[實用新型]一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機

有效

• 申請號: 201920419059.2
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN209799958U
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發明（設計）人: 高冠順;王志文;逯振國;李旭;姜考;宋克楠;楊春祥;張曉迪;吳鵬
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21C25/10
• 分類號: E21C25/10;E21C31/02;E21C35/18;E21C41/18;E21C39/00;E21C35/24
• 代理公司: 37219 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 王楠

本實用新型涉及一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機，屬于煤巖截割識別技術領域，裝置包括采煤機主體、截割部、輔助截割裝置，采煤機主體通過搖臂控制截割部的高度，截割部包括螺旋葉片和截割滾筒，用于截割作業。輔助截割裝置設置在搖臂上，通過旋轉支架、旋轉機械臂、截割支架、伸縮支架的配合使識別裝置對煤巖邊界進行切割判斷，通過識別裝置采集的數據判斷截割部的升降操作，適用于工況復雜的井下采煤作業，識別率更高，更準確，穩定性高，可以大大改善工人工作環境，同時提高采煤效率。

技術領域

本實用新型涉及一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機，屬于煤巖截割識別技術領域。

背景技術

我國煤炭需求量在總的能源中占比達到將近70％，可見煤炭消費在我國能源消耗中為主力軍。目前我國煤炭開采仍未實現自動化開采，特別是在煤巖識別方面，因此導致效率低下，迫切需要一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機。具有煤巖識別的采煤機，主要應用在煤巖分界線非規則形狀和無明確分界線的采煤工況中。

煤巖識別的工作原理是通過鋸片試切煤層得到鋸片的受力情況，通過對力的分析得出所切煤層是否含有巖石，從而進行識別。目前煤巖識別的主要手段有紅外探測和截割滾筒振動特性分析，紅外探測方式對工作環境要求相對較高，截割滾筒識別率高穩定性好但是無法提前識別煤巖層，對非規則煤巖層無法滿足要求，采煤效率低下。鋸片試切煤巖識別裝置可以改變鋸片的位置和試切深度，可以提前在截割滾筒截割煤層時預知未截割位置是否為巖石，并將截割受力數據發送到控制臺，待系統程序處理后，發出命令給液壓系統，從而對截割滾筒高度進行調節，避免截割到巖石，導致煤巖混雜在一起。

理論上鋸片數量越多采集的數據越多，從而識別率會更高更準確，但是鋸片數量的增加會加大識別裝置的受力，從而增加其結構的復雜性和體積，同時系統處理數據的負擔也會加重，從而導致整個系統反應過慢或識別錯誤等問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機，在不改變原有截割滾筒結構的基礎上，增加輔助識別裝置提前進行煤巖識別，提前識別煤巖分界線，并為調整截割滾筒高度留有一定反應時間，從而保證煤巖識別準確率和穩定性，進而實現采煤過程的自動化，提高采煤效率，改善工人工作環境。

本實用新型的技術方案如下：

一種具有煤巖識別功能的全自動采煤機，包括采煤機主體、截割部、輔助截割裝置，采煤機主體兩端設有搖臂，搖臂通過搖臂液壓缸與采煤機主體相連，搖臂上部設有截割部，截割部包括螺旋葉片和截割滾筒，螺旋葉片與截割滾筒相連，螺旋葉片通過截割滾筒與搖臂一端相連，螺旋葉片邊緣設有截齒；

輔助截割裝置包括兩個旋轉支架、三個旋轉機械臂、一個截割支架、一個伸縮支架，旋轉支架Ⅱ的一端通過旋轉機械臂I與搖臂相連；旋轉支架Ⅱ上設有第一伸縮液壓缸，第一伸縮液壓缸的伸出端連接有伸縮支架，伸縮支架通過旋轉機械臂Ⅱ與旋轉支架I相連，旋轉支架I通過旋轉機械臂Ⅲ與截割支架相連；截割支架上設有識別裝置，識別裝置包括減速筒和鋸片，減速筒內設有電機，電機與鋸片相連，電機末端設有力傳感器；三個旋轉機械臂具有旋轉功能帶動旋轉支架Ⅱ進行旋轉，通過旋轉支架Ⅱ的旋轉和第一伸縮液壓缸的伸縮帶動伸縮支架移動和轉動，旋轉機械臂Ⅱ帶動旋轉支架I旋轉為識別裝置調整位置，旋轉機械臂Ⅲ控制截割支架的旋轉對截割裝置進行角度的調整；

采煤機主體上設有工控機和DSP控制器，截割部、搖臂液壓缸、旋轉機械臂I、旋轉機械臂Ⅱ、旋轉機械臂Ⅲ均與工控機相連，識別裝置與DSP控制器相連。

優選的，旋轉支架Ⅱ上設有導桿，伸縮支架上設有通孔，伸縮支架通過通孔與導桿匹配連接。通過第一伸縮液壓缸的伸縮，帶動伸縮支架沿導桿進行直線運動，導桿用于提供運動路線并減少第一伸縮液壓缸的承載壓力。

優選的，截割支架上設有第二伸縮液壓缸和導軌，第二伸縮液壓缸的輸出端與識別裝置相連，識別裝置設于導軌上。第二伸縮液壓缸控制識別裝置在導軌上的伸縮。