本实用新型专利技术属于煤矿井下无轨胶轮辅助作业车辆的技术领域，具体是一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机。包括铰接底盘、位于铰接底盘上部的多功能工作部以及位于铰接底盘下部的辅助支撑部，多功能工作部包括工作机构和多自由度机械臂；铰接底盘包括前机架总成和后机架总成，后机架总成上安装有传动系统、液压系统、电气系统、防爆柴油机系统和气动系统；辅助支撑部包括后支撑总成和铲推机构；工作机构与多自由度机械臂通过螺栓组固定连接，多自由度机械臂与前机架总成固定连接，前机架总成与后机架总成销轴铰接，前机架总成与后机架总成间的铰接处两侧安装有两根转向油缸，前机架总成与后机架总成间布置有可拆卸的锁车杆。
【技术实现步骤摘要】
一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机
本技术属于煤矿井下无轨胶轮辅助作业车辆的
，具体是一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机。
技术介绍
无轨胶轮辅助作业车辆具备安全可靠、设备功能多样、机动灵活、成本低、工艺技术多样等特点，近年来在各型矿井中得到了广泛的应用。为了发挥无轨辅助作业车辆的优势，目前大规模应用无轨车辆的煤矿企业基本都采用混凝土对巷道路面进行硬化。这些路面在长时间使用后经常出现开裂、破损，同时，“地鼓”现象也是巷道路面破坏的另一重要因素，巷道路面的破损已严重影响了无轨运输效率。特别是重型无轨辅助运输车辆轮胎对地比压普遍达到了0.8～1.7MPa左右，反复碾压后对路面的破坏更是不言而喻。据调研，采用无轨辅助运输的煤矿企业基本每两年就需要对巷道路面进行一次较大范围的修复，日常小范围修复更是经常进行。目前对损坏严重的路面虽然可采用人工风镐起底修复及表面铺垫混凝土方式进行局部修补，但效果不理想，人工起底工作量大、效率低，而且存在施工安全隐患。另外部分巷道施工过程中亦需要挖掘、开沟槽、抓举管件、清渣、剪切管件等小范围作业，部分作业人工无法完成或工作强度过大，存在安全隐患。目前已专利技术并公开的具有类似功能的装置相关专利主要有：（1）一种多功能巷道修复机（201810153990.0）（2）一种防爆柴油机驱动的巷道修复机（201711461119.9）（3）一种多功能巷道修复机（201710358939.9）（4）多功能巷道修复机（201510945124.1）（5）多功能煤矿巷道修复设备（201420160876.8）（6）多功能巷修一体机（201410761036.1）（7）一种集凿、挖、运、装于一体的巷道修复机（201310702930.7）（8）一种煤矿井下破碎机（201721379025.2）（9）煤矿巷道内底鼓破碎机（201510135559.X）（10）巷道清理机（201410233488.2）但上述煤矿用多功能巷道修复机或装置均基于地面履带式挖掘机的设计思路，采用履带行走式底盘，虽可实现破碎、挖掘、转载等多种功能，但也存在诸多问题：1）履带式行走系统存在行驶速度慢，机动灵活性不够，而且对完好巷道路面易造成二次破坏；2）大多数采用电机驱动，需要频繁挂接电缆，长距离作业时效率不高；3）系统复杂、生产成本高，机身外形尺寸过大，对狭小的巷道适应性差，工作时其他生产车辆无法并行通过，限制了产品的推广范围。
技术实现思路
本技术为了解决采用无轨辅助运输方式的井工煤矿巷道的硬化路面施工时所需要的破碎、挖掘、开槽、抓举、清渣、剪切、抓吊等井下人工作业劳动强度大、安全隐患多等问题，提供一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机。本技术采取以下技术方案：一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机，包括铰接底盘、位于铰接底盘上部的多功能工作部以及位于铰接底盘下部的辅助支撑部，多功能工作部包括工作机构和多自由度机械臂；铰接底盘包括前机架总成和后机架总成，后机架总成上安装有传动系统、液压系统、电气系统、防爆柴油机系统和气动系统；辅助支撑部包括后支撑总成和铲推机构；工作机构与多自由度机械臂通过螺栓组固定连接，多自由度机械臂与前机架总成通过螺栓组固定连接，前机架总成与后机架总成通过铰接销轴铰接，前机架总成与后机架总成间的铰接处两侧安装有两根转向油缸，前机架总成与后机架总成间布置有可拆卸的锁车杆，防爆柴油机系统通过螺栓组与后机架总成固定连接，后机架总成与后支撑总成通过销轴固定连接，铲推机构通过销轴与前机架总成通过销轴铰接，前机架总成与传动系统中的前驱动桥通过螺栓组固定连接，后机架总成与传动系统中的后驱动桥通过螺栓组固定连接。进一步的，多自由度机械臂包括回转基座、大臂、中臂、工作部连接座、直连杆、曲连杆、反转油缸、举升油缸和倾翻油缸；回转基座包括固定座、回转轴承和回转马达，固定座通过回转轴承与前机架总成连接，固定座通过与回转马达啮合可实现相对机架回转运动；大臂一端铰点与回转基座铰接连接，大臂另一端铰点与中臂一端铰点铰接，举升油缸一端与大臂中间铰点铰接，另一端与回转基座铰接；中臂两端的两铰点分别与倾翻油缸和工作部连接座铰接,倾翻油缸与大臂中部铰接，中臂中部的铰接点直接与大臂端部铰接；工作部连接座与中臂之间通过直连杆与曲连杆形成四连杆工作机构，四连杆的一铰点通过反转油缸与中臂连接。进一步的，铲推机构包括推铲、长连杆、三角连杆和铲推油缸，推铲背部上、下两个铰点分别与长连杆和三角连杆铰接，长连杆两端分别与前机架总成与推铲下铰点铰接，三角连杆分别与推铲、前机架总成和铲推油缸铰接，铲推油缸两端分别与三角连杆与前机架总成铰接。进一步的，后支撑总成包括固定梁、支腿、支撑油缸、固定销、限位块和支撑靴，固定梁与后机架总成尾部通过固定销铰接，固定梁上的限位块与后机架总成插装连接，实现固定梁的左右限位固定，两个支腿与固定梁铰接连接，支撑油缸一端与固定梁铰接，另一端与支腿铰接，支腿与支撑靴铰接连接，当支腿支撑在不平路面时可保证可靠着地，支撑靴底部设计有锥刺结构，支撑时楔入松软地面，防止打滑。所述的工作机构通过螺栓组与工作部连接座相连。工作机构包括但不限于下述机构：快速连接器（用于快速换装工作机构）、挖斗（挖掘或装载散料）、液压钳、液压铣挖头（可用于巷道开槽或修整巷道边邦）、液压粉碎器（压力粉碎块状物体）、多功能液压剪（剪切管件等长物体）、液压夯（夯实松软地面或压碎块状物体）、液压破碎锤（破碎功能）、液压抓斗（可抓举不同形状的物体）等。进一步的，工作部连接座与不同功能的工作机构间可连接快速连接器，用于频繁更换工作机构的作业条件，快速连接器包括固定底座、活动座、液压油缸。与现有技术相比，本技术采用一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机，可替代人工完成以前无法完成的高强度作业，提高巷道修复效率。采用轮式铰接底盘可较好的保护无轨辅助运输路面，不会对完好的路面造成二次破坏。相较于履带底盘机动灵活，车体窄小，可与其他车辆并行通过，不影响其他车辆生产运行。采用防爆柴油机驱动，可实现长距离、大范围行走，不受电缆或电池续航能力限制，尤其适用于采用无轨辅助运输工艺矿井巷道的局部小范围修复施工。采用快速连接器可将工作机构快速更换为液压破碎锤、挖斗、液压钳、液压铣挖头、液压粉碎器、多功能液压剪、液压夯、液压抓斗等，从而实现破碎、挖掘、抓举、开槽、粉碎、剪切、夯实、抓吊等多种功能，相较于现有巷修机可快速实现多种功能，达到降低工人劳动强度，提高作业效率的目的。附图说明图1为本技术整机结构主视图；图2为本技术整机结构俯视图；图3为多自由度机械臂结构示意图；图4为后支撑总成；图5为铲推机构示意图；图6为防爆柴油机整体结构示意图；图7为传动系统结构示意图；图8为整机轴测图；...
【技术保护点】
1.一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机，其特征在于：包括铰接底盘、位于铰接底盘上部的多功能工作部以及位于铰接底盘下部的辅助支撑部，多功能工作部包括工作机构（1）和多自由度机械臂（2）；铰接底盘包括前机架总成（3）和后机架总成（4），后机架总成（4）上安装有传动系统（5）、液压系统（8）、电气系统（9）、防爆柴油机系统（10）和气动系统（11）；辅助支撑部包括后支撑总成（6）和铲推机构（7）；工作机构（1）与多自由度机械臂（2）通过螺栓组固定连接，多自由度机械臂（2）与前机架总成（3）通过螺栓组固定连接，前机架总成（3）与后机架总成（4）通过铰接销轴铰接，前机架总成（3）与后机架总成（4）间的铰接处两侧安装有两根转向油缸（39），前机架总成（3）与后机架总成（4）间布置有可拆卸的锁车杆（40），防爆柴油机系统（10）通过螺栓组与后机架总成（4）固定连接，后机架总成（4）与后支撑总成（6）通过销轴固定连接，铲推机构（7）通过销轴与前机架总成（3）通过销轴铰接，前机架总成（3）与传动系统（5）中的前驱动桥（33）通过螺栓组固定连接，后机架总成（4）与传动系统（5）中的后驱动桥（35）通过螺栓组固定连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机，其特征在于：包括铰接底盘、位于铰接底盘上部的多功能工作部以及位于铰接底盘下部的辅助支撑部，多功能工作部包括工作机构（1）和多自由度机械臂（2）；铰接底盘包括前机架总成（3）和后机架总成（4），后机架总成（4）上安装有传动系统（5）、液压系统（8）、电气系统（9）、防爆柴油机系统（10）和气动系统（11）；辅助支撑部包括后支撑总成（6）和铲推机构（7）；工作机构（1）与多自由度机械臂（2）通过螺栓组固定连接，多自由度机械臂（2）与前机架总成（3）通过螺栓组固定连接，前机架总成（3）与后机架总成（4）通过铰接销轴铰接，前机架总成（3）与后机架总成（4）间的铰接处两侧安装有两根转向油缸（39），前机架总成（3）与后机架总成（4）间布置有可拆卸的锁车杆（40），防爆柴油机系统（10）通过螺栓组与后机架总成（4）固定连接，后机架总成（4）与后支撑总成（6）通过销轴固定连接，铲推机构（7）通过销轴与前机架总成（3）通过销轴铰接，前机架总成（3）与传动系统（5）中的前驱动桥（33）通过螺栓组固定连接，后机架总成（4）与传动系统（5）中的后驱动桥（35）通过螺栓组固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于防爆柴油机动力轮式铰接底盘的煤矿用多功能巷修机，其特征在于：所述的多自由度机械臂（2）包括回转基座（13）、大臂（14）、中臂（15）、工作部连接座（22）、直连杆（21）、曲连杆（20）、反转油缸（19）、举升油缸（17）和倾翻油缸（18）；回转基座包括固定座、回转轴承（12）和回转马达（16），固定座通过回转轴承（12）与前机架总成（3）连接，固定座通过与回转马达（16）啮合可实现相对机架回转运动；大臂（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：何景强，潘成杰，王治伟，王丽威，赵海兴，任肖利，王晓，赵美荣，姚志功，刘德宁，马艳卫，陈利东，王娜，闫凯，马凤苹，郝亚星，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14
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