散状物料柔性输送装置及集成该装置的掘运一体采煤机的制作方法

本发明属于煤矿开采，具体涉及一种散状物料柔性输送装置及集成该装置的掘运一体采煤机。

背景技术：

1、在实际采煤生产过程中，开采的原煤普遍存在湿度不均、颗粒粒径差异大、掺杂黏性杂质等特性，同时受井下巷道潮湿环境、煤层含水、开采粉尘富集等多种因素影响，挖掘出来的原煤极易出现受潮黏结、抱团结块的现象。原煤在皮带机上输送的过程中，受落料冲击、物料堆积挤压、皮带运行震动不均等多重因素叠加影响，结块煤炭极易在皮带表面、输送机导料槽、皮带侧边间隙等位置发生滞留、堆积、阻塞问题，严重影响输送系统正常运行。

2、与此同时，在掘破输送一体化的开采工艺中，现有的采煤设备大多采用挖煤机先进行挖掘，然后再依靠皮带机对煤炭进行转载输送。现有的柔性皮带输送机上的铰接关节能够实现的转弯角度较小，当需要转向时，往往需要较大的转角空间才能完成转向。例如，授权公告号为cn210557251u的中国专利文件提供一种采用柔性关节单元的蛇形带式输送机，机尾与掘进机铰接，能够跟随掘进机前进或后退，通过皮带机的转动实现煤炭传输。该现有技术中的带式输送机在转向时，受自身结构影响就需要较大的转角空间才能实现转向，而井下巷道的空间本身有限，对于一些空间狭小的采煤区域，尤其是对边角煤、煤柱进行回收时，受工作面的空间限制，现有的柔性皮带输送机很难完成转向，进而影响煤炭开采进度。

3、为了解决以上存在的问题，就需要一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种散状物料柔性输送装置及集成该装置的掘运一体采煤机，通过对煤炭进行破碎搅拌并采取小批量输送的模式，可以减少煤炭输送过程中因抱团结块而出现滞留、堆积、阻塞的问题，同时该散状物料柔性输送装置自身的铰接结构具有较高的灵活度，可以在较小的空间内实现转向，从而能够应用到更多的场景中。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案：一种散状物料柔性输送装置，包括多个结构相同的输送单元，相邻两个所述输送单元水平铰接，以使所述输送单元整体构成可水平摆动的蛇形结构；

3、所述输送单元包括输送槽体和安装在所述输送槽体中的旋转拨动件，相邻两个输送单元的输送槽体首尾连通；

4、所述旋转拨动件的旋转轴线与所述输送槽体的底面垂直，所述旋转拨动件上的拨动叶片贴近所述输送槽体的槽底设置，用于将散装物料从上一级输送单元中输送槽体的输出端推送至下一级输送单元中输送槽体的输入端以及对散状物料进行翻动搅拌。

5、本方案中的柔性输送装置包括多个相邻铰接的输送单元，每个输送单元包括输送槽体和安装在输送槽体中的旋转拨动件，其中相邻两个输送槽体首尾连通，旋转拨动件的旋转轴线与输送槽体的底面垂直，并且旋转拨动件上的拨动叶片贴近输送槽体槽底，从而能够对散装物料进行翻动搅拌以防止出现结块的现象并对散装物料进行输送。

6、进一步地，上一级输送单元中输送槽体的输出端高度高于下一级输送单元中输送槽体的输入端高度，以形成止逆结构。

7、进一步地，所述输送槽体输入端的两侧槽壁设置为圆弧扩口状，所述输送槽体输出端的两侧槽壁设置为圆弧收口状，上一级输送单元中输送槽体输出端的槽壁与下一级输送单元中输送槽体输入端的槽壁形状互补且可彼此咬合，以便在所述输送单元摆动过程中互为旋转导向面。

8、本方案通过将输送槽体的输入端和输出端的两侧槽壁设置成互补的弧形，并且上一级输送槽体的输出端与下一级输送槽体的输入端彼此咬合，在输送单元摆动的过程中，相邻两个输送槽体之间能够具有较高的转动幅度，使得该散状物料柔性输送装置在转向过程中只需要很小的转角空间，从而该装置能够应用到空间狭小的环境中，进而扩大该装置的适用范围。

9、进一步地，所述输送槽体的输出端槽底呈适配槽壁的圆形槽底，所述圆形槽底沿物料输送方向倾斜抬升，以使同一输送单元中输出端槽底的高度高于输入端槽底的高度，所述圆形槽底的边缘开设豁口，用于防止圆形槽底在转向时与下一级输送单元的输入端槽壁产生干涉；

10、所述旋转拨动件同步倾斜安装在所述圆形槽底处，所述拨动叶片的远端向槽壁延伸。

11、本方案中将输送槽体输出端的槽底沿物料输送方向倾斜抬升，从而使得同一输送槽体上的输出端高于输入端，并且旋转拨动件安装在输出端的槽底上，旋转拨动件上的拨动叶片对散状物料进行搅拌分散，从而使得散装物料在相邻两个输送槽体之间以小批量的形式进行传递，从而减少物料在输送过程中因结块而出现滞留、堆积、阻塞的问题，进而确保煤炭输送过程的稳定性。

12、进一步地，每个输送槽体的底部安装有行走轮。

13、进一步地，每个输送槽体的底部配置有用于连接相邻两个所述输送单元的连接件，所述连接件包括安装在所述输送槽体底部两端的铰接插头和铰接插座，所述铰接插头用于与一相邻所述输送槽体上的铰接插座铰接，所述铰接插座用于与另一相邻所述输送槽体上的铰接插头铰接。

14、本方案中通过在每个输送槽体的底部两端安装铰接插头和铰接插座，能够将多个输送槽体之间依次铰接在一起，从而形成可以灵活摆动的蛇形结构。

15、本发明还提供一种掘运一体采煤机，包括上述中的散状物料柔性输送装置、与所述散状物料柔性输送装置进料端连接的掘破机以及与所述散状物料柔性输送装置出料端连接的皮带转运机。

16、本方案中将散装物料柔性输送装置与掘破机、皮带转运机集成在一起，利用散装物料柔性输送装置上的拨动叶片对煤炭进行搅拌分解，并以小批量的形式在相邻输送槽体之间进行传递，最后一节的输送槽体同样以小批量的形式向皮带转运机上转移，从而减少煤炭在输送过程中因结块而出现滞留、堆积、阻塞的问题，进而确保煤炭输送过程的稳定性。

17、进一步地，所述散状物料柔性输送装置包括用于引导所述输送单元转向的导轨。

18、本方案中通过设置导轨，能够便于散状物料柔性输送装置上的行走轮沿导轨进行转向，同时可以防止散状物料柔性输送装置在转弯过程中与巷道侧壁发生碰撞。

19、进一步地，所述掘破机包括掘破机主体、设置在所述掘破机前端的掘破滚筒、设置在所述掘破机内部的刮板机以及设置在所述掘破机尾部的卸料口，所述卸料口与所述散状物料柔性输送装置的进料端连接。

20、本方案通过将掘破滚筒和刮板机集成在一起，实现掘进落料、就地破碎、刮板运输同步连续作业，便于设备统一自动化控制，有助于提高采煤效率。

21、进一步地，所述掘破滚筒包括上滚筒、中滚筒和下滚筒，所述上滚筒、所述中滚筒和所述下滚筒上均设置挖掘齿，所述上滚筒通过转动对煤壁进行掘破，所述下滚筒通过转动将煤炭传递至所述中滚筒处，所述中滚筒的底部设置用于承载煤炭的筒体衬板，所述中滚筒通过转动对煤炭再次破碎并传输至所述刮板机。

22、本方案通过上滚筒、中滚筒和下滚筒的相互配合，能够对综采工作面的煤炭进行初步破碎并向掘破机内部的刮板机转移。

23、本发明相较于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明具有的优点：

24、1.本发明中的散装物料柔性输送装置上设置多个结构相同且依次铰接的输送单元，每个输送单元包括输送槽体和安装在输送槽体中的旋转拨动件，相邻两个输送单元的输送槽体首尾相连，上一级输送单元中输送槽体的输出端高度高于下一级输送单元中输送槽体的输入端高度，从而保证物料的单向输送，旋转拨动件的旋转轴线与输送槽体的底面垂直，并且旋转拨动件上的拨动叶片贴近输送槽体槽底，从而能够对散装物料进行翻动搅拌并在相邻两个输送槽体之间以小批量的形式进行输送，以减少散装物料出现结块的现象。

25、2.本发明中输送槽体的输入端和输出端的两侧槽壁设置成互补的弧形，并且上一级输送槽体的输出端与下一级输送槽体的输入端彼此咬合，即将输送槽体的整体结构框架设计为彼此咬合的铰接结构，受到的空间约束明显减少，单元间允许的摆动角度最大化，在输送单元摆动的过程中，相邻两个输送槽体之间能够具有较高的转动幅度和自由度，进而使得该柔性输送装置在转向过程中只需要很小的转角空间就可以转动较大的角度，能够应用到空间狭小的环境中，尤其是对边角煤、煤柱进行回收时，工作面空间受限的环境尤其适用，从而扩大该柔性输送装置的适用范围。

26、3.本发明中的掘运一体采煤机将散装物料柔性输送装置与掘破机、皮带转运机集成在一起，利用散装物料柔性输送装置上的拨动叶片对煤炭进行搅拌分解，并以小批量的形式在相邻输送槽体之间进行传递，最后一节的输送槽体同样以小批量的形式向皮带转运机上转移，从而减少煤炭在输送过程中因结块而出现滞留、堆积、阻塞的问题，进而确保煤炭输送过程的稳定性。