專利名稱：輪廓截割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種用于掘進(jìn)機(jī)中的輪廓截割裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的開(kāi)采工藝中，首先需要通過(guò)鉆頭鉆出一個(gè)圓形的輪廓，然后轉(zhuǎn)動(dòng)切削滾筒挖出一個(gè)水平的底層和一個(gè)平行的頂層。為了能夠更好的驅(qū)動(dòng)切削滾筒，必須要使用昂 貴的齒輪傳動(dòng)，該齒輪必須把由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的扭距力引到一個(gè)垂直于轉(zhuǎn)軸的方向，或者 必須使用一個(gè)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。此外，由于無(wú)法在煤層中更換切削滾筒，因此需要花費(fèi)高額 費(fèi)用建造一個(gè)通道或者機(jī)器開(kāi)到交界的平巷里。目前，用于隧道和渠道挖掘的掘進(jìn)機(jī)械，一般被稱為全斷面掘進(jìn)機(jī)，該全斷面掘進(jìn) 機(jī)一般擁有一個(gè)圓形裝配有切削工具的刀盤(pán)，它可將阻礙物的表面切碎，從而形成一個(gè)圓 形的縱剖面。當(dāng)隧道中阻礙物表面積較大，并且需要破碎成較小的顆粒時(shí)，則需要很大的切 削功率及很高的接觸壓力，由于提高了切削功率及接觸壓力，也因此會(huì)限制了掘進(jìn)的速度； 另外，在提高擠壓力以及切削力的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生與此相關(guān)的震動(dòng)，從而導(dǎo)致圍巖的損傷，由此 造成額外的保險(xiǎn)費(fèi)用。在礦業(yè)開(kāi)采中，用于開(kāi)采的機(jī)械通常配備有切削滾筒，該切削滾筒帶有以螺旋模 式運(yùn)轉(zhuǎn)的切割工具，該切割工具不僅可以切碎開(kāi)采得到的礦石，而且還可以將開(kāi)采出的礦 石在輸送系統(tǒng)中進(jìn)行裝載，然而此種切削滾筒只能得到相對(duì)細(xì)小顆粒的礦石，因此降低了 開(kāi)采與推進(jìn)的速度。綜上所述，由于現(xiàn)有的掘進(jìn)機(jī)械與開(kāi)采機(jī)械中均是將輪廓截割工具與破碎工具采 用分體式設(shè)計(jì)，而且無(wú)法對(duì)破碎分解后礦石的顆粒大小進(jìn)行改變，因此降低了工作進(jìn)程中 的推進(jìn)速度。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種將輪廓截割工具與破碎工 具都集成在鉆孔套內(nèi)部，可將阻礙物的作業(yè)面盡可能的分解為粗塊狀，可提高工作進(jìn)程中 的推進(jìn)速度的一種輪廓截割裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種輪廓截割裝置，鉆孔套(1)與輪廓截割工 具(6)以及輪廓截割單元(22)的軸心處穿設(shè)有中心軸(19)，所述輪廓截割工具(6)與所述 輪廓截割單元(22)分別設(shè)置于所述鉆孔套(1)的外側(cè)與內(nèi)部。所述輪廓截割工具(6)由與太陽(yáng)輪(2)相連接的驅(qū)動(dòng)輪(14)以及架設(shè)在行星輪 架(4)上的多個(gè)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述齒輪(7)與所述齒輪(10)設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)輪(14)的 外側(cè)邊緣。在所述齒輪(7)與所述齒輪(10)的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有所述齒輪(8、9)與 所述齒輪(11、12)，在所述齒輪(7、9)與所述齒輪(10、12)軸心的上側(cè)與下側(cè)的連接點(diǎn)分別 與偏心輪(13)相連接。[0010]所述輪廓截割單元(22)通過(guò)所述偏心輪(13)與所述齒輪(7、9、10、12)相連接。所述鉆孔套⑴與所述行星輪架⑷相連接，并且通過(guò)固定在內(nèi)齒輪(5)中的行 星盤(pán)(3)與所述太陽(yáng)輪(2)以所述中心軸(19)為軸心旋轉(zhuǎn)。所述鉆孔套⑴上還設(shè)有開(kāi)口(25)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型提供的輪廓截割裝置，包括鉆孔套、輪廓截割工具、變速減速箱與輪廓 截割單元，鉆孔套與輪廓截割工具以及輪廓截割單元的軸心處穿設(shè)有中心軸，并且以中心 軸為軸心同步旋轉(zhuǎn)或徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輪廓截割工具與輪廓截割單元分別設(shè)置于鉆孔套的外 側(cè)與內(nèi)部，輪廓截割工具與變速減速箱以及輪廓截割單元形成用于截割阻礙物的橫截面， 該橫截面的形狀為圓形或橢圓形，輪廓截割工具由與太陽(yáng)輪相連接的驅(qū)動(dòng)輪以及架設(shè)在行 星輪架上的多個(gè)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輪廓截割單元通過(guò)偏心輪與多個(gè)齒輪相連接以達(dá)到穩(wěn)定的 運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理，其獨(dú)特的設(shè)計(jì)是將輪廓截割工具與破碎工具均集成 在鉆孔套內(nèi)部，使其在工作進(jìn)程中形成一個(gè)偏離于圓形的橫截面，可將阻礙物的作業(yè)面盡 可能的分解為粗塊狀，以減少必要的驅(qū)動(dòng)、切削功率和擠壓力，從而提高工作進(jìn)程中的推進(jìn) 速度，特別適用于隧道和渠道的挖掘以及采礦行業(yè)中的開(kāi)采機(jī)械。
圖1為本實(shí)用新型中輪廓截割工具的使用狀態(tài)示意圖；圖2為圖1的橫截面示意圖；圖3為輪廓截割工具中鉆孔套與齒輪減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4與圖5為本實(shí)用新型在開(kāi)采礦石過(guò)程中的使用狀態(tài)圖；圖6至圖14為本實(shí)用新型橫截面的實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更清楚的表述本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。本實(shí)用新型提供一種輪廓截割裝置，鉆孔套1與輪廓截割工具6以及輪廓截割單 元22的軸心處穿設(shè)有中心軸19，輪廓截割工具6與輪廓截割單元22分別設(shè)置于鉆孔套1 的外側(cè)與內(nèi)部。輪廓截割工具6由與太陽(yáng)輪2相連接的驅(qū)動(dòng)輪14以及架設(shè)在行星輪架4 上的多個(gè)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，齒輪7與齒輪10設(shè)置于驅(qū)動(dòng)輪14的外側(cè)邊緣。在齒輪7與齒輪 10的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有齒輪8、9與齒輪11、12，在齒輪7、9與齒輪10、12軸心的上 側(cè)與下側(cè)的連接點(diǎn)分別與偏心輪13相連接。輪廓截割單元22通過(guò)偏心輪13與齒輪7、9、 10、12相連接。鉆孔套1與行星輪架4相連接，并且通過(guò)固定在內(nèi)齒輪5中的行星盤(pán)3與太 陽(yáng)輪2以中心軸19為軸心旋轉(zhuǎn)。鉆孔套1上還設(shè)有開(kāi)口25。如圖1與圖2所示，本實(shí)用新型提供一種輪廓截割裝置，其中，橫截面16由鉆孔套 1與鉆核24形成。固定在頭部的輪廓截割單元通過(guò)齒輪變速減速箱由一個(gè)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，在推 進(jìn)裝置23中集成有部件120、部件121與部件122，通過(guò)推進(jìn)裝置23中設(shè)置的伺服氣缸實(shí) 現(xiàn)在向前推進(jìn)方向上的方向調(diào)節(jié)。鉆孔套1從工作面中鉆出一個(gè)圓柱狀的鉆核24，輪廓 截割工具6與鉆孔套1 一起繞著中心軸19旋轉(zhuǎn)，并且在所需要切掉的工作面上形成一個(gè)偏 離圓形的部分。在圍繞中心軸19旋轉(zhuǎn)時(shí)，在本實(shí)用新型工作面內(nèi)部，在鉆孔套1上設(shè)有一 個(gè)開(kāi)口 25，同時(shí)輪廓截割工具6通過(guò)其徑向運(yùn)動(dòng)，把由鉆孔套1鉆出的鉆核24打碎成粗塊狀，被打碎的塊狀物通過(guò)鉆孔套1上的開(kāi)口 25被向后運(yùn)送。如圖3所示，鉆孔套1通過(guò)一個(gè)帶有太陽(yáng)輪2、行星盤(pán)3、行星輪架4和內(nèi)齒輪5的行星齒輪減速箱進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)通過(guò)太陽(yáng)輪實(shí)現(xiàn)。鉆孔套1與行星輪架4緊密相連，在 固定的內(nèi)齒輪5中通過(guò)行星盤(pán)3與太陽(yáng)輪2同方向旋轉(zhuǎn)，并且繞著中心軸19減速旋轉(zhuǎn)。輪廓截割工具6由一個(gè)與太陽(yáng)輪2連接的驅(qū)動(dòng)輪14和架在行星輪架4上的齒輪7 至齒輪12減速驅(qū)動(dòng)，這些工具和行星輪架4以及鉆孔套1繞著中心軸19同步旋轉(zhuǎn)。輪廓 截割工具6是通過(guò)與相連接偏心輪13的齒輪7、齒輪9以及齒輪10和齒輪12實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的 運(yùn)行狀態(tài)的，然后通過(guò)由驅(qū)動(dòng)輪14外側(cè)的齒輪7至齒輪12旋轉(zhuǎn)，輪廓截割工具6沿中心軸 19的徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率和由此產(chǎn)生的剖面輪廓形狀是通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪14和 齒輪7、齒輪9以及齒輪10和齒輪12之間的減速來(lái)確定的。最外面的點(diǎn)15和偏離圓形的輪廓截割單元直徑可以通過(guò)偏心輪13到齒輪7、齒輪 9以及齒輪10、齒輪12中的軸中心點(diǎn)28來(lái)確定。在旋轉(zhuǎn)平面上的橫截面16的位置可以通 過(guò)內(nèi)齒輪5圍繞中心軸19的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)，例如位置17與位置18。如圖4與圖5所示，由于這種情況下，開(kāi)采的推進(jìn)方向B平行于回采方向，因此必 須產(chǎn)成一個(gè)矩形的縱切面27，以保證包括運(yùn)輸系統(tǒng)29在內(nèi)的整個(gè)開(kāi)采零件，通過(guò)開(kāi)采單元 向用于保障礦井的支架35推進(jìn)。通過(guò)由鉆孔套1和輪廓截割工具組成的輪廓截割單元22，將工作面的打碎部分被 從側(cè)面由開(kāi)口 32投放到輸送裝置29上。通過(guò)鉆孔套1鉆出的鉆核24被輪廓截割工具打 成粗塊。由輪廓截割單元22、變速減速箱20和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)21組成的整個(gè)裝置與一個(gè)推進(jìn)單 元23連接在一起。在兩個(gè)推進(jìn)方向獲得礦石，可以裝配第二個(gè)帶有變速減速箱20的輪廓 截割單元22到馬達(dá)的軸另外一端。通過(guò)內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)開(kāi)采裝置可以在推進(jìn)方向上跟隨礦層走向。例如通過(guò)液 壓汽缸，可以在推進(jìn)方向A上跟隨礦層走向。圖6至圖14為本實(shí)用新型橫截面的實(shí)施例示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型橫截面 的形狀可根據(jù)輪廓截割單元、輪廓截割工具以及變速減速箱數(shù)量增加以及排列、疊加結(jié)構(gòu) 的不同，該疊加形式可采用上下、左右和前后等排列形式，因此橫截面的形狀還能夠形成長(zhǎng) 方形、正方形、三角形、水滴形以及梯形。以上公開(kāi)的僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種輪廓截割裝置，其特征在于，鉆孔套(1)與輪廓截割工具(6)以及輪廓截割單元(22)的軸心處穿設(shè)有中心軸(19)，所述輪廓截割工具(6)與所述輪廓截割單元(22)分別設(shè)置于所述鉆孔套(1)的外側(cè)與內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述輪廓截割工具(6)由與太 陽(yáng)輪(2)相連接的驅(qū)動(dòng)輪(14)以及架設(shè)在行星輪架(4)上的多個(gè)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述齒輪 (7)與所述齒輪(10)設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)輪(14)的外側(cè)邊緣。
3.如權(quán)利要求2所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，在所述齒輪(7)與所述齒輪 (10)的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有所述齒輪(8、9)與所述齒輪(11、12)，在所述齒輪(7、9) 與所述齒輪(10、12)軸心的上側(cè)與下側(cè)的連接點(diǎn)分別與偏心輪(13)相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述輪廓截割單元(22)通過(guò) 所述偏心輪(13)與所述齒輪(7、9、10、12)相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述鉆孔套(1)與所述行星輪 架(4)相連接，并且通過(guò)固定在內(nèi)齒輪(5)中的行星盤(pán)(3)與所述太陽(yáng)輪(2)以所述中心 軸(19)為軸心旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述鉆孔套(1)上還設(shè)有開(kāi)口 (25)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輪廓截割裝置，其中，輪廓截割工具與輪廓截割單元分別設(shè)置于鉆孔套的外側(cè)與內(nèi)部，鉆孔套與輪廓截割工具以及輪廓截割單元的軸心處穿設(shè)有中心軸，并且以中心軸為軸心同步旋轉(zhuǎn)或徑向運(yùn)動(dòng)，輪廓截割工具與變速減速箱以及輪廓截割單元形成用于截割阻礙物的橫截面，該橫截面的形狀為圓形或橢圓形，輪廓截割工具由與太陽(yáng)輪相連接的驅(qū)動(dòng)輪以及架設(shè)在行星輪架上的多個(gè)齒輪進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，輪廓截割單元通過(guò)偏心輪與多個(gè)齒輪相連接以達(dá)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)用新型將輪廓截割工具與破碎工具均集成在鉆孔套內(nèi)部，使其在工作進(jìn)程中形成一個(gè)偏離于圓形的橫截面，可將阻礙物的作業(yè)面分解為粗塊狀，以減少必要能源消耗，從而提高工作進(jìn)程中的推進(jìn)速度。
文檔編號(hào)E21D9/04GK201771495SQ20092022044
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者沃爾克·科洛爾 申請(qǐng)人:沃爾克·科洛爾