[发明专利]一种切割头式短壁采煤机及综合机械化采煤工艺

权利要求书

1.一种切割头式短壁采煤机，包括机身(1)、切割装置(2)、行走机构(3)、铲煤装置(4)、辅助装置(5)、辅助液压系统(6)和电气控制系统(7)，其特征在于：所述的切割装置为切割头式切割装置，所述的机身为长方形箱体结构，切割装置装于机身的采煤工作面一侧，行走机构设置在机身的体内和下面，铲板装置机身的下方；所述的辅助装置、辅助液压系统和电气控制系统都设置在机身的体内；所述的切割装置(2)包括切割头(21)、切割臂(22)、摇臂(23)、调角装置(24)和摇臂旋转传动机构(25)；切割头装于切割臂顶端，调角装置用于摇臂与切割臂连接，并使摇臂与切割臂相对转动，所述的摇臂与切割臂通过调角装置相连接；所述的摇臂装于旋转传动机构机上，摇臂旋转传动机构装于机身(1)中；

所述的切割臂(22)包括内外套筒组合的前切割臂体(221)、切割头传动部分(222)、齿轮减速箱(223)、截割电动机(224)、切割臂体尾部(225)、伸缩油缸(226)和摆动油缸(227)；所述的内外套筒组合的前切割臂体、齿轮减速箱、截割电动机与切割臂体尾部呈一条直线纵向布置；所述的内外套筒组合的前切割臂体与齿轮减速箱体、截割电动机和切割臂体尾座连接成为一体构成整个切割臂体；所述的切割臂体尾部铰接在摇臂上；所述的切割头装于外套筒切割臂顶端，并由装在内外套筒组合的前切割臂体内的传动部分连接齿轮减速箱的动力输出轴；

所述的伸缩油缸装于前切割臂体的外套筒与切割臂体尾部上，摆动油缸铰接在由齿轮减速箱体、截割电动机和切割臂体尾部连接成为一体的臂体部分与摇臂上；

所述的摇臂旋转传动机构(25)由推拉油缸(251)、齿条(252)与齿轮轴(253)组成，推拉油缸、齿条与齿轮轴装在采煤机的机身中，所述的摇臂(23)一端装在伸出采煤机的机身的摇臂旋转传动机构的齿轮轴上，另一端装有摇臂与切割臂相对转动的调角装置(24)。

2.根据权利要求1所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的调角装置(24)包括调角油缸(241)、调角轴(242)、调角油缸连接耳(243)、滑动轴承(244)、调角轴轴承(245)、止动垫圈(246)和圆螺母(247)、回转座(248)、回转轴承座(249)、回转轴承(2410)、隔套(2411)、摇臂大伞齿轮(2412)、回转大伞齿轮(2413)、小伞齿轮组(2414)、端盖(2415)和闷盖(2416)； 

所述的调角轴通过端盖由螺栓固定在摇臂壳体上，所述的摇臂大伞齿轮也固定在摇臂(23)的壳体上；在调角轴上套装调角轴滑动轴承后，再装回转大伞齿轮；所述的小伞齿轮组装在摇臂大伞齿轮与回转大伞齿轮之间，及调角轴滑动轴承与摇臂(23)的壳体之间，小伞齿轮组的外圈上固定装所述的调角油缸连接耳，摇臂(23)的壳体上在调角油缸连接耳处开设有相应与调角的开口；所述的回转大伞齿轮与回转座固定连接，并套装于调角轴上；在所述的回转座中与调角轴上装两盘回转轴承与隔套，在调角轴端上的回转轴承的内圈由止动垫圈和圆螺母固定；所述的回转轴承安装在回转座与回转轴承座之间；所述的回转轴承座由螺栓固定在摇臂壳体上；所述的闷盖由螺栓固定在回转座上；所述的调角油缸铰接安装在摇臂的壳体上，调角油缸的活塞杆与调角油缸连接耳铰连接。

3.根据权利要求1所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的行走机构(3)包括牵引电动机、齿轮传动装置、行走箱和行走齿轮；所述的牵引电动机连接齿轮传动轴组并装于机身内，行走箱和行走齿轮位于工作面的支架侧的机身下面，并安装在工作面刮板输送机(8)的行走齿条的上方，通过齿轮传动装置把牵引电动机的动力传至行走齿轮，使切割头式短壁采煤机的在工作面刮板输送机上移动行走。

4.根据权利要求1所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的铲煤装置(4)由两个左右对称铲板(41)、铲板高低调整油缸(42)组成，其铲板为“犁”形，铲煤装置装于切割头式短壁采煤机的机身工作面侧右下角位置。

5.根据权利要求2所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的摇臂，其摇臂旋转角度至少为75°。

6.根据权利要求1所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的切割臂，其切割臂摆动角γ在±10°范围。

7.根据权利要求4所述的一种切割头式短壁采煤机，其特征在于：所述的调角装置的调整角β至少为45°。

8.一种使用根据权利要求1或2或3所述的一种切割头式短壁采煤机的综合机械化采煤工艺，采用一进一回通风方式，为后退式一次采全高；其特征在于：其工艺具体流程为：

●工作面的布置：工作面倾斜长度设在10---200米，走向长度确定在100---3000米； 

●割煤从机尾顺槽进刀，切割头向工作面煤壁伸入1.5米进行左右摆动对工作面底部煤体进行切割，截割高度500-1000毫米；再进行上下摆动切割，截深500-1000毫米，靠近该切割头式短壁采煤机的机身处的500-700毫米未切割的煤壁受到顶板压力和煤体本身的自重作用自行垮落，未跨落的煤壁再进行左右摆动切割；割煤过程中切割头式短壁采煤机向前移动行走；铲板装置将切割落煤装入工作面刮板输送机；

●待切割头式短壁采煤机割煤至机头后，进行退机工序，退机过程中，铲板装置对工作面剩余浮煤装入工作面刮板输送机，同时工作面液压支架跟机进行拉架，对工作面顶板及时进行支护；

●待切割头式短壁采煤机退机至机尾时，拉架工序同时结束，工作面进行整体推溜工序，将工作面刮板输送机推至煤壁，将该切割头式短壁采煤机推至工作面机尾顺槽内，完成一个完整的割煤循环工艺。