一种辅助爬坡及机身调平装置、掘进装备及方法与流程

本发明涉及矿井巷道掘进，具体涉及一种辅助爬坡及机身调平装置、掘进装备及方法。

背景技术：

1、国内外煤及半煤岩巷道掘进技术装备在不断发展，我国大量矿区存在大坡度巷道，而常规掘进机通常适配平缓巷道，针对大坡度掘进，通常存在履带附着力不足，易溜机、机身失稳等情况。传统方法采用绞车牵引，存在钢丝绳断裂伤人风险。

2、现有技术中也涉及掘进机的辅助爬坡装置，第一种是侧帮滑靴交替牵引的辅助爬坡装置，第二种是顶底板纵向对撑式辅助爬坡装置。但这两种方式仍然存在巷道适配性差，在复杂地质条件下适应性不足等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种使用灵活且巷道适配性更好的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其它方面的问题中的一个或多个。

2、为了实现前述目的，本发明第一方面提供一种掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置，所述掘进装备包括掘进主体，所述辅助爬坡及机身调平装置包括：

3、抓地模块，所述抓地模块用于与所述地面分离或与地面抵紧；

4、第一升降机构，所述第一升降机构与所述掘进主体可拆卸连接，所述第一升降机构还与所述抓地模块沿所述掘进主体的前后方向滑动连接；

5、第二升降机构，所述第二升降机构与所述掘进主体可拆卸连接，所述第二升降机构还与所述抓地模块沿所述前后方向滑动连接，并且所述第一升降机构位于所述第二升降机构的前方；

6、推拉油缸，所述第一升降机构、第二升降机构二个部件中的一个部件与所述推拉油缸的一端部铰接，所述推拉油缸的另一端部与所述抓地模块铰接；

7、通过所述第一升降机构和第二升降机构带动所述抓地模块上下运动以实现与地面分离或与地面抵紧，通过所述推拉油缸的伸缩带动所述抓地模块前后移动，并且在所述抓地模块与地面抵紧的情况下，通过所述推拉油缸的伸出驱动所述第一升降机构和第二升降机构相对所述抓地模块向前运动，进而带动所述掘进主体向前移动。

8、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述推拉油缸的一端部与所述第一升降机构铰接，所述推拉油缸的另一端部通过连接座与抓地模块铰接，所述连接座设置在所述第一升降机构和第二升降机构之间。

9、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述第一升降机构、第二升降机构分别包括与所述掘进主体可拆卸连接的上套筒、与所述上套筒沿上下方向滑动设置的下套筒及升降油缸，所述升降油缸的两端部分别与所述上套筒和下套筒相连，所述升降油缸用于驱动所述下套筒在所述上下方向上活动，所述下套筒与所述抓地模块滑动连接。

10、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述抓地模块包括沿所述前后方向延伸设置的轨道，所述下套筒包括与所述上套筒滑动连接的下套筒本体、分别设置在所述下套筒本体底部相对两侧的连接架、绕自身轴心线转动设置在两侧所述连接架之间的滚轮及分别设置在两侧所述连接架上的挂钩，所述滚轮滚动设置在所述轨道上，所述挂钩用于与所述轨道相连以将所述滚轮限位在所述轨道上。

11、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述上套筒套设在所述下套筒本体外侧，所述上套筒的靠近所述掘进主体的侧面向下延伸形成有延伸部，所述延伸部面向所述下套筒本体的一面设有耐磨片，所述耐磨片与所述下套筒本体滑动接触；

12、所述上套筒顶部设有第一连接件，所述升降油缸与所述第一连接件铰接，所述下套筒本体对应所述第一连接件的位置设置避让槽。

13、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述抓地模块还包括沿所述掘进主体的前后方向延伸形成的抓地平台及固定设置在所述抓地平台底部且沿所述抓地平台的长度方向间隔分布的多个抓地齿，所述轨道固定设置在所述抓地平台上。

14、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述辅助爬坡及机身调平装置具有初始状态，在所述初始状态下，所述抓地模块与所述地面分离，所述推拉油缸伸出；

15、当所述辅助爬坡及机身调平装置进行迈步动作时，先使所述推拉油缸收回带动所述抓地模块向前移动，再使所述第一升降机构、第二升降机构驱动所述抓地模块向下运动至与地面抵紧，然后再将所述推拉油缸伸出，驱动所述第一升降机构和第二升降机构相对所述抓地模块向前运动，进而带动所述掘进主体向前移动。

16、在如前所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置中，可选地，所述抓地模块与第一升降机构和第二升降机构可拆卸连接，所述推拉油缸与所述一个部件和抓地模块可拆卸连接；

17、所述辅助爬坡及机身调平装置还包括分别能够与所述第一升降机构和第二升降机构可拆卸连接的接地柱，当所述第一升降机构和第二升降机构与所述接地柱相连时，所述接地柱用于对所述掘进装备的姿态进行调平。

18、本发明第二方面提供一种掘进装备，包括掘进主体，所述掘进装备还包括分别设置在所述掘进主体左右两侧的辅助爬坡及机身调平装置，所述辅助爬坡及机身调平装置如前第一方面中任一项所述的掘进装备用辅助爬坡及机身调平装置。

19、在如前所述的掘进装备中，可选地，所述掘进装备为掘进机、掘锚机或掘锚一体机，如所述掘进机为悬臂式掘进机。

20、本发明第三方面提供一种辅助爬坡及机身调平方法，基于如前所述的辅助爬坡及机身调平装置，所述辅助爬坡及机身调平装置具有初始状态，所述初始状态下，所述推拉油缸伸出，所述抓地模块与地面分离，所述辅助爬坡及机身调平方法包括辅助爬坡步骤，所述辅助爬坡步骤的实施包括以下步骤：

21、步骤s1、使所述推拉油缸收回，带动所述抓地模块向前移动；

22、步骤s2、使所述第一升降机构和第二升降机构动作进而驱动所述抓地模块下压与地面抵紧；

23、步骤s3、使所述推拉油缸伸出，带动所述第一升降机构、第二升降机构相对所述抓地模块向前运动，进而带动所述掘进主体向前移动；

24、步骤s4、使所述第一升降机构和第二升降机构动作进而使得所述抓地模块与地面分离；

25、步骤s5、重复步骤s1至步骤s4。

26、在如前所述的辅助爬坡及机身调平方法中，可选地，所述辅助爬坡及机身调平方法还包括机身调平步骤，所述机身调平步骤的实施包括以下步骤：

27、拆除所述抓地模块和推拉油缸，所述第一升降机构和第二升降机构上分别连接接地柱，根据掘进装备的倾斜情况，先使所有所述接地柱与地面接触，然后再对所述第一升降机构和第二升降机构的升降油缸的伸出量进行调节，进而对所述掘进装备的姿态进行调平。

28、本发明实施例的辅助爬坡及机身调平装置，还可以对机身姿态（前后左右）进行调平，以便精准地截割巷道外形或者提高自动截割的精度。并且该装置结构紧凑，可以和众多掘进装备（如掘进机、掘锚机、掘锚一体机等）配套使用，拆装、换装方便，灵活性好，能够适用巷道范围更广。

29、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

30、本发明在抓地模块与地面抵紧的情况下，通过推拉油缸的伸出驱动第一升降机构和第二升降机构相对抓地模块向前运动，进而带动掘进装备向前移动，使得掘进装备在爬坡过程中能够获得额外的支撑和向前牵引力，从而提高掘进装备在大坡度条件下的爬坡能力、爬坡效率及安全性，同时该辅助爬坡及机身调平装置能够适用巷道范围更广，不受巷道宽度及高度限制。