用于開采層式或大規(guī)模礦床的礦物材料的采礦設(shè)備和用于它的采礦的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于開采層式或大規(guī)模礦床的礦物材料的采礦機(jī)和采礦設(shè)備，它包括用于運(yùn)走所開采的材料的輸送裝置，并包括可沿著輸送裝置（5）移動的采礦機(jī)（10），該采礦機(jī)包括配備有開采刀具（17）的至少一個滾筒（19），所述滾筒可繞滾筒軸線（W）轉(zhuǎn)動并可通過旋轉(zhuǎn)臂（21）相對于機(jī)架（11）調(diào)節(jié)高度。為了提供可實(shí)現(xiàn)高開采能力同時降低刀具磨損的采礦設(shè)備以及采礦機(jī)，本發(fā)明提出滾筒（19）的滾筒軸線（W）基本上平行于采礦機(jī)（10）的行進(jìn)方向，開采刀具（17）成組地安裝于刀架（18）上，刀架在滾筒（19）的外周分布以便可繞相對于滾筒軸線（W）橫向的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】用于開采層式或大規(guī)模礦床的礦物材料的采礦設(shè)備和用于它的米礦機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于開采(提取)層式(seam-type )或大規(guī)模礦床(mass-deposit)的礦物材料的采礦設(shè)備，它包括用于運(yùn)走所開采的材料的輸送裝置，并包括可沿著輸送裝置移動的采礦機(jī)，該采礦機(jī)包括至少一個配備開采刀具的滾筒，所述滾筒可繞其滾筒軸線轉(zhuǎn)動并可相對于機(jī)架通過旋轉(zhuǎn)臂調(diào)節(jié)高度。本發(fā)明特別地還涉及同樣應(yīng)用的采礦機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了開采層式礦床，已知的作法是將具有稱為采煤機(jī)的采礦設(shè)備用作采礦機(jī)，其具有在輸送裝置的機(jī)器通道上被引導(dǎo)的機(jī)架，其上設(shè)置有兩個可垂直樞轉(zhuǎn)的搖臂，每個搖臂上安裝有切割滾筒，該切割滾筒可被驅(qū)動，特別是通過位于機(jī)架中的驅(qū)動馬達(dá)并通過設(shè)置在搖臂中的齒輪傳動裝置被驅(qū)動。采煤機(jī)的機(jī)架在輸送裝置上移動，每次都相對于輸送裝置或機(jī)器通道平行，在其外周具有螺旋地安裝的切割刀具的切割滾筒的滾筒軸線垂直于運(yùn)動方向。在滾筒運(yùn)行過程中，區(qū)別兩個切割滾筒的高度調(diào)節(jié)使材料在礦床的整個開采高度上被開采并裝載至輸送裝置內(nèi)。這種滾筒式采煤機(jī)例如由 申請人:通過ELEKTRA?品牌下不同的尺寸和驅(qū)動功率公開。
[0003]作為采礦機(jī)的滾筒式采煤機(jī)通常與支承件一起使用，該支承件由多個支承架組成，這些支承架彼此相鄰地設(shè)置，輸送裝置通過自前進(jìn)或平移缸抵接所述支承架上，以便使輸送裝置與機(jī)器通道一起向前移動，或如果自前進(jìn)缸的行程已用完，則沿支承架拖動，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。
[0004]除了通過長壁開采例如借助于滾筒式采煤機(jī)進(jìn)行層式礦床的開采，可能還需要使用合適的采礦設(shè)施來首先底切隨后將用礦倉排出方法開采的大規(guī)模礦床。為此，可以使用例如在DE10046497C2中描述的用于地下開采的采礦設(shè)備，其具有聯(lián)接至工作面輸送裝置的鉆孔設(shè)備，用于制造爆破孔，并具有用于加載工作面輸送裝置的裝載設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是創(chuàng)建用于開采層式礦床或底切大規(guī)模礦床的采礦設(shè)備，通過該采礦設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)高的開采能力，同時降低刀具的磨損。
[0006]為實(shí)現(xiàn)該目的和可能的進(jìn)一步的優(yōu)勢，根據(jù)本發(fā)明提出這樣一種采礦設(shè)備，其中采礦機(jī)的滾筒軸線與采礦機(jī)的行進(jìn)方向基本上平行，進(jìn)行材料移除的開采刀具成組地安裝在刀架上，所述刀架設(shè)置在滾筒的圓周上，以便能繞相對于滾筒軸線橫向設(shè)置的轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)。
[0007]與其中滾筒的滾筒軸線垂直于采礦機(jī)的行進(jìn)方向并使用被動式開采刀具的滾筒式采煤機(jī)不同，根據(jù)本發(fā)明的采礦設(shè)備提出的布置是滾筒軸線基本上平行于采礦機(jī)的行進(jìn)方向，每個滾筒附加地具有致動的(活動的，主動的)開采刀具，即，設(shè)置于可轉(zhuǎn)動的刀架上的開采刀具。具有致動的開采刀具的切割滾筒一其中刀架的旋轉(zhuǎn)軸相對于滾筒軸線橫向地設(shè)置一的使用例如可從 申請人:的文獻(xiàn)US2010/0001574A1中已知，該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容引用在此以作補(bǔ)充。通過將行進(jìn)運(yùn)動與切割滾筒的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動疊加，有可能因此實(shí)現(xiàn)的結(jié)果是，在任何一時間，只有一個開采刀具或者只有極小數(shù)量的開采刀具在待開采的材料的前執(zhí)行開采作業(yè)，使得采礦設(shè)備作為一個整體可以配備例如與滾筒式采煤機(jī)相比減小了的驅(qū)動功率。特別有利的是，如果在開采運(yùn)行過程中，雖然至少一個滾筒的滾筒軸線與行進(jìn)方向基本上平行，但是滾筒軸線總是相對于行進(jìn)方向有一定的傾斜，從而使個別的作業(yè)刀具從待移除的開采面破碎材料，同時保持間隙角，其結(jié)果是可以減小個體(單獨(dú)的，單個的)作業(yè)刀具上的磨損。
[0008]根據(jù)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)，在開采運(yùn)行過程中滾筒軸線相對于行進(jìn)方向傾斜，滾筒軸線和行進(jìn)方向之間的角度偏移優(yōu)選地等于或小于±6°，特別是等于或小于約±3°。為了在行進(jìn)的兩個方向均實(shí)現(xiàn)，特別有利的是滾筒軸線相對于行進(jìn)方向的對齊可以圍繞一傾角調(diào)整，該傾角優(yōu)選地等于或小于±6°，特別是小于或等于約±3°的傾角。
[0009]根據(jù)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)，刀架的旋轉(zhuǎn)軸線相對于關(guān)聯(lián)的滾筒的滾筒軸線的垂直方向成一傾斜角度，該傾斜角度優(yōu)選地等于或小于大約±6°。在這種情況下，傾斜角度與傾角方便地相互匹配，傾斜角度優(yōu)選地大于在開采運(yùn)行過程中由傾角引起的介于行進(jìn)方向和滾筒軸線之間的角度偏移。
[0010]旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜具有優(yōu)勢，尤其是如果每個旋轉(zhuǎn)臂上可轉(zhuǎn)動地安裝一個滾筒對，然后根據(jù)特別有利的設(shè)計(jì)，第一滾筒上的刀架的旋轉(zhuǎn)軸線相對于滾筒軸線成90° -Y的角度，第二滾筒上的刀架的旋轉(zhuǎn)軸線相對于滾筒軸線成90° +Y的角度。在6°的傾斜角度情況下，這將導(dǎo)致一個刀架的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜84°，且另一刀架的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜96°。通過滾筒對的O形雙頭布置一其中一個滾筒上的刀架的旋轉(zhuǎn)軸線在一個方向上相對于徑向方向傾斜，而另一個滾筒上的刀架的旋轉(zhuǎn)軸線在相反的方向上傾斜，刀架用于繞滾筒軸線跨越(跨經(jīng))錐形表面，這些錐形表面朝向相對的兩側(cè)或朝向相對于滾筒軸線的法線相反的方向開放，以使得對于由于傾角引起的兩個角度偏移位置以及因此對于采礦機(jī)的兩個行進(jìn)方向，有可能實(shí)現(xiàn)作業(yè)刀具與要移除的材料的最佳對齊。應(yīng)理解的是，在這種情況下，第一滾筒每次僅在一個方向上運(yùn)行采礦，第二滾筒每次僅在另一方向上運(yùn)行采礦。為了進(jìn)一步優(yōu)化，有利的是，第一滾筒上的刀架上與第二滾筒上的刀架在相反的方向上旋轉(zhuǎn)，同時，一個滾筒對中的兩個滾筒具有相同的旋轉(zhuǎn)方向。
[0011]為了減少用于驅(qū)動滾筒對的滾筒的機(jī)械資源需求，特別有利的是，在第一滾筒和第二滾筒之間居中地安放或設(shè)置用于滾筒對的兩個滾筒的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和/或傳動裝置。
[0012]在特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，機(jī)架上設(shè)有兩個高度可調(diào)且可傾斜的旋轉(zhuǎn)臂，每個旋轉(zhuǎn)臂支承一個滾筒對。兩個滾筒對使得在一次開采運(yùn)行過程中待開采的材料能在兩個不同的礦層中同步開采，或者行進(jìn)方向中靠后的滾筒可以用于在開采水平或礦層上已經(jīng)在下一個切割深度的平面中移除材料。旋轉(zhuǎn)臂高度的調(diào)整優(yōu)選地通過肘節(jié)桿接頭實(shí)現(xiàn)，以使?jié)L筒以穩(wěn)定的方式定位，具有盡可能少的移動，在不同的開采高度，以在開采作業(yè)過程中利用反作用力鎖定。每個肘節(jié)桿接頭優(yōu)選配設(shè)一個致動缸。同時，為確保每個滾筒對的傾斜功能基本上平行于行進(jìn)方向進(jìn)行，有利的是旋轉(zhuǎn)臂和肘節(jié)桿接頭一與它們支承的滾筒一起一安裝在滑動件上，該滑動件以可傾斜的方式被保持在機(jī)架的導(dǎo)向部中。特別有利的是，致動缸在一端鉸接至滑動件，在另一端鉸接至肘節(jié)桿接頭的中間接頭，由此相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)臂和關(guān)聯(lián)滾筒的滾筒軸線能相對于滑動件調(diào)整高度，因此也能相對于機(jī)架調(diào)整高度。
[0013]此外，優(yōu)選地，每個滑動件配設(shè)一對推力缸，這些推力缸在一端鉸接至機(jī)架，在另一端鉸接至滑動件，使得必要時，推力缸的致動可以使滑動件與旋轉(zhuǎn)臂和滾筒對一起伸縮，因此實(shí)現(xiàn)切割深度的調(diào)整，而不移動輸送裝置。推力缸的尺寸可以特別地設(shè)置成，使至少一個、甚至可能是兩個切割深度調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)而不需要移動輸送裝置。作為這樣做的結(jié)果，采礦機(jī)能在相對短的時間內(nèi)在主巷道和輔助巷道之間執(zhí)行上坡和下坡運(yùn)行，用于采礦機(jī)的機(jī)器通道安裝于其上的整個輸送裝置僅隨后移動。
[0014]如果在不同的開采水平或礦層上用兩個滾筒移除材料，切割深度的雙重調(diào)整是特別有利的。可以通過推力缸的延伸實(shí)現(xiàn)對切割深度的調(diào)整，尤其是在輔助巷道中的反轉(zhuǎn)點(diǎn)，此時輸送裝置的轉(zhuǎn)換以及推力缸與滑動件的同時回退隨后均被實(shí)現(xiàn)，特別是在主巷道中。在材料從同一個礦層通過兩個滾筒及推力缸對或滑動件移除的情況下，在延伸的不同階段，每次采礦運(yùn)行之后實(shí)現(xiàn)平巷掘進(jìn)。為了節(jié)約能源，采礦機(jī)可以在平移操作過程中短期關(guān)閉。特別有利的是，推力缸可以分開地操作，滾筒軸線相對于行進(jìn)方向的傾角可以通過推力缸的不同的延伸長度調(diào)整。因此，在這種設(shè)計(jì)的情況下，推力缸可以執(zhí)行雙重功能，即，在每次行進(jìn)方向反轉(zhuǎn)時，一方面調(diào)整切削深度，另一方面調(diào)整滑動件的傾斜，并因此調(diào)整滾筒軸線的傾斜。
[0015]方便地，采礦機(jī)具有行進(jìn)驅(qū)動裝置，以便與附接至輸送裝置的針齒輪桿裝置和/或清掃元件共同作用，清掃元件是例如清掃葉片或清掃刷，它設(shè)置在機(jī)架上以清掃被遺留和未通過滾筒裝載至輸送裝置的材料塊的切割路徑。此外，剛性的或活動的清掃元件，例如設(shè)置于機(jī)架的兩個端面上的清掃葉片，也可用于從輸送裝置的頂側(cè)清掃巖石塊，輸送裝置通過機(jī)架用起重機(jī)架跨越。另外，優(yōu)選地，機(jī)架的高度可以小于配備了刀具的滾筒的直徑。為了實(shí)現(xiàn)高的開采能力，特別有利的是，每個刀架在多個圓形分段上配備開采刀具，開采刀具的數(shù)量和開采刀具之間的角度間隔優(yōu)選地在每個圓形分段上是常數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]根據(jù)本發(fā)明的采礦設(shè)備的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)通過下面對示例性實(shí)施例的描述給出，該實(shí)施例在圖中示意性地示出。在附圖中:
[0017]圖1示出用在地下操作中的根據(jù)本發(fā)明的采礦設(shè)備的示意性側(cè)視圖；
[0018]圖2示出在根據(jù)圖1的采礦設(shè)備情況下使用的采礦機(jī)的透視圖；
[0019]圖3示出圖2的采礦機(jī)的側(cè)視圖；
[0020]圖4示出圖3的采礦機(jī)，略去了前滾筒對；
[0021]圖5A示出兩個滾筒對之一的底視圖，滾筒軸線的傾斜方向在行進(jìn)的一個方向上；和
[0022]圖5B示出相同的滾筒對，滾筒軸線的傾斜在行進(jìn)的相反的方向上。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在圖1中，標(biāo)號I總體上代表根據(jù)本發(fā)明的采礦設(shè)備，它可以用于例如通過長壁開采在地下工作面3中在采礦或開采壁2等處開采材料，特別是磨蝕性材料。為了保持工作面3開放，采礦設(shè)備I以已知方式包括任何設(shè)計(jì)的多個防護(hù)支承架4，該支承架的防護(hù)蓋可以用于保持地下工作面3開放，以便材料可在開采壁2處通過采礦機(jī)10上的開采刀具被開采。采礦機(jī)10本身可以沿著輸送裝置5移動，該輸送裝置通過防護(hù)支承架4上的平移梁4A支承在裝料側(cè)，如采礦領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，以便在開采工作面2處根據(jù)開采進(jìn)度交替地向前移動輸送裝置5或沿防護(hù)支承的單個防護(hù)支承架4退回。在所示的示例性實(shí)施例中，輸送裝置5包括具有相對平整構(gòu)型的板帶輸送機(jī)，未示出的輸送帶在該輸送機(jī)中旋轉(zhuǎn)，該輸送帶與輸送板連接。借助于輸送裝置5，可將通過采礦機(jī)10從工作面開采的材料運(yùn)走并隨后轉(zhuǎn)移至在巷道中設(shè)置的輸送帶等，該輸送裝置在開采壁側(cè)具有導(dǎo)軌6并在裝填側(cè)具有導(dǎo)軌7，并且具有針齒輪裝置8，采礦機(jī)10上的未詳細(xì)示出的行進(jìn)驅(qū)動裝置與該針齒輪裝置共同作用，以便在工作面3中的主巷道和輔助巷道之間移動采礦機(jī)10。如圖1的側(cè)視圖清晰示出的，這里使用的板帶式輸送裝置5只需要極低的裝載高度用于通過采礦機(jī)10的開采刀具移除的材料，因?yàn)檩斔桶逶谳斔脱b置5的輸送側(cè)9中運(yùn)行并對開采壁側(cè)開放，該輸送側(cè)在開采壁側(cè)由僅突起數(shù)厘米的裝載斜坡9A界定。然而，除了用板帶操作的輸送裝置5，也可能使用其他輸送裝置，包括刮板鏈?zhǔn)狡л斔脱b置。
[0024]本發(fā)明特別涉及采礦機(jī)10的結(jié)構(gòu)一如下面附加參考后面的附圖解釋的，還涉及它的可能的操作模式。采礦機(jī)10具有比較細(xì)長的機(jī)架11，該機(jī)架在采礦機(jī)10的行進(jìn)方向上平行于開采前壁，并具有例如大約5m至7m的結(jié)構(gòu)長度以及優(yōu)選地少于Im的較低的機(jī)架高度。在機(jī)架11的背面?zhèn)染哂邪惭b箱12，該安裝箱中可容納例如用于運(yùn)行驅(qū)動裝置13A的驅(qū)動電機(jī)13。在機(jī)架11的背面?zhèn)壬现辽俳咏鼉蓚€外端部設(shè)有導(dǎo)靴14，采礦機(jī)10通過該導(dǎo)靴在輸送裝置的裝料側(cè)導(dǎo)軌(7，圖1)上被導(dǎo)向。與針齒輪裝置(8，圖1)共同作用的驅(qū)動裝置的驅(qū)動齒輪可以一例如居中地在中間箱元件中一居中地介于兩個導(dǎo)靴14之間，或者，如圖所示，可以接近每個導(dǎo)靴14設(shè)置相應(yīng)的液壓行進(jìn)驅(qū)動裝置13A，行進(jìn)驅(qū)動裝置的泵由驅(qū)動電機(jī)13驅(qū)動。為了引導(dǎo)采礦機(jī)10和在導(dǎo)軌(6，圖1)上支承機(jī)架11，可以將導(dǎo)向輥(15，圖1)設(shè)置于機(jī)架11的前側(cè)上，其中導(dǎo)向輥例如安裝于保持架16的下側(cè)。
[0025]工作前壁2處的材料開采通過個體開采刀具17實(shí)現(xiàn)，該開采刀具優(yōu)選地由圓柄截齒(round-shank pick)構(gòu)成，每個可轉(zhuǎn)動的刀架18上設(shè)置多個優(yōu)選相同的開采刀具，另夕卜，多個相同結(jié)構(gòu)的刀架18設(shè)置于可繞滾筒軸線W旋轉(zhuǎn)的滾筒19的外周。例如，在所示的示例性實(shí)施例中，每個滾筒19上設(shè)置八個刀架18，每個刀架18在圍繞刀架18的旋轉(zhuǎn)軸線的三個圓形分段的每一個上配備有三個截齒以作為開采刀具17。滾筒19的旋轉(zhuǎn)與刀架18的旋轉(zhuǎn)的重疊使得開采壁2的材料能通過被致動的開采刀具17開采，每個個體截齒都在開采壁上切出或截出材料塊。在這種情況下，刀架18的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將截齒在行動方向上進(jìn)一步移動，同時，滾筒19的旋轉(zhuǎn)隨后使相同刀架18上的或滾筒19的外周方向正在前進(jìn)的刀架上的另一截齒挖掘材料。相應(yīng)滾筒的操作模式在例如文獻(xiàn)US2010/001574A1中描述，其中該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容作為補(bǔ)充引用在此。
[0026]用于根據(jù)本發(fā)明的采礦設(shè)備I的、根據(jù)本發(fā)明的采礦機(jī)10設(shè)計(jì)成用于長壁開采層式礦床或用于底切大規(guī)模礦床，其中采礦機(jī)10沿著輸送裝置5移動，所開采的材料通過該輸送裝置運(yùn)離開采區(qū)域。因此采礦機(jī)10的行進(jìn)路徑由輸送裝置的位置確定，雖然機(jī)架11通過導(dǎo)靴14和導(dǎo)向輥15在輸送裝置5上被有運(yùn)動間隙地引導(dǎo)，但在機(jī)架11和輸送裝置5之間沒有其它自由度。
[0027]為了在采礦機(jī)10的兩個行進(jìn)方向上都進(jìn)行有利的開采，在所示的示例性實(shí)施例的每一種情況下，構(gòu)成滾筒對的兩個滾筒19都具有滾筒軸線W，每個滾筒對20都可以相對于機(jī)架11通過旋轉(zhuǎn)臂21調(diào)節(jié)高度。為了隨后實(shí)現(xiàn)有益且有利的開采條件，在采礦機(jī)10具有針對兩個行進(jìn)方向致動的作業(yè)刀具17的情況下，各滾筒19可繞其旋轉(zhuǎn)的滾筒軸線W的位置可以相對于機(jī)架11的行進(jìn)方向略微改變數(shù)度的角度，機(jī)架11的行進(jìn)方向基本上平行于輸送裝置5的準(zhǔn)線。兩個可略微傾斜的滾筒對20—與相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)臂21—具有相同的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在特別參考圖5A和圖5B解釋滾筒對20的結(jié)構(gòu)。
[0028]為了更好地將它們區(qū)別開，在圖5A和5B中滾筒對20的一個滾筒標(biāo)識為19A，另一滾筒標(biāo)識為19B。滾筒對20的兩個滾筒19A、19B可轉(zhuǎn)動地安裝在叉形旋轉(zhuǎn)臂21的前端部，用于沿相同的旋轉(zhuǎn)方向同步地驅(qū)動兩個滾筒19A、19B的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置22居中地設(shè)置于兩個滾筒19A、19B之間，但偏移至介于旋轉(zhuǎn)臂21的后端之間的裝料側(cè)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置22的輸出軸可以通過離合器23聯(lián)接至設(shè)置在傳動裝置殼體24中的傳動裝置，并居中地介于兩個滾筒19A、19B之間。圖5A示出在沿從右向左的行進(jìn)方向F進(jìn)行開采的過程中處于操作位置的滾筒對20。滾筒軸線W (或滾筒軸線W的法線N)相對于行進(jìn)方向F傾斜了傾角+ a，因此，滾筒19A的刀架18上的開采刀具17定位成比滾筒19B上的刀具更接近開采面。因此，如圖5A所示，在采礦機(jī)10沿行進(jìn)方向F的采礦運(yùn)行過程中，完全是滾筒19A上被致動的作業(yè)刀具17實(shí)施開采工作，而滾筒19B自由運(yùn)行并且不與待移除材料接觸。同時，滾筒19A、19B上的刀架18的旋轉(zhuǎn)軸線R無一垂直于滾筒軸線W，相反，所述旋轉(zhuǎn)軸線R相對于滾筒軸線W的法線N傾斜，在滾筒A的情況下成角度-Y，在滾筒19B的情況下成角度+ Y。因此兩個旋轉(zhuǎn)軸線R朝向彼此成錐度，并且兩個滾筒19A、19B—與它們的刀架一起一形成0型布置(0-arrangement)。傾斜的角度Y可以等于傾角a的數(shù)量并且是約6° —如示例性實(shí)施例中那樣，但是，特別地，它也可以大于該傾角。由于滾筒19A上的刀架18的旋轉(zhuǎn)軸線R相對于滾筒19B的0型布置，可能的是，滾筒軸線W相對于行進(jìn)方向F或相對于行進(jìn)方向的反方向F’(圖5B)進(jìn)一步傾斜，以實(shí)現(xiàn)采礦運(yùn)行期間刀架18上的個體截齒與待從開采面移除的材料之間極為有利的接觸率，在與材料接觸的過程中每個個體刀具截齒17都具有足夠的清掃角度，以便從開采壁破碎材料塊。當(dāng)采礦機(jī)10在相反的行進(jìn)方向F’上運(yùn)行時，滾筒軸線W相應(yīng)地相對于行進(jìn)方向F’傾斜-a的傾角，從而在該行進(jìn)方向的情況下，僅有滾筒19B上的刀具17執(zhí)行采礦工作，而滾筒19A上沒有任何刀具與材料接觸。同時，還為了確保被刀架18上的個體作業(yè)刀具17破碎掉的材料每次都在相同的方向上破碎并且所創(chuàng)造的開采條件對兩個行進(jìn)方向是相同的，滾筒19A上的刀架18的旋轉(zhuǎn)方向與滾筒19B上的刀架的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0029]在所示的示例性實(shí)施例中，在采礦機(jī)10的情況下，滾筒軸線W相對于行進(jìn)方向F或相對于相反行進(jìn)方向F’傾斜的能力這樣實(shí)現(xiàn):滾筒對20與旋轉(zhuǎn)臂21和用于旋轉(zhuǎn)臂21的旋轉(zhuǎn)裝置一起安裝在滑動件30上，該滑動件容納在關(guān)聯(lián)的滑動件引導(dǎo)件31中并被可橫向傾斜地引導(dǎo)，該滑動件引導(dǎo)件固定地連接至機(jī)架11。為了在導(dǎo)向件31內(nèi)調(diào)整或傾斜滑動件30，針對每個滾筒對20或每個滑動件30設(shè)有兩個推力缸32，這些推力缸通過它們的前端33鉸接至滑動件30，并通過后端34鉸接至機(jī)架11。推力缸32的后端34安裝成能圍繞從機(jī)架11垂直突出的軸線旋轉(zhuǎn)，這兩個液壓推力缸32可以這樣操作:它們的缸桿35獲得不同的延伸長度，使得能實(shí)現(xiàn)滑動件30相對于機(jī)架11的傾斜。機(jī)架11上的滑動件30的滑動件導(dǎo)向件的長度和推力缸32的遞送長度優(yōu)選地選擇成，不僅滑動件30可以相對于機(jī)架11傾斜，而且可以同時實(shí)現(xiàn)至少一個切削深度的調(diào)整，其中兩個推力缸32的伸縮使整個滑動件30與旋轉(zhuǎn)臂21和滾筒對20 —起在材料壁的方向上被相對于機(jī)架11向前推，從而也相對于輸送方向向前推。滑動件30的伸縮式延伸和因此滾筒軸線W的前進(jìn)使得可以不移動輸送裝置而實(shí)現(xiàn)例如返回運(yùn)行(上坡行進(jìn))，以及在返回運(yùn)行期間在輸送裝置的整個長度、與下坡運(yùn)行期間相同的切削深度上再次移除材料。輸送裝置5的轉(zhuǎn)換優(yōu)選地僅當(dāng)整個采礦機(jī)10在主巷道后退時實(shí)現(xiàn)。由于滑動件30可伸縮，因此也可能在采礦運(yùn)行期間在同礦層通過隨后的滾筒對20的活動的滾筒19實(shí)現(xiàn)材料的第二次移除，從而在一次采礦運(yùn)行過程中開采兩倍的切削深度。在另一種方法中，從主巷道至輔助巷道的下坡運(yùn)行以及從輔助巷道至主巷道的上坡運(yùn)行兩者都通過移除材料而實(shí)現(xiàn)，而不移動采礦設(shè)備的輸送裝置，或者，在另一方法，材料的移除通過區(qū)分伸縮的滾筒對或滾筒在同一礦層實(shí)現(xiàn)，這些方法可以具有獨(dú)立的發(fā)明意義。
[0030]每個滾筒19的尺寸設(shè)置成，配備了刀架18和刀具17的滾筒19的直徑大于機(jī)架11的高度，如圖1、3和4中特別明顯可見的。原則上，采礦機(jī)10可以僅有一個滾筒對20，該滾筒對設(shè)置成可在滑動件上傾斜，因?yàn)檫@樣已經(jīng)可以通過每個滾筒19上的被致動的刀具17在兩個行進(jìn)方向上移除材料。然而，為了也可以在開采高度方面實(shí)現(xiàn)靈活性，特別有利的是在機(jī)架11上設(shè)置兩個滾筒對20，每個滾筒對20可通過單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)臂21與另一滾筒對獨(dú)立地調(diào)節(jié)高度。在開采運(yùn)行過程中，用于滾筒對20的旋轉(zhuǎn)臂21設(shè)置成使在行進(jìn)方向上靠前的滾筒對20總是高于靠后的滾筒對20，使得靠后的滾筒對也可以附加地實(shí)現(xiàn)裝載功能，并且推動由靠前的滾筒對20移除的材料越過裝載坡道并推至輸送裝置5的輸送帶上。
[0031]圖2至圖4示出滾筒從左向右或沿進(jìn)入圖紙平面的方向行進(jìn)的采礦機(jī)10，因?yàn)榫哂邢嚓P(guān)聯(lián)的滾筒對20的各后旋轉(zhuǎn)臂21高于前旋轉(zhuǎn)臂21。旋轉(zhuǎn)臂21的旋轉(zhuǎn)利用肘節(jié)桿(toggle lever)的優(yōu)勢通過肘節(jié)桿接頭40實(shí)現(xiàn),較低的肘節(jié)桿臂41以有接頭的方式連接至滑動件30以便可繞基本上水平的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，第二肘節(jié)桿臂42鉸接至旋轉(zhuǎn)臂21以便可繞水平軸線旋轉(zhuǎn)，第一肘節(jié)桿臂41和第二肘節(jié)桿臂42連接至中間接頭43，同時，致動缸44作用在該中間接頭上，以通過致動缸44的伸出或退回以及同時肘節(jié)桿臂41、42的收縮或展開而降低或升高旋轉(zhuǎn)臂21。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)臂21相對于滑動件30在后端繞旋轉(zhuǎn)臂21的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，每個旋轉(zhuǎn)臂21通過各自的肘節(jié)桿接頭40和關(guān)聯(lián)的肘節(jié)桿臂41、42在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置22的兩側(cè)上被支承，并且在兩側(cè)設(shè)置有作用在肘節(jié)桿接頭40的中間接頭43上的致動液壓缸44。各致動液壓缸44的后端45被支承在滑動件30的安裝部分39上，如圖4清晰地示出。
[0032]此外，在機(jī)架11的前側(cè)上或開采壁側(cè)上設(shè)有用于全部兩個行進(jìn)方向的清掃刷46，其中清掃刷通過懸臂連接至機(jī)架11，并且能可選地旋轉(zhuǎn)。
[0033]本發(fā)明不限于所示的示例性實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以隨著前面的描述實(shí)現(xiàn)許多意在被包括于的所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)的修改。該描述主要基于在長壁開采中使用采礦機(jī)，用于開采層式礦床，前部長度也可以是任何可選的短的長度。當(dāng)然，機(jī)器還可以用于隨后要由礦倉排出方法開采的開放式或底切式大規(guī)模礦床，例如，特別是當(dāng)發(fā)現(xiàn)有高磨蝕性材料時。
【權(quán)利要求】
1.用于開采層式或大容量礦床的礦物材料的采礦設(shè)備，包括用于運(yùn)走所開采的材料的輸送裝置，還包括采礦機(jī)(10)，該采礦機(jī)能沿所述輸送裝置(5)移動并且包括至少一個滾筒(19)，該滾筒配備有開采刀具(17)，所述滾筒能繞滾筒的滾筒軸線(W)旋轉(zhuǎn)并能通過旋轉(zhuǎn)臂(21)調(diào)節(jié)相對于機(jī)架(11)的高度，其特征在于，所述滾筒(19 )的滾筒軸線(W)基本上平行于所述采礦機(jī)(10)的行進(jìn)方向(F，F(xiàn)’)，所述開采刀具(17)成組地安裝在刀架(18)上，這些刀架設(shè)置于滾筒(19)的圓周上，以便能繞著相對于滾筒軸線(W)橫向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線(R)旋轉(zhuǎn)。
2.采礦機(jī)，尤其用于根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦設(shè)備，包括能沿著輸送裝置移動的機(jī)架(11 )，還包括至少一個滾筒(19)，該滾筒配備有開采刀具(17)、能繞滾筒的滾筒軸線(W)旋轉(zhuǎn)并且能通過旋轉(zhuǎn)臂(21)調(diào)節(jié)相對于機(jī)架(11)的高度，其特征在于，所述滾筒(19)的滾筒軸線(W)基本上平行于采礦機(jī)(10)的行進(jìn)方向，所述開采刀具(10)成組地安裝于刀架(18)上，這些刀架設(shè)置在滾筒(19)的圓周上，以便能繞著相對于滾筒軸線(W)橫向設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸線(R)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦設(shè)備或根據(jù)權(quán)利要求2所述的采礦機(jī)，其特征在于，在采礦運(yùn)行期間，所述滾筒軸線(W)相對于行進(jìn)方向(F，F(xiàn)’)傾斜，滾筒軸線(W)與行進(jìn)方向(F，F(xiàn)’ )之間的角度偏移(α )優(yōu)選地等于或小于±6°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，該滾筒軸線(W)相對于行進(jìn)方向(F，F(xiàn)’ )的對齊能調(diào)節(jié)大約一傾角(α )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述刀架(18)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相對于相關(guān)聯(lián)的滾筒(19)的滾筒軸線(W)的法線(N)成一傾斜角度(Y)，所述傾斜角度(Y)等于或小于大約±6°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述傾斜角度(Y)和所述傾角(α )相互匹配，所述傾斜角度(Y )優(yōu)選地大于由所述傾角(α )造成的角度偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，每個旋轉(zhuǎn)臂(21)上都可轉(zhuǎn)動地安裝一滾筒對(20)，第一滾筒(19Α)上的刀架(18)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相對于滾筒軸線(W)成90° -Y的角度，第二滾筒(19Β)上的刀架(18)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)相對于滾筒軸線(W)成90° +Y的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，第一滾筒(19Α)上的刀架(18)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)與第二滾筒(19Β)上的刀架(18)的旋轉(zhuǎn)軸線(R)面向彼此。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，滾筒對(20)的第一滾筒(19Α)與第二滾筒(19Β)之間居中地安放有用于這兩個滾筒(19Α、19Β)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(22)和/或傳動裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述第一滾筒(19Α)上的刀架(18)沿與所述第二滾筒(19Β)上的刀架(18)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，機(jī)架(11)上設(shè)有兩個可調(diào)節(jié)高度且可傾斜的旋轉(zhuǎn)臂(21)，每個旋轉(zhuǎn)臂支承一個滾筒對(20)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)臂(21)能通過肘節(jié)桿接頭(40)調(diào)節(jié)高度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，每個肘節(jié)桿接頭(40)都配設(shè)有致動缸(44)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)臂(21)和所述肘節(jié)桿接頭(40)安裝在滑動件(30)上，所述滑動件以可傾斜的方式保持在所述機(jī)架(11)上的導(dǎo)向件(31)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述致動缸(44)在一端鉸接于滑動件(30)并在另一端鉸接于所述肘節(jié)桿接頭(40)的中間接頭(43)，由此能調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)的旋轉(zhuǎn)臂(21)和相關(guān)聯(lián)的滾筒的滾筒軸線(W)的高度。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，每個滑動件(30)配設(shè)一對推力缸(32)，這些推力缸在一端鉸接至所述機(jī)架(11)并在另一端鉸接至所述滑動件(30)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述推力缸(32)能單獨(dú)地運(yùn)行， 滾筒軸線(W)相對于行進(jìn)方向的傾角能通過改變所述推力缸(32)的延伸長度而調(diào)節(jié)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述采礦機(jī)設(shè)有行程驅(qū)動裝置，該行程驅(qū)動裝置與附接至輸送裝置(5)的針齒輪桿裝置(8) —起起作用，以及/或者機(jī)架(11)上設(shè)置有清掃元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，所述機(jī)架(11)的高度小于配備有刀具的所述滾筒(19)的直徑。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的采礦設(shè)備或采礦機(jī)，其特征在于，每個刀架(18)都在多個圓形分段上配備有多個開采刀具(17)，開采刀具的數(shù)量和開采刀具之間的角度間隔優(yōu)選地在每個圓形分段上是常數(shù)。
【文檔編號】E21C27/22GK103562496SQ201280023911
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月16日
【發(fā)明者】J·斯坦柏格, J·拉施卡, F·赫爾曼, H·莫赫 申請人:卡特彼勒環(huán)球礦業(yè)歐洲有限公司