一种煤矿智能化充填装置及方法与流程

1.本发明涉及煤矿充填技术领域，特别涉及一种煤矿智能化充填装置及方法。


背景技术：

2.充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时，用充填料充填采空区的采矿方法，在煤矿开采时常使用充填采矿法，充填分为膏体充填和固体充填。
3.现有公开号为cn212563326u的中国专利，公开了一种采空区下料充填装置。本实用新型包括下料管一，下料管一上设有固定节，下料管一连接软管的一端，软管的另一端连接下料管二，下料管二上设有下料点调节装置；所述下料点调节装置包括底座一，底座一与连接杆连接，连接杆连接顶板，顶板的后部铰接u型件，u型件的底部连接下料管二的后部，顶板的中部铰接气缸，气缸的活塞杆铰接下料管二的前部。本实用新型的在使用时，可调节浆体下料管的下料角度，从而调节下料点，通过多点下料，可改善充填浆料在采空区的离析情况，使充填体的强度更均匀，提高充填体的强度。
4.针对上述中的相关技术，该装置通过软管，顶板，u型件，气缸和活塞杆实现了多点下料，从而使得充填体的强度更加均匀，但在实际使用时，由于煤矿的采空区大多为方形，现有的充填装置为上下角度调节下料，使得充填材料下料时的点位处于同一纵向平面上，充填材料的横向跨度仍然较大，使得充填体的强度不均匀。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种煤矿智能化充填装置及方法，可以解决上述背景技术中提出现有的充填装置的下料角度调节单一，使得充填材料的横向跨度仍然较大，使得充填体的强度不均匀的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿智能化充填装置及方法，包括输送组件，输送组件两侧分别设置有用于摆动下料的摆动下料组件和用于转动下料的转动下料组件；摆动下料组件包括第一连接部件，支撑部件，下料管，纵向调节结构，横向调节结构，支撑架以及润滑结构，第一连接部件设置在输送组件外表面，支撑部件设置在第一连接部件外表面，下料管设置在第一连接部件另一端，纵向调节结构和横向调节结构间隔设置在下料管外表面，支撑架与纵向调节结构贯穿设置，润滑结构设置在支撑架内壁，第一连接部件用于粘度较小的充填材料的流通，支撑部件用于支撑第一连接部件，纵向调节结构用于纵向摆动下料管，横向调节结构用于横向摆动下料管，润滑结构用于润滑横向调节结构，支撑架用于安装纵向调节结构、横向调节结构和润滑结构。
7.进一步的，第一连接部件包括第二底座，第一连接管以及连接软管，第一连接管一端设置在输送组件一侧，第二底座上端与第一连接管外表面嵌入固定连接，连接软管通过大小头与第一连接管另一端固定连接，且连接软管的直径小于第一连接管的直径，支撑部件包括安装板，压力弹簧以及托板，安装板一侧与第二底座一侧固定连接，压力弹簧下端与
安装板上端固定连接，托板下端与压力弹簧上端固定连接，且托板上端与连接软管外表面固定连接。
8.进一步的，纵向调节结构包括第一电机，传动杆，连接伸缩杆，固定块，转动杆以及连接块，第一电机通过承托板与支撑架一侧固定连接，且第一电机输出端与支撑架一侧贯穿转动连接，传动杆一端与第一电机输出端固定连接，连接伸缩杆一端与传动杆另一端固定连接，固定块一侧与连接伸缩杆另一端固定连接，转动杆上端与固定块下端转动连接，连接块上端与转动杆下端转动连接，连接块下端与下料管外表面固定连接。
9.进一步的，横向调节结构包括安装块，挤压杆，第一导向块以及第二导向块，安装块下端与下料管外表面固定连接，挤压杆一端与安装块一侧固定连接，第一导向块一侧与支撑架另一侧内壁固定连接，第二导向块一侧与支撑架一侧内壁固定连接，第一导向块和第二导向块另一侧均开设有导向槽，且导向槽的直径与挤压杆的直径相匹配，挤压杆对称设置有两组，支撑架两侧均开设有活动槽，两组所述的导向槽和活动槽分别与两组所述的挤压杆的转动轨迹对应设置。
10.进一步的，润滑结构设置有两组，润滑结构包括存放盒，吸油海绵以及支撑板，存放盒一侧与支撑架一侧内壁固定连接，吸油海绵一端与存放盒下端内壁固定连接，支撑板一端与存放盒一侧固定连接，吸油海绵中部与存放盒一侧贯穿活动连接，且吸油海绵与支撑板上端贴合，吸油海绵另一端与挤压杆外表面贴合，存放盒内部盛放有润滑油，输送组件包括进料管以及第一底座，进料管外表面与第一连接管一端贯穿固定连接，第一底座固定设置在进料管外表面。
11.进一步的，转动下料组件包括第二连接管，固定部件，转动部件，伸缩部件以及测距部件，第二连接管一端与进料管外表面贯穿固定连接，固定部件设置在第二连接管外表面，转动部件设置在固定部件一端，且转动部件设置在第二连接管外表面，伸缩部件设置在第二连接管下端，测距部件设置在伸缩部件外表面，固定部件包括第三底座，第一固定板以及钢丝绳，第三底座上端与第二连接管外表面嵌入固定连接，第一固定板下端与第三底座另一端固定连接，钢丝绳固定设置在第一固定板一侧与第三底座上端之间，第二连接管用于粘度较大的材料的流通，固定部件用于固定第二连接管、转动部件和伸缩部件，转动部件用于驱动伸缩部件转动，伸缩部件用于调节出料的转动半径，测距部件用于测量距离。
12.进一步的，转动部件包括第二固定板，电源，第二电机，第一齿轮，第二齿轮以及弯管，第二固定板一端与第三底座一端固定连接，且第二固定板与第二连接管外表面卡合固定连接，电源下端与第二固定板上端固定连接，第二电机上端与第二固定板下端固定连接，且第二电机与电源电性连接，第一齿轮与第二电机输出端固定连接，弯管通过转动接头与第二连接管另一端转动连接，第二齿轮固定套接在弯管外表面，且第二齿轮与第一齿轮啮合连接。
13.进一步的，伸缩部件包括伸缩软管，电动伸缩杆，固定环，出料管，弹簧伸缩杆以及支撑管，伸缩软管一端与弯管另一端固定连接，出料管固定连接在伸缩软管另一端，固定环设置有两组，两组所述的固定环分别与出料管一端和弯管另一端固定套接，电动伸缩杆固定连接在两组所述的固定环之间，一组所述的固定环内部设置有与电动伸缩杆电性连接的伸缩杆电池，弹簧伸缩杆和支撑管均设置有两组，两组所述的弹簧伸缩杆对称固定连接在两组所述的固定环之间，两组所述的支撑管分别与两组所述的弹簧伸缩杆外表面活动套
接，两组所述的支撑管一端均与一组所述的固定环一侧固定连接，且两组所述的支撑管外表面均与伸缩软管外表面贴合。
14.进一步的，测距部件包括支撑杆以及激光测距传感器，支撑杆上端与弯管外表面固定连接，激光测距传感器固定设置在支撑杆下端，支撑杆内部设置有与激光测距传感器电性连接的传感器电池，激光测距传感器，电动伸缩杆，第二电机，第一电机以及第一连接管和第二连接管上设置的电磁阀均与单片机信号连接。
15.本发明提出的另一种技术方案：提供一种煤矿智能化充填方法，包括以下步骤：s1：工作人员对充填材料的黏度进行检测，并对摆动下料组件和转动下料组件进行选择使用，将充填材料泵送至进料管内部；s2：当充填材料的黏度较小时，先通过单片机控制第二连接管上的电磁阀关闭的同时控制第一连接管上的电磁阀开启，再通过单片机控制第一电机启动，第一电机驱动使得连接伸缩杆带动下料管往复纵向摆动，同时下料管移动过程中，通过第一导向块和第二导向块对两组的挤压杆的导向推动，使得下料管往复横向偏移，自下料管喷出的充填材料也反复横向偏移和纵向摆动喷出，能够完成多点位的下料操作；s3：当充填材料的黏度较大时，通过单片机控制激光测距传感器检测采空区宽度，单片机进行数据处理后控制电动伸缩杆伸长从而调节转动下料的转动半径，再通过单片机控制第二电机启动，使得伸缩部件转动，从而使得自伸缩部件流出的充填材料能够实现旋转下料；s4：当采空区内部充满充填材料时，工作人员能够通过单片机控制充填材料停止输送，以进行下一道工序，至此完成所有实施步骤。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种煤矿智能化充填装置及方法，通过第一连接部件，支撑部件，下料管，纵向调节结构，横向调节结构，支撑架以及润滑结构的设置，实现了扩大充填材料的下料跨度，从而使得充填体的强度更加均匀的目的，解决了现有的充填装置的下料角度调节单一，使得充填材料的横向跨度仍然较大，使得充填体的强度不均匀的问题。
17.本发明提出的一种煤矿智能化充填装置及方法，通过摆动下料组件，第二连接管，固定部件，转动部件，伸缩部件以及测距部件的设置，实现了使得充填装置能够适应不同黏度的充填材料使用的目的，解决了不同的煤矿矿区所选用的充填材料的原料配比有所不同，导致充填材料的黏度也有所不同，而充填材料的黏度越大，泵送的扬程就越小，现有的充填装置不便于使用黏度较大的充填材料的问题。
附图说明
18.图1为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的整体立体结构示意图；图2为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的输送组件和摆动下料组件结构示意图；图3为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的支撑部件结构示意图；图4为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的纵向调节结构结构示意图；图5为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的横向调节结构结构示意图；图6为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的活动槽结构示意图；
图7为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的润滑结构结构剖面示意图；图8为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的转动下料组件结构示意图；图9为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的固定部件结构示意图；图10为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的转动部件结构示意图；图11为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的伸缩部件和测距部件结构示意图；图12为本发明一种煤矿智能化充填装置及方法的弹簧伸缩杆和支撑管结构示意图。
19.图中：1、输送组件；11、进料管；12、第一底座；2、摆动下料组件；21、第一连接部件；211、第二底座；212、第一连接管；213、连接软管；22、支撑部件；221、安装板；222、压力弹簧；223、托板；23、下料管；24、纵向调节结构；241、第一电机；242、传动杆；243、连接伸缩杆；244、固定块；245、转动杆；246、连接块；25、横向调节结构；251、安装块；252、挤压杆；253、第一导向块；254、导向槽；255、第二导向块；26、支撑架；261、活动槽；27、润滑结构；271、存放盒；272、吸油海绵；273、支撑板；3、转动下料组件；31、第二连接管；32、固定部件；321、第三底座；322、第一固定板；323、钢丝绳；33、转动部件；331、第二固定板；332、电源；333、第二电机；334、第一齿轮；335、第二齿轮；336、弯管；34、伸缩部件；341、伸缩软管；342、电动伸缩杆；343、固定环；344、出料管；345、弹簧伸缩杆；346、支撑管；35、测距部件；351、支撑杆；352、激光测距传感器。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.如图1和图2所示，一种煤矿智能化充填装置及方法，包括输送组件1，输送组件1两侧分别设置有用于摆动下料的摆动下料组件2和用于转动下料的转动下料组件3，摆动下料组件2包括第一连接部件21，支撑部件22，下料管23，纵向调节结构24，横向调节结构25，支撑架26以及润滑结构27，第一连接部件21设置在输送组件1外表面，支撑部件22设置在第一连接部件21外表面，下料管23设置在第一连接部件21另一端，纵向调节结构24和横向调节结构25间隔设置在下料管23外表面，支撑架26与纵向调节结构24贯穿设置，润滑结构27设置在支撑架26内壁，第一连接部件21用于粘度较小的充填材料的流通，支撑部件22用于支撑第一连接部件21，纵向调节结构24用于纵向摆动下料管23，横向调节结构25用于横向摆动下料管23，润滑结构27用于润滑横向调节结构25，支撑架26用于安装纵向调节结构24、横向调节结构25和润滑结构27。
22.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例
23.请参阅图3-图7，第一连接部件21包括第二底座211，第一连接管212以及连接软管213，第一连接管212一端设置在输送组件1一侧，第二底座211上端与第一连接管212外表面
嵌入固定连接，连接软管213通过大小头与第一连接管212另一端固定连接，且连接软管213的直径小于第一连接管212的直径，支撑部件22包括安装板221，压力弹簧222以及托板223，安装板221一侧与第二底座211一侧固定连接，压力弹簧222下端与安装板221上端固定连接，托板223下端与压力弹簧222上端固定连接，且托板223上端与连接软管213外表面固定连接，第二底座211用于支撑第一连接管212，充填材料通过第一连接管212进入连接软管213时，由于流量不变，横截面积减小，使得连接软管213内部的充填材料的流速升高，压力弹簧222的弹力能够通过托板223支撑连接软管213中部，避免连接软管213因形变过大而损坏，安装板221用于固定压力弹簧222，纵向调节结构24包括第一电机241，传动杆242，连接伸缩杆243，固定块244，转动杆245以及连接块246，第一电机241通过承托板与支撑架26一侧固定连接，且第一电机241输出端与支撑架26一侧贯穿转动连接，传动杆242一端与第一电机241输出端固定连接，连接伸缩杆243一端与传动杆242另一端固定连接，固定块244一侧与连接伸缩杆243另一端固定连接，转动杆245上端与固定块244下端转动连接，连接块246上端与转动杆245下端转动连接，连接块246下端与下料管23外表面固定连接，通过第一电机241能够带动传动杆242转动，传动杆242能够通过连接伸缩杆243带动固定块244上下转动，使得转动杆245和连接块246也上下转动，且连接软管213能够形变，使得下料管23能够随连接块246共同上下转动，横向调节结构25包括安装块251，挤压杆252，第一导向块253以及第二导向块255，安装块251下端与下料管23外表面固定连接，挤压杆252一端与安装块251一侧固定连接，第一导向块253一侧与支撑架26另一侧内壁固定连接，第二导向块255一侧与支撑架26一侧内壁固定连接，第一导向块253和第二导向块255另一侧均开设有导向槽254，且导向槽254的直径与挤压杆252的直径相匹配，挤压杆252对称设置有两组，支撑架26两侧均开设有活动槽261，两组的导向槽254和活动槽261分别与两组的挤压杆252的转动轨迹对应设置，下料管23转动时能够通过安装块251带动两组的挤压杆252共同转动，两组的导向槽254用于对挤压杆252进行限位，两组的活动槽261能够适应两组的挤压杆252的偏移，润滑结构27设置有两组，润滑结构27包括存放盒271，吸油海绵272以及支撑板273，存放盒271一侧与支撑架26一侧内壁固定连接，吸油海绵272一端与存放盒271下端内壁固定连接，支撑板273一端与存放盒271一侧固定连接，吸油海绵272中部与存放盒271一侧贯穿活动连接，且吸油海绵272与支撑板273上端贴合，吸油海绵272另一端与挤压杆252外表面贴合，存放盒271内部盛放有润滑油，输送组件1包括进料管11以及第一底座12，进料管11外表面与第一连接管212一端贯穿固定连接，第一底座12固定设置在进料管11外表面，支撑板273用于支撑吸油海绵272，吸油海绵272一端能够将存放盒271内部的润滑油吸取至另一端，挤压杆252转动时外表面会反复与吸油海绵272接触，使得吸油海绵272上的润滑油能够转转移至挤压杆252外表面，充填材料能够通过进料管11进入第一连接管212内部。
24.先通过单片机控制第一电机241启动，通过第一电机241带动传动杆242反复正反转动一定角度，能够使得下料管23也随传动杆242反复正反转动一定角度，当下料管23向上转动时靠近导向槽254的一组的挤压杆252通过第一导向块253与导向槽254滑动连接，导向槽254内壁挤压挤压杆252使得挤压杆252另一端推动安装块251，能够使得下料管23向一侧偏移，反之，当下料管23向下转动时，靠近第二导向块255的一组的挤压杆252能够推动安装块251和下料管23向另一侧偏移，使得下料管23在上下摆动的同时能够实现左右偏移，进料管11内部的充填材料通过第一连接管212和托板223输送至下料管23，充填材料通过下料管
23成抛物线喷出，充填材料的喷出轨迹也会随下料管23的摆动而变化，挤压杆252往复转动时会反复与吸油海绵272接触，能够持续的对挤压杆252进行润滑，从而减小挤压杆252和导向槽254之间的磨损程度，能够提高使用寿命，能够实现下料角度的横向调节和纵向调节，通过横向和纵向的多点下料，能够扩大充填材料的下料跨度，能够进一步提高充填体强度的均匀性，同时通过第一电机241即可驱动下料管23进行横向和纵向的摆动，结构简单，制造成本较低。
实施例
25.请参阅图8-图12，转动下料组件3包括第二连接管31，固定部件32，转动部件33，伸缩部件34以及测距部件35，第二连接管31一端与进料管11外表面贯穿固定连接，固定部件32设置在第二连接管31外表面，转动部件33设置在固定部件32一端，且转动部件33设置在第二连接管31外表面，伸缩部件34设置在第二连接管31下端，测距部件35设置在伸缩部件34外表面，固定部件32包括第三底座321，第一固定板322以及钢丝绳323，第三底座321上端与第二连接管31外表面嵌入固定连接，第一固定板322下端与第三底座321另一端固定连接，钢丝绳323固定设置在第一固定板322一侧与第三底座321上端之间，第二连接管31用于粘度较大的材料的流通，固定部件32用于固定第二连接管31、转动部件33和伸缩部件34，转动部件33用于驱动伸缩部件34转动，伸缩部件34用于调节出料的转动半径，测距部件35用于测量距离，钢丝绳323和第一固定板322用于支撑第三底座321，充填材料能够通过进料管11进入第二连接管31内部，转动部件33包括第二固定板331，电源332，第二电机333，第一齿轮334，第二齿轮335以及弯管336，第二固定板331一端与第三底座321一端固定连接，且第二固定板331与第二连接管31外表面卡合固定连接，电源332下端与第二固定板331上端固定连接，第二电机333上端与第二固定板331下端固定连接，且第二电机333与电源332电性连接，第一齿轮334与第二电机333输出端固定连接，弯管336通过转动接头与第二连接管31另一端转动连接，第二齿轮335固定套接在弯管336外表面，且第二齿轮335与第一齿轮334啮合连接，第二固定板331支撑电源332和第二电机333，电源332用于提供电力给第二电机333，通过第二电机333能够带动第一齿轮334转动，使得第二齿轮335和弯管336也转动，伸缩部件34包括伸缩软管341，电动伸缩杆342，固定环343，出料管344，弹簧伸缩杆345以及支撑管346，伸缩软管341一端与弯管336另一端固定连接，出料管344固定连接在伸缩软管341另一端，固定环343设置有两组，两组的固定环343分别与出料管344一端和弯管336另一端固定套接，电动伸缩杆342固定连接在两组的固定环343之间，一组的固定环343内部设置有与电动伸缩杆342电性连接的伸缩杆电池，弹簧伸缩杆345和支撑管346均设置有两组，两组的弹簧伸缩杆345对称固定连接在两组的固定环343之间，两组的支撑管346分别与两组的弹簧伸缩杆345外表面活动套接，两组的支撑管346一端均与一组的固定环343一侧固定连接，且两组的支撑管346外表面均与伸缩软管341外表面贴合，电动伸缩杆342的伸缩能够带动两组的固定环343相互远离或相互靠近，两组的固定环343的移动能够控制伸缩软管341的伸缩，两组的弹簧伸缩杆345用于支撑伸缩软管341，从而避免伸缩软管341发生较大形变导致与出料管344和弯管336的连接断裂，支撑管346能够避免弹簧伸缩杆345较细端变形，测距部件35包括支撑杆351以及激光测距传感器352，支撑杆351上端与弯管336外表面固定连接，激光测距传感器352固定设置在支撑杆351下端，支撑杆351内部设置有与激光测距传
感器352电性连接的传感器电池，激光测距传感器352，电动伸缩杆342，第二电机333，第一电机241以及第一连接管212和第二连接管31上设置的电磁阀均与单片机信号连接，通过单片机能够对激光测距传感器352，电动伸缩杆342，第二电机333，第一电机241以及第一连接管212和第二连接管31上设置的电磁阀进行控制和数据处理。
26.当充填材料的黏度较小时，通过单片机控制第二连接管31上的电磁阀关闭，同时控制第一连接管212上的电磁阀开启，此时通过摆动下料组件2进行充填，当充填材料的黏度较大时，使得激光测距传感器352位于采空区中心处，通过单片机启动激光测距传感器352，激光测距传感器352对采空区的宽度进行测量并将数据传出至单片机，单片机对数据进行处理后控制电动伸缩杆342伸长一定量，能够智能检测采空区的半径并对旋转下料的半径进行适应性调节，同时两组的弹簧伸缩杆345和支撑管346对伸缩软管341进行支撑，能够避免伸缩软管341变形过大而损坏，使得充填装置能够适应不同大小的采空区使用，再通过单片机控制第二连接管31上的电磁阀开启，通过单片机控制第一连接管212上的电磁阀关闭，此时进料管11内部的充填材料通过第二连接管31，弯管336，伸缩软管341和出料管344喷出至采空区内部，再通过单片机控制第二电机333启动，使得第一齿轮334带动第二齿轮335转动，此时弯管336和伸缩部件34均随第二齿轮335共同转动，能够实现旋转下料，通过多点下料能够使得充填体的强度更加均匀，不同的充填材料能够分别选用摆动下料组件2和转动下料组件3进行充填，使得充填装置的适用性更佳。
27.本发明提出的另一种技术方案：提供一种煤矿智能化充填方法，包括以下步骤：步骤一：工作人员对充填材料的黏度进行检测，并对摆动下料组件2和转动下料组件3进行选择使用，将充填材料泵送至进料管11内部；步骤二：当充填材料的黏度较小时，先通过单片机控制第二连接管31上的电磁阀关闭的同时控制第一连接管212上的电磁阀开启，再通过单片机控制第一电机241启动，第一电机241驱动使得连接伸缩杆243带动下料管23往复纵向摆动，同时下料管23移动过程中，通过第一导向块253和第二导向块255对两组的挤压杆252的导向推动，使得下料管23往复横向偏移，自下料管23喷出的充填材料也反复横向偏移和纵向摆动喷出，能够完成多点位的下料操作；步骤三：当充填材料的黏度较大时，通过单片机控制激光测距传感器352检测采空区宽度，单片机进行数据处理后控制电动伸缩杆342伸长从而调节转动下料的转动半径，再通过单片机控制第二电机333启动，使得伸缩部件34转动，从而使得自伸缩部件34流出的充填材料能够实现旋转下料；步骤四：当采空区内部充满充填材料时，工作人员能够通过单片机控制充填材料停止输送，以进行下一道工序，至此完成所有实施步骤。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种煤矿智能化充填装置及方法，包括输送组件（1），其特征在于：输送组件（1）两侧分别设置有用于摆动下料的摆动下料组件（2）和用于转动下料的转动下料组件（3）；摆动下料组件（2）包括第一连接部件（21），支撑部件（22），下料管（23），纵向调节结构（24），横向调节结构（25），支撑架（26）以及润滑结构（27），第一连接部件（21）设置在输送组件（1）外表面，支撑部件（22）设置在第一连接部件（21）外表面，下料管（23）设置在第一连接部件（21）另一端，纵向调节结构（24）和横向调节结构（25）间隔设置在下料管（23）外表面，支撑架（26）与纵向调节结构（24）贯穿设置，润滑结构（27）设置在支撑架（26）内壁，第一连接部件（21）用于粘度较小的充填材料的流通，支撑部件（22）用于支撑第一连接部件（21），纵向调节结构（24）用于纵向摆动下料管（23），横向调节结构（25）用于横向摆动下料管（23），润滑结构（27）用于润滑横向调节结构（25），支撑架（26）用于安装纵向调节结构（24）、横向调节结构（25）和润滑结构（27）。2.如权利要求1所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：第一连接部件（21）包括第二底座（211），第一连接管（212）以及连接软管（213），第一连接管（212）一端设置在输送组件（1）一侧，第二底座（211）上端与第一连接管（212）外表面嵌入固定连接，连接软管（213）通过大小头与第一连接管（212）另一端固定连接，且连接软管（213）的直径小于第一连接管（212）的直径，支撑部件（22）包括安装板（221），压力弹簧（222）以及托板（223），安装板（221）一侧与第二底座（211）一侧固定连接，压力弹簧（222）下端与安装板（221）上端固定连接，托板（223）下端与压力弹簧（222）上端固定连接，且托板（223）上端与连接软管（213）外表面固定连接。3.如权利要求2所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：纵向调节结构（24）包括第一电机（241），传动杆（242），连接伸缩杆（243），固定块（244），转动杆（245）以及连接块（246），第一电机（241）通过承托板与支撑架（26）一侧固定连接，且第一电机（241）输出端与支撑架（26）一侧贯穿转动连接，传动杆（242）一端与第一电机（241）输出端固定连接，连接伸缩杆（243）一端与传动杆（242）另一端固定连接，固定块（244）一侧与连接伸缩杆（243）另一端固定连接，转动杆（245）上端与固定块（244）下端转动连接，连接块（246）上端与转动杆（245）下端转动连接，连接块（246）下端与下料管（23）外表面固定连接。4.如权利要求3所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：横向调节结构（25）包括安装块（251），挤压杆（252），第一导向块（253）以及第二导向块（255），安装块（251）下端与下料管（23）外表面固定连接，挤压杆（252）一端与安装块（251）一侧固定连接，第一导向块（253）一侧与支撑架（26）另一侧内壁固定连接，第二导向块（255）一侧与支撑架（26）一侧内壁固定连接，第一导向块（253）和第二导向块（255）另一侧均开设有导向槽（254），且导向槽（254）的直径与挤压杆（252）的直径相匹配，挤压杆（252）对称设置有两组，支撑架（26）两侧均开设有活动槽（261），两组所述的导向槽（254）和活动槽（261）分别与两组所述的挤压杆（252）的转动轨迹对应设置。5.如权利要求4所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：润滑结构（27）设置有两组，润滑结构（27）包括存放盒（271），吸油海绵（272）以及支撑板（273），存放盒（271）一侧与支撑架（26）一侧内壁固定连接，吸油海绵（272）一端与存放盒（271）下端内壁固定连接，支撑板（273）一端与存放盒（271）一侧固定连接，吸油海绵（272）中部与存放盒（271）一侧贯穿活动连接，且吸油海绵（272）与支撑板（273）上端贴合，吸油海绵（272）另一端与挤压
杆（252）外表面贴合，存放盒（271）内部盛放有润滑油，输送组件（1）包括进料管（11）以及第一底座（12），进料管（11）外表面与第一连接管（212）一端贯穿固定连接，第一底座（12）固定设置在进料管（11）外表面。6.如权利要求5所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：转动下料组件（3）包括第二连接管（31），固定部件（32），转动部件（33），伸缩部件（34）以及测距部件（35），第二连接管（31）一端与进料管（11）外表面贯穿固定连接，固定部件（32）设置在第二连接管（31）外表面，转动部件（33）设置在固定部件（32）一端，且转动部件（33）设置在第二连接管（31）外表面，伸缩部件（34）设置在第二连接管（31）下端，测距部件（35）设置在伸缩部件（34）外表面，固定部件（32）包括第三底座（321），第一固定板（322）以及钢丝绳（323），第三底座（321）上端与第二连接管（31）外表面嵌入固定连接，第一固定板（322）下端与第三底座（321）另一端固定连接，钢丝绳（323）固定设置在第一固定板（322）一侧与第三底座（321）上端之间，第二连接管（31）用于粘度较大的材料的流通，固定部件（32）用于固定第二连接管（31）、转动部件（33）和伸缩部件（34），转动部件（33）用于驱动伸缩部件（34）转动，伸缩部件（34）用于调节出料的转动半径，测距部件（35）用于测量距离。7.如权利要求6所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：转动部件（33）包括第二固定板（331），电源（332），第二电机（333），第一齿轮（334），第二齿轮（335）以及弯管（336），第二固定板（331）一端与第三底座（321）一端固定连接，且第二固定板（331）与第二连接管（31）外表面卡合固定连接，电源（332）下端与第二固定板（331）上端固定连接，第二电机（333）上端与第二固定板（331）下端固定连接，且第二电机（333）与电源（332）电性连接，第一齿轮（334）与第二电机（333）输出端固定连接，弯管（336）通过转动接头与第二连接管（31）另一端转动连接，第二齿轮（335）固定套接在弯管（336）外表面，且第二齿轮（335）与第一齿轮（334）啮合连接。8.如权利要求7所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：伸缩部件（34）包括伸缩软管（341），电动伸缩杆（342），固定环（343），出料管（344），弹簧伸缩杆（345）以及支撑管（346），伸缩软管（341）一端与弯管（336）另一端固定连接，出料管（344）固定连接在伸缩软管（341）另一端，固定环（343）设置有两组，两组所述的固定环（343）分别与出料管（344）一端和弯管（336）另一端固定套接，电动伸缩杆（342）固定连接在两组所述的固定环（343）之间，一组所述的固定环（343）内部设置有与电动伸缩杆（342）电性连接的伸缩杆电池，弹簧伸缩杆（345）和支撑管（346）均设置有两组，两组所述的弹簧伸缩杆（345）对称固定连接在两组所述的固定环（343）之间，两组所述的支撑管（346）分别与两组所述的弹簧伸缩杆（345）外表面活动套接，两组所述的支撑管（346）一端均与一组所述的固定环（343）一侧固定连接，且两组所述的支撑管（346）外表面均与伸缩软管（341）外表面贴合。9.如权利要求8所述的一种煤矿智能化充填装置及方法，其特征在于：测距部件（35）包括支撑杆（351）以及激光测距传感器（352），支撑杆（351）上端与弯管（336）外表面固定连接，激光测距传感器（352）固定设置在支撑杆（351）下端，支撑杆（351）内部设置有与激光测距传感器（352）电性连接的传感器电池，激光测距传感器（352），电动伸缩杆（342），第二电机（333），第一电机（241）以及第一连接管（212）和第二连接管（31）上设置的电磁阀均与单片机信号连接。10.一种如权利要求9任一项所述的一种煤矿智能化充填方法，其特征在于：包括以下
步骤：s1：工作人员对充填材料的黏度进行检测，并对摆动下料组件（2）和转动下料组件（3）进行选择使用，将充填材料泵送至进料管（11）内部；s2：当充填材料的黏度较小时，先通过单片机控制第二连接管（31）上的电磁阀关闭的同时控制第一连接管（212）上的电磁阀开启，再通过单片机控制第一电机（241）启动，第一电机（241）驱动使得连接伸缩杆（243）带动下料管（23）往复纵向摆动，同时下料管（23）移动过程中，通过第一导向块（253）和第二导向块（255）对两组的挤压杆（252）的导向推动，使得下料管（23）往复横向偏移，自下料管（23）喷出的充填材料也反复横向偏移和纵向摆动喷出，能够完成多点位的下料操作；s3：当充填材料的黏度较大时，通过单片机控制激光测距传感器（352）检测采空区宽度，单片机进行数据处理后控制电动伸缩杆（342）伸长从而调节转动下料的转动半径，再通过单片机控制第二电机（333）启动，使得伸缩部件（34）转动，从而使得自伸缩部件（34）流出的充填材料能够实现旋转下料；s4：当采空区内部充满充填材料时，工作人员能够通过单片机控制充填材料停止输送，以进行下一道工序，至此完成所有实施步骤。

技术总结
一种煤矿智能化充填装置及方法，属于煤矿充填技术领域，为了解决现有的充填装置的下料角度调节单一，使得充填材料的横向跨度仍然较大，使得充填体的强度不均匀的技术问题，一种煤矿智能化充填装置及方法，包括输送组件，摆动下料组件以及转动下料组件，摆动下料组件包括第一连接部件，支撑部件，下料管，纵向调节结构，横向调节结构，支撑架以及润滑结构，支撑部件设置在第一连接部件外表面，纵向调节结构和横向调节结构间隔设置在下料管外表面，本发明通过第一连接部件，支撑部件，下料管，纵向调节结构，横向调节结构，支撑架以及润滑结构的设置，实现了扩大充填材料的下料跨度，从而使得充填体的强度更加均匀的目的。充填体的强度更加均匀的目的。充填体的强度更加均匀的目的。


技术研发人员：张自政 张宇翔 成超 金仪峰
受保护的技术使用者：扬州循岩机械科技有限公司
技术研发日：2023.06.26
技术公布日：2023/8/13