[其他]矿车清理机械手

说明书

本实用新型属于运输卸载装置（TPC的B65G）适用于用翻笼倒矿的厂矿，特别适用于煤矿矿车翻笼倒煤时粘附煤泥的清除。

中小型矿井多用一吨U型固定矿车提升、运输矿物，矿物运出矿井后，常用翻笼将矿车翻转倒矿。由于矿物（特别是煤）有一定的湿度，矿物粘在矿车底部倒不净是一个普遍存在的难题。以前曾有下列几种方法清理粘底的矿车。（2）抓斗式：此法是将粘有矿物的矿车停在一台抓斗式清扫机的下边，用抓斗抓出粘结在矿车底部的矿层，然后送入另一个空矿车，待回收的矿物装满矿车后，再推入翻笼中倒掉，铜川矿务局研制的YQ－1型液压矿车清扫机，贵州盘江矿务局科技处研制的一吨矿车清扫机即属此类。此法在倒矿流程中增加了一个工序和一套系统设备，且设备结构复杂，造价高；（2）电渗法：此法是在矿车中加水通电来清除粘附的矿层。需要增加一套矿物清理设备和废水处理设备，耗电能大，回收的矿物质量受到影响；（3）振动法：在翻笼上吊一台振动设备，当翻笼转180°时，矿车底朝天，这时振动部件下降与矿车底接触。使粘附的矿层振松脱落，此法影响矿车寿命；（4）人工清理。上述各种方法的共同弱点是增加了一套以上设备和增加了清理环节。

据上述问题和采矿中矿物的输送工艺，即输送矿物的胶带16是设在翻笼1的下面（见附图2），因此最理想的清理方法是在矿车9通过翻笼倒矿的同时，能将粘结的矿层清理掉。矿车清理机械手设计的基本指导思想是在翻笼1倒矿的过程中，有一个机械手伸进矿车将矿车底部的矿层耙松而自行掉落在输送带16上送走。

矿车清理机械手的基本工作原理是借助翻笼1（见附图1、附图2）转动的动力，带动一多杆机构6沿着预定的轨道使机械手的手指4沿矿车9的U形底部耙松粘结的矿层，靠自重而自行掉落。

矿车清理机械手的基本组成：矿车清理机械手是由安装在翻笼1上的，具有两个自由度，且安装有滚轮的多杆机构6，两个相对地面固定的环状平面凸轮（即定位凸轮8和耙齿凸轮19）固定有手指4的横梁3等三大部分组成。多杆机构6铰接在翻笼1的固定支承5上，为了受力均衡，上述的同样多杆机构6和定位凸轮8，耙齿凸轮19安装在翻笼1的左右两端。定位凸轮8和耙齿凸轮19相互平行且与翻笼1的旋转轴线垂直，其基园中心与翻笼1的回转中心同中心地固定安装。固定有手指4的横梁3安装在两组多杆机构连杆25左端之间。

多杆机构：（见附图3、附图4）由固定支架5，定位摇杆20，耙齿摇杆21，连杆25，随动摇杆29，横梁3等组成。定位摇杆20为T字形，它的下端和耙齿摇杆21的下端借销轴23与固定支承5形成铰接定位摇杆20的另两端，一端借销轴24和定位滚轮2连接，滚轮2可在销轴24上转动；另一端与随动摇杆29的下端通过销轴27铰连。耙齿摇杆21的上端通过销轴26把连杆25的右端，耙齿滚轮7三者铰接且耙齿滚轮7可以在销轴26上转动。连杆25的左端和随动摇杆29的上端用销轴28铰连。在两组多杆机构的连杆25的左端部之间固定有横梁3，在横梁3上均匀地装有若干手指4，每个手指都为爪式、手指4借助伸缩弹簧30伸缩套34，伸缩轴31限位螺钉33组成弹性指与横梁相固联。当某一爪齿碰到已变形的矿车时，就能自动缩回而不影响其它爪齿的正常工作。手指4也可作成钢性指。

据机构分析，多杆机构为五杆机构，其活动构件数为4，低副数为5。据平面机构运动链自由度的计算公式：F＝3n－2PL－PH因为n＝4        PL＝5        PH＝0代入前式：F＝3×4－2×5＝2，所以该机构的自由度数为2。为使此多杆机构的机械手有完全确定的运动，该机构必须有两个原动件。在矿车清理机械手中，定位摇杆20耙齿摇杆21即为两原动件，它们是通过翻笼的旋转而得到动力。翻笼转动时，定位滚轮2和耙齿滚轮7各沿着定位凸轮19的导槽和耙齿凸轮8的导槽移动，迫使多杆机构端部的手指4沿着U型矿车9的内壁运动，而翻笼转动的动力是由主动轮17靠摩擦力带动的。

连杆机构的尺寸和凸轮轮廓曲线，因翻笼尺寸，矿车截面形状和尺寸，连杆机构在翻笼上安装的位置而异，技术人员据实际的翻笼，矿车截面形状和尺寸，连杆机构在翻笼上可能安装的部位就能设计连杆机构各杆件尺寸和凸轮轮廓曲线。基本要求有：（1）环状凸轮要适应翻笼的旋转；（2）对矿车底部耙松的范围应尽可能地大；（3）连杆机构不工作时的位置不得妨碍矿车进出翻笼。