用于构建管道式通道的挖掘机转让专利

申请号 : CN201010298236.X

文献号 : CN101943002B

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发明人 : 文晓希张竞卢耀晖姚文杰谢玄冀翔宇

申请人 : 中国人民解放军国防科学技术大学

摘要 :

本发明系一种用于构建管道式通道的挖掘机,包括轨道式运载平台、泥土装载箱、轮式挖掘机构、皮带传送机构和偏转机构,所述泥土装载箱装设于轨道式运载平台后端,所述偏转机构装设于轨道式运载平台前端,所述皮带传送机构装设于偏转机构上方并由偏转机构驱动偏转,所述皮带传送机构的尾端置于泥土装载箱上方,所述轮式挖掘机构装设于皮带传送机构前端,所述轮式挖掘机构包括一对挖掘轮,所述一对挖掘轮上设有可将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构上的螺旋导引面。该用于构建管道式通道的挖掘机具有自动化程度高,挖掘工程量小,挖掘效率高,适合用于垮塌矿井的应急救援工作的特点。

权利要求 :

1.一种用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:包括轨道式运载平台(1)、泥土装载箱(2)、轮式挖掘机构(3)、皮带传送机构(4)和偏转机构(5),所述泥土装载箱(2)装设于轨道式运载平台(1)后端,所述偏转机构(5)装设于轨道式运载平台(1)前端,所述皮带传送机构(4)装设于偏转机构(5)上方并由偏转机构(5)驱动偏转,所述皮带传送机构(4)的尾端置于泥土装载箱(2)上方,所述轮式挖掘机构(3)装设于皮带传送机构(4)前端,所述轮式挖掘机构(3)包括一对挖掘轮(31),所述一对挖掘轮(31)上设有可将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构(4)上的螺旋导引面(311)。

2.根据权利要求1所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述一对挖掘轮(31)对称设置,且一对挖掘轮(31)上的螺旋导引面(311)相互对称。

3.根据权利要求1或2所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述皮带传送机构(4)包括传送皮带(41)、皮带支架(42)、主动轴(43)、从动轴(44)和皮带驱动电机(45),所述主动轴(43)和皮带驱动电机(45)装设于皮带支架(42)后端,皮带驱动电机(45)与主动轴(43)相连,所述从动轴(44)装设于皮带支架(42)前端,所述传送皮带(41)绕设于主动轴(43)和从动轴(44)上,所述皮带支架(42)下方与偏转机构(5)连接,所述一对挖掘轮(31)分设于从动轴(44)的两端。

4.根据权利要求3所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述偏转机构(5)包括二维支承座(51)、齿轮减速传动箱(52)、偏转电机(53)、偏转传动架(54)、支承块(55)和一对偏转轮(56),所述二维支承座(51)固定于轨道式运载平台(1)中部,所述支承块(55)下端与二维支承座(51)顶部铰接,上端与所述皮带支架(42)固定连接,所述齿轮减速传动箱(52)固定于轨道式运载平台(1)前端,所述偏转电机(53)固定于齿轮减速传动箱(52)上,偏转电机(53)的输出端与所述齿轮减速传动箱(52)输入端连接,齿轮减速传动箱(52)输出端与一对偏转轮(56)的转轴(561)相连,所述偏转传动架(54)上端与所述皮带支架(42)铰接,下端与偏转轮(56)的偏转传动销(562)活动对接。

5.根据权利要求1或2所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述轨道式运载平台(1)上装设有轨道式车轮(11)。

6.根据权利要求4所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述轨道式运载平台(1)上装设有轨道式车轮(11)。

7.根据权利要求1或2所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述泥土装载箱(2)后方设有操控面板(6)。

8.根据权利要求5所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述泥土装载箱(2)后方设有操控面板(6)。

9.根据权利要求6所述的用于构建管道式通道的挖掘机,其特征在于:所述泥土装载箱(2)后方设有操控面板(6)。

说明书 :

用于构建管道式通道的挖掘机

技术领域

[0001] 本发明涉及挖掘工程机械,尤其涉及用于构建管道式通道的挖掘机。

背景技术

[0002] 目前,针对矿井垮塌的突发灾难,开展救援的方式主要有以下三种:一是清理加固垮塌现场,开辟应急救援通道。该救援方式通常在垮塌区域不大的情况下采用,由于受现场条件的限制,一般不便采用大型专业救援设备,主要依靠人工及简单工具(如:电钻、铁锹、锄头、木料等)对垮塌现场进行清理、加固,开辟应急救援通道,常以打木柱、垫木料的形式构建应急救援通道,其优点是准备时间短、机动性好;但现场清理加固难度大,机械化程度不高、工程量大,救援效率低,且有二次垮塌的危险,安全性能不好。二是从矿井内部另外挖掘救援通道,绕过垮塌现场。该救援方式通常在弯道多,垮塌现场情况复杂,清理、加固垮塌现场难度大的情况下采用,多采用专业挖掘设备(如矿用钻机、掘进机等)开辟应急救援通道,其优点是无需清理、加固垮塌现场,安全性能相对较好;但救援通道挖掘难度相对较大,准备时间长,工程量大,救援效率不高,多采用钻孔的方式,挖掘救援补给孔,主要用于与被困人员取得联系并提供最基本的补给(如:水、食品等)。三是从地表垂直挖掘应急救援通道,避开垮塌现场。该救援方式通常在垮塌区域离地表面不是特别深的情况下采用,其优点是地面作业空间大,可以使用大型高效专业挖掘设备(如:高效深孔钻探设备等),挖掘效率较高,安全性能好;但由于设备专业化程度高,准备时间较长,挖掘深度相对较深,工程量大,且需精确定位,否则有偏离实际矿井、需要多次挖掘的风险,救援效率不高,多采用钻孔的方式,挖掘救援补给孔,主要用于与被困人员取得联系并提供最基本的补给(如:水、食品等)。如果可以不去清理、加固矿井垮塌现场,而是直接从垮塌现场快速构建一条穿过垮塌现场的管道式应急救援通道,那么将会大大提高救援效率。但是要实现这一方案必须采用专业的挖掘机进行挖掘,并配合专业配套救援设备,而现有的多斗式挖掘机、轮式挖掘机、盾构机等设备在设计时主要以露天挖掘作业、挖掘大型隧道、涵洞等为应用背景,均属于大型的挖掘设备,受其结构与挖掘方式的限制,均不能满足进入管道式应急救援管道内挖掘的要求。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种自动化程度高,挖掘工程量小,挖掘效率高,适合用于垮塌矿井的应急救援工作的用于构建管道式通道的挖掘机。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
[0005] 一种用于构建管道式通道的挖掘机,包括轨道式运载平台、泥土装载箱、轮式挖掘机构、皮带传送机构和偏转机构,所述泥土装载箱装设于轨道式运载平台后端,所述偏转机构装设于轨道式运载平台前端,所述皮带传送机构装设于偏转机构上方并由偏转机构驱动偏转,所述皮带传送机构的尾端置于泥土装载箱上方,所述轮式挖掘机构装设于皮带传送机构前端,所述轮式挖掘机构包括一对挖掘轮,所述一对挖掘轮上设有可将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构上的螺旋导引面。
[0006] 所述一对挖掘轮对称设置,且一对挖掘轮上的螺旋导引面相互对称。
[0007] 所述皮带传送机构包括传送皮带、皮带支架、主动轴、从动轴和皮带驱动电机,所述主动轴和皮带驱动电机装设于皮带支架后端,皮带驱动电机与主动轴相连,所述从动轴装设于皮带支架前端,所述传送皮带绕设于主动轴和从动轴上,所述皮带支架下方与偏转机构连接,所述一对挖掘轮分设于从动轴的两端。
[0008] 所述偏转机构包括二维支承座、齿轮减速传动箱、偏转电机、偏转传动架、支承块和一对偏转轮,所述二维支承座固定于轨道式运载平台中部,所述支承块下端与二维支承座顶部铰接,上端与所述皮带支架固定连接,所述齿轮减速传动箱固定于轨道式运载平台前端,所述偏转电机固定于齿轮减速传动箱上,偏转电机的输出端与所述齿轮减速传动箱输入端连接,齿轮减速传动箱输出端与一对偏转轮的转轴相连,所述偏转传动架上端与所述皮带支架铰接,下端与偏转轮的偏转传动销活动对接。
[0009] 所述轨道式运载平台上装设有轨道式车轮。
[0010] 所述泥土装载箱后方设有操控面板。
[0011] 与现有技术相比,本发明的优点在于:
[0012] 本发明的用于构建管道式通道的挖掘机采用具有螺旋面的双轮挖掘结构,挖掘过程中,在螺旋导引面作用下挖掘出的泥土自动向两挖掘轮中央聚集,将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构上,再通过皮带传送机构输送至泥土装载箱内,自动完成挖掘与泥土装载,挖掘工程量小,挖掘效率高,配合专业配套救援设备,在垮塌矿井的现场能够快速构建出管道式通道,极大地缩短了应急救援时间;挖掘轮装设于皮带传送机构中从动轴的两端,皮带传送机构既起到传送泥土的作用,又起到驱动挖掘轮的作用,皮带传送机构中的主动轴装设于皮带支架后端,既起到传动的作用,又起到配重的作用,简化了结构,降低了生产成本;偏转机构设于轨道式运载平台前端,该偏转机构采用特定的双对称偏转轮式结构,可满足挖掘传送机构顺利出入救援通道的要求,其偏转传动可实现挖掘机构的二维圆周偏转运动,可挖掘出截面轮廓为椭圆的通道铺设空间,可使挖掘出的通道铺设空间与特制的应急救援通道截面轮廓相当,较好地满足了铺设特制的应急救援通道的要求。本发明的用于构建管道式通道的挖掘机配合可级联的组合式应急救援通道、管道式应急救援通道快速铺设机构、辅助救援牵引机构实现全新的救援理念与救援方式,无须清理、加固垮塌矿井现场,直接在垮塌现场快速构建管道式应急救援通道,巧妙地避开了应急救援时清理、加固垮塌矿井现场的难题与二次垮塌的危险,具有管道化、模块化、小型化的特点,机动性好,应急救援准备时间短,工作效率高,极大地缩短了应急救援时间;挖掘工作在应急救援管道内完成,安全性能好。本发明结构新颖,构思巧妙,性价比高,市场前景广阔。

附图说明

[0013] 图1是本发明的结构示意图。
[0014] 图中各标号表示:
[0015] 1、轨道式运载平台;2、泥土装载箱;3、轮式挖掘机构;4、皮带传送机构;5、偏转机构;6、操控面板;11、轨道式车轮;31、挖掘轮;41、传送皮带;42、皮带支架;43、主动轴;44、从动轴;45、皮带驱动电机;51、二维支承座;52、齿轮减速传动箱;53、偏转电机;54、偏转传动架;55、支承块;56、偏转轮;311、螺旋导引面;561、转轴;562、偏转传动销。

具体实施方式

[0016] 图1示出了本发明的一种用于构建管道式通道的挖掘机,包括轨道式运载平台1、泥土装载箱2、轮式挖掘机构3、皮带传送机构4和偏转机构5,泥土装载箱2装设于轨道式运载平台1后端,偏转机构5装设于轨道式运载平台1前端,皮带传送机构4装设于偏转机构5上方并由偏转机构5驱动偏转,皮带传送机构4的尾端置于泥土装载箱2上方,轮式挖掘机构3装设于皮带传送机构4前端,轮式挖掘机构3包括一对挖掘轮31,一对挖掘轮31上设有可将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构4上的螺旋导引面311。本发明的用于构建管道式通道的挖掘机采用具有螺旋面的双轮挖掘结构,挖掘过程中,在螺旋导引面311作用下挖掘出的泥土自动向两挖掘轮31中央聚集,将挖掘出的泥土引导至皮带传送机构4上,再通过皮带传送机构4输送至泥土装载箱2内,自动完成挖掘与泥土装载,挖掘工程量小,挖掘效率高,配合专业配套救援设备,在矿井垮塌的现场能够快速构建出管道式通道,极大地缩短了应急救援时间。
[0017] 本实施例中,一对挖掘轮31对称设置,且一对挖掘轮31上的螺旋导引面311相互对称。皮带传送机构4包括传送皮带41、皮带支架42、主动轴43、从动轴44和皮带驱动电机45,主动轴43和皮带驱动电机45装设于皮带支架42后端,皮带驱动电机45与主动轴43相连起到驱动的作用,主动轴43既起到传动的作用又起到配重的作用;从动轴44装设于皮带支架42前端,传送皮带41绕设于主动轴43和从动轴44上,皮带支架42下方与偏转机构5连接,一对挖掘轮31分设于从动轴44的两端,皮带传送机构4既起到传送泥土的作用,又起到驱动挖掘轮31的作用,简化了结构,降低了生产成本。偏转机构5包括二维支承座51、齿轮减速传动箱52、偏转电机53、偏转传动架54、支承块55和一对偏转轮56,二维支承座51固定于轨道式运载平台1中部,支承块55下端与二维支承座51顶部铰接,上端与皮带支架42固定连接,齿轮减速传动箱52固定于轨道式运载平台1前端,偏转电机53固定于齿轮减速传动箱52上,偏转电机53的输出端与齿轮减速传动箱52输入端连接,齿轮减速传动箱52输出端与一对偏转轮56的转轴561相连,偏转传动架54上端与皮带支架
42铰接,下端与偏转轮56的偏转传动销562活动对接,偏转机构5启动时由偏转电机53经齿轮减速传动箱52驱动一对偏转轮56同向旋转,偏转轮56上的偏转传动销562带动偏转传动架54偏转,再由偏转传动架54带动皮带支架42和装设于皮带支架42上的轮式挖掘机构3偏转。该偏转机构5采用特定的双对称偏转轮式结构,可满足挖掘机顺利出入救援通道的要求,其偏转传动可实现挖掘机构的二维圆周偏转运动,可挖掘出截面轮廓为椭圆的通道铺设空间,可使挖掘出的通道铺设空间与特制的应急救援通道截面轮廓相当,较好地满足了铺设特制的应急救援通道的要求。本实施例中,轨道式运载平台1上装设有轨道式车轮11,配合铺设的专用轨道,使运载平台1运行更顺畅,泥土装载箱2后方设有操控面板6,便于工作人员对本发明进行操作控制。本发明的用于构建管道式通道的挖掘机配合可级联的组合式应急救援通道、管道式应急救援通道快速铺设机构、辅助救援牵引机构可以实现全新的救援理念与救援方式,无须清理、加固垮塌矿井现场,可直接在垮塌现场快速挖掘出适合铺设特制应急救援通道的空间,巧妙地避开了应急救援时清理、加固垮塌矿井现场的难题与二次垮塌的危险,具有管道化、模块化、小型化的特点,机动性好,应急救援准备时间短,工作效率高,极大地缩短了应急救援时间;挖掘工作在应急救援管道内完成,安全性能好。本发明结构新颖,构思巧妙,性价比高,市场前景广阔。
[0018] 上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。