领域,具体地说是涉及一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备及方法。

背景技术

[0002] 随着技术的不断发展以及人们环保意识的增强,煤矿对采掘作业产生的煤矸石进行再处理,以减少煤矸石的堆放浪费及环境污染。其中,将煤矸石破碎用于铺路是煤矸石处理的一种较好方式。而煤矿井下在掘进形成巷道后,需要先对巷道底板进行硬化处理。因此,煤矿一般首先会将破碎的煤矸石用于巷道底板的硬化。
[0003] 目前,利用煤矸石对巷道底板的硬化,一般采用人工操作,由人工用锨将成堆的破碎的煤矸石散落整个巷道再夯实,如此操作效率较低。若采用常规的铺路设备,难以针对对应巷道宽度调节铺设煤矸石总量,且在铺设过程中,煤矿巷道的宽度不一,现有设备难以对巷道宽度变化处进行均匀铺设,导致整体铺设煤矸石厚度的均匀性无法保证。

发明内容

[0004] 为了克服难以针对对应巷道宽度调节铺设煤矸石总量和对巷道宽度变化处难以均匀铺设的缺点,本发明提供了一种均匀分料式煤矿巷道底板煤矸石硬化设备及方法。
[0005] 本发明的技术方案如下:
[0006] 一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,包括有车架,所述车架上设置有控制模,所述车架上侧固接有下料斗,所述车架上设置有气,所述下料斗下侧固接有下料框,所述下料框与所述车架固接,所述下料框内转动连接有呈镜像分布的第一下料转板,所述第一下料转板内滑动连接有第二下料转板,所述第二下料转板转动连接有滑动挡板,所述第二下料转板和所述滑动挡板均与所述下料框滑动连接,所述车架远离所述下料斗的一侧设置有伸缩滑料板,所述车架内固接有固定壳,所述固定壳上滑动连接有呈镜像分布的扩展壳,所述固定壳上固接有保压气仓,所述保压气仓通过软管与所述气泵连通,所述保压气仓内滑动连接有呈镜像分布的扩展推杆,呈镜像分布的所述扩展推杆分别与对应的所述扩展壳固接,呈镜像分布的所述滑动挡板上均设置有调节组件,所述调节组件用于根据所述扩展壳的扩展程度调节下料速度,所述控制模块与所述气泵和所述调节组件均电连接。
[0007] 优选的,所述车架上设置有电机,所述电机与所述控制模块电连接,所述下料框远离所述下料斗的一侧固接有呈镜像分布的支架,呈镜像分布的所述支架上共同转动连接有螺旋绞龙,所述螺旋绞龙的一端与所述电机的输出端通过皮带连接。
[0008] 优选的,所述调节组件包括有调节齿条,所述调节齿条滑动连接于所述车架内,所述调节齿条上靠近相邻所述滑动挡板的一侧固接有第一液压伸缩杆,所述第一液压伸缩杆的伸缩端与对应的所述滑动挡板固接,所述车架内固接有第二液压伸缩杆,所述第一液压伸缩杆与相邻的所述第二液压伸缩杆通过软管连通,所述第一液压伸缩杆与相邻所述第二液压伸缩杆之间的软管连通有液压泵,所述液压泵与所述控制模块电连接,所述液压泵与所述车架固接,所述第二液压伸缩杆的伸缩端转动连接有调速轮,所述车架内转动连接有第一齿轮,所述第一齿轮与相邻的所述调节齿条啮合,所述第一齿轮与相邻的所述调速轮花键连接,所述车架内转动连接有第二齿轮,所述第二齿轮上固接有锥轮,所述锥轮与所述车架转动连接,所述锥轮与相邻的所述调速轮接触配合。
[0009] 优选的,所述固定壳与呈镜像分布的所述扩展壳共同滑动连接有均匀分布的分料挡板,呈镜像分布的所述扩展壳分别与两侧的所述分料挡板固接,所述伸缩滑料板的伸缩部与两侧的所述分料挡板均固接,所述固定壳内设置有剪叉伸缩架,所述剪叉伸缩架的两端分别与对应的所述扩展壳转动连接,均匀分布的所述分料挡板均与所述剪叉伸缩架转动连接,呈镜像分布的所述扩展壳上均固接有扩展齿条,位于不同所述扩展壳上的所述扩展齿条呈错位分布,所述扩展齿条与相邻的所述第二齿轮啮合。
[0010] 优选的,还包括有刮平机构,所述刮平机构包括有调高液压缸,所述调高液压缸固接于所述车架远离所述下料斗的一侧,所述调高液压缸与所述控制模块电连接,所述调高液压缸内滑动连接有第一活塞推杆,所述第一活塞推杆靠近呈镜像分布的所述扩展壳的一端滑动连接有伸缩刮板,所述第一活塞推杆与所述伸缩刮板之间同时固接有第一弹簧和第二弹簧,所述伸缩刮板与所述车架滑动连接,所述车架靠近所述调高液压缸的一侧设置有平衡组件,所述平衡组件用于在巷道底板不平时对所述伸缩刮板高度的调节。
[0011] 优选的,所述第一弹簧位于所述第二弹簧的上侧,所述第二弹簧的弹性系数小于所述第一弹簧的弹性系数。
[0012] 优选的,呈镜像分布的所述扩展壳远离所述保压气仓的一侧均滑动连接有同步杆,所述同步杆与对应的所述扩展壳之间固接有缓冲弹簧,所述同步杆远离相邻所述扩展壳的一端与所述伸缩刮板相邻的伸缩部滑动连接。
[0013] 优选的,所述平衡组件包括有平衡壳,所述平衡壳固接于所述车架远离所述下料斗的一侧,所述平衡壳内靠近所述伸缩刮板的一侧滑动连接有第一平衡轮,所述平衡壳内远离所述伸缩刮板的一侧滑动连接有第二平衡轮,所述平衡壳内靠近所述伸缩刮板的一侧设置有第一缓冲液压缸,所述平衡壳内远离所述伸缩刮板的一侧设置有第二缓冲液压缸,所述第一缓冲液压缸内滑动连接有第二活塞推杆,所述第二缓冲液压缸内滑动连接有第三活塞推杆,所述第二活塞推杆与所述第一平衡轮固接,所述第三活塞推杆与所述第二平衡轮固接,所述第一平衡轮和所述第二平衡轮与所述平衡壳之间均固接有复位弹簧,所述第一活塞推杆上固接有平衡液压缸,所述平衡液压缸与所述车架滑动连接,所述第一缓冲液压缸和所述第二缓冲液压缸同时通过软管与所述平衡液压缸连通,所述平衡液压缸内滑动连接有调节推杆,所述调节推杆的伸缩端与所述伸缩刮板的固定部固接。
[0014] 优选的,还包括有补料组件,所述补料组件包括有呈镜像分布的补料壳,呈镜像分布的所述补料壳均固接于所述伸缩刮板远离呈镜像分布的所述扩展壳的一侧,呈镜像分布的所述补料壳内均设置有补料通孔,呈镜像分布的所述补料壳同时通过所述补料管与所述下料框连通,所述补料管与所述车架固接,所述补料壳内滑动连接有补料脚轮,所述补料脚轮靠近所述补料管的一侧固接有弹簧复位滑块,所述弹簧复位滑块与相邻的所述补料壳滑动连接,所述弹簧复位滑块的一侧固接有限位直杆,所述补料壳内滑动连接有封堵块,所述封堵块与相邻所述补料壳内的补料通孔配合,所述弹簧复位滑块上的限位直杆与相邻的所述封堵块滑动配合。
[0015] 一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备的使用方法,应用上述的煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,具体步骤如下:
[0016] 步骤1:将煤矸石放置于下料斗内,通过控制模块控制液压泵带动相邻的滑动挡板调节下料口至指定大小,并控制调高液压缸调节伸缩刮板下侧与巷道底板的高度至指定的铺料厚度;
[0017] 步骤2:控制气泵向保压气仓内充气,使扩展推杆带动扩展壳向巷道侧壁贴近,直至保压气仓内达到指定气压并保持,扩展壳带动伸缩刮板同步向巷道侧壁贴近;
[0018] 步骤3:通过控制模块控制电机启动,使螺旋绞龙转动,煤矸石从下料斗内下料至螺旋绞龙,螺旋绞龙将煤矸石均匀分散至均匀分布的分料挡板处,煤矸石均匀分散至均匀分布的相邻分料挡板之间并下落至煤矿巷道底板上,控制车架开始在巷道内移动,对煤矿巷道进行煤矸石铺设,伸缩刮板将煤矸石进行刮平;
[0019] 步骤4:在车架从初始巷道移动至宽度变宽的巷道后,保压气仓通过保压带动扩展推杆继续向煤矿巷道侧壁贴近,带动两侧的扩展壳和相邻的伸缩刮板向两侧展开,两侧的扩展壳带动均匀分布的分料挡板均匀展开,使煤矸石均匀铺设在煤矿巷道底部;
[0020] 步骤5:在车架从较宽的巷道移动至较窄的巷道时,巷道两壁将两侧的扩展壳和相邻的伸缩刮板同时向内挤压,保压气仓通过保压使两侧的扩展壳和相邻的伸缩刮板保持与巷道两壁的贴近状态;
[0021] 步骤6:在车架的左轮较右轮翘起一定高度时,第二平衡轮与地面接触被挤压,使平衡液压缸带动伸缩刮板向上回缩一定距离,在车架的左轮较右轮下降一定高度时,第一平衡轮与地面接触被挤压,使平衡液压缸带动伸缩刮板向下伸出一定距离,确保伸缩刮板对煤矸石刮平的厚度;
[0022] 步骤7:将煤矿巷道底板铺设煤矸石完毕后,停止向下料斗内放置煤矸石,并控制车架停止移动,通过控制模块控制气泵将保压气仓内的气体收回,使扩展板和伸缩刮板复位,控制电机停止,使螺旋绞龙停止,之后控制车架离开煤矿巷道。
[0023] 本发明的有益技术效果:
[0024] 本发明通过下料框、第一下料转板、第二下料转板和滑动挡板配合,形成一个可调节大小的下料口,以调节在煤矿巷道内煤矸石的下料量,适应不同宽度或不同需求巷道的铺设;通过保压气仓保压带动呈镜像分布的扩展壳向前后两侧展开并与巷道内壁贴合,使煤矸石均匀的分布下料分布在不同宽度的巷道内;扩展壳通过调节组件带动对应的滑动挡板移动,以实现在对应宽度的巷道内,通过调节下料口的大小,确保煤矸石的均匀分布;通过第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆之间液压油的流通,且通过调速轮和锥轮的配合,在调节好初始滑动挡板的位置后,扩展壳扩展时,等比例调节滑动挡板的移动,以实现在不同宽度的巷道内调节对应宽度的下料量,确保煤矸石的均匀分布;通过均匀分布的分料挡板和剪叉伸缩架配合,确保煤矸石在分料挡板之间的均匀分布;通过设置伸缩挡板,使巷道底板硬化时对铺设厚度进行规范,使煤矸石在底板上均匀分布;通过第一平衡轮和第二平衡轮配合带动伸缩刮板平衡,使车架在底板不平的巷道内移动时确保铺设煤矸石厚度的均匀性;通过补料脚轮带动弹簧复位滑块与封堵块配合,以实现在靠近巷道内壁两侧的位置易缺料位置进行补料的效果,确保煤矸石在底板上铺设的厚度均匀性。附图说明
[0025] 图1为本发明的立体结构示意图;
[0026] 图2为本发明的立体结构剖面图;
[0027] 图3为本发明的部分立体结构剖面图;
[0028] 图4为本发明滑动挡板的立体结构示意图;
[0029] 图5为本发明调节齿条和第一液压伸缩杆的立体结构示意图;
[0030] 图6为本发明分料挡板和剪叉伸缩架的部分立体结构示意图;
[0031] 图7为本发明固定壳和分料挡板的立体结构示意图;
[0032] 图8为本发明刮平机构的立体结构剖面图;
[0033] 图9为本发明伸缩刮板的立体结构示意图;
[0034] 图10为本发明第一弹簧和第二弹簧的立体结构示意图;
[0035] 图11为本发明平衡组件的立体结构剖面图;
[0036] 图12为本发明补料组件的立体结构剖面图。
[0037] 附图中的标记:1:车架,2:控制模块,3:下料斗,4:气泵,5:电机,601:下料框,602:第一下料转板,603:第二下料转板,604:滑动挡板,605:伸缩滑料板,606:支架,607:螺旋绞龙,608:调节齿条,609:第一液压伸缩杆,610:第二液压伸缩杆,611:液压泵,612:调速轮,
613:第一齿轮,614:第二齿轮,615:锥轮,701:固定壳,702:扩展壳,703:保压气仓,704:扩展推杆,705:扩展齿条,801:分料挡板,802:剪叉伸缩架,9:刮平机构,901:调高液压缸,
902:第一活塞推杆,903:第一弹簧,904:第二弹簧,905:伸缩刮板,906:同步杆,907:平衡壳,908:第一平衡轮,909:第二平衡轮,910:第二活塞推杆,911:第一缓冲液压缸,912:第三活塞推杆,913:第二缓冲液压缸,914:平衡液压缸,915:调节推杆,10:补料组件,1001:补料壳,1002:补料管,1003:补料脚轮,1004:弹簧复位滑块,1005:封堵块。

具体实施方式

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述,其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上,本发明的各种实施例可以许多不同形式实现,而不应被解释为限于此数所阐述的实施例;相对地,提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
[0039] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040] 实施例1:
[0041] 如图1‑图4所示,一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备,包括有车架1,车架1上设置有控制模块2,车架1的上侧固接有用于放置下料煤矸石的下料斗3,车架1上的右侧设置有气泵4,下料斗3下侧固接有与车架1固接的下料框601,下料框601内的上部转动连接有呈镜像分布的第一下料转板602,两个第一下料转板602分别位于下料斗3下侧口的前后两侧,两个第一下料转板602内均滑动连接有第二下料转板603,两个第二下料转板603呈镜像分布,两个第二下料转板603的下端内均铰接有滑动挡板604,两个滑动挡板604呈镜像分布,两个第二下料转板603和两个滑动挡板604均与下料框601滑动连接,通过下料框601与第一下料转板602、第二下料转板603和滑动挡板604配合形成一个开口大小可控制的下料口,以实现在巷道内铺设煤矸石量的控制,车架1设置有位于两个滑动挡板604下侧的伸缩滑料板605,车架1内固接有位于伸缩滑料板605右侧的固定壳701,固定壳701上滑动连接有呈镜像分布的扩展壳702,固定壳701的右侧上固接有保压气仓703,保压气仓703通过软管与气泵4连通,保压气仓703同时位于两个扩展壳702内,保压气仓703内滑动连接有呈镜像分布的扩展推杆704,两个扩展推杆704上远离保压气仓703的一端均固接有脚轮,脚轮用于减小扩展推杆704与巷道内壁的摩擦,便于移动,两个扩展推杆704分别与对应的扩展壳702固接,通过气泵4向保压气仓703内充气并保压,使前后两侧的扩展推杆704分别带动对应的扩展壳702与巷道内壁贴合,确保煤矸石在巷道内的均匀分布铺设,每个滑动挡板604上均设置有调节组件,调节组件用于在使用前预先调节下料口大小,使下料口大小和两个扩展壳702的宽度呈固定比例,并在巷道宽度变换时,根据两个扩展壳702与巷道内壁贴合的宽度等比例调节下料口的大小,以实现调节对应宽度的下料速度,控制模块2分别与气泵4和调节组件电连接。
[0042] 如图3所示,车架1上固接有电机,电机与控制模块2电连接,下料框601的右侧固接有呈镜像分布的支架606,两个支架606上共同转动连接有螺旋绞龙607,螺旋绞龙607上设置有一对呈镜像对称的螺旋叶片,螺旋绞龙607逆时针转动时螺旋叶片将中间的煤矸石带向螺旋绞龙607的前后两侧,使煤矸石均匀的在伸缩滑料板605上分布,防止从下料口掉落的煤矸石集中从伸缩滑料板605中部滑落,螺旋绞龙607的前端与电机5的输出端通过皮带连接。
[0043] 如图2‑图5所示,调节组件包括有调节齿条608,调节齿条608滑动连接于车架1内,调节齿条608呈U形,调节齿条608右侧为上侧向右倾斜的齿条,调节齿条608的左侧固接有第一液压伸缩杆609,第一液压伸缩杆609的伸缩端与对应的滑动挡板604固接,车架1内固接有位于下料框601左侧的第二液压伸缩杆610,第一液压伸缩杆609与相邻的第二液压伸缩杆610通过软管连通,第一液压伸缩杆609与相邻的第二液压伸缩杆610通过软管连通处设置有与车架1固接的液压泵611,液压泵611与控制模块2电连接,第二液压伸缩杆610的伸缩端固接有调速轮612,车架1内转动连接有与调节齿条608啮合的第一齿轮613,第一齿轮613与相邻的调速轮612花键连接,车架1内转动连接有第二齿轮614,第二齿轮614的上侧固接有由上至下直径变大的锥轮615,锥轮615与车架1转动连接,锥轮615与相邻的调速轮612接触配合,第一齿轮613和调速轮612均与锥轮615的锥面垂直,通过第一液压伸缩杆609和相邻的第二液压伸缩杆610配合,在第一液压伸缩杆609带动相邻的滑动挡板604移动时对应调节调速轮612在相邻的锥轮615上移动,以实现初始调节下料口大小和前后两侧扩展壳
702宽度的比例,在前后两侧扩展壳702宽度变化时,对应比例的调节下料口的大小,在不同宽度的巷道内铺设对应宽度比例的煤矸石,确保底板硬化厚度的均匀性。
[0044] 如图2、图3和图6‑图8所示,固定壳701与呈镜像分布的扩展壳702的左侧共同滑动连接有均匀分布的若干分料挡板801,使滑料槽605滑落的煤矸石均匀分布在由均匀分布的分料挡板801形成的均匀分料腔内,防止煤矸石下料集中堆积,前后两侧的扩展壳702分别与对应最前侧和最后侧的两个分料挡板801固接,伸缩滑料板605伸缩部的前后侧分别与对应最前侧和最后侧的两个分料挡板801固接,固定壳701内设置有剪叉伸缩架802,剪叉伸缩架802的前后两侧分别与对应的扩展壳702转动连接,均匀分布的分料挡板801均与剪叉伸缩架802上相邻的交叉处转动连接,在前后两侧扩展壳702扩展带动剪叉伸缩架802向两侧伸展,使剪叉伸缩架802带动一组分料挡板801进行伸展,同时分料挡板801与相邻两侧分料挡板801之间形成的分料腔的宽度相同,确保每个分料腔内煤矸石分布量的均匀性,两个扩展壳702的上侧均固接有扩展齿条705,两个扩展齿条705呈错位分布,两个扩展齿条705分别与相邻的第二齿轮614啮合,以实现在前后两侧扩展壳702对应巷道宽度进行扩展时进行对应调节下料口的速度,确保巷道内煤矸石铺设厚度的一致性。
[0045] 在对煤矿巷道底板进行硬化时,工作人员控制车架1移动至煤矿巷道需要进行底板硬化开始位置处,工作人员向下料斗3内加入煤矸石,下料框601、第一下料转板602、第二下料转板603和滑动挡板604形成一个下料口,工作人员通过控制模块2控制液压泵611将第一液压伸缩杆609内的液压油通过软管流通至第二液压伸缩杆610内,第一液压伸缩杆609内的液压油减少,使第一液压伸缩杆609内的伸缩端带动前后两侧的滑动挡板604分别向前后两侧张开,第二压伸缩杆内的液压油增多,使第二压伸缩杆内的伸缩端伸出,带动调速轮612向下移动,使锥轮615与调速轮612的传动比放大,前后两侧的滑动挡板604分别带动对应的第二下料转板603从两侧分别向前后移动的同时向上侧倾斜,第二下料转板603带动对应的第一下料转板602向下侧倾斜,使下料框601、第一下料转板602、第二下料转板603和滑动挡板604形成的下料口扩大,直至下料口的大小与前后两侧的扩展壳702的宽度形成需要的初始状态比例,在车架1的移动速度不变的情况下,巷道宽度越宽,下料速度越快,巷道宽度越窄,下料速度越慢,以确保在相同时间内铺设煤矸石量的均匀,之后工作人员通过控制模块2控制电机5开启,电机5的输出端通过皮带带动螺旋绞龙607逆时针转动,螺旋绞龙607上的螺旋叶片带动其上的煤矸石向前后两侧进行均匀分离,增加煤矸石铺设分布的均匀性,防止下料时集中从中部进行下料。
[0046] 在下料斗3内加入煤矸石后,工作人员通过控制模块2控制气泵4向保压气仓703内充气,使保压气仓703内前后两侧的扩展推杆704从保压气仓703内向巷道侧壁伸出,带动前后两侧的扩展壳702向巷道侧壁贴近,在扩展推杆704上的脚轮与巷道侧壁贴近后使保压气仓703内的气压保持恒定,使前后两侧的扩展壳702保持与巷道侧壁的贴近状态,以确保在不同宽度的巷道内铺设均匀定量的煤矸石,前后两侧的扩展壳702分别带动剪叉伸缩架802的前后两侧向前后侧移动,使剪叉伸缩架802同时向前后侧展开,剪叉伸缩架802同时带动其上均匀分布的分料挡板801均匀展开,且分料挡板801均转动连接于剪叉伸缩架802的交叉处,使且分料挡板801始终保持与前后两侧相邻分料挡板801的间距相等,以实现煤矸石在分料挡板801内的均匀分布,之后工作人员控制车架1开始在巷道内移动,煤矸石从下料斗3内通过下料口下落至伸缩滑料板605内,煤矸石通过伸缩滑料板605分布散开分布至均匀分布的分料挡板801内,进而通过分料挡板801铺设于巷道底板上。
[0047] 当车架1从初始巷道移动至宽度变宽的巷道处时,保压气仓703内的保压作用下,使前后两侧的扩展推杆704带动对应的扩展壳702继续保持与巷道内壁的贴合状态,前后两侧的扩展壳702带动对应的扩展齿条705移动,前侧的扩展齿条705向前移动带动第二齿轮614顺时针转动,第二齿轮614带动锥轮615顺时针转动,锥轮615带动调速轮612逆时针转动,调速轮612带动第一齿轮613逆时针转动,第一齿轮613带动前侧的调节齿条608向前移动,调节齿条608带动第一液压伸缩杆609和滑动挡板604向前移动,后侧滑料挡板604同理,下料框601、第一下料转板602、第二下料转板603和滑动挡板604形成的下料口保持与前后两侧扩展壳702宽度的初始状态比例,当巷道宽度变宽时扩大下料口,使下料速度对应加快,以确保变的巷道内对应厚度的煤矸石铺设的总量,前后两侧的扩展壳702带动一组分料挡板801均匀展开,使相邻两个分料挡板801之间的距离增大,加快煤矸石在分料挡板801之间的下料速率,在车架1从宽度较宽的巷道移动至较窄的巷道内时,巷道内壁将前后两侧的扩展壳702向保压气仓703内挤压,在保压气仓703的保压作用下,使前后两侧的扩展推杆
704带动对应的扩展壳702继续保持与巷道内壁的贴合状态,前后两侧的扩展壳702分别带动对应的滑动挡板604移动,使下料口缩小,以实现在宽度变窄时,下料口对应缩小,减慢下料速度,保证在对应宽度的巷道内煤矸石铺设的均匀性,前后两侧的扩展壳702带动一组分料挡板801均匀回缩,使相邻两个分料挡板801之间的间距减小,减慢煤矸石在分料挡板801之间的下料速率,确保下料均匀,当车架1移动至煤矿巷道底板硬化完成后,工作人员控制车架1停止,同时停止向下料斗3内放置煤矸石,之后通过控制模块2控制气泵4停止向保压气仓703内充气保压并将气体吸回,使前后两侧的扩展壳702复位,控制调节组件将前后两侧的滑动挡板604复位,使下料口大小恢复初始大小,之后工作人员控制车架1离开,至此完成煤矿巷道的底部硬化。
[0048] 实施例2:
[0049] 在实施例1的基础之上,如图8‑图10所示,还包括有刮平机构9,刮平机构9用于对铺设在煤矿巷道底板上的煤矸石进行刮平,确保整体底板上煤矸石的铺设厚度均匀,刮平机构9包括有调高液压缸901,调高液压缸901固接于车架1的右侧,调高液压缸901与控制模块2电连接,调高液压缸901内滑动连接有呈L形的第一活塞推杆902,第一活塞推杆902的左端滑动连接有伸缩刮板905,第一活塞推杆902的左端与伸缩刮板905之间同时固接有第一弹簧903和第二弹簧904,第一弹簧903位于第二弹簧904的上侧,第二弹簧904的弹性系数小于第一弹簧903的弹性系数,以确保伸缩刮板905与第一活塞推杆902滑动连接处上下侧的距离相等,伸缩刮板905与车架1滑动连接,车架1的右侧设置有平衡组件,平衡组件用于在车架1移动至地面不平造成伸缩刮板905偏斜时保持平衡,确保伸缩刮板905对煤矸石刮平厚度的一致性。
[0050] 如图8和图9所示,前后两侧的扩展壳702的右侧均滑动连接有同步杆906,同步杆906的左端与对应的扩展壳702之间固接有缓冲弹簧,同步杆906的右端与伸缩刮板905相邻的伸缩部滑动连接,以实现在前后两侧扩展壳702扩展时同步带动伸缩刮板905向巷道内壁两侧进行扩展,以确保伸缩刮板905对煤矿巷道内的均匀刮平。
[0051] 如图8、图9、图11和图12所示,平衡组件包括有平衡壳907,平衡壳907固接于车架1的右侧,平衡壳907内滑动连接有第一平衡轮908和第二平衡轮909,第一平衡轮908位于第二平衡轮909的左侧,平衡壳907内第一平衡轮908上侧设置有第一缓冲液压缸911,平衡壳907内第二平衡轮909上侧设置有第二缓冲液压缸913,第一缓冲液压缸911内滑动连接有第二活塞推杆910,第二缓冲液压缸913内滑动连接有第三活塞推杆912,第二活塞推杆910的下端与第一平衡轮908固接,第三活塞推杆912的下端与第二平衡轮909固接,第一平衡轮
908和第二平衡轮909同时与平衡壳907之间固接有复位弹簧,L形的第一活塞推杆902左端上固接有与车架1滑动连接的平衡液压缸914,第一缓冲液压缸911和第二缓冲液压缸913同时通过软管与平衡液压缸914连通,平衡液压缸914内滑动连接有调节推杆915,第一缓冲液压缸911与平衡液压缸914连接处位于调节推杆915活塞端的上侧,第二缓冲液压缸913与平衡液压缸914连接处位于调节推杆915活塞端的下侧,调节推杆915的伸缩端与伸缩刮板905的固定部固接,通过第一缓冲液压缸911和第二缓冲液压缸913配合,当第一平衡轮908被挤压时,使调节推杆915带动伸缩刮板905向下伸出,当第二平衡轮909被挤压时,使调节推杆
915带动伸缩刮板905向上缩回,以实现在车架1移动至巷道底板不平处时,对应调节伸缩刮板905保持对煤矸石的刮平,避免由于地面不平造成铺设煤矸石的不均匀性。
[0052] 在开始对煤矿巷道进行底边硬化时,工作人员通过控制模块2控制调高液压缸901带动第一活塞推杆902上下移动,第一活塞推杆902的左端带动伸缩刮板905上下移动,第一活塞推杆902左端上侧的第一弹簧903的弹簧系数小于第一活塞推杆902左端下侧的第二弹簧904的弹簧系数,使第一活塞推杆902的左端的上侧和下侧的距离相等,通过调节伸缩刮板905的下侧与煤矿巷道底板的距离以确保煤矸石的铺设厚度,使伸缩刮板905的下侧对下料铺设的煤矸石进行刮平作用,当前后两侧的扩展壳702从车架1内伸出向巷道内壁贴合时,扩展壳702通过同步杆906带动对应的伸缩刮板905同步向巷道内壁贴合,以实现在不同宽度巷道内均进行刮平的作用,在车架1从初始巷道移动至变宽的巷道时,前后两侧的扩展壳702保持与巷道内壁的贴合状态,扩展壳702带动对应的伸缩刮板905同步与巷道内壁进行贴合,通过同步杆906位于扩展壳702内的前后两端的弹簧,使伸缩刮板905后于扩展壳702向巷道内壁向前后两侧伸出,以确保伸缩刮板905在巷道内的均匀覆盖,使煤矸石在巷道底板的均匀分布。
[0053] 初始状态下,第一平衡轮908和第二平衡轮909的高度为齐平状态,当车架1经过不平路面造成左侧轮高于右侧轮时,使车架1带动伸缩刮板905向下倾斜,第二平衡轮909与铺设刮平后的煤矸石接触并向上顶起,第二平衡轮909带动第三活塞推杆912向上移动,使第二缓冲液压缸913内的液压油流通过软管流通至平衡液压缸914内,初始状态时调节推杆915的活塞端位于平衡液压缸914的中部,第二缓冲液压缸913内的液压油流通过软管流通至平衡液压缸914内调节推杆915的活塞端的下侧,使调节推杆915向上移动,调节推杆915带动伸缩刮板905向上移动,以防止车架1带动伸缩刮板905的向下倾斜造成刮平铺设煤矸石厚度不均匀,当车架1经过不平路面造成右侧轮高于左侧轮时,使车架1带动伸缩刮板905向上倾斜,第一平衡轮908与铺设刮平后的煤矸石接触并向上顶起,第一平衡轮908带动第二活塞推杆910向上移动,使第一缓冲液压缸911内的液压油通过软管流通至平衡液压缸
914内调节推杆915的上侧,使调节推杆915从平衡液压缸914内伸出,调节推杆915带动伸缩刮板905向下移动,以防止车架1带动伸缩刮板905的向上倾斜造成刮平铺设煤矸石厚度不均匀。
[0054] 实施例3:
[0055] 在实施例2的基础之上,如图8和图12所示,还包括有补料组件10,补料组件10用于对贴近巷道内壁两侧易缺料位置进行补料,补料组件10包括有呈镜像分布的补料壳1001,两个补料壳1001均固接于伸缩刮板905的贴近巷道侧壁的两侧,两个补料壳1001内均设置有补料通孔,呈镜像分布的补料壳1001同时通过补料管1002与下料框601连通,使煤矸石通过补料管1002和补料壳1001上的补料通孔下落至巷道底板上,补料管1002与车架1固接,补料壳1001内滑动连接有补料脚轮1003,补料脚轮1003的上侧固接有弹簧复位滑块1004,弹簧复位滑块1004与相邻的补料壳1001滑动连接,补料脚轮1003的下侧和伸缩刮板905的下侧刮平面齐平,弹簧复位滑块1004的后侧固接有限位直杆,补料壳1001内滑动连接有封堵块1005,封堵块1005与相邻的补料壳1001内的补料通孔配合,封堵块1005上设置有由上至下逐渐向远离相邻补料脚轮1003方向倾斜的滑槽,弹簧复位滑块1004上的限位直杆与相邻的封堵块1005上的滑槽滑动配合,通过弹簧复位滑块1004的弹簧复位力作用下,使补料脚轮1003保持与铺设刮平后煤矸石的接触状态,当巷道内壁两侧出现缺料时,补料脚轮1003带动相邻的封堵块1005解除对相邻的补料壳1001内补料通孔的封堵状态,使煤矸石对缺料处进行补料,确保巷道底板硬化时铺设煤矸石厚度的一致性。
[0056] 在进行煤矿巷道底边硬化时,伸缩刮板905的前后两侧分别带动前后两侧的补料壳1001向巷道内壁贴合,补料壳1001内的补料脚轮1003通过弹簧复位滑块1004的作用下保持与铺设后的煤矸石接触状态,当贴合巷道内壁的两侧有缺料没有无法刮平时,弹簧复位滑块1004通过弹簧复位力使补料脚轮1003向下移动保持与铺设后的煤矸石接触状态,弹簧复位滑块1004上的限位直杆带动封堵块1005向左移动,使封堵块1005解除对补料壳1001内补料通孔的封堵,煤矸石通过补料管1002向补料壳1001内补料通孔进行补料,使贴合巷道内壁两侧缺料处进行补料作用,提升煤矿巷道底板铺设煤矸石厚度的均匀性,补料脚轮1003移动至刮平的位置后,将补料脚轮1003向上挤压,使补料脚轮1003和弹簧复位滑块
1004同步向上移动,弹簧复位滑块1004带动封堵块1005恢复对补料壳1001内补料通孔的封堵状态,至此完成对巷道内壁两侧缺料处的补料。
[0057] 实施例4:
[0058] 在实施例3的基础之上,一种煤矿巷道底板煤矸石硬化设备的使用方法,具体步骤如下:
[0059] 步骤1:将煤矸石放置于下料斗3内,通过控制模块2控制液压泵611带动相邻的滑动挡板604调节下料口至指定大小,并控制调高液压缸901调节伸缩刮板905下侧与巷道底板的高度至指定的铺料厚度;
[0060] 步骤2:控制气泵4向保压气仓703内充气,使扩展推杆704带动扩展壳702向巷道侧壁贴近,直至保压气仓703内达到指定气压并保持,扩展壳702带动伸缩刮板905同步向巷道侧壁贴近;
[0061] 步骤3:通过控制模块2控制电机5启动,使螺旋绞龙607转动,煤矸石从下料斗3内下料至螺旋绞龙607,螺旋绞龙607将煤矸石均匀分散至均匀分布的分料挡板801处,煤矸石均匀分散至均匀分布的相邻分料挡板801之间并下落至煤矿巷道底板上,控制车架1开始在巷道内移动,对煤矿巷道进行煤矸石铺设,伸缩刮板905将煤矸石进行刮平;
[0062] 步骤4:在车架1从初始巷道移动至宽度变宽的巷道后,保压气仓703通过保压带动扩展推杆704继续向煤矿巷道侧壁贴近,带动两侧的扩展壳702和相邻的伸缩刮板905向两侧展开,两侧的扩展壳702带动均匀分布的分料挡板801均匀展开,使煤矸石均匀铺设在煤矿巷道底部;
[0063] 步骤5:在车架1从较宽的巷道移动至较窄的巷道时,巷道两壁将两侧的扩展壳702和相邻的伸缩刮板905同时向内挤压,保压气仓703通过保压使两侧的扩展壳702和相邻的伸缩刮板905保持与巷道两壁的贴近状态;
[0064] 步骤6:在车架1的左轮较右轮翘起一定高度时,第二平衡轮909与地面接触被挤压,使平衡液压缸914带动伸缩刮板905向上回缩一定距离,在车架1的左轮较右轮下降一定高度时,第一平衡轮908与地面接触被挤压,使平衡液压缸914带动伸缩刮板905向下伸出一定距离,确保伸缩刮板905对煤矸石刮平的厚度;
[0065] 步骤7:将煤矿巷道底板铺设煤矸石完毕后,停止向下料斗3内放置煤矸石,并控制车架1停止移动,通过控制模块2控制气泵4将保压气仓703内的气体收回,使扩展板和伸缩刮板905复位,控制电机5停止,使螺旋绞龙607停止,之后控制车架1离开煤矿巷道。
[0066] 至此,已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述,本领域技术人员应当对本发明煤矿巷道底板煤矸石硬化设备有了清楚的认识。以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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