本发明专利技术涉及煤矿井下综采工作面开采输送领域，具体是一种中厚煤层工作面大块煤破碎装置及破碎工艺，解决工作面输送机卸载点和转载机入口点大块煤堵塞的问题。涉及的中厚煤层工作面大块煤破碎装置包括固定底座、回转座、回转轴、摇臂、垂直摆动油缸、压块、破碎固定架、液压锤姿态控制油缸、小连杆、破碎转动架、全液压破碎锤、水平摆动油缸、耙斗，全液压破碎锤可实现水平方向、垂直方向、前后方向及破碎角度等调整，耙斗可根据工作面需要灵活安装和拆卸；破碎工艺采用优选的破碎角度可分别破碎静止的大块煤和运动的大块煤，破碎效率较高。本装置结构紧凑，操作简单，降低了工人的劳动强度，有效满足了煤矿综采工作面快采快推的客观需求。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及煤矿井下综采工作面开采输送领域，具体是一种中厚煤层工作面大块煤破碎装置。
技术介绍
：在中厚煤层开采工作面，随着采高和矿压的增加，片帮大块煤脱落频繁，甚至大块煤连成片地脱落。大块煤落入输送机溜槽中不仅影响煤流的正常运输，而且当到达输送机机头处时，很难在输送机卸载点卸载，即使卸载到转载机上，也很难进入转载机入口点处的箱式输送槽体中，容易造成工作面与顺槽交叉处的扇形区域严重堵塞，甚至被迫停机。目前，综采工作面处理大块煤主要通过输送设备停机后，靠人工破碎大块煤，频繁的停机不仅影响工作面的连续开采，而且增加了工人的劳动强度；尤其是停机状态下，运输处于停止状态，若遇片帮煤大量垮落，很容易造成输送机溜槽被压死而无法再启动，无形中增加了工作面人工破煤及清煤的工作量，严重影响工作面的生产效率，更增加了安全隐患，不利于煤矿实现安全、高产高效地开采，解决大块煤破碎问题是综采工作面亟待解决的一大难题。
技术实现思路
：本专利技术的第一目的在于提供一种中厚煤层工作面大块煤破碎装置，解决工作面输送机卸载点和转载机入口点大块煤堵塞的问题。本专利技术的第二目的在于提供一种大块煤破碎工艺，采用实现第一目所述的大块煤破碎装置，该破碎工艺合理，效率高，满足了工作面破碎大块煤的要求。本专利技术采用的技术方案是：中厚煤层工作面大块煤破碎装置，包括固定底座2、回转座3、回转轴4、摇臂5、垂直摆动油缸6、压块7、破碎固定架8、液压锤姿态控制油缸9、小连杆10、破碎转动架11、全液压破碎锤12、水平摆动油缸13、耙斗14，固定底座2固定在工作面输送设备1上，回转座3通过回转轴4安装在固定底座2上，回转座3与摇臂5后部铰接，破碎固定架8焊接在摇臂5前端，破碎固定架8、液压锤姿态控制油缸9、小连杆10、破碎转动架11构成四连杆机构，全液压破碎锤12和耙斗14固定在破碎转动架11上。进一步地，固定底座2上的支撑板21通过销轴与工作面输送设备1固定，固定底座2与工作面输送设备1间留有过线缆空间B。进一步地，破碎固定架8、液压锤姿态控制油缸9、破碎转动架11分别与小连杆10铰接。进一步地，耙斗14中间开有与全液压破碎锤12外形相符的槽E。进一步地，回转座3的一端与水平摆动油缸13铰接，另一端被卡装在压块7的弧形轨道槽C中，水平摆动油缸13另一端与固定底座2铰接。进一步地，垂直摆动油缸6的两端分别铰接在摇臂5和回转座3上。进一步地，摇臂5包括固定梁51、一级伸缩梁53、二级伸缩梁52、摇臂伸缩油缸54、阶梯销55，摇臂伸缩油缸54的两端分别铰接在固定梁51和一级伸缩梁53上。进一步地，阶梯销55通过螺栓固定在一级伸缩梁53上，并卡装到二级伸缩梁52的限程滑行槽D上。一种采用如上所述的中厚煤层工作面大块煤破碎装置的大块煤破碎工艺，其特征在于，破碎工艺包括：a、破碎静止的大块煤T时，水平摆动油缸13、垂直摆动油缸6、摇臂伸缩油缸54、液压锤姿态控制油缸9工作，调整全液压破碎锤12与大块煤T接触，且全液压破碎锤12与大块煤T破碎点切平面X的夹角α为90°，全液压破碎锤12工作破碎大块煤T；b、破碎运动中的大块煤T时，水平摆动油缸13、垂直摆动油缸6、摇臂伸缩油缸54、液压锤姿态控制油缸9工作，根据煤流速度调整全液压破碎锤12逆着煤流方向Q与大块煤T破碎点切平面X夹角α成75°～87°，全液压破碎锤12工作破碎大块煤T。本专利技术涉及的中厚煤层工作面大块煤破碎装置适用于大块煤频繁垮落的中厚煤层工作面，具有安装方式简单、安装位置灵活的优点，可安装在侧卸机头架、端卸机头架、转载机入口点箱式槽体上，跟随输送设备一块推进，不需要单独搬移设备。本装置的实质性特点和显著进步还在于，设计成多自由度运动结构，以工作面乳化液为动力源，液压缸驱动，可实现设备的水平转动、垂直升降、前后伸缩和破碎姿态调整多种动作，更加灵活地破碎各个区域的煤块，工作范围覆盖了整个工作面与顺槽交叉的区域；采用四连杆机构调整液压破碎锤破碎姿态，紧凑、简单、可靠的机械结构即可满足对液压破碎锤破碎姿态大摆角的要求，同时在设备处于非工作状态时，液压破碎锤可收回到伸缩梁下边，节约了工作面有限的空间资源；采用不同的破碎角度可以高效地破碎工作面的大块煤。由于本装置多自由度、大摆角、全方位的工作特点，不仅可以破碎机头处的大块煤，还可以对工作面因设备蹿动可能造成的煤壁采不透的情况进行辅助扩帮和清理三角煤，同时装上耙斗还可以将输送设备外的煤耙装到输送溜槽上运走，解决了人工清煤的问题。本装置结构紧凑，操作简单，集破碎、清煤功能于一体，有助于高产高效工作面实现连续采煤，降低了人工破碎大块煤的劳动强度和不安全因素，有效解决了工作面输送机卸载点和转载机入口点大块煤堵塞的问题；同时可以与工作面电液控集成，配合视频监控系统，实现远程遥控，有效满足煤矿综采工作面快采快推的需求。附图说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为破碎转动架上安装了耙斗的结构示意图；图4为耙斗的俯视图；图5为摇臂的结构示意图；图6为图5的M-M剖视图；图7为本装置的液压驱动系统原理图；图8为本装置破碎静止的大块煤示意图；图9为本装置破碎运动的大块煤示意图。图中：1、工作面输送设备；2、固定底座，3、回转座，4、回转轴，5、摇臂，6、垂直摆动油缸，7、压块，8、破碎固定架，9、液压锤姿态控制油缸；10、小连杆，11、破碎转动架，12、全液压破碎锤，13、水平摆动油缸，14、耙斗，21、支撑板，51、固定梁，52、二级伸缩梁，53、一级伸缩梁，54、摇臂伸缩油缸，55、阶梯销，B、过线缆空间，C、轨道槽，D、限程滑行槽，E、槽，Q、煤流方向，T、大块煤，X、破碎锤与大块煤接触点切平面。具体实施方式：以下结合附图进行本专利技术的具体实施方式详细说明：如图1至图4所示，中厚煤层工作面大块煤破碎装置，包括固定底座2、回转座3、回转轴4、摇臂5、垂直摆动油缸6、压块7、破碎固定架8、液压锤姿态控制油缸9、小连杆10、破碎转动架11、全液压破碎锤12、水平摆动油缸13、耙斗14，固定底座2上的支撑板21通过销轴与工作面输送设备1固定，并留有过线缆空间B，方便机头处液压管路、电缆、控制线等线缆的布置；回转座3通过回转轴4固定在固定底座2上，回转座3的一端与水平摆动油缸13铰接，另一端被卡装在压块7的弧形轨道槽C中，水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，包括固定底座(2)、回转座(3)、回转轴(4)、摇臂(5)、垂直摆动油缸(6)、压块(7)、破碎固定架(8)、液压锤姿态控制油缸(9)、小连杆(10)、破碎转动架(11)、全液压破碎锤(12)、水平摆动油缸(13)、耙斗(14)，固定底座(2)固定在工作面输送设备(1)上，回转座(3)通过回转轴(4)安装在固定底座(2)上，回转座(3)与摇臂(5)后部铰接，破碎固定架(8)焊接在摇臂(5)前端，破碎固定架(8)、液压锤姿态控制油缸(9)、小连杆(10)、破碎转动架(11)构成四连杆机构，全液压破碎锤(12)和耙斗(14)固定在破碎转动架(11)上。
【技术特征摘要】
1.中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，包括固定底座(2)、回
转座(3)、回转轴(4)、摇臂(5)、垂直摆动油缸(6)、压块(7)、破碎固定
架(8)、液压锤姿态控制油缸(9)、小连杆(10)、破碎转动架(11)、全液压
破碎锤(12)、水平摆动油缸(13)、耙斗(14)，固定底座(2)固定在工作面
输送设备(1)上，回转座(3)通过回转轴(4)安装在固定底座(2)上，回
转座(3)与摇臂(5)后部铰接，破碎固定架(8)焊接在摇臂(5)前端，破
碎固定架(8)、液压锤姿态控制油缸(9)、小连杆(10)、破碎转动架(11)构
成四连杆机构，全液压破碎锤(12)和耙斗(14)固定在破碎转动架(11)上。
2.根据权利要求1所述的中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，
固定底座(2)上的支撑板(21)通过销轴与工作面输送设备(1)固定，固定
底座(2)与工作面输送设备(1)间留有过线缆空间B。
3.根据权利要求1所述的中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，
破碎固定架(8)、液压锤姿态控制油缸(9)、破碎转动架(11)分别与小连杆
(10)铰接。
4.根据权利要求1所述的中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，
耙斗(14)中间开有与全液压破碎锤(12)外形相符的槽E。
5.根据权利要求1所述的中厚煤层工作面大块煤破碎装置，其特征在于，
回转座(3)的一端与水平摆动油缸(13)铰接，另一端被卡装在压块(7)的
弧形轨道槽C中，水平摆动油缸(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，毕伟，王宁，高雷，邵彩虹，张得宁，孙鹭，胡南，
申请(专利权)人：中煤张家口煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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