煤矿宽度可调节的掘进设备

技术领域

本发明属于煤矿设备技术领域，具体涉及一种煤矿宽度可调节的掘进设备。

背景技术

掘进设备在煤矿采煤作业中是核心设备，掘进设备可以对工作面的煤层或者岩土进行切削，实现采煤或者巷道挖掘的工作。

相关技术中的掘进设备包括了掘进头以及带动掘进头转动的驱动机构，然而，相关技术中的掘进头尺寸固定，当需要扩宽工作面或者增大掘进范围时需要行走机构频繁移动实现，影响掘进效率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种煤矿宽度可调节的掘进设备，可以提高掘进效率。

本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备，包括：车体；安装架和掘进单元，所述安装架的一端与所述掘进单元相连，所述安装架的另一端与所述车体相连，所述掘进单元包括掘进滚筒，所述掘进滚筒包括转轴、套管、第一滚筒和第二滚筒，所述套管套设在所述转轴上，所述第一滚筒套设在所述转轴上，且所述第二滚筒套设在所述套管上，所述第二滚筒穿设在所述第一滚筒内，且所述套管在所述转轴的轴向上可移动以带动所述第二滚筒伸出或缩回所述第一滚筒内。

本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备，可以提高掘进效率。

在一些实施例中，所述第二滚筒包括多个筒体和调节组件，所述调节组件的一端安装在所述转轴上，所述调节组件的另一端与多个所述筒体相连，多个所述筒体沿所述转轴的周向间隔布置，多个所述筒体沿所述转轴的径向可远离或靠近所述转轴。

在一些实施例中，所述调节组件包括第一套环、第二套环和第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一套环套设在所述套管上，所述第一支撑杆的一端与所述第一套环枢接，所述第一支撑杆的另一端与所述筒体枢接，所述第二套环套设在所述套管上，所述第二支撑杆的一端与所述第二套环枢接，所述第二支撑杆的另一端与所述筒体枢接，所述第一套环和第二套环在所述转轴的轴向上可相互靠近或远离以带动所述筒体远离或靠近所述转轴。

在一些实施例中，所述第一套环内设有抱箍和第一伸缩件，所述第一伸缩件的一端伸入所述第一套环内，且所述第一伸缩件与所述抱箍相连，所述抱箍可远离或靠近所述套管。

在一些实施例中，相邻两个所述筒体之间设有柔性隔板。

在一些实施例中，所述煤矿宽度可调节的掘进设备还包括第二伸缩件，所述第二伸缩件具有固定端和活动端，所述固定端套设在所述套管上，所述活动端与所述第一套环相连。

在一些实施例中，所述煤矿宽度可调节的掘进设备还包括第三伸缩件，所述第三伸缩件套设在所述转轴上，且所述第三伸缩件的活动端与所述套管相连，所述第二滚筒的数量为两个，两个所述第二滚筒均穿设在所述第一滚筒内，且两个所述第二滚筒在所述转轴的轴向上对称布置。

在一些实施例中，所述第一滚筒和第二滚筒上均包括多个切割刀，所述切割刀内部具有流道，所述流道的进口通过管道与水源相连。

在一些实施例中，所述煤矿宽度可调节的掘进设备还包括柔性分隔垫，所述柔性分隔垫的一端与所述第一滚筒的端部相连，所述柔性分隔垫的另一端与所述第二滚筒靠近所述第一滚筒内部的一侧端部相连。

在一些实施例中，所述煤矿宽度可调节的掘进设备还包括防护板，所述防护板的一端与所述车体相连，所述防护板的另一端沿靠近所述掘进单元的一端延伸，且所述防护板位于所述掘进单元的上方。

附图说明

图1是本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备的结构示意图。

图2是本发明实施例的掘进单元的结构示意图。

图3是本发明实施例的第二滚筒的结构示意图。

图4是本发明实施例的第一套环的结构示意图。

图5是本发明实施例的切割刀的剖视图。

附图标记：

车体100，安装架200，掘进单元300，

第一滚筒1，

第二滚筒2，筒体21，调节组件22，第一套环221，第二套环222，第一支撑杆223，第二支撑杆224，抱箍23，第一伸缩件24，

转轴3，柔性隔板4，第二伸缩件5，切割刀6，流道61，柔性分隔垫7，防护板8，套管9，第三伸缩件10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备，包括：车体100、安装架200和掘进单元300，安装架200的一端与掘进单元300相连，安装架200的另一端与车体100相连，掘进单元300包括掘进滚筒，掘进滚筒包括转轴3、套管9、第一滚筒1和第二滚筒2，套管9套设在转轴3上，第二滚筒2套设在套管9上，第二滚筒2穿设在第一滚筒1内，且套管9在转轴3的轴向上可移动以带动第二滚筒2伸出或缩回第一滚筒1内。

具体地，如图1所示，安装架200和掘进单元300位于车体100的前侧，安装架200的后侧与车体100相连，安装架200的前端与掘进单元300相连，掘进滚筒的左右两侧通过转轴3与安装架200相连，且掘进滚筒相对于安装架200可转动。

套管9套设在转轴3上，套管9在转轴3上可以左右移动，第二滚筒2套设在套管9上，当套管9左右移动时带动第二滚筒2伸出或缩回第一滚筒1。

第一滚筒1和第二滚筒2同轴布置，且第二滚筒2穿设在第一滚筒1内，第二滚筒2在转轴3的轴向上可移动以伸出或缩回第一滚筒1内。

本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备，通过设置第一滚筒1和第二滚筒2，且第二滚筒2可伸出或缩回第一滚筒1内，当第二滚筒2伸出第一滚筒1时，可以扩宽掘进宽度，相较于移动车体100，可以提高掘进效率，并且还可以根据需要调整第二滚筒2伸出第一滚筒1的长度，调节掘进宽度，满足不同宽度的掘进作业。

可选地，安装架200的高度和相对于车体100的角度可调节，例如，在安装架200和车体100之间安装万向节，通过调整万向节的高度和角度调整安装架200的高度和角度，从而调整整个掘进单元300的高度和角度。

在一些实施例中，第二滚筒2包括多个筒体21和调节组件22，调节组件22的一端安装在转轴3上，调节组件22的另一端与多个筒体21相连，多个筒体21沿转轴3的周向间隔布置，多个筒体21沿转轴3的径向可远离或靠近转轴3。

具体地，如图2和图3所示，多个筒体21沿转轴3的周向间隔布置，多个筒体21在转轴3轴向和周向上的尺寸相同，调节组件22的内侧与转轴3相连，调节组件22的外侧与筒体21相连，调节组件22可以调节筒体21与转轴3之间的间隔距离，从而实现筒体21的外扩或者内缩。

换言之，当多个筒体21向远离转轴3的方向移动时，第二滚筒2的外径增大，不仅可以与第一滚筒1的外径保持一致，还可以使掘进的面积增大，反之，当多个筒体21向靠近转轴3的方向移动时，第二滚筒2的外径减小，可以与第一滚筒1之间形成台阶，第一滚筒1先接触煤层或者岩层，而第二滚筒2后接触，先脱落的煤层或者岩层撞击第二滚筒2，可以实现煤炭或者岩石的破碎。

在一些实施例中，调节组件22包括第一套环221、第二套环222和第一支撑杆223和第二支撑杆224，第一套环221套设在套管9上，第一支撑杆223的一端与第一套环221枢接，第一支撑杆223的另一端与筒体21枢接，第二套环222套设在套管9上，第二支撑杆224的一端与第二套环222枢接，第二支撑杆224的另一端与筒体21枢接，第一套环221和第二套环222在转轴3的轴向上可相互靠近或远离以带动筒体21远离或靠近转轴3。

具体地，如图3所示，第一套环221和第二套环222在左右方向上间隔布置，第一套环221和第二套环222均在转轴3上可左右移动，即第一套环221和第二套环222在左右方向上可以相互靠近和远离，第一支撑杆223的下端与第一套环221相连，第一支撑杆223的上端与筒体21相连，第二支撑杆224的下端与第二套环222相连，第二支撑杆224的上端与筒体21相连，当第一套环221和第二套环222相互靠近时，第一支撑杆223和第二支撑杆224的上端向上顶起，从而使筒体21向外侧移动，需要说明的是，第一支撑杆223和第二支撑杆224的数量与筒体21的数量相同。

通过设置第一套环221、第二套环222、第一支撑杆223和第二支撑杆224，可以实现筒体21远离或靠近转轴3，利用第一支撑杆223和第二支撑杆224可以实现对筒体21的支撑。

在一些实施例中，第一套环221内设有抱箍23和第一伸缩件24，第一伸缩件24的一端伸入第一套环221内，且第一伸缩件24与抱箍23相连，抱箍23可远离或靠近套管9。

具体地，如图4所示，抱箍23位于第一套环221的内侧，第一伸缩件24安装在第一套环221的外壁面，第一伸缩件24的伸缩端伸入第一套环221内，且第一伸缩件24的伸缩端与抱箍23相连，第一伸缩件24带动抱箍23靠近或远离套管9，当第一伸缩件24伸展时，抱箍23与套管9相接触，第一套环221在套管9上无法移动，从而实现第一支撑杆223位置的固定，反之，当第一伸缩件24带动抱箍23远离套管9时，第一套环221在套管9上可以左右移动。

第二套环222内侧同样设有抱箍23，且第二套环222的外壁面上设有第一伸缩件24。利用第一伸缩件24带动抱箍23远离或靠近套管9，可以实现第一套环221和第二套环222在套管9上的位置锁止，从而实现对筒体21位置的调节和定位，并且还可提高第一支撑杆223和第二支撑杆224对筒体21的支撑稳定性。

在一些实施例中，相邻两个筒体21之间设有柔性隔板4。例如，柔性隔板4为耐磨橡胶隔板，通过在相邻两个筒体21之间布置柔性隔板4，在多个筒体21外扩的过程中可以将相邻两个筒体21之间的缝隙密封，避免煤块或者岩石块掉落至第二滚筒2内对调节组件22或者其他零部件造成损伤。

在一些实施例中，煤矿宽度可调节的掘进设备还包括第二伸缩件5，第二伸缩件5具有固定端和活动端，固定端套设在转轴3上，活动端与第一套环221相连。

具体地，如图3所示，第二伸缩件5的固定端套设在套管9上，第二伸缩件5的数量为两个，两个第二伸缩件5的活动端分别与第一套环221和第二套环222相连，当第二伸缩件5伸展时，可以带动第一套环221和第二套环222相互靠近，当第二伸缩件5收缩时，可以带动第一套环221和第二套环222相互远离。

在一些实施例中，煤矿宽度可调节的掘进设备还包括第三伸缩件10，所述第三伸缩件10套设在所述转轴3上，且所述第三伸缩件10的活动端与所述套管9相连，第二滚筒2的数量为两个，两个第二滚筒2均穿设在第一滚筒1内，且两个第二滚筒2在转轴3的轴向上对称布置。

具体地，如图3所示，第二滚筒2在左右方向上对称布置，第三伸缩件10设在两个第二滚筒2之间，第三伸缩件10具有两个活动端，套管9的数量为两个，两个套管9分别与两个第二滚筒2相对应，即两个滚筒分别套设在两个套管9上，两个活动端分别与左右两侧的两个套管9相连，通过驱动不同的活动端带动左右两侧的第二滚筒2伸出或缩回第一滚筒1内。

例如，当第三伸缩件10驱动左侧的活动端伸展时，则左侧的套管9向左移动，则位于左侧的第二滚筒2伸出第一滚筒1，当第三伸缩件10驱动右侧的活动端伸展时，则右侧的套管9向右移动，位于右侧的第二滚筒2伸出第一滚筒1，或者，当第三伸缩件10左右两侧的活动端同时伸展时，则左右两侧的套管9分别向左右两侧移动，则位于左右两侧的第二滚筒2同时伸出第一滚筒1。

可选地，套管9的内侧同样设有第一伸缩件24和抱箍23，当第一伸缩件24伸展时带动抱箍23向转轴3靠近并与转轴3相接触，实现套管9在转轴3上的位置固定，反之，当第一伸缩件24收缩时带动抱箍23远离转轴3，套管9在转轴3上可左右移动。

在一些实施例中，第一滚筒1和第二滚筒2上均包括多个切割刀6，切割刀6内部具有流道61，流道61的进口通过管道与水源相连。

具体地，如图1所示，第一滚筒1和第二滚筒2的外壁面均匀分布有多个切割刀6，切割刀6的内部中空形成流道61，流道61的进口通过管路与外接水源连通，在切割刀6的内部设置流道61，且与外接水源相连，利用水源向煤层或者岩石进行喷淋，不仅可以抑制掘进过程中产生的粉尘，还可以利用水对切割刀6进行冷却降温。

可选地，多个切割刀6与多条管路连通，可以控制不同切割刀6的喷淋流量以及是否开启喷淋，提高喷淋和冷却控制的多样性。

在一些实施例中，煤矿宽度可调节的掘进设备还包括柔性分隔垫7，柔性分隔垫7的一端与第一滚筒1的端部相连，柔性分隔垫7的另一端与第二滚筒2靠近第一滚筒1内部的一侧端部相连。

具体地，如图1所示，柔性分隔垫7具有两个，两个柔性分隔垫7分别与左右两侧的第二滚筒2相连，位于左侧的柔性分隔垫7的左侧与第一滚筒1的左侧相连，位于左侧的柔性分隔垫7的右侧与位于左侧的第二滚筒2的右侧相连，位于右侧的柔性分隔垫7的右侧与第一滚筒1的右侧相连，柔性分隔垫7的左侧与第一滚筒1的左侧相连。

例如，柔性分隔垫7可以为橡胶垫，利用柔性分隔垫7，当第二滚筒2伸出第一滚筒1时，避免煤块或者岩石块通过第一滚筒1和第二滚筒2的间隙进入第一滚筒1内。

在一些实施例中，煤矿宽度可调节的掘进设备还包括防护板8，防护板8的一端与车体100相连，防护板8的另一端沿靠近掘进单元300的一端延伸，且防护板8位于掘进单元300的上方。

具体地，如图1所示，防护板8的后端与车体100相连，防护板8沿前后方向延伸，防护板8位于掘进单元300的上方，通过设置防护板8，不仅可以阻拦掘进单元300甩出的煤矿或者岩石块，还可抑制粉尘的扩散范围，为车体100内的操作人员提供更好的视野。

可选地，在防护板8的下端可以安装喷淋管对掘进单元300进行喷淋以起到抑制粉尘的作用。

可选地，防护板8在前后方向上可伸缩，且防护板8的上下高度可调节或者防护板8可摆动以调节角度。

下面参照图1至图4描述本发明实施例的煤矿宽度可调节的掘进设备的运行过程。

初始状态下，第二滚筒2位于第一滚筒1内，第一伸缩件24伸展使抱箍23与转轴3接触，使第一套环221和第二套环222无法在转轴3上移动。

当需要调整掘进宽度时，启动安装在套管9上的第一伸缩件24，使该第一伸缩件24收缩，抱箍23脱离转轴3，套管9在转轴3上可以左右移动，随后启动第二伸缩件5，第三伸缩件10伸展带动套管9移动从而带动第二滚筒2伸出第一滚筒1，当第二滚筒2完全伸出第一滚筒1后，停止第三伸缩件10，随后安装在套管9上的第一伸缩件24带动抱箍23靠近转轴3将套管9固定在转轴3上。

当需要调整第二滚筒2的外径时，安装在第一套环221和第二套环222上的第一伸缩件24收缩，抱箍23脱离套管9，第一套环221和第二套环222在左右方向上可移动，随后第二伸缩件5伸展，带动第一套环221和第二套环222相互靠近，多个筒体21向外侧移动，实现第二滚筒2外径的增大，当第二滚筒2的外径与第一滚筒1相同时，则可以停止第二伸缩件5，随后，安装在第一套环221和第二套环222上的第一伸缩件24伸展带动抱箍23靠近套管9将第一套环221和第二套环222固定在套管9上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意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变化、修改、替换和变型。