本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械臂總成，具體是一種適用于煤礦井下開槽工作的開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成，屬于煤礦機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

煤礦采空區(qū)是指在煤礦作業(yè)過程中，將地下煤炭或煤矸石等開采完成后留下的空洞或空腔，由于在煤礦開采過程中采空區(qū)存在大量的遺留的浮煤，浮煤的存在為煤礦自燃提供了物資條件，煤礦自燃嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)、制約著煤礦的生產(chǎn)，而采空區(qū)煤礦自燃在煤礦自燃發(fā)生總體中占有重要的部分，我國國有重點(diǎn)煤礦中采空區(qū)煤礦自燃占自燃火災(zāi)的60%，其中絕大部分火災(zāi)是有漏風(fēng)引起的，加強(qiáng)對采空區(qū)自燃的防止有效的控制煤礦火災(zāi)的發(fā)生。

通常情況下是在采空區(qū)與輔運(yùn)巷之間構(gòu)筑一堵密閉墻體來防止漏風(fēng)，而為了保證密封效果，通常需要在聯(lián)巷內(nèi)的煤壁上開挖一凹槽，密閉墻體通過該凹槽鑲嵌在煤壁內(nèi)以實(shí)現(xiàn)采空區(qū)與輔運(yùn)巷之間更好的密封效果。

由于煤礦井下巷道空間狹小、工作范圍受限、工作環(huán)境惡劣，因此目前在煤壁上開凹槽普遍通過搭設(shè)架子進(jìn)行高空人工作業(yè)來完成，不僅勞動強(qiáng)度大、作業(yè)效率低，而且登高作業(yè)具有較高的工作安全隱患，同時，由于人為工作責(zé)任心的問題，開出的凹槽在長度、寬度、深度上通常難以滿足密封要求的尺寸，從而存在漏風(fēng)安全隱患；另外，開槽所產(chǎn)生的大量煤渣需要通過人工裝載運(yùn)走，進(jìn)一步加大了施工人員的勞動強(qiáng)度。

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)有煤礦井下專用開槽機(jī)，能夠進(jìn)行煤壁的開槽，但功能單一、設(shè)備利用率不高，而且都是通過類似于路面銑刨機(jī)銑刨頭的輥狀結(jié)構(gòu)開槽機(jī)具工作頭進(jìn)行開槽，這種結(jié)構(gòu)的工作頭可以一次銑刨較寬面積的煤壁，然而為達(dá)到開槽深度通常需要采用較大尺寸的銑刨滾筒，不僅造成體積增大、不適用于較狹小的巷道，而且較大的尺寸使得驅(qū)動力增大、設(shè)備功率相應(yīng)增大，然而較小的空間安裝尺寸和較大的驅(qū)動功率、較寬的工作面積形成矛盾，特別是煤層或頂板、底板中存在硬巖的情況下，往往無法提供足夠的驅(qū)動力，進(jìn)而產(chǎn)生“啃不動”的情況、仍需人工破采。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成，能夠在提供足夠的開槽破巖驅(qū)動力、較小的整體尺寸、較大的工作范圍的前提下保證足夠的開槽深度、降低施工人員的勞動強(qiáng)度，特別適用于煤礦井下開槽作業(yè)。

本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成安裝在牽引機(jī)的后方，包括主支撐架、副支撐架、回轉(zhuǎn)架、伸縮臂和開槽工作裝置；

所述的主支撐架沿左右方向水平安裝在牽引機(jī)的車體底盤的后端，主支撐架的兩端設(shè)有豎直設(shè)置的伸縮支撐腿；

所述的副支撐架豎直方向安裝在主支撐架的中部位置，且副支撐架通過左右方向設(shè)置的副支撐架左右移動千斤頂與主支撐架安裝連接、副支撐架與主支撐架之間設(shè)置有導(dǎo)向滑移機(jī)構(gòu)；

所述的回轉(zhuǎn)架安裝在副支撐架上，包括回轉(zhuǎn)支撐和回轉(zhuǎn)驅(qū)動；

所述的伸縮臂包括基礎(chǔ)臂和至少一節(jié)伸縮節(jié)臂，基礎(chǔ)臂固定安裝在回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)支撐上、且伸縮節(jié)臂的伸縮方向沿回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)支撐的徑向方向設(shè)置，伸縮節(jié)臂套接安裝在基礎(chǔ)臂內(nèi)部、且伸縮節(jié)臂通過伸縮臂伸縮千斤頂與基礎(chǔ)臂連接；

所述的開槽工作裝置包括開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動、L型安裝架、開槽工具、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動和二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動；開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動固定安裝在L型安裝架上、且開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置；L型安裝架上設(shè)有液壓鉗；開槽工具包括圓盤鋸和鉆頭，圓盤鋸和鉆頭的中心均設(shè)有快速連接機(jī)構(gòu)；L型安裝架通過一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動與伸縮節(jié)臂的端部安裝連接，一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線豎直方向設(shè)置，一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)輸出軸與L型安裝架固定連接；二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)輸出軸與一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的本體固定連接，二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的本體與伸縮節(jié)臂的端部安裝連接。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的伸縮支撐腿是雙向伸縮液壓缸。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的L型安裝架上對應(yīng)開槽工具的位置還設(shè)有冷卻液噴嘴。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成的開槽工作裝置的開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動固定安裝在L型安裝架上并通過L型安裝架與伸縮臂的端部安裝連接、且開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置，且開槽工具包括圓盤鋸、圓盤鋸?fù)ㄟ^快速連接機(jī)構(gòu)與開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)輸出軸連接，由于圓盤鋸的厚度尺寸相對現(xiàn)有開槽機(jī)輥狀結(jié)構(gòu)工作頭的寬度尺寸小很多，因此開槽過程中圓盤鋸切入煤壁或巖壁時受到的反作用力相對小很多，進(jìn)而不需要很大的驅(qū)動力、不會產(chǎn)生“啃不動”的情況，從而能夠在較小的安裝空間及安裝尺寸的前提下實(shí)現(xiàn)提供足夠的驅(qū)動力；由于采用圓盤鋸對煤壁或巖壁進(jìn)行切割，因此通過合理設(shè)置圓盤鋸的直徑尺寸即可滿足開槽深度的要求，使用方便；由于副支撐架通過左右方向設(shè)置的副支撐架左右移動千斤頂與主支撐架安裝連接，因此控制圓盤鋸、鉆頭、液壓鉗向煤壁或巖壁貼近操作時先控制副支撐架左右移動千斤頂伸出使副支撐架整體先靠近煤壁或巖壁，再控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使伸縮節(jié)臂伸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在滿足工作行程的前提下縮短伸縮節(jié)臂的伸出長度，實(shí)現(xiàn)降低驅(qū)動回轉(zhuǎn)架的回轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動力、增大切割運(yùn)動時的穩(wěn)定性；由于開槽工作裝置還包括一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動、開槽工具還包括鉆頭，且一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線豎直方向設(shè)置，因此當(dāng)完成煤壁或巖壁切口的切割后可將圓盤鋸更換為鉆頭對開槽后槽內(nèi)部的巖體進(jìn)行鉆孔操作以保證開槽后槽內(nèi)部的巖體順利脫落；由于開槽工作裝置還包括二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動，且二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動通過二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動與伸縮臂的端部安裝連接，因此可以使開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動沿二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動的回轉(zhuǎn)軸線上下旋轉(zhuǎn)擺動以實(shí)現(xiàn)無死角切割，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較大的工作范圍，特別適用于煤礦井下開槽作業(yè)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是圖1的右視圖。

圖中序號及名稱：1、牽引機(jī)，2、主支撐架，21、伸縮支撐腿，3、副支撐架，4、回轉(zhuǎn)架，5、伸縮臂，51、基礎(chǔ)臂，52、伸縮臂，6、開槽工作裝置，61、開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動，62、L型安裝架，63、開槽工具，64、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動，65二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明（以下以本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成的正常行駛方向?yàn)榍胺矫枋觯?/p>

如圖1至圖3所示，本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成安裝在牽引機(jī)1的后方。

本開槽機(jī)械臂總成包括主支撐架2、副支撐架3、回轉(zhuǎn)架4、伸縮臂5和開槽工作裝置6。

所述的主支撐架2沿左右方向水平安裝在牽引機(jī)1的車體底盤的后端，主支撐架2的兩端設(shè)有豎直設(shè)置的伸縮支撐腿21，開槽作業(yè)前操作伸縮支撐腿21使之伸出支撐于底板上可以增加開槽作業(yè)時整機(jī)的穩(wěn)定性。

所述的副支撐架3豎直方向安裝在主支撐架2的中部位置，為了保證足夠的工作行程、同時增大切割運(yùn)動時的穩(wěn)定性，副支撐架3通過左右方向設(shè)置的副支撐架左右移動千斤頂與主支撐架2安裝連接、副支撐架3與主支撐架2之間設(shè)置有導(dǎo)向滑移機(jī)構(gòu)。

所述的回轉(zhuǎn)架4安裝在副支撐架3上，包括回轉(zhuǎn)支撐和回轉(zhuǎn)驅(qū)動，回轉(zhuǎn)驅(qū)動可以驅(qū)動回轉(zhuǎn)支撐沿回轉(zhuǎn)架4的旋轉(zhuǎn)中心在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。

所述的伸縮臂5包括基礎(chǔ)臂51和至少一節(jié)伸縮節(jié)臂52，基礎(chǔ)臂51固定安裝在回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)支撐上、且伸縮節(jié)臂52的伸縮方向沿回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)支撐的徑向方向設(shè)置，伸縮節(jié)臂52套接安裝在基礎(chǔ)臂51內(nèi)部、且伸縮節(jié)臂52通過伸縮臂伸縮千斤頂與基礎(chǔ)臂51連接。

所述的開槽工作裝置6包括開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61、L型安裝架62、開槽工具63、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64和二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65；開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61固定安裝在L型安裝架62上、且開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置；L型安裝架62上設(shè)有液壓鉗；開槽工具63包括圓盤鋸和鉆頭，圓盤鋸和鉆頭的中心均設(shè)有快速連接機(jī)構(gòu)，圓盤鋸和鉆頭可分別通過快速連接機(jī)構(gòu)與開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)輸出軸連接；L型安裝架62通過一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64與伸縮節(jié)臂52的端部安裝連接，一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的回轉(zhuǎn)軸線豎直方向設(shè)置，一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的回轉(zhuǎn)輸出軸與L型安裝架62固定連接，通過控制一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的回轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)L型安裝架62沿一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的回轉(zhuǎn)軸線前后方向90°翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)軸線由前后方向變換為左右方向；二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)輸出軸與一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的本體固定連接，二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的本體與伸縮節(jié)臂52的端部安裝連接，通過控制二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)L型安裝架62沿二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)軸線上下擺動；由于圓盤鋸的厚度尺寸相對輥狀結(jié)構(gòu)工作頭的寬度尺寸小，因此開槽過程中圓盤鋸切入煤壁或巖壁時受到的反作用力較小、不需要太大的驅(qū)動力。

本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成在不進(jìn)行開槽工作時開槽裝置總成的伸縮支撐腿21和伸縮臂5處于完全縮入狀態(tài)，可控制回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)使伸縮臂5呈豎直狀態(tài)以防止尺寸較長的伸縮臂5在牽引機(jī)1行進(jìn)過程中造成不便。

需要進(jìn)行開槽工作時，先將本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成的開槽工作裝置6垂直正對需開槽的煤壁或巖壁停滯在需開槽位置后操作伸縮支撐腿21使其伸出穩(wěn)固支撐于底板上；啟動開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61，開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的輸出軸帶動圓盤鋸高速旋轉(zhuǎn)，同時控制回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動選擇合適的切入角，并先控制副支撐架左右移動千斤頂伸出使副支撐架3整體先靠近煤壁或巖壁，再控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使伸縮節(jié)臂52伸出，圓盤鋸的盤邊緣自適合的方位向煤壁或巖壁貼近并切入，繼續(xù)控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使圓盤鋸切入煤壁或巖壁至設(shè)定深度；然后控制回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動、伸縮臂伸縮千斤頂協(xié)同動作使圓盤鋸沿豎直壁面上下移動連續(xù)切割，當(dāng)切割至頂板或底板與需開槽的煤壁或巖壁之間的夾角位置時控制二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65回轉(zhuǎn)使L型安裝架62帶動開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61沿二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)軸線上下擺動，同時協(xié)同控制伸縮臂伸縮千斤頂伸出進(jìn)行無死角切割；完成一個切口的切割后向前或向后步進(jìn)一個步距后繼續(xù)切割另一個切口，直至完成開槽寬度范圍內(nèi)所有切口的切割；然后將圓盤鋸更換為鉆頭，控制一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64回轉(zhuǎn)使開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)軸線由前后方向變換為左右方向，然后再次啟動開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61，開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的輸出軸帶動鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，同時控制回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動選擇合適的切入角，并先控制副支撐架左右移動千斤頂伸出使副支撐架3整體先靠近煤壁或巖壁，再控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使伸縮節(jié)臂52伸出，鉆頭自適合的方位向切割后開槽寬度范圍內(nèi)的煤體或巖體貼近并鉆入，繼續(xù)控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使鉆頭鉆入煤壁或巖壁至設(shè)定深度，完成一個鉆孔后合理控制鉆孔的間距尺寸偏移一個步距后繼續(xù)鉆取另一個鉆孔，直至完成開槽寬度范圍內(nèi)所有的鉆孔；最后控制回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動、副支撐架左右移動千斤頂、伸縮臂5的伸縮臂伸縮千斤頂、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64和二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65使L型安裝架62上的液壓鉗的鉗口正對并夾持住各鉆孔之間的連接煤體或巖體，然后控制液壓鉗合畢破壞鉆孔之間的連接煤體或巖體使其脫落。

為了實(shí)現(xiàn)伸縮支撐腿21更穩(wěn)固的支撐效果、進(jìn)而保證開槽作業(yè)時整機(jī)更穩(wěn)定，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的伸縮支撐腿21是雙向伸縮液壓缸，開槽作業(yè)時雙向伸縮液壓缸兩端分別支撐在頂板和底板上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開槽作業(yè)時整機(jī)更穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)開槽過程中的降塵及對開槽工具63的降溫，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的L型安裝架62上對應(yīng)開槽工具63的位置還設(shè)有冷卻液噴嘴，呈霧狀或柱狀噴出的冷卻液可直接對開槽工具63進(jìn)行冷卻、同時實(shí)現(xiàn)降塵的目的。

本煤礦開槽裝備的開槽機(jī)械臂總成的開槽工作裝置6的開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61固定安裝在L型安裝架62上并通過L型安裝架62與伸縮節(jié)臂52的端部安裝連接、且開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置，且開槽工具63包括圓盤鋸、圓盤鋸?fù)ㄟ^快速連接機(jī)構(gòu)與開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61的回轉(zhuǎn)輸出軸連接，由于圓盤鋸的厚度尺寸相對現(xiàn)有開槽機(jī)輥狀結(jié)構(gòu)工作頭的寬度尺寸小很多，因此開槽過程中圓盤鋸切入煤壁或巖壁時受到的反作用力相對小很多，進(jìn)而不需要很大的驅(qū)動力、不會產(chǎn)生“啃不動”的情況，從而能夠在較小的安裝空間及安裝尺寸的前提下實(shí)現(xiàn)提供足夠的驅(qū)動力；由于采用圓盤鋸對煤壁或巖壁進(jìn)行切割，因此通過合理設(shè)置圓盤鋸的直徑尺寸即可滿足開槽深度的要求，使用方便；由于副支撐架3通過左右方向設(shè)置的副支撐架左右移動千斤頂與主支撐架2安裝連接，因此控制圓盤鋸、鉆頭、液壓鉗向煤壁或巖壁貼近操作時先控制副支撐架左右移動千斤頂伸出使副支撐架3整體先靠近煤壁或巖壁，再控制伸縮臂伸縮千斤頂動作使伸縮節(jié)臂52伸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在滿足工作行程的前提下縮短伸縮節(jié)臂52的伸出長度，實(shí)現(xiàn)降低驅(qū)動回轉(zhuǎn)架4的回轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動力、增大切割運(yùn)動時的穩(wěn)定性；由于開槽工作裝置6還包括一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64、開槽工具63還包括鉆頭，且一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64的回轉(zhuǎn)軸線豎直方向設(shè)置，因此當(dāng)完成煤壁或巖壁切口的切割后可將圓盤鋸更換為鉆頭對開槽后槽內(nèi)部的巖體進(jìn)行鉆孔操作以保證開槽后槽內(nèi)部的巖體順利脫落；由于開槽工作裝置6還包括二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65，且二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)軸線前后方向設(shè)置、一級回轉(zhuǎn)驅(qū)動64通過二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65與伸縮節(jié)臂52的端部安裝連接，因此可以使開槽工具回轉(zhuǎn)驅(qū)動61沿二級回轉(zhuǎn)驅(qū)動65的回轉(zhuǎn)軸線上下旋轉(zhuǎn)擺動以實(shí)現(xiàn)無死角切割，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較大的工作范圍，特別適用于煤礦井下開槽作業(yè)。