一种截割装置及具有其的掘锚机

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域，尤其涉及一种截割装置及具有其的掘锚机。

背景技术

目前，在煤巷掘进过程中，由于煤层储藏条件的多样性，巷道顶部的煤层存在不平齐的状态。现阶段，传统的掘锚机截割滚筒只能水平向前掘进，遇到顶部煤层不平齐时，无法将除矩形巷道之外的异形巷道的顶部煤层采掘掉，会在巷道顶部留下边角煤。通常这一部分边角煤需要人工采掘下来，极大地影响了生产效率，同时还存在坍塌的安全风险。

故亟需一种效率高以及安全性高的截割装置，其不仅可以进行矩形巷道掘进，还可以进行边角煤的采掘。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种截割装置及具有其的掘锚机，其解决了现有技术效率低以及安全性低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明实施例提供一种截割装置，包括截割滚筒、第一支撑臂、第二支撑臂、支架机构和旋转机构。所述截割滚筒连接所述第一支撑臂，所述第一支撑臂通过所述旋转机构可转动地连接所述第二支撑臂，所述第二支撑臂可转动地安装在所述支架机构上。所述旋转机构能够带动所述第一支撑臂自转，所述支架机构能够驱动所述第二支撑臂在竖直平面内转动，所述第二支撑臂能够通过所述支架机构连接掘锚机的底座。

可选地，所述旋转机构包括安装件、两个伸缩驱动器以及轴承。所述安装件的一侧连接于所述第一支撑臂，所述安装件的另一侧通过所述轴承可转动地连接于所述第二支撑臂。两个所述伸缩驱动器安装在所述第二支撑臂上，两个所述伸缩驱动器分别连接所述安装件的两端，以驱动所述安装件顺时针或者逆时针转动。

可选地，所述安装件的两端均具有由上到下的两个安装位，两个所述伸缩驱动器的驱动端能够在两个所述安装位之间可选择地安装。

可选地，所述第二支撑臂的一端通过连接件连接所述轴承，两个所述伸缩驱动器分别安装在所述连接件的两侧，所述第二支撑臂的第二端可转动地安装在所述支架机构上。

可选地，所述连接件具有圆形连接部以及位于所述圆形连接部下方的两个双耳连接部，所述圆形连接部连接所述轴承，两个所述伸缩驱动器分别安装于两个所述双耳连接部。

可选地，所述支架机构包括支架、导向杆、转动驱动器和滑动驱动器。所述导向杆能够沿前后方向延伸地安装在所述掘锚机的底座上，所述支架可前后滑动地安装在所述导向杆上，所述滑动驱动器能够安装在所述掘锚机的底座上，所述滑动驱动器连接于所述支架，以驱动所述支架沿所述导向杆前后滑动。所述第二支撑臂可转动地安装在所述支架上，所述转动驱动器铰接于所述支架和所述第二支撑臂，以驱动所述第二支撑臂在竖直平面内转动。

可选地，所述第一支撑臂的一端通过动力头装置传动连接所述截割滚筒，所述动力头装置能够驱动所述截割滚筒自转，所述第一支撑臂的另一端固定连接于所述旋转机构。

可选地，所述截割滚筒的外表面具有多个均匀分布的截齿。

可选地，多个所述截齿沿所述截割滚筒1的轴线螺旋式排布。

第二方面，本发明实施例提供一种掘锚机，包括上述截割装置和底座，所述第二支撑臂通过所述支架机构连接于所述底座。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种截割装置，通过支架机构驱动第二支撑臂在竖直平面内转动，经第一支撑臂举升截割滚筒，通过旋转机构带动第一支撑臂自转，进而带动截割滚筒左右摆动至与异形巷道相匹配的角度，进行异形巷道的边角煤的采掘，相比于现有技术，该截割装置不仅能够进行矩形巷道的采掘，还适用于异形巷道，无需人工采掘，极大地提高了采掘效率和安全性。

附图说明

图1为本发明的实施例1中的截割装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例1中的第一支撑臂和第二支撑臂的结构示意图；

图3为本发明的实施例1中的旋转机构的结构示意图；

图4为本发明的实施例1中的安装件的结构示意图；

图5为本发明的实施例1中的轴承的结构示意图；

图6为本发明的实施例1中的截割装置进行异形巷道采掘的示意图。

【附图标记说明】

1：截割滚筒；11：截齿；

2：第一支撑臂；21：动力头装置；

3：第二支撑臂；31：连接件；311：圆形连接部；312：第一双耳连接部；313：第二双耳连接部；

4：支架机构；41：支架；42：导向杆；43：转动驱动器；44：滑动驱动器；

5：旋转机构；51：安装件；511：第一安装位；512：第二安装位；513：第三安装位；514：第四安装位；52：第一伸缩驱动器；53：第二伸缩驱动器；54：轴承；541：外环；542：内环。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。

相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能5够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。其中，本文所述的“前”“后”“左”“右”方位名词以图1的定向作为参考。

实施例1：

如图1和图2，本实施例提供一种截割装置，包括截割滚筒1、第一

支撑臂2、第二支撑臂3、支架机构4和旋转机构5。截割滚筒1连接第0一支撑臂2，第一支撑臂2通过旋转机构5可转动地连接第二支撑臂3，

第二支撑臂3可转动地安装在支架机构4上。旋转机构5能够带动第一支撑臂2自转，支架机构4能够驱动第二支撑臂3在竖直平面内转动，第二支撑臂3能够通过支架机构4连接掘锚机的底座(未示出)。

具体地，该截割装置的原理为，通过支架机构4驱动第二支撑臂35在竖直平面内转动，经第一支撑臂2举升截割滚筒1，通过旋转机构5带

动第一支撑臂2自转，进而带动截割滚筒1左右摆动至与异形巷道相匹配的角度，进行异形巷道的边角煤的采掘，相比于现有技术，该截割装置不仅能够进行矩形巷道的采掘，还适用于异形巷道，无需人工采掘，极大地提高了采掘效率和安全性。

0进一步地，如图3所示，旋转机构5包括安装件51、两个伸缩驱动

器以及轴承54。安装件51的一侧连接于第一支撑臂2，安装件51的另一侧通过轴承54可转动地连接于第二支撑臂3。两个伸缩驱动器安装在第二支撑臂3上，两个伸缩驱动器分别连接安装件51的两端，以驱动安

装件51顺时针或者逆时针转动。由此，以带动第二支撑臂2顺时针或者5逆时针转动。其中，安装件51的两端均具有由上到下的两个安装位，两

个伸缩驱动器的驱动端能够在两个安装位之间可选择地安装。

进一步地，如图5所示，第二支撑臂3的一端通过连接件31连接轴承54，两个伸缩驱动器分别安装在连接件31的两侧，第二支撑臂3的第二端可转动地安装在支架机构4上。具体地，连接件31具有圆形连接部311以及位于圆形连接部311下方的两个双耳连接部，圆形连接部311连接轴承54，具体地，轴承54包括外环541和内环542，外环541套接在内环542之外，二者之间支撑有滚动体，圆形连接部311固定连接于轴承54的外环541，安装件51连接于轴承54的内环542，以实现安装件51的自转，两个伸缩驱动器分别安装于两个双耳连接部。

具体地，如图2-图5所示，在本实施例中，两个伸缩驱动器分别为第一伸缩驱动器52和第二伸缩驱动器53。安装件51左端的安装位由上到下依次为第一安装位511和第二安装位512，安装件52右端的安装位由上到下依次为第三安装位513和第四安装位514。两个双耳连接部由左到右依次为第一双耳连接部312和第二双耳连接部313，第一伸缩驱动器52的安装端铰接于第一双耳连接部312，第二伸缩驱动器53的安装端铰接于第二双耳连接部313，根据煤巷顶板的倾斜角度，选择第一伸缩驱动器52和第二伸缩驱动器53的驱动端在安装件51上的安装位，若煤巷顶板是顺时针倾斜(需通过旋转机构5带动第一支撑臂2顺时针自转，带动截割滚筒1实现顺时针截割角度调整)，则第一伸缩驱动器52的驱动端连接于第二安装位512，第二伸缩驱动器53的驱动端连接于第三安装位513，通过第一伸缩驱动器52的驱动端伸长，以及第二伸缩驱动器53的驱动端收缩，驱动安装件51顺时针自转，带动第一支撑臂2顺时针自转，进而带动截割滚筒1实现顺时针截割角度的调整，并且能够实现顺时针截割角度调整的范围大。若煤巷顶板是逆时针倾斜(需通过旋转机构5带动第一支撑臂2逆时针自转，带动截割滚筒1实现逆时针截割角度调整)，则第一伸缩驱动器52的驱动端连接于第一安装位511，第二伸缩驱动器53的驱动端连接于第四安装位514，通过第一伸缩驱动器52的驱动端收缩，以及第二伸缩驱动器53的驱动端伸长，驱动安装件51逆时针自转，带动第一支撑臂2逆时针自转，进而带动截割滚筒1实现逆时针截割角度的调整，并且能够实现逆时针截割角度调整的范围大。由此，能够使截割装置适应不同倾斜方向以及不同倾斜角度的煤巷顶板，提高截割装置的适用范围。

进一步地，如图1所示，支架机构4包括支架41、导向杆42、转动驱动器43和滑动驱动器44。导向杆42能够沿前后方向延伸地安装在掘锚机的底座上，支架41可前后滑动地安装在导向杆42上，滑动驱动器44能够安装在掘锚机的底座上，滑动驱动器44连接于支架41，以驱动支架41沿导向杆42前后滑动。第二支撑臂3可转动地安装在支架41上，转动驱动器43铰接于支架41和第二支撑臂3，以驱动第二支撑臂3在竖直平面内转动。通过滑动驱动器44驱动支架41沿导向杆42前后滑动，支架41经第二支撑臂3和第一支撑臂2带动截割滚筒1实现进刀和退刀动作。

进一步地，如图1所示，第一支撑臂2的一端通过动力头装置21传动连接截割滚筒1，动力头装置21能够驱动截割滚筒1自转，第一支撑臂2的另一端固定连接于旋转机构5。其中，截割滚筒1的外表面具有多个均匀分布的截齿11。多个截齿11沿截割滚筒1的轴线螺旋式排布。由此，多个截齿11形成螺旋截割刃，便于对煤矿进行切割采掘。

本实施例中的截割装置的工作原理为，若煤巷顶板是顺时针倾斜，将第一伸缩驱动器52的驱动端连接于第二安装位512，第二伸缩驱动器53的驱动端连接于第三安装位513。根据煤巷顶板的边角煤的高度，通过支架机构4的转动驱动器43驱动第二支撑臂3在竖直平面内转动，经第一支撑臂2举升截割滚筒1至指定高度。在举升过程中，第一伸缩驱动器52的驱动端伸长指定长度，第二伸缩驱动器53的驱动端收缩指定长度，驱动安装件51顺时针自转指定角度，带动第一支撑臂2自转指定角度，进而带动截割滚筒1实现顺时针截割角度的调整。通过支架机构4的滑动驱动器44驱动支架41沿导向杆42向前滑动，支架41经第二支撑臂3和第一支撑臂2带动截割滚筒1由边角煤的底部进刀。进刀至一定距离后，通过滑动驱动器44驱动支架41沿导向杆42向后滑动，带动截割滚筒1向后退刀，通过转动驱动器43驱动第二支撑3继续转动，经第一支撑臂2进一步举升截割滚筒1至指定高度，继续进刀和退刀操作，重复上述操作直至边角煤采掘完毕，形成梯形巷道。

如图6所示，若煤巷顶板逆时针倾斜角度为θ角度，将第一伸缩驱动器52的驱动端连接于第一安装位511，第二伸缩驱动器53的驱动端连接于第四安装位514。根据煤巷顶板的边角煤的高度，通过转动驱动器43经第二支撑臂3和第一支撑臂2举升截割滚筒1至指定高度。在举升过程中，第一伸缩驱动器52的驱动端收缩指定长度，以及第二伸缩驱动器53的驱动端伸长指定长度，经安装件51和第一支撑臂2，带动截割滚筒1逆时针调整θ角度。通过滑动驱动器44驱动支架41沿导向杆42向前滑动，带动截割滚筒1由边角煤的底部进刀。进刀至一定距离后，通过滑动驱动器44驱动支架41沿导向杆42向后滑动，带动截割滚筒1向后退刀，通过转动驱动器43驱动第二支撑3继续转动，经第一支撑臂2进一步举升截割滚筒1至指定高度，继续进刀和退刀操作，重复上述操作直至边角煤采掘完毕，形成梯形巷道。

实施例2：

本实施例提供一种掘锚机，包括实施例1中所述的截割装置和底座，第二支撑臂3通过支架机构4连接于底座。通过截割装置不仅能够使掘锚机采掘矩形巷道，还能够使掘锚机采掘异形巷道，极大地提高了掘锚机的适用范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。