一种掘采机
技术领域
本实用新型涉及采矿设备技术领域，特别提供了一种掘采机。
背景技术
相关技术中，煤矿机械仅能够实现单一的截割采矿功能，且矿井下空间狭窄，而工程机械的体积又普遍较大，导致矿井下很难能够容纳多台不同功能的机械设备，进而影响开采效率，且用户需要购置大量设备，生产成本较高。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本实用新型的一个目的提出了一种掘采机。
有鉴于此，本实用新型提出了一种掘采机，包括：机体；截割回转装置，设置于机体上；截割部，截割部设置于截割回转装置上，截割回转装置能够带动截割部转动；挖掘回转装置，挖掘回转装置设置于机体上；支撑驱动装置，支撑驱动装置与挖掘回转装置相连接，挖掘回转装置能够带动支撑驱动装置转动；挖掘部，挖掘部与支撑驱动装置相连接，支撑驱动装置带动挖掘部运动；其中，挖掘回转装置包括：挖掘回转台，支撑驱动装置设置于挖掘回转台上；挖掘回转轴承，挖掘回转轴承设置于截割回转装置上，挖掘回转轴承包括内圈和与外圈，内圈与截割回转装置和挖掘回转台中的一个相连接，外圈与截割回转装置和挖掘回转台中的另一个相连接；挖掘回转马达，挖掘回转马达设置于挖掘回转台或截割回转装置上，挖掘回转马达的输出端与挖掘回转轴承相连接，挖掘回转马达用于驱动挖掘回转台转动。
本实用新型提供的掘采机包括截割部和挖掘部，截割部通过截割回转装置能够回转地设置于机体上，挖掘部通过挖掘回转装置能够回转地设置于截割回转装置上，通过将挖掘回转装置设置于截割回转装置上减小了占用机体的面积；进一步地，挖掘部通过支撑驱动装置与挖掘回转装置相连接，挖掘部通过支撑驱动装置实现了挖掘动作的控制。本申请通过在一个机体上集成设置有截割部和挖掘部，使得一台机器能够同时实现截割工作和挖掘工作；其中截割部能够拆卸地设置于机体上，进而可以在工况环境受限时将截割部卸掉，进一步提升了整体使用的灵活性，扩大了整机使用的适应性。进一步地，挖掘回转装置包括挖掘回转轴承和挖掘回转台，通过挖掘回转轴承的内圈和外圈，实现了挖掘回转轴承与挖掘回转台和截割回转装置的连接，进一步地通过挖掘驱动马达驱动挖掘回转轴承转动，进而驱动挖掘回转台转动，实现了带动挖掘部的转动，进一步地，能够实现挖掘回转台绕回转中心转动360度。
可选地，支撑驱动装置包括：第一支撑臂，第一支撑臂的一端铰接于挖掘回转台；第一驱动油缸，第一驱动油缸的一端铰接于挖掘回转台，第一驱动油缸的另一端与第一支撑臂相铰接，第一驱动油缸用于驱动第一支撑臂转动；第二支撑臂，第一支撑臂的另一端与第二支撑臂相铰接，第二支撑臂的一端与挖掘部相铰接；第二驱动油缸，第二驱动油缸的一端铰接于第一支撑臂上，第二驱动油缸的另一端与第二支撑臂的另一端相铰接，第二驱动油缸用于驱动第二支撑臂转动；第三驱动油缸，第三驱动油缸的一端铰接于第二支撑臂，第三驱动油缸的一端铰接于驱动连杆组件；驱动连杆组件包括与第三驱动油缸铰接于一点的第一杆和第二杆，第一杆的另一端与第二支撑臂靠近挖掘部的一端相铰接，第二杆的另一端与挖掘部相铰接，其中，第二杆与挖掘部相铰接的铰接点与第二支撑臂与挖掘部相铰接的铰接点之间具有间距，第一杆与第二支撑臂相铰接的铰接点位于第二支撑臂与第一支撑臂的铰接点和第二支撑臂与挖掘部的铰接点之间，第三驱动油缸用于带动驱动连杆组件动作；其中，第二支撑臂为折弯状，第二支撑臂与第一支撑臂的铰接点位于第二支撑臂的折弯处。
可选地，掘采机还包括：限位座，设置于机体上，位于机体远离截割部的尾部，挖掘部处于非工作状态时，支撑驱动装置收纳于限位座用内，限位座用于对支撑驱动装置绕挖掘回转装置转动方向上的限位。
可选地，截割回转装置包括：截割回转轴承，截割回转轴承的外圈设置于机体的机架上；截割回转台，截割回转台与截割回转轴承的内圈相连接，挖掘回转轴承设置于截割回转台的上端面上，截割回转台上设置有安装部，截割部与安装部相连接；截割回转油缸，截割回转油缸的一端铰接在截割回转台上，截割回转油缸的另一端铰接在机架上；其中，截割回转油缸的数量为两个，两个截割回转油缸位于截割回转台相对的两侧，在掘进作业时，两侧截割回转油缸伸缩，驱动截割回转台能够绕截割回转轴承旋转。
可选地，掘采机还包括：收集部，收集部设置于机体的前端；行走部，行走部设置于机体的底部，行走部的数量为两个，两个部分别位于机体的两侧；输送部，由机体的前端至尾端穿设于机体，输送部的一端连接于收集部，输送部的另一端位于机体的尾端，输送部用于输送矿料。
本实用新型提供的掘采机以综掘机为机体，具有综掘机掘进巷道的功能，在综掘机上另设置了适应挖掘采煤的装置，具有采煤的功能。在不规则煤矿床开采中，掘采机在完成准备巷道的掘进作业之后，可以立即进行煤层开采作业，实现了采掘用同一设备完成，避免了因更换设备而产生的辅助作业；本掘采机的挖掘回转台、挖掘支撑驱动装置、挖掘属具构成多杆机构，可以使掘采机相对于当前设备，具有更大的定位采高，进而增大掘采机适用煤层厚度范围，提高采出率，减少资源浪费。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本实用新型做进一步详细的说明：
图1为掘采机整机示意图；
图2为挖掘回转装置示意图；
图3为截割回转示意图；
图4为掘采机掘进状态示意图；
图5为掘采机自高处向下挖掘状态示意图；
图6为掘采机向前方挖掘或收集状态示意图；
图7为掘采机向侧下方挖掘状态示意图；
图8为拆除截割部的挖掘状态示意图；
图9为挖掘回转装置布置在机体尾部的掘采机示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型进行解释，但并不限于本实用新型。
具体实施中，通常所说的“鸡窝煤”这种不规则煤矿床面积小，煤层厚度不均匀，不适合应用综采工艺进行开采。目前，这种煤矿床主要用连采机开采。开采之前，一般用综掘机开辟准备巷道，然后，综掘机退出，连采机开进采区进行采煤。综掘机退出和连采机进场，耗时很长，除了设备本身运行维护作业，还要增加很多清理、清障、其他设备拆装等辅助作业，大大增加了采煤准备时间。连采机截割高度低，适用煤层厚度范围小。对于煤层厚度超过连采机截割高度的厚煤层，应用连采机开采，资源浪费仍然很大。所以，不规则煤矿床开采需要一种同时具备掘进和采煤功能、定位采高更大的设备。
如图1至图9所示，本实用新型提供的一些掘采机的实施例。其中，图1是本实用新型的一种实施方式。掘采机包括：机体4，设置于机体4上的截割回转装置和挖掘回转装置3，设置于挖掘回转装置3上的挖掘支撑驱动装置2，设置于挖掘支撑驱动装置2的挖掘部1；以及设置于截割回转装置上的截割部12。
其中，挖掘部1为铲斗，可以根据具体应用场景更换为其他属具。
进一步地，挖掘回转装置包括：挖掘回转台34，支撑驱动装置设置于挖掘回转台34上；挖掘回转轴承33，挖掘回转轴承33设置于截割回转装置上，挖掘回转轴承33包括内圈和外圈，内圈与截割回转装置和挖掘回转台34中的一个相连接，外圈与截割回转装置和挖掘回转台34中的另一个相连接；挖掘回转马达35，挖掘回转马达35设置于挖掘回转台34或截割回转装置上，挖掘回转马达35的输出端与挖掘回转轴承33相连接，挖掘回转马达35用于驱动挖掘回转台34转动。
具体地，挖掘回转轴承33包括：内圈、外圈和安装在内圈、外圈之间的滚动体（滚动体为钢球或圆柱），内圈和外圈分别连接两个有相对转动的截割回转装置和挖掘回转台34。
具体地，挖掘回转轴承33分为内齿回转轴承、外齿回转轴承、无齿回转轴承。
进一步地，如图2所示，本实例的挖掘回转装置中的挖掘回转轴承33为内齿回转轴承，即齿圈在挖掘回转轴承33的内圈上制出。挖掘回转轴承33的外圈与挖掘回转台34固定在一起。挖掘回转台34上安装挖掘回转马达35。挖掘回转马达35输出轴上装配了一个齿轮，与挖掘回转轴承33的内圈上的齿圈相啮合。挖掘回转马达35输出轴旋转，会带动挖掘回转台34进行360°旋转。
具体地，如图3所示，截割回转台31与截割回转轴承32的内圈用螺栓固定在一起。截割回转轴承32的外圈与机架16用螺栓固定在一起。
进一步地，挖掘支撑驱动装置2铰接在挖掘回转台34上，所以挖掘支撑驱动装置2和铰接在挖掘支撑驱动装置2顶端的挖掘部1能够与挖掘回转台34一起旋转，从而实现对机器周边的煤进行采挖。
具体地，如图1所示，挖掘支撑驱动装置2包括：第一支撑臂9、第二支撑臂7，第一驱动油缸11，第二驱动油缸10和驱动连杆组件6，第三驱动油缸8。其中，驱动连杆组件6与挖掘部1相铰接，第一支撑臂9的一端铰接于挖掘回转台34，第一支撑臂9的另一端与第二支撑臂7相铰接，第二支撑臂7的一端与挖掘部相铰接；第二支撑臂7为折弯状，第二支撑臂7与第一支撑臂9的铰接点位于第二支撑臂7的折弯处。第一驱动油缸11的一端铰接于挖掘回转台，第一驱动油缸11的另一端与第一支撑臂9相铰接，第一驱动油缸11用于驱动第一支撑臂9转动；第二驱动油缸10的一端铰接于第一支撑臂9上，第二驱动油缸10的另一端与第二支撑臂7的另一端相铰接，第二驱动油缸10用于驱动第二支撑臂7转动；第三驱动油缸8，第三驱动油缸8的一端铰接于第二支撑臂7，第三驱动油缸8的一端铰接于驱动连杆组件6；其中，驱动连杆组件6包括与第三驱动油缸8铰接于一点的第一杆62和第二杆61，第一杆62的另一端与第二支撑臂7靠近挖掘部的一端相铰接，第二杆61的另一端与挖掘部1相铰接，其中，第二杆61与挖掘部1相铰接的铰接点与第二支撑臂7与挖掘部1相铰接的铰接点之间具有间距，第一杆62与第二支撑臂7相铰接的铰接点位于第二支撑臂7与第一支撑臂9的铰接点和第二支撑臂与挖掘部1的铰接点之间。通过挖掘支撑驱动装置2实现了对挖掘部1的支撑和工作角度的调整，以实现挖掘部的较大的挖掘角度。
挖掘回转台34、挖掘支撑驱动装置2、挖掘部1连接之后，构成三个串联的杆机构，各个油缸可以在液压油的作用下协调动作，通过这些杆机构带动挖掘部1实现挖掘动作。
进一步地，如图2和图3所示，截割回转装置包括：截割回转轴承32，截割回转轴承32的外圈设置于机体4的机架16上；截割回转台31，截割回转台31设置于截割回转轴承32的内圈上，挖掘回转轴承33设置于截割回转台31的上端面上，截割回转台31上设置有安装部，截割部12与安装部相连接；截割回转油缸50，截割回转油缸50的一端铰接在截割回转台31上，截割回转油缸50的另一端铰接在机架16上；其中，截割回转油缸50的数量为两个，两个截割回转油缸50位于截割回转台31相对的两侧，在掘进作业时，两侧截割回转油缸50协调伸缩，驱动截割回转台31能够绕截割回转轴承32旋转。通过截割回转装置实现了对截割部的运动角度的调整，增大了截割部的可截割角度，提升截割效率。
进一步地，如图1至图9所示，截割回转台31设置在机体4的机架16上，在截割回转台31上端面上设置有用于安装挖掘回转轴承33的安装定位止口，该安装定位止口与截割回转台31的回转轴线同轴。挖掘回转轴承33以该安装定位止口定位安装后，其回转轴线与截割回转轴承32、截割回转台31的回转轴线，保持同轴。挖掘回转轴承33的内圈与截割回转台31用螺栓固定在一起。
进一步地，如图1，图3至图9所示，机体4 上还设置有截割部12、收集部13、行走部14、液压电气部15、输送部17等，可以实施掘进巷道的作业。机体4后方还设计了限位座5，在掘进作业时，限位座5用来限制挖掘部分的支撑驱动装置的转动。图2和图3为挖掘回转装置3和截割回转装置的结构示意图。
具体地，截割部12用于截割矿岩；收集部13设置于机体的前端，用于收集截割部12截割下来的矿料；两个行走部14设置于机体4的底部，分别位于机体4的两侧，行走部14用于带动整机移动；输送部17，由机体4的前端至尾端穿设于机体4，输送部17的一端连接于收集部13，输送部17的另一端位于机体4的尾端，连接输送带，输送部17用于输送收集部13上的矿料，避免矿料堆积于收集部13内。液压电气部15与截割回转油缸50、挖掘支撑驱动装置2的油缸及挖掘回转装置的挖掘回转马达35相连接。
具体实施中，本申请提供的掘采机具有两种工作模式，一种是截割模式，一种是挖掘模式，两种模式可以进行切换，具体工作过程描述如下：
如图4所示，截割模式下，掘采机进行掘进作业，机体4获得压力油，挖掘部分的压力油断开。两个截割回转油缸50在方向控制阀的控制下，一个活塞杆伸出，另一个活塞杆回缩，推动截割回转台31旋转。由于挖掘回转轴承33的内圈固定在截割回转台31上，跟随截割回转台31一起转动。挖掘回转轴承33内圈上有内齿圈，所以内齿圈也随截割回转台31一起转动。此时第一支撑臂9一端在限位座5内，使挖掘回转台34不能转动，固定在挖掘回转台34上的挖掘回转轴承33的外圈、挖掘回转马达35也不能绕截割回转轴承32的轴线转动。挖掘回转轴承33内齿圈带动挖掘回转马达35输出轴上装配的齿轮旋转，从而带动挖掘回转马达35输出轴空转。
如图5至图9所示，挖掘模式下，掘采机进行挖掘采煤作业，将截割部12摆动到左侧或右侧，使截割部12和截割回转台31保持不动。机体4断开压力油，挖掘部分获得压力油。机体4断开压力油，使截割回转台31保持不动。截割回转台31静止，挖掘回转轴承33的内圈、内圈上的内齿圈也静止。挖掘回转马达35得到压力油，输出轴旋转，装配在输出轴上的齿轮也开始转动。由于输出轴上的齿轮与挖掘回转轴承33的内齿圈啮合，此时内齿圈静止，所以挖掘回转马达35绕机体回转支承32的轴线旋转，从而带动挖掘回转台34旋转，挖掘支撑驱动装置2和挖掘属具1也跟随挖掘回转台34一起旋转。
进一步地，图5、图6、图7分别是掘采机回采时自高向下挖掘、向前挖掘和收集、向侧下方挖掘的状态示意图。如果采下的煤块过大，可以用截割部12进行破碎。煤块大小适中，不需要破碎的情况下，也可以拆掉截割部12，如图8所示的状态。
挖掘回转装置也可以设计在机体的其他部位，比如尾部或侧面，如图9为挖掘回转装置布置在机体尾部的示意图。
本实用新型提供的掘采机，在一个机体上设置有截割部和挖掘部，实现了同时具有掘进的功能和采煤的功能。在不规则煤矿床开采中，掘采机在完成准备巷道的掘进作业之后，可以立即进行煤层开采作业，实现了采掘用同一设备完成，避免了因更换设备而产生的辅助作业；本掘采机的挖掘回转装置、挖掘支撑驱动装置、挖掘属具构成多杆机构，可以使掘采机相对于当前设备，具有更大的定位采高，进而增大掘采机适用煤层厚度范围，提高采出率，减少资源浪费。
结合附图对本实用新型的具体实施方式做了详细的说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
