履带式双臂起吊装置

技术领域

本发明涉及起吊装置，具体是涉及履带式双臂起吊装置，用于煤矿井下综采工作面各种设备安装、拆除的专用起吊装置，也可用于井下其他场所的起吊搬运作业，属于机械领域。

背景技术

国内各煤矿井下综采工作面中各种设备的安装和拆除，从发展角度从最简易的方式：手拉葫芦到天车式的组装平台，再到单臂式或双臂式的机械手；上述设备虽然均能实现井下设备的安装、起吊，但目前现有的方式存在的技术缺陷是：（1）采用手拉葫芦，人必须在被起吊的重件下操作，完全受到威胁；（2）天车式结构的组装平台，起吊物时占具的空间大，由于井下高度的限制，因而使用该设备需对井下组装洞室深开凿，即不易在井下实现；（3）单臂式或双臂式的机械手的行走单元形式只适用于轨道面的工作环境，无法适用于除轨道面以外的其他工作面的要求，适用条件受到限制。

发明内容

鉴于上述技术存在的缺陷，本发明的目的是提供了履带式双臂起吊装置，具有适用范围广、起吊灵活、旋转自如、行走安全、运行可靠、结构简单、全液压控制，双臂长短匹配、安全高效、适应性强、省时省力等特点。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：履带式双臂起吊装置，包括：主体平台、分旋转座、主旋转座、升降伸缩腿、行走履带总成、起吊臂；主旋转座与主体平台通过轴连接，分旋转座与主旋转座通过轴连接，分旋转座上安装起吊臂；主体平台上安装通过油缸控制升降的升降伸缩腿，主体平台底部安装通过油缸控制升降的行走履带总成；主体平台上安装有四个升降伸缩腿，四个升降伸缩腿分别位于主体平台的四角，通过油缸控制升降伸缩腿的升降；

进一步的，主体平台底部安装底盘总成，底盘总成下部通过机架设置行走履带总成，行走履带总成包括左右两部分履带，左右履带通过螺栓与机架连在一起；

本发明的履带式双臂起吊装置行走时，升降伸缩腿抬起，通过绞车牵引主体平台，使履带式双臂起吊装置通过左右履带在地面上行走；在进行各种设备的安装、拆除时，升降伸缩腿下降至地面，起吊臂开始工作；

进一步的，所述的行走履带总成包括：履带架、引导轮、驱动轮、履带板、涨紧装置、减速器、行走马达；两个引导轮设置在履带架的前端左右两侧呈对称分布，两个驱动轮设置在履带架的后端左右两侧呈对称分布，两副履带板分别绕在两侧的引导轮和驱动轮之间，两个涨紧装置设置履带架左右两侧位于引导轮的后面，且每个涨紧装置的输出轴与相近的引导轮的转轴相连接，在每个驱动轮的内腔中设置一个减速器，每个减速器的的外壳与相应的驱动轮相连接以通过减速器的外壳的转动带动驱动轮转动，每个减速器上设置一个行走液压马达，行走液压马达的输出轴与相应的减速器的输出轴相连接为减速器提供转动驱动；

进一步的，所述的履带板采用三齿式，其刚性韧性好。

进一步的，所述的履带架下端与履带板之间等距离均匀设有若干支重轮，履带架上端与履带板之间设有托链轮；

所述的支重轮采用浮动密封，运行平稳可靠、保养省时省力。

进一步的，所述的涨紧装置由引导轮、涨紧弹簧及涨紧油缸组成。

涨紧装置主要用于保持履带有一定的涨紧度及在工作和行驶过程起缓冲作用。采用黄油调整履带松紧极为方便可靠。调整涨紧度时使用高压黄油枪将黄油注入涨紧油缸，或拧下油缸单向阀前的油嘴排泄黄油来实现；由于涨紧油缸在涨紧弹簧作用下处于受压状态，顶开单向阀能开始排泄黄油即可。合理的涨紧度在驱动轮与引导轮之间测量，合理的下挠度不大于15～20mm，左右履带的调整应保持一致。

所述的引导轮起转向、支承、履带涨紧三大作用。

所述的减速器采用内藏式行走减速机。

上述的行走履带总成，能承受较大的机重，爬坡能力强，接地比压小，行走平稳，能适应陡坡行驶和急转弯。行走装置有左右两条履带，分别由两套驱动装置单独驱动，实现整机的前进、后退与转弯，同时也可使整机作原地旋转运动。

进一步的，所述的起吊臂包括：主臂、伸缩臂、起吊头；所述的主臂的一端与分旋转座铰接，主臂的另一端与伸缩臂的一端以插装的方式滑动连接，伸缩臂的另一端安装起吊头；

进一步的，所述的起吊头包括：设置在起吊头内部的五角滑轮，五角滑轮上链接有起吊链，所述起吊链一端连接于主臂内，另一端绕过五角滑轮向下延伸有自有端，起吊链的自由端设置起吊钩；

进一步的，所述主臂下部安装有主臂升降油缸，主臂上部安装有伸缩油缸，主臂升降油缸的一端与分旋转座铰接，主臂升降油缸的另一端与主臂铰接；伸缩油缸的一端与主臂铰接，伸缩油缸的另一端与起吊头铰接，通过伸缩油缸控制伸缩臂沿主臂往复滑动；

进一步的，所述的分旋转座为两个，包括第一分旋转座和第二分旋转座，所述第一分旋转座和第二分旋转座上分别安装第一起吊臂和第二起吊臂，所述第一起吊臂和第二起吊臂分别绕第一分旋转座和第二分旋转座左右摆动；两个起吊臂整体旋转200°，单臂可旋转60°；方便吊取不同位置的工件，工作范围大；

本发明动力部分，防爆电机通过连接盘及联轴器带动主泵和辅泵，把电能转化为液压能，给全车的液压系统供压力油，使油缸和马达工作；电气系统主要由防爆电机、QJZ-60/1140(660)系列矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器、LED机车灯、液压马达驱动风冷却器用0.55KW防爆电机及与其配套使用的甲烷传感器、防爆电铃等组成。

机架的尾端设置电控箱，电控箱内包括电动机，电动机连接齿轮泵，电控箱内设有真空电磁启动器，真空电磁启动器由安装于机身底座上的长方形隔爆外壳组成，上方为接线腔，下腔为主腔，各为独立的隔爆部分。

真空电磁启动器的控制方式：有近控和远控两种控制方式，近控在起动器门上进行操作，远控在隔爆按钮上进行操作。

所述的液压系统包括：主油泵、单联齿轮泵、液压马达、液压油缸、回转驱动、旋转摆动油缸、主阀、滤油器、散热器、油箱及各种附件组成；由主泵、双联齿轮泵和主阀分别组成两组共11种液压回路，分别由主泵提供起吊油缸、伸缩臂油缸、主旋转油缸、左行走马达、右行走马达、吊臂升降油缸、吊臂旋转油缸、伸缩腿油缸，支腿油缸、支顶调节油缸、支顶油缸9种油缸提供压力油。

行走马达采用停车制动工作机制，即当行走操纵阀杆向后拉时，马达入口高压油被切断，平衡阀在弹簧力的作用下回到中位，切断解除制动油路，从而使制动柱塞压下制动片和摩擦片制动行走马达。

本系统可在主泵测压接口处测量各回路压力；本系统推荐使用的液压油，为L-HM46抗磨液压油（或L-HM68），在工作环境温度低于-15℃时使用L-HV46低凝抗磨液压油（或L-HV68）；如果井下空气温度过高，可采用L-HM100低凝抗磨液压油。

本发明具体的液压系统主要由以下元器件组成：1、型号：YBK3-200L-4-30，名称：矿用隔爆电机，数量：1；2、型号：CBGJ1040/1020，名称：双联齿轮泵，数量：1；3、型号：M810A2SG01，名称：散热器液压马达，数量：1；4、型号：XR003，名称：散热器，数量：1；5、型号：TRFA-160×20，名称：过滤器，数量：1；6、型号：TTF-160×100F，名称：过滤器，数量：1；7、型号：WSPHY-HB10-KT，名称：平衡阀，数量：19；8、型号：CDB-F15-100T-2C，名称：多路换向阀，数量：3；9、型号：YF-B10H16-31.5，名称：溢流阀，数量：3；10、型号：YN60ZT（50MPa），名称：压力表，数量：1；11、型号：YN60ZT（5MPa），名称：压力表，数量：1；12、型号：Q100/60-480，名称：左前支腿升降液压缸，数量：1；13、型号：Q100/60-480，名称：左后支腿升降液压缸，数量：1；14、型号：ATM10，名称：左行走装置，数量：1；15、型号：Q63/35-150，名称：左支顶调整液压缸，数量：1；16、型号：Q100/60-650，名称：左支顶液压缸，数量：1；17、型号：Q100/60-650，名称：右支顶液压缸，数量：1；18、型号：Q63/35-150，名称：右支顶调整液压缸，数量：1；19、型号：ATM10，名称：右行走装置，数量：1；20、型号：Q100/60-480，名称：右后支腿升降液压缸，数量：1；21、型号：Q100/60-480，名称：右前支腿升降液压缸，数量：1；22、型号：Q80/50-230，名称：支腿伸展液压缸，数量：4；23、型号：Q100/60-300，名称：左臂旋转液压缸，数量：1；24、型号：Q100/60-760，名称：左臂吊链调节液压缸，数量：1；25、型号：Q100/60-1100，名称：左臂伸缩液压缸，数量：1；26、型号：Q100/60-480，名称：左臂升降液压缸，数量：1；27、型号：Q100/60-480，名称：主旋转液压缸，数量：2；28、型号：Q160/90-400，名称：右臂升降液压缸，数量：1；29、型号：Q100/60-1100，名称：右臂伸缩油缸，数量：1；30、型号：Q100/60-760，名称：右臂吊链调节液压缸，数量：1；31、型号：Q100/60-300，名称：右臂旋转液压缸，数量：1。

所述的隔爆兼本质安全型可逆真空电磁起动器的工作原理与操作方法：

起吊装置所配用的起动器为QJZ-60/1140(660)矿用隔爆型真空电磁起动器，适用于含有爆炸性气体(甲烷)的煤矿井下,作为控制主油泵电机之用；同时对电动机及其有关电路进行保护。起动器为矿用隔爆型，其在电路中的工作原理如下：

1）接通换向开关Q，控制变压器T输出36V交流电，保护器触头3、4闭合，为控制电路供电做好准备。

2）按下矿用隔爆型控制按钮的起动按钮S4，此时若起动器在无故障状态，则中间继电器K3吸合，控制电压经全波整流后使真空接触器K1吸合，并利用K1常开触点实现自锁，主油泵电机启动，同时断开漏电检测回路。

3）按下矿用隔爆型控制按钮的停止按钮S5，起动按钮S4断开，中间继电器失电，常开触头断开，真空接触器线圈失电使主触头脱开分断主线路，主油泵电机停止。

4）在启动或运行过程中，当线路发生短路、过载、断相等故障时，保护器触头动作，使吸合线圈释放而起保护作用。

5）每次启动前，保护器的漏电检测33#端通过常闭触点对负载进行漏电检测，当主回路对地绝缘电阻低于规定值时，保护器实行漏电闭锁，起动器无法启动。

本发明履带式双臂起吊装置的工作过程及操作方法是：

起吊装置进入作业地点，伸出左伸缩腿和右伸缩腿，当重物前，采用支顶装置支顶；起吊装置的起吊臂最大仰角为35°，并可水平旋转200°，以实现设备周围物件的起吊与转运功能；起吊装置工作时起吊臂与伸缩臂配合使用，操纵伸缩操纵阀，首先将伸缩臂伸出，旋转起吊臂至起吊物上方，落下起吊臂，放出起吊臂上的起吊链，将起吊物捆绑好，升起起吊臂，收缩起吊链，物件吊起，旋转起吊臂至起吊物的指定位置，缓慢落下起吊臂，伸出起吊链，调整起吊物方向和安装位置进行安放。

所述起吊装置工作过程主要分为：巷道内运输过程、支顶过程和吊装过程。

支顶过程中，当起吊重物时，必须使用机体尾部支顶装置；四个支腿支起，履带最高可升至250mm,在确认履带离开地面后，方可实施吊装。

吊装过程中，伸出伸缩臂：将操纵阀中的伸缩操纵手柄扳向伸出位置，伸出至所需长度时，将伸缩操纵手柄放回中间位置，停止进液，吊臂即停止伸出；

旋转吊臂：将组合操纵阀中的旋转操纵手柄扳向需要旋转的方向，伸出或缩回所需长度，将操纵手柄放回中间位置，停止进液，吊臂即停止旋转；

落下吊臂：将组合操纵阀中的升降操纵手柄扳向下降位置，降至所需高度时，将操纵手柄放回中间位置，停止进液，吊臂即停止下降；

放出伸缩链：将组合操纵阀中的提升操纵阀手柄扳向下降位置，伸出至所需长度时，将操纵手柄放回中间位置，停止进液，伸缩链即停止下降；

起吊：将起吊物捆绑好，升起吊臂，收缩起吊链，此时物件吊起。

本发明起吊装置的操作是按照“操作牌”的指示、通过操作设备上的操作阀，使液压缸伸缩来实现矿用液压起重机的各种动作。

本发明具有的有益效果是：

具有适用范围广、起吊灵活、旋转自如、行走安全、运行可靠、结构简单、全液压控制，双臂长短匹配、安全高效、适应性强、省时省力等特点；主要用于井下综采工作面“三机”的机械化安装回撤，亦可用于井下其他场所的起吊搬运作业。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的侧视图。

图4为本发明履带行走总成结构图。

图5为本发明的液压系统图。

图6为本发明的电气原理图。

图中，1、行走履带总成、1.1、引导轮、1.2、托链轮、1.3、涨紧装置、1.4、支重轮、1.5、履带板、1.6、履带架、1.7、驱动轮、1.8、行走马达、2、底盘、3、第一升降伸缩腿、4、主臂升降缸、5、起吊链、6、起吊钩、7、五角滑轮、8、起吊链缸、9、主臂、10、伸缩臂、11、伸缩臂缸、12、伸缩腿升降缸、13、第二升降伸缩腿、14、回转支撑、15、支顶臂、16、支顶臂缸、17、支顶臂调节缸、18、分旋转座、19、主旋转座、20、分旋转座缸、21、主旋转座缸、22、升降伸缩腿伸缩缸、23、防爆电动机、24、齿轮泵、25、防爆真空电磁起动器、26、散热器、27、换向阀、28、名牌、31、甲烷传感器、33、电铃、35、LED照明灯。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明履带式双臂起吊装置，型号BYSX-10×2，主要用于煤矿井下综采工作面各种设备安装、拆除的专用起吊装置，也可用于井下其他场所的起吊搬运作业。

如图所示的履带式双臂起吊装置，包括：主体平台、分旋转座18、主旋转座19、升降伸缩腿、行走履带总成1、起吊臂；主旋转座19与主体平台通过轴连接，分旋转座与18主旋转座19通过轴连接，分旋转座18上安装起吊臂；主体平台上安装通过油缸控制升降的升降伸缩腿，主体平台底部安装通过油缸控制升降的行走履带总成1；主体平台上安装有四个升降伸缩腿，四个升降伸缩腿分别位于主体平台的四角，通过油缸控制升降伸缩腿的升降；

进一步的，主体平台底部安装底盘总成2，底盘总成2下部通过机架设置行走履带总成1，行走履带总成1包括左右两部分履带，左右履带通过螺栓与机架连在一起；

本发明的履带式双臂起吊装置行走时，升降伸缩腿抬起，通过绞车牵引主体平台，使履带式双臂起吊装置通过左右履带在地面上行走；在进行各种设备的安装、拆除时，升降伸缩腿下降至地面，起吊臂开始工作；

进一步的，所述的行走履带总成1包括：履带架1.6、引导轮1.1、驱动轮1.7、履带板1.5、涨紧装置1.3、减速器、行走马达1.8；两个引导轮1.1设置在履带架1.6的前端左右两侧呈对称分布，两个驱动轮1.7设置在履带架1.6的后端左右两侧呈对称分布，两副履带板1.5分别绕在两侧的引导轮1.1和驱动轮1.7之间，两个涨紧装置1.3设置履带架1.6左右两侧位于引导轮1.1的后面，且每个涨紧装置1.3的输出轴与相近的引导轮1.1的转轴相连接，在每个驱动轮1.7的内腔中设置一个减速器，每个减速器的的外壳与相应的驱动轮1.7相连接以通过减速器的外壳的转动带动驱动轮1.7转动，每个减速器上设置一个行走液压马达1.8，行走液压马达1.8的输出轴与相应的减速器的输出轴相连接为减速器提供转动驱动；

进一步的，所述的履带板1.5采用三齿式，其刚性韧性好。

进一步的，所述的履带架1.6下端与履带板之1.5间等距离均匀设有若干支重轮1.4，履带架1.6上端与履带板1.5之间设有托链轮1.2；

所述的支重轮1.4采用浮动密封，运行平稳可靠、保养省时省力。

进一步的，所述的涨紧装置1.3由引导轮1.1、涨紧弹簧1.3及涨紧油缸组成。

进一步的，所述的起吊臂包括：主臂9、伸缩臂10、起吊头；所述的主臂9的一端与分旋转座18铰接，主臂9的另一端与伸缩臂10的一端以插装的方式滑动连接，伸缩臂10的另一端安装起吊头；

进一步的，所述的起吊头包括：设置在起吊头内部的五角滑轮7，五角滑轮7上链接有起吊链5，所述起吊链5一端连接于主臂9内，另一端绕过五角滑轮7向下延伸有自有端，起吊链的自由端设置起吊钩6；

进一步的，所述主臂9下部安装有主臂升降缸4，主臂9上部安装有伸缩油缸11，主臂升降缸4的一端与分旋转座18铰接，主臂升降缸4的另一端与主臂9铰接；伸缩油缸11的一端与主臂9铰接，伸缩油缸11的另一端与起吊头铰接，通过伸缩油缸11控制伸缩臂10沿主臂9往复滑动；

进一步的，所述的分旋转座18为两个，包括第一分旋转座和第二分旋转座，所述第一分旋转座和第二分旋转座上分别安装第一起吊臂和第二起吊臂，所述第一起吊臂和第二起吊臂分别绕第一分旋转座和第二分旋转座左右摆动；两个起吊臂整体旋转200°，单臂可旋转60°；方便吊取不同位置的工件，工作范围大；

本发明履带式双臂起吊装置的工作过程及操作方法是：

起吊装置进入作业地点，伸出第一伸缩腿3和第二伸缩腿13，当重物前，采用支顶装置支顶；起吊装置的吊臂最大仰角为35°，并可水平旋转200°，以实现设备周围物件的起吊与转运功能；起吊装置工作时起吊臂与伸缩臂10配合使用，操纵伸缩操纵阀，首先将伸缩臂10伸出，旋转起吊臂至起吊物上方，落下起吊臂，放出起吊臂上的起吊链5，将起吊物捆绑好，升起起吊臂，收缩起吊链5，物件吊起，旋转起吊臂至起吊物的指定位置，缓慢落下起吊臂，伸出起吊链5，调整起吊物方向和安装位置进行安放。

本发明履带式双臂起吊装置的工作条件：

巷道环境温度为-5℃～+40℃，最大相对湿度≤90%（温度为25℃时）；

工作额定电压660/1140V；电压极限偏差为±5%，交流频率极限偏差为±1%；

起吊装置工作时周围的煤尘、甲烷爆炸性气体含量应符合《煤矿安全规程规》规定的安全含量。

适用于断面为2.0×2.0米以上的中小型巷道。

使用地点海拔高度≤1000m。在海拔高度＞1000m的高原环境下使用时，应根据情况采取必要的措施或进行特殊设计。

巷道坡度≤15°。