具有驅(qū)動(dòng)圓盤刀具的采礦的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有驅(qū)動(dòng)圓盤刀具的采礦機(jī)。具體地，本發(fā)明涉及一種包括切削機(jī)構(gòu)的采礦機(jī)，該切削機(jī)構(gòu)具有臂和連接到該臂的大于一千磅的大配重。該采礦機(jī)還包括第一圓盤刀具，該第一圓盤刀具適于接合待開采的材料并安裝在第一圓盤刀具組件上，用于偏心驅(qū)動(dòng)第一圓盤刀具，第一圓盤刀具組件安裝在該大配重內(nèi)。采礦機(jī)還包括至少第二圓盤刀具，該第二圓盤刀具與第一圓盤刀具組件分隔開并適于接合待開采材料,而且安裝在第二圓盤刀具組件上，用于偏心驅(qū)動(dòng)第二圓盤刀具，該第二圓盤刀具組件安裝在該大配重內(nèi)。
【專利說明】具有驅(qū)動(dòng)圓盤刀具的米礦機(jī)
[0001]分案申請(qǐng)說明
[0002]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)柺?00810214927.X、發(fā)明名稱是“具有驅(qū)動(dòng)圓盤刀具的采礦機(jī)”且申請(qǐng)日是2008年8月29日的中國發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種采礦機(jī)，特別是(但并不局限于)涉及挖掘堅(jiān)硬的巖石。

【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)上，在采礦和建造工業(yè)中，已采用兩種形式中的一種挖掘堅(jiān)硬巖石，即爆破挖掘或滾動(dòng)刀刃圓盤刀具挖掘。爆破開采必須要在被挖掘的巖石中鉆相對(duì)小直徑的模式的孔，并利用炸藥裝填這些孔。然后以設(shè)計(jì)的順序引爆炸藥以斷裂所需的巖石體積，用于隨后通過適當(dāng)?shù)难b載和運(yùn)輸設(shè)備移除。一旦所有人從挖掘地點(diǎn)撤出就引爆炸藥，爆破過程循環(huán)重復(fù)，直到完成所需要的挖掘。
[0005]過程循環(huán)的特性和巖石破裂劇烈的特性注定要必須阻止爆破過程自動(dòng)化，因此已不能滿足對(duì)于連續(xù)作業(yè)和增加生產(chǎn)效率的現(xiàn)代需求。而且，所形成的巖石產(chǎn)品的相對(duì)不可預(yù)測(cè)的規(guī)模分布使下游過程復(fù)雜。
[0006]排除使用炸藥的巖石的機(jī)械斷裂已通過使用滾動(dòng)刀刃型圓盤刀具技術(shù)實(shí)現(xiàn)并且眾所周知。這種技術(shù)促進(jìn)了包括有益于遠(yuǎn)程控制的挖掘機(jī)械挖掘過程的自動(dòng)化。然而，在挖掘中滾動(dòng)刀刃刀具需要作用很大的力來壓碎和斷裂巖石。例如，每個(gè)刀具所需的平均力大約為50噸，并且通常每個(gè)刀具經(jīng)受的峰值力超過其兩倍。通常設(shè)置多個(gè)刀具以沿緊密隔開的平行路徑橫過巖石，并且通常每個(gè)切削列設(shè)50個(gè)刀具。這種切削機(jī)械的重量能達(dá)到800噸以上，由此為了作業(yè)需要數(shù)千瓦量級(jí)的電功率。因此，只能在例如水和電供應(yīng)隧道的大工程中經(jīng)濟(jì)地采用該機(jī)械。另外，由這種機(jī)械執(zhí)行的挖掘一般限于通常為圓形的橫截面。
[0007]2003年5月13日出版的US Sugden專利6，561，590描述了一種切削裝置，其減少一或多個(gè)與現(xiàn)有技術(shù)切削裝置相關(guān)的缺點(diǎn)。其是在此處稍后描述的發(fā)明中使用的一種裝置(稱為Sugden裝置)。該Sugden裝置是旋轉(zhuǎn)(圓盤)底切型切削裝置，其提供改進(jìn)的從巖石面的巖石移除，并且制造和作業(yè)相對(duì)經(jīng)濟(jì)。
[0008]該Sugden裝置采用足夠量級(jí)的反應(yīng)塊，以在每個(gè)振動(dòng)周期中吸收由圓盤刀具施加到巖石的力，而且?guī)в凶钚』蜉^小的裝置位移或者支撐裝置的結(jié)構(gòu)。因?yàn)檠b置通常以一定角度向巖石面施加載荷，所以它導(dǎo)致巖石的拉伸斷裂，而不是壓碎巖石。作用到巖石的此拉伸斷裂力基本小于所需要的壓碎力，從致與也能被采用的已知巖石挖掘機(jī)械相比，所需反應(yīng)塊相應(yīng)減小。當(dāng)被安裝到支撐結(jié)構(gòu)上時(shí)，該Sugden裝置圓盤刀具優(yōu)選被設(shè)置成使反應(yīng)塊可吸收?qǐng)A盤刀具經(jīng)受的周期和峰值的力，同時(shí)支撐結(jié)構(gòu)提供與圓盤刀具經(jīng)受的平均力相當(dāng)?shù)幕謴?fù)力。
[0009]該Sugden裝置相對(duì)于已知的巖石挖掘機(jī)械通常需要基本減小的作用力。設(shè)想至少在法力、量級(jí)或某一其它重要部分方面減小。這種較低的力便于使用以臂或吊桿形式的支撐結(jié)構(gòu)，該支撐結(jié)構(gòu)能迫使圓盤刀具的刀刃以任意需要的角度與巖石相接觸，并沿任意方向操縱圓盤刀具的位置。特別是，相對(duì)于長壁開采，圓盤刀具或圓盤刀具列可被安裝成橫過長壁面的長度，并且在每條路徑上沿主開采方向前進(jìn)。有益的是，該Sugden裝置提供圓盤刀具從長壁挖掘中先前的挖掘驅(qū)動(dòng)或從預(yù)先鉆出的進(jìn)入孔中，或者通過在相對(duì)巖石面的淺角度沖擊巖石而進(jìn)入巖石面，直到達(dá)到用于路徑所需的深度。在可移動(dòng)吊桿上安裝有圓盤刀具的情況下，圓盤刀具可在巖石面周圍移動(dòng)，以致挖掘任意理想幾何形狀的面。
[0010]US Sugden專利6，561，590還公開了它的切削裝置不限于單圓盤刀具，而能包括不止一個(gè)圓盤刀具。例如，切削裝置可包括三個(gè)沿同一平面，但彼此以大約45度的角度設(shè)置的圓盤刀具。這種設(shè)置可產(chǎn)生特殊形狀的切削面，同時(shí)移除巖石的速度大大提高。在這種設(shè)置中，三個(gè)圓盤刀具的每一個(gè)通過獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。使用多圓盤刀具對(duì)于長壁作業(yè)特別有用。
[0011]US Sugden專利6，561，590還公開了切削裝置適合一定范圍的切削和開采作業(yè)及機(jī)械，例如長壁開采、移動(dòng)開采機(jī)器、隧道開挖機(jī)、天井鉆機(jī)、鑿井機(jī)和通常的堅(jiān)硬巖石的挖掘。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供一種采礦機(jī)，其能有效地利用偏心驅(qū)動(dòng)圓盤開采材料。
[0013]本發(fā)明是一種包括切削機(jī)構(gòu)的采礦機(jī)，該切削機(jī)構(gòu)包括臂、連接到該臂的大于一千磅的大配重以及第一圓盤刀具，該第一圓盤刀具適于接合待開采的材料，并且被安裝在第一圓盤刀具組件上，用于偏心驅(qū)動(dòng)該第一圓盤刀具。該第一圓盤刀具組件安裝在該大配重內(nèi)。采礦機(jī)還包括第二圓盤刀具，該第二圓盤刀具與第一圓盤刀具組件分隔開并適于接合待開采材料而且安裝在第二圓盤刀具組件上，用于偏心驅(qū)動(dòng)該第二圓盤刀具，該第二圓盤刀具組件安裝在該大配重內(nèi)。
[0014]本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，其具有被關(guān)于與臂縱向軸線成一定角度的軸線而驅(qū)動(dòng)的第一圓盤刀具，和被關(guān)于與臂縱向軸線平行的軸線而驅(qū)動(dòng)的第二圓盤刀具。采礦機(jī)還包括第三圓盤刀具，該第三圓盤刀具適于接合待開采的材料并通過第三圓盤刀具組件與第二圓盤刀具分隔開地安裝在臂端上，用于偏心驅(qū)動(dòng)第三圓盤刀具，該第三圓盤刀具被安裝為關(guān)于與臂縱向軸線成一定角度并與第一圓盤刀具軸線成一定角度的軸線旋轉(zhuǎn)。
[0015]本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，其具有三個(gè)圓盤刀具，所述三個(gè)圓盤刀具具有當(dāng)通過所述三個(gè)圓盤刀具形成線時(shí)垂直于臂縱向軸線的切削軸線，所述三個(gè)圓盤刀具沿切削軸線分隔開，并且該切削軸線與垂直于礦床的所形成線偏移。本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，其具有三個(gè)等深切入待開采材料中的圓盤刀具。本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，該采礦機(jī)包括確定圓盤刀具的任何旋轉(zhuǎn)速率變化的裝置。
[0016]本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，該采礦機(jī)包括前平臺(tái)、后平臺(tái)、在該前平臺(tái)與該后平臺(tái)之間可延伸和收縮的裝置以及用于錨定后平臺(tái)或前平臺(tái)的裝置，該裝置包括延伸入礦床中的鉆頭。另外，液壓或機(jī)械操作的機(jī)器安裝的支柱也能在礦床與礦頂之間的不同位置處使用。
[0017]本發(fā)明還提供一種運(yùn)行采礦機(jī)的方法，該采礦機(jī)包括臂、安裝在該臂上的刀具、用于安裝該臂以便在該前平臺(tái)上來回?cái)[動(dòng)的裝置以及來回?cái)[動(dòng)該臂的裝置，該方法包括如下步驟:使臂朝向待開采材料前進(jìn)第一遞增距離；擺動(dòng)臂以切削材料；然后使臂朝向待開采材料前進(jìn)第二遞增距離，該第二遞增距離大于第一遞增距離。
[0018]本發(fā)明還提供這樣一種采礦機(jī)，該采礦機(jī)包括用于安裝臂以便在前平臺(tái)上進(jìn)行水平的來回?cái)[動(dòng)的裝置，該安裝裝置包括用于臂的從頂?shù)降椎呢Q直運(yùn)動(dòng)的樞軸裝置，該樞軸裝置包括開口支撐銷、所述開口支撐銷包括頂銷和底銷、接收該頂銷的上球面軸承殼體、接收該底銷的下球面軸承殼體、在上球面軸承殼體與支撐銷之間的上球面軸承，以及在下球面軸承殼體與支撐銷之間的下球面軸承。其中，該樞軸裝置包括連接到下球面軸承殼體上的桿。本發(fā)明的裝置可運(yùn)行以切削或挖掘非常硬的巖石，而以大大減少的作用力并且每個(gè)圓盤刀具基本增加產(chǎn)率，同時(shí)使用較少的功率移除每單位體積的巖石。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是圓盤刀具組件的橫向剖視圖。
[0020]圖2是處于挖掘巖石面中的圓盤刀具組件的動(dòng)作的示意性視圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的切削機(jī)構(gòu)的透視圖。
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)圓盤刀具組件的切削模式的示意性透視圖。
[0023]圖5是圖3的切削機(jī)構(gòu)的分解透視圖。
[0024]圖6是圖3的切削機(jī)構(gòu)的切削頭部分的局部橫向剖視圖。
[0025]圖7是切削頭安裝在臂連接支架上的部分放大的橫向剖視圖。
[0026]圖8是本發(fā)明的采礦機(jī)的示意性俯視圖。
[0027]圖9是用于將臂樞轉(zhuǎn)地安裝在圖8中所示的采礦機(jī)的前平臺(tái)上的機(jī)構(gòu)的透視圖。
[0028]圖10是穿過圖9的臂和樞軸機(jī)構(gòu)的橫向剖視圖。
[0029]圖11是用于錨固圖8中所示的采礦機(jī)的鉆孔機(jī)的橫向剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]在對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的應(yīng)用不限于在下面的說明中所闡述的或在附圖中所示的具體的部件的構(gòu)造和設(shè)置。本發(fā)明能夠應(yīng)用其它的實(shí)施例，并且可以多種方式來實(shí)行或執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解此處所用的措詞和術(shù)語是為了描述的目的，而不應(yīng)被認(rèn)為為限定。正如此處所使用的“包括”和“包含”以及其變形的使用意味著包括其后列出的項(xiàng)目及其等同物以及附加項(xiàng)目。正如此處所使用的“由…組成”及其變形的使用意味著僅包括其后列出的項(xiàng)目及其等同物。此外，應(yīng)當(dāng)理解例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”等的術(shù)語是便于參照附圖的詞匯，而不被解釋為限定性的術(shù)語。
[0031]圖1是圓盤刀具組件的橫向剖視圖。圓盤刀具組件10包括安裝組件11和旋轉(zhuǎn)圓盤刀具12。安裝組件11包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在殼體14內(nèi)的安裝軸13，該殼體可構(gòu)成或連接到用于沖擊吸收的大的質(zhì)量塊。殼體14因此可由重金屬形成或者可連接到重金屬塊上。該安裝軸包括軸驅(qū)動(dòng)部18和圓盤驅(qū)動(dòng)部20。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的巖石挖掘或采礦機(jī)包括圓盤刀具12，其特征在于驅(qū)動(dòng)該圓盤刀具使其以偏心方式運(yùn)動(dòng)。偏心運(yùn)動(dòng)的幅度與圓盤驅(qū)動(dòng)部軸線和軸驅(qū)動(dòng)部軸線的中心之間的偏移量直接成比例，并且通常該量相對(duì)小。優(yōu)選地，通過相對(duì)小的振幅并且以例如大約3000 RPM的高頻率促使圓盤刀具12被偏心驅(qū)動(dòng)。
[0033]通過驅(qū)動(dòng)圓盤刀具12的運(yùn)動(dòng)是，例如以通常地以一定角度沖擊巖石，并引起巖石的拉伸斷裂，以致在圓盤刀片的沖擊下巖石的碎片從巖石表面移動(dòng)。此處，本發(fā)明與滾動(dòng)刀刃圓盤刀具不同，滾動(dòng)刀刃圓盤刀具施加垂直于巖石面的力以形成產(chǎn)生巖石碎片的橫向裂縫。根據(jù)圓盤刀具組件的在巖石中產(chǎn)生拉伸斷裂以移動(dòng)巖石碎片所需的力是比已知的滾動(dòng)刀刃圓盤刀具移動(dòng)相同量的巖石所需的力更小的數(shù)量級(jí)，因此本發(fā)明的裝置關(guān)于能量需求更聞效。
[0034]圓盤刀具組件10的圓盤刀具12優(yōu)選具有圓形周邊。圓盤刀具12包括多個(gè)分隔開的優(yōu)選碳化鎢的切削刀片或刀頭16，該切削刀片或刀頭固定到圓盤刀具的圓形周邊上。圓盤刀具12的周邊設(shè)置為相對(duì)于其振動(dòng)而自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以致該周邊能在沖擊下在巖石表面上滾動(dòng)。以這種方式，切削周邊刀刃的所有部分逐漸移動(dòng)脫開與巖石的接觸并允許冷卻，磨損均勻地分布。因?yàn)榻佑|力相對(duì)低，所以與滾動(dòng)刀刃類型的刀具相比，磨損率降低。
[0035]具體地，圓盤刀具12的振動(dòng)或偏心運(yùn)動(dòng)可以任意適當(dāng)?shù)姆绞疆a(chǎn)生。在優(yōu)選設(shè)置中，圓盤刀具12被安裝用于在通過適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)裝置(未示出)驅(qū)動(dòng)的軸驅(qū)動(dòng)部18以及圓盤驅(qū)動(dòng)部20上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如下文所述，圓盤刀具12安裝在該圓盤驅(qū)動(dòng)部上。軸驅(qū)動(dòng)部18關(guān)于其旋轉(zhuǎn)的軸線與圓盤驅(qū)動(dòng)部20相偏移，以迫使圓盤刀具12以偏心方式運(yùn)動(dòng)。如圖1中所示，圓盤驅(qū)動(dòng)部20的橫截面顯示在軸驅(qū)動(dòng)部18的中心軸線之下，圓盤驅(qū)動(dòng)部20較厚。圓盤刀具12及其圓盤驅(qū)動(dòng)部20的中心軸線與軸驅(qū)動(dòng)部18的軸線偏移僅大約幾毫米。該偏移量確定了圓盤刀具12的振動(dòng)(偏心)運(yùn)動(dòng)的程度。圓盤刀具的這種偏心運(yùn)動(dòng)引起圓盤刀具12在待開采礦石上的類似鑿巖機(jī)的動(dòng)作。
[0036]在替代結(jié)構(gòu)(未示出)中，通過使驅(qū)動(dòng)部繞其旋轉(zhuǎn)的軸線與圓盤刀具12的安裝部的軸線有角度地偏移，還可引起圓盤刀具12在振動(dòng)的同時(shí)章動(dòng)，如在US Sugden6，561，590 中所述。
[0037]圓盤刀具12依靠安裝轉(zhuǎn)子36安裝在刀具組件10上。安裝組件11包括具有軸支撐部19的殼體14。殼體14還支撐安裝轉(zhuǎn)子36。軸支撐部19具有與驅(qū)動(dòng)軸13的軸線重合的縱向軸線。驅(qū)動(dòng)軸13通過軸承15和17可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在軸支撐部19內(nèi)，所述軸承可以為任意適當(dāng)?shù)念愋秃统休d能力。軸承15和17以本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任意適當(dāng)方式安裝。
[0038]軸支撐部19的一端21具有平直的徑向延伸面23。環(huán)形圓盤抵蓋25連接到該平直徑向延伸面23的外周邊。圓盤安裝轉(zhuǎn)子36包括一端26，并且它也具有平直的徑向延伸面27。圓盤安裝轉(zhuǎn)子36的一端26與軸支撐部19的一端21相鄰，并且兩個(gè)端部21和26彼此擠靠目的是支撐圓盤安裝轉(zhuǎn)子36和圓盤刀具12，以便圓盤刀具12相對(duì)于軸支撐部19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓盤安裝轉(zhuǎn)子36的一端21通過圓盤抵蓋25保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫搱A盤抵蓋在圓盤安裝頭端21的外周的一部分上延伸。在圓盤安裝轉(zhuǎn)子36的一端21與圓盤抵蓋25之間設(shè)有充足的間隙，以允許圓盤安裝轉(zhuǎn)子36和圓盤刀具12相對(duì)于圓盤抵蓋25偏心運(yùn)動(dòng)。潤滑口(未示出)保持在各平直徑向延伸面23和27之間有油膜，并且又將潤滑劑輸送到位于刀具組件10內(nèi)的其它移動(dòng)部件。圓盤刀具12通過例如螺紋連接器37的適當(dāng)連接裝置安裝在安裝轉(zhuǎn)子36上。通過拆下連接器37可將圓盤刀具12從圓盤刀具組件10上拆下，便于替換或修理。
[0039]圓盤刀具12安裝在圓盤驅(qū)動(dòng)部20上以便自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圓盤刀具12通過球形滾柱軸承39安裝，該滾柱軸承通過安裝轉(zhuǎn)子36的臺(tái)階40和壁41定位。較大軸承39直接排列在圓盤刀具12的負(fù)載路徑中，由此承受大部分的徑向刀具負(fù)載。刀具組件10中采用的各種軸承可以是任意適當(dāng)種類的，但優(yōu)選它們是減摩的滾柱軸承，并且可以是液體動(dòng)壓或液體靜壓軸承。
[0040]當(dāng)沖擊待挖掘或開采的材料時(shí)，作為采礦動(dòng)作的結(jié)果，圓盤刀具12趨于旋轉(zhuǎn)。恒定的旋轉(zhuǎn)速度表示出現(xiàn)適當(dāng)?shù)膸r石斷裂，而旋轉(zhuǎn)速度的變化表示出現(xiàn)了不適當(dāng)?shù)膸r石斷裂，例如，當(dāng)迫使圓盤刀具12太快地進(jìn)入礦石中時(shí)。為了檢測(cè)何時(shí)出現(xiàn)不適當(dāng)?shù)拈_采，切削裝置10還包括確定圓盤刀具的任意旋轉(zhuǎn)速率的變化的裝置。具體地，在優(yōu)選實(shí)施例中，永磁鐵40靠近一端26的周邊連接到并定位在安裝轉(zhuǎn)子36內(nèi)?；魻杺鞲衅?2靠近一端21的周邊連接到并定位在軸支撐部19的一端21內(nèi)，因此當(dāng)安裝轉(zhuǎn)子36相對(duì)于支撐部19旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁鐵40在霍爾傳感器42附近經(jīng)過。這導(dǎo)致產(chǎn)生脈沖，并且通過利用控制器44測(cè)量脈沖之間的間歇時(shí)間可確定圓盤刀具12的旋轉(zhuǎn)速度的變化。如果確定了變化，那么可重新改變采礦裝置10的操作以將圓盤刀具12的旋轉(zhuǎn)速度返回到恒定值。該恒定旋轉(zhuǎn)速度可以是任意速度，或者該恒定旋轉(zhuǎn)速度可以是預(yù)定的優(yōu)選值。在替代實(shí)施例(未示出)中，可使用不止一個(gè)永磁鐵，并且可以確定圓盤刀具的旋轉(zhuǎn)方向。
[0041]圓盤刀具12的運(yùn)動(dòng)在導(dǎo)致巖石拉伸斷裂的沖擊下向巖石表面施加沖擊載荷。參照?qǐng)D2，可以看到在巖石56的點(diǎn)59處，圓盤刀具12的運(yùn)動(dòng)使切削刀片或刀刃58在振動(dòng)下進(jìn)入接合。這種振動(dòng)的移動(dòng)導(dǎo)致圓盤刀具12在基本垂直于安裝軸13的軸線AA的方向行進(jìn)。振動(dòng)的移動(dòng)的設(shè)置引起切削刀刃58基本沿方向S沖擊表面59，以致在巖石中形成巖石碎片60，如圖所示。通過虛線61表示未來的碎片。圓盤刀具12在下面59上的動(dòng)作類似于在例如巖石的被有效導(dǎo)致拉伸斷裂的脆性材料中產(chǎn)生拉伸應(yīng)力的鑿子的動(dòng)作。圓盤刀具在巖石下面59上的沖擊方向S通過軸承39反應(yīng)。
[0042]圖3、5和8示出了根據(jù)本發(fā)明的采礦機(jī)100 (見圖8)。采礦機(jī)100包括切削機(jī)構(gòu)104，該切削機(jī)構(gòu)包括具有臂端112 (見圖5)的臂108、通過大吸收塊127 (見圖5)安裝在臂端112上并適于接合待開采材料的第一圓盤刀具116。切削機(jī)構(gòu)104還包括安裝在臂端112上并與第一圓盤刀具116分隔開并且適于接合待開采材料的第二圓盤刀具120，以及安裝在臂端112上并與第一圓盤刀具116和第二圓盤刀具120分隔開并且適于接合待開采材料的第三圓盤刀具124。具體地，圓盤刀具116、120和124的每一個(gè)分別是如上所述的圓盤刀具組件117、121和125 (見圖5)的一部分。
[0043]安裝圓盤刀具116、120和124用于移動(dòng)到被挖掘的巖石中。因此，采礦機(jī)100安裝在例如輪子或鐵軌或履帶或軌道(均未示出)上，并且優(yōu)選安裝設(shè)施設(shè)置為對(duì)由圓盤刀具施加的近似平均的力作出反應(yīng)，而大吸收塊127 (見圖5)對(duì)峰值力起反應(yīng)，如下所述。
[0044]具體地，如圖8中所示，切削機(jī)構(gòu)104還包括使圓盤刀具進(jìn)入待開采材料中的裝置，該裝置包括前平臺(tái)128和后平臺(tái)130、用于安裝臂以在前平臺(tái)128上進(jìn)行水平來回?cái)[動(dòng)的樞軸裝置132、以及以一對(duì)分隔開的液壓缸形式可在該前平臺(tái)和該后平臺(tái)之間延伸和收縮的裝置136，用于當(dāng)后平臺(tái)130錨固時(shí)，相對(duì)于后平臺(tái)130向前(朝向著待開采的材料)移動(dòng)前平臺(tái)128，以及當(dāng)前平臺(tái)128錨固時(shí)，相對(duì)于前平臺(tái)128向后移動(dòng)后平臺(tái)130。傳送帶145或真空系統(tǒng)(未示出)或兩者都可定位在圓盤刀具之下并在機(jī)器100的一側(cè)上，如圖8中示意性所示，以移除被驅(qū)出的材料。
[0045]更具體地，采礦機(jī)100包括用于錨固前平臺(tái)和后平臺(tái)的錨固裝置，該裝置包括固定到各自平臺(tái)并延伸到礦床中的鉆孔機(jī)144。此外，液壓或機(jī)械機(jī)器安裝的支柱(未示出)也可在介于礦床與礦頂之間的不同位置處使用。更具體地，如圖11中所示，通過使用中空空心鉆303垂直于平均礦床水平面鉆入床材料中達(dá)到進(jìn)入床中大約150mm(6英寸)的深度，鉆孔機(jī)144使采礦機(jī)10能夠錨固到礦床301。利用原狀的床材料中心部分302提供附加的錨固穩(wěn)定性，靜止鉆頭然后當(dāng)作錨固銷。圓柱形鉆載體304在鉆的同時(shí)當(dāng)作導(dǎo)向件，并且一旦錨固鉆頭303到達(dá)全部深度時(shí)，圓柱形鉆載體304也當(dāng)作支撐件，以使由于通過利用在中空空心鉆大部分延伸長度上的床材料包住中空空心鉆303而在平行于床的方向上作用到采礦機(jī)10的力引起的可能施加到中空空心鉆303的彎曲力矩最小。依靠電動(dòng)機(jī)305 (但在其它實(shí)施例中可以是液壓鉆機(jī)，其沒有被示出)通過電動(dòng)機(jī)軸306與中空空心鉆303的頂部之間的鍵接合使中空空心鉆303旋轉(zhuǎn)。以單獨(dú)球軸承形式的滾動(dòng)軸承件307能夠迫使中空空心鉆303在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)入床中以及從床中拔出。圓形保持夾具308將中空空心鉆鎖緊到滾動(dòng)軸承件307的內(nèi)圈上。電動(dòng)機(jī)305裝入圓柱形容器309中，該容器309通過滾動(dòng)軸承件307延伸和收縮電動(dòng)機(jī)305以及連接的中空空心鉆303。在各自的平臺(tái)和電動(dòng)機(jī)305之間延伸的液壓缸310依靠掛鉤和銷裝置313連接到蓋311的活塞桿312，通過圓柱形容器309及其可拆卸的蓋311使電動(dòng)機(jī)305和連接的中空空心鉆303的延伸和收縮，氣缸310連接到各自的平臺(tái)上。氣缸和活塞桿的長度和連接被這樣設(shè)置，以使其允許最小延伸和收縮等于所需最大鉆探深度加上圓柱形鉆載體304的下端與床之間的距離。
[0046]依靠一或多個(gè)將電動(dòng)機(jī)鎖緊到螺栓連接蓋311的定位銷316來防止電動(dòng)機(jī)305由于圓柱形容器309中的反作用力矩而旋轉(zhuǎn)。通過在接合在位于圓柱形鉆載體304內(nèi)壁的上部中的配合縱向槽317中的蓋上的舌片來防止螺栓連接蓋311在圓柱形鉆載體304中旋轉(zhuǎn)，以使其允許電動(dòng)機(jī)和空心鉆的延伸和收縮。槽317的長度設(shè)置為允許中空空心鉆303如上所述的全部延伸和收縮。槽317的底部和螺栓連接的圓柱形鉆載體蓋318當(dāng)作用于電動(dòng)機(jī)和中空空心鉆延伸和收縮的機(jī)械止動(dòng)件。
[0047]圓柱形鉆載體304設(shè)有用于將錨固鉆頭300螺栓連接到采礦機(jī)結(jié)構(gòu)314的肩部。蓋311上的孔允許用于電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的電源和控制件315進(jìn)入。
[0048]圓盤刀具116、120和124的每一個(gè)通過進(jìn)入待開采的材料中的臂108驅(qū)動(dòng)，而臂108通過分別連接在臂108與前平臺(tái)128之間的第一和第二液壓缸160和164擺動(dòng)進(jìn)入待開采的材料中。在其它實(shí)施例(未示出)中，可使用液壓或電動(dòng)旋轉(zhuǎn)致動(dòng)器以旋轉(zhuǎn)臂108，增加臂的旋轉(zhuǎn)量。通過安裝臂108、用于臂108的樞轉(zhuǎn)裝置132以及沿著平行于待開采材料的前平臺(tái)128上的軌道(未示出)可滑動(dòng)的臂平臺(tái)168上的氣缸160和164，臂108也相對(duì)于前平臺(tái)128平移。連接在臂平臺(tái)168和前平臺(tái)128之間的氣缸172使臂108相對(duì)于前平臺(tái)128移動(dòng)。
[0049]圓盤刀具的每一個(gè)的質(zhì)量塊比設(shè)置用于負(fù)載吸收的質(zhì)量塊127的相對(duì)更小。當(dāng)圓盤刀具在振動(dòng)下接合巖石表面時(shí)，施加在每個(gè)圓盤刀具上的載荷通過大質(zhì)量塊127的慣性反應(yīng)或吸收，而不是通過臂108或其它支撐結(jié)構(gòu)。
[0050]具體地，如圖3和5中所示，切削機(jī)構(gòu)104包括臂108、切削頭形式的大質(zhì)量塊127以及用于將切削頭127連接到臂108的支架176。切削頭127是容納三個(gè)圓盤刀具組件10的殼體。更具體地，該切削頭包括三個(gè)單個(gè)的開口 180、182和184，所述開口的每一個(gè)以傳統(tǒng)方式可松開地容納圓盤刀具116、120和124的一個(gè)以及它們的各自組件。圍繞三個(gè)開口的切削頭內(nèi)部容積填充有重材料，例如灌注或預(yù)澆鑄的鉛186，如圖6中的切削頭127的橫向剖視圖中所示。噴水口 129(見圖3和圖5)靠近每個(gè)圓盤刀具的前面在礦石切削方向安裝。通過使三個(gè)偏心驅(qū)動(dòng)的圓盤刀具分擔(dān)共同的重量，需要較小的總重量，由此使采礦機(jī)100較輕并且更緊湊。在優(yōu)選的實(shí)施例中，三個(gè)圓盤刀具之間分擔(dān)大約6噸的重量，每個(gè)圓盤刀具的直徑大約為35厘米。在其它實(shí)施例中，可使用更小或更大的圓盤刀具。
[0051]支架176以適當(dāng)?shù)姆绞?未示出)，例如通過焊接固定到臂108。支架176通過兩個(gè)U型槽件190和192連接到切削頭127。每個(gè)槽件容納切削頭127上的凸緣194和支架176上的凸緣196，目的是以將切削頭127連接到支架176上。如圖7中所示，彈性套筒200置于切削頭127與支架176之間以使切削頭的振動(dòng)與臂108隔絕。
[0052]如圖9和10中所示，用于臂108的樞軸安裝以在前平臺(tái)128上進(jìn)行水平的來回?cái)[動(dòng)的裝置132包括樞軸204，用于臂108的從頂?shù)降椎呢Q直運(yùn)動(dòng)。樞軸裝置132包括開口支撐銷208，所述支撐銷208具有連接到臂108頂部的頂銷209和連接到臂108底部的底銷210。具體地，樞軸裝置204包括上球面軸承殼體216和下球面軸承殼體224。臂108通過在上球面軸承殼體216與頂銷209之間的上球面軸承211安裝到頂銷209上，并且臂108通過在下球面軸承殼體與底銷210之間的下球面軸承213安裝到底銷210上。球面軸承殼體216和224的每一個(gè)通過容器228和232相對(duì)于臂平臺(tái)168保持靜止，如圖10中示意性所示。
[0053]為了實(shí)現(xiàn)臂108的上下或從頂?shù)降椎呢Q直運(yùn)動(dòng)，裝置204包括連接到下球面軸承殼體224的桿234、連接到桿234并且在其底部樞轉(zhuǎn)連接到臂平臺(tái)168的銷236、以及用于以連接在銷236的頂部與臂平臺(tái)之間的液壓缸237的形式旋轉(zhuǎn)桿目的是旋轉(zhuǎn)下球面軸承殼體224并因此旋轉(zhuǎn)臂108的裝置。連接到底部平臺(tái)168的相同桿和銷(均未示出)連接到下球面軸承殼體224的相對(duì)側(cè)，以致為組件提供固定支點(diǎn)。
[0054]為了以例如圖4中所示的方式獲得向待開采材料中的均勻切入243，臂108具有縱向軸線242，如圖3中所示，第二圓盤刀具120關(guān)于至少平行于臂縱向軸線242 (或與其共軸，如在所示的實(shí)施例中)的軸線驅(qū)動(dòng)，而第一圓盤刀具116關(guān)于與臂縱向軸線242成一定角度的軸線246驅(qū)動(dòng)，其中，安裝第三圓盤刀具124以關(guān)于與臂縱向軸線242成一定角度并與第一圓盤刀具的軸線246成一定角度的軸線250旋轉(zhuǎn)。切削圓盤的軸線的相對(duì)角度從圖5中所示的刀具圓盤組件的定向中也很明顯。
[0055]當(dāng)通過三個(gè)圓盤刀具形成線時(shí)，其限定切削軸線256，并且該切削軸線256垂直于臂縱向軸線242，三個(gè)圓盤刀具沿切削軸線256分隔開。
[0056]切削軸線256與垂直于礦床所形成的線偏移，因此當(dāng)圖3的臂沿順時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，第一或最下圓盤刀具116將首先接觸待開采的礦石。這導(dǎo)致圓盤刀具116濺出落到礦床的材料。然后，當(dāng)?shù)诙A盤刀具120接觸待開采的礦石時(shí)，在第二圓盤刀具120之下的空間已通過第一圓盤刀具116讓出，因此其也具有位于其下面的用于濺出的礦石落入到礦床的空間。對(duì)于第三圓盤刀具120也是如此。因此，在前的圓盤刀具116處于最下面的位置，這有益于刀具的壽命，并確保由隨后的圓盤刀具產(chǎn)生的的切削品不會(huì)被在前刀具再壓碎。
[0057]此外，每個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤刀具的切削面相對(duì)于下一相鄰旋轉(zhuǎn)圓盤刀具沿切削軸線256成一定角度。這導(dǎo)致每個(gè)圓盤刀具總是以10度的沖角靠近待開采的礦石，以獲得最佳量的濺出材料。
[0058]另外，圓盤刀具被設(shè)置成使每個(gè)圓盤刀具等深地切入待開采的材料中。這防止了待開采礦石的不均勻，而這種不均勻會(huì)導(dǎo)致阻礙采礦機(jī)100。
[0059]采礦機(jī)100通過使用液壓缸136使臂108向著待開采礦石前進(jìn)第一遞增距離、使臂108擺動(dòng)以切削材料、然后使臂108向著待開采礦石前進(jìn)第二遞增距離而作業(yè)，該第二遞增距離等于第一遞增距離。因此，切削頭127與待開采礦石之間的接觸得以最小化。
[0060]本發(fā)明的切削裝置被考慮用于提供更經(jīng)濟(jì)有效的巖石切削，因?yàn)榕c已知的旋轉(zhuǎn)切削機(jī)械重量相比，該裝置可以更低或減少的重量裝配?？梢韵胂蟀ㄖ伪鄣谋景l(fā)明的切削裝置可制造為具有大約30噸的總重量。這意味著與已知的旋轉(zhuǎn)切削機(jī)械相比，該裝置具有以基本降低的成本被制造和操作的潛力。重量的減少主要由于增強(qiáng)巖石切削，而增強(qiáng)巖石切削是利用底切圓盤刀具由振動(dòng)組合引起，由此需要減少的切削力。因此，采礦機(jī)承受減少的載荷，并因此需要基本較小的力來有效地實(shí)現(xiàn)巖石斷裂。另外，由切削過程產(chǎn)生的沖擊載荷相對(duì)低，因此導(dǎo)致對(duì)相鄰的周圍巖石的破壞可以忽略不計(jì)，由此，減小巖石跌落的可能性，并且降低了開挖面所必須的支撐量。而且，由于裝置的總重量和所產(chǎn)生的沖擊載荷的量級(jí)，該裝置可安裝在用于移入開挖面中的車輛上。
[0061]本發(fā)明的各種其它特征和優(yōu)點(diǎn)從隨后的權(quán)利要求中將很明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種用于接合礦壁的米礦機(jī)，所述米礦機(jī)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂包括第一端和第二端，所述第一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述平臺(tái)，使得所述臂繞樞轉(zhuǎn)銷沿第一方向樞轉(zhuǎn)； 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述臂的第一端，所述致動(dòng)器使所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)； 第一圓盤刀具，所述第一圓盤刀具聯(lián)接到所述臂的第二端，當(dāng)所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一圓盤刀具以第一沖角接合所述礦壁；和 第二圓盤刀具，所述第二圓盤刀具聯(lián)接到所述臂的第二端，當(dāng)所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述第二圓盤刀具以第二沖角接合所述礦壁，所述第二沖角等于所述第一沖角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具包括第一切削刀刃，所述第一切削刀刃能繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且限定第一切削面，所述第二圓盤刀具包括第二切削刀刃，所述第二切削刀刃能繞第二軸線旋轉(zhuǎn)并且限定第二切削面，并且 其中，所述第一沖角由所述第一切削面和所述礦壁之間的角度限定，而所述第二沖角由所述第二切削面和所述礦壁之間的角度限定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采礦機(jī)，其中，所述第一軸線和所述第二軸線不共面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，還包括第三圓盤刀具，所述第三圓盤刀具聯(lián)接到所述臂的第二端，當(dāng)所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述第三圓盤刀具以第三沖角接合所述礦壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采礦機(jī)，其中，所述第三沖角等于所述第一沖角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具包括第一切削刀刃，所述第一切削刀刃能繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且限定第一切削面，所述第二圓盤刀具包括第二切削刀刃，所述第二切削刀刃能繞第二軸線旋轉(zhuǎn)并且限定第二切削面，所述第三圓盤刀具包括第三切削刀刃，所述第三切削刀刃能繞第三軸線旋轉(zhuǎn)并且限定第三切削面，并且 其中，所述第一沖角由在所述第一切削面和所述礦壁之間的角度限定，所述第二沖角由在所述第二切削面和所述礦壁之間的角度限定，并且所述第三沖角由在所述第三切削面和所述礦壁之間的角度限定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采礦機(jī)，其中，所述第一軸線、所述第二軸線和所述第三軸線不共面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，其中，所述致動(dòng)器包括液壓缸，所述液壓缸聯(lián)接在所述臂和所述平臺(tái)之間，使得所述液壓缸的延伸或收縮使所述臂繞所述樞轉(zhuǎn)銷樞轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具相對(duì)于礦床關(guān)于其它圓盤刀具位于最下面的位置，并且其中，所述第一圓盤刀具被定位成在所述臂樞轉(zhuǎn)到待開采材料中時(shí)在任何其它圓盤刀具接合待開采材料之前接合待開采材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，其中，每個(gè)圓盤刀具由偏心軸驅(qū)動(dòng)，并且所述偏心軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述圓盤刀具的偏心運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，其中，所述致動(dòng)器包括適于使所述臂旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，還包括切削頭，所述切削頭聯(lián)接到所述臂，所述切削頭包括大配重，其中每個(gè)圓盤刀具被安裝到所述切削頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的采礦機(jī)，還包括彈性套筒，所述彈性套筒固定在所述切削頭和所述臂之間，使得所述彈性套筒使所述臂與所述切削頭中的振動(dòng)隔絕。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采礦機(jī)，還包括軌道，其中所述平臺(tái)滑動(dòng)地聯(lián)接到所述軌道。
15.—種用于接合礦壁的米礦機(jī),所述米礦機(jī)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂包括第一端和第二端，所述第一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述平臺(tái)，使得所述臂繞樞轉(zhuǎn)銷水平樞轉(zhuǎn)； 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述臂的第一端，所述致動(dòng)器使所述臂沿第一方向和第二方向樞轉(zhuǎn)； 第一圓盤刀具，所述第一圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上，所述第一圓盤刀具繞第一軸線旋轉(zhuǎn)并且適于接合所述礦壁；和 第二圓盤刀具，所述第二圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上并與所述第一圓盤刀具間隔開，所述第二圓盤刀具繞第二軸線旋轉(zhuǎn)并且適于接合所述礦壁， 其中，所述第一圓盤刀具相對(duì)于礦床位于關(guān)于所述第二圓盤刀具最下面的位置，并且其中，所述第一圓盤刀具被定位成當(dāng)所述臂樞轉(zhuǎn)時(shí)在所述第二圓盤刀具之前接合所述礦壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采礦機(jī)，還包括配重，所述配重附接到所述臂，以用于吸收由所述圓盤刀具接合所述礦壁產(chǎn)生的沖擊載荷。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采礦機(jī)，還包括第三圓盤刀具，所述第三圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上并且與所述第一圓盤刀具和所述第二圓盤刀具間隔開，所述第三圓盤刀具適于接合所述礦壁。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采礦機(jī)，其中，所述切削圓盤以偏心方式移動(dòng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采礦機(jī)，其中，所述致動(dòng)器包括液壓缸，所述液壓缸包括聯(lián)接到所述臂的第一端和聯(lián)接到所述平臺(tái)的第二端，并且進(jìn)一步其中，所述液壓缸的延伸或收縮使所述臂樞轉(zhuǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具和所述第二圓盤刀具適于切入到所述礦壁中相同的深度。
21.—種用于接合礦壁的米礦機(jī),所述米礦機(jī)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂包括第一端和第二端，所述第一端樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述平臺(tái)，使得所述臂繞樞轉(zhuǎn)銷沿第一方向和第二方向樞轉(zhuǎn)； 液壓缸，所述液壓缸包括聯(lián)接到所述臂的第一端，所述液壓缸的致動(dòng)使所述臂沿所述第一方向和所述第二方向樞轉(zhuǎn)； 第一圓盤刀具，所述第一圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上并適于接合所述礦壁，所述第一圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一軸的切削圓盤，所述第一軸限定第一軸線； 第二圓盤刀具，所述第二圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上并適于接合所述礦壁，所述第二圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二軸的切削圓盤，所述第二軸限定第二軸線，所述第二軸線關(guān)于所述第一軸線成一角度；和 第三圓盤刀具，所述第三圓盤刀具安裝在所述臂的第二端上并適于接合所述礦壁，所述第三圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第三軸的切削圓盤，所述第三軸限定第三軸線，所述第三軸線關(guān)于所述第一軸線和所述第二軸線成一角度， 其中，所述樞轉(zhuǎn)銷限定樞轉(zhuǎn)軸線，并且所述樞轉(zhuǎn)軸線關(guān)于礦床垂直。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，還包括配重，所述配重附接到所述臂，以用于吸收由所述圓盤刀具接合待開采材料產(chǎn)生的沖擊載荷。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，其中，每個(gè)切削圓盤限定中心點(diǎn)，并且每個(gè)軸限定旋轉(zhuǎn)軸線，并且進(jìn)一步其中，每個(gè)切削圓盤的中心點(diǎn)從其相應(yīng)的軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏移，使得每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致每個(gè)圓盤刀具以偏心方式旋轉(zhuǎn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，其中，所述切削圓盤適于切入到所述礦壁中相同的深度。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，其中，所述第一軸線、所述第二軸線和所述第三軸線不共面。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，還包括軌道，其中所述平臺(tái)滑動(dòng)地聯(lián)接到所述軌道，使得所述平臺(tái)沿著所述軌道滑動(dòng)，以便沿平行于所述礦壁的方向移動(dòng)所述平臺(tái)和所述臂。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具相對(duì)于礦床位于關(guān)于所述第二圓盤刀具和所述第三圓盤刀具最下面的位置，并且進(jìn)一步其中，所述第一圓盤刀具被定位成當(dāng)所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)時(shí)在所述第二圓盤刀具或所述第三圓盤刀具接合所述礦壁之前接合所述礦壁。
28.—種用于接合礦壁的米礦機(jī),所述米礦機(jī)包括: 第一平臺(tái)，所述第一平臺(tái)靠近所述礦壁定位在礦床上； 第二平臺(tái)，所述第二平臺(tái)與所述第一平臺(tái)和所述礦壁間隔開地定位在所述礦床上，所述第二平臺(tái)通過至少一個(gè)推車機(jī)聯(lián)接到所述第一平臺(tái)； 臂平臺(tái)，所述臂平臺(tái)聯(lián)接到所述第一平臺(tái)； 臂，所述臂限定縱向軸線，并且所述臂包括第一端和第二端，所述第一端聯(lián)接到所述臂平臺(tái)，所述臂能繞樞轉(zhuǎn)軸線沿第一方向和第二方向樞轉(zhuǎn)，并且所述樞轉(zhuǎn)軸線大致垂直于所述縱向軸線； 致動(dòng)器，所述致動(dòng)器包括聯(lián)接到所述臂的第一端，所述致動(dòng)器繞所述樞轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動(dòng)所述臂； 切削頭，所述切削頭聯(lián)接到所述臂的第二端，并且所述切削頭包括配重； 第一圓盤刀具，所述第一圓盤刀具聯(lián)接到所述切削頭并適于接合所述礦壁，所述第一圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第一軸的切削圓盤，所述第一軸限定第一軸線； 第二圓盤刀具，所述第二圓盤刀具聯(lián)接到所述切削頭并適于接合所述礦壁，所述第二圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第二軸的切削圓盤，所述第二軸限定第二軸線，所述第二軸線關(guān)于所述第一軸線成一角度；和 第三圓盤刀具，所述第三圓盤刀具聯(lián)接到所述切削頭并適于接合所述礦壁，所述第三圓盤刀具包括可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到第三軸的切削圓盤，所述第三軸限定第三軸線，所述第三軸線關(guān)于所述第一軸線和所述第二軸線成一角度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，每個(gè)切削圓盤限定中心點(diǎn)，并且每個(gè)軸限定旋轉(zhuǎn)軸線，并且進(jìn)一步其中，每個(gè)切削圓盤的中心點(diǎn)從其相應(yīng)的軸的旋轉(zhuǎn)軸線偏移，使得每個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致每個(gè)圓盤刀具以偏心方式旋轉(zhuǎn)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述致動(dòng)器包括液壓缸，所述液壓缸包括聯(lián)接到所述臂的第一端和聯(lián)接到所述平臺(tái)的第二端，使得所述液壓缸的延伸或收縮使所述臂繞所述樞轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述第一平臺(tái)包括軌道，并且所述臂平臺(tái)滑動(dòng)地聯(lián)接到所述軌道，以允許所述臂平臺(tái)沿平行于所述礦壁的方向移動(dòng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述圓盤刀具適于切入到所述礦壁中相同的深度。
33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，為了使所述圓盤刀具與所述礦壁接合，所述致動(dòng)器繞所述樞轉(zhuǎn)軸線驅(qū)動(dòng)所述臂。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述第一圓盤刀具位于關(guān)于所述第二圓盤刀具和所述第三圓盤刀具并且相對(duì)于礦床的最下面的位置，并且其中，所述第一圓盤刀具被定位成當(dāng)所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)時(shí)在所述第二圓盤刀具或所述第三圓盤刀具接合所述礦壁之前接合所述礦壁。
35.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述第二平臺(tái)錨固到所述礦床，并且液壓推車機(jī)的延伸導(dǎo)致所述第一平臺(tái)朝向所述礦壁前移。
36.根據(jù)權(quán)利要求28所述的采礦機(jī)，其中，所述切削頭包括彈性套筒，所述彈性套筒定位在所述切削頭和所述臂的第二端之間，以用于使所述臂與所述切削頭中的振動(dòng)隔絕。
37.一種從礦壁開米材料的方法,所述方法包括: 提供采礦機(jī)，所述采礦機(jī)包括臂，所述臂具有能繞軸線樞轉(zhuǎn)的第一端和包括第一圓盤刀具和第二圓盤刀具的第二端； 使所述臂朝向所述礦壁移動(dòng)第一距離； 使所述臂繞所述軸線沿第一方向樞轉(zhuǎn)，所述第一圓盤刀具和所述第二圓盤刀具接合所述礦壁以切削所述材料；以及 使所述臂朝向所述礦壁移動(dòng)第二距離。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述第二距離比所述第一距離大。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，使所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述第一圓盤刀具在所述第二圓盤刀具接合所述礦壁之前接合所述礦壁。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述臂的第二端還包括第三圓盤刀具，其中，使所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述第二圓盤刀具在所述第三圓盤刀具接合所述礦壁之前接合所述礦壁。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，使所述臂沿所述第一方向樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致所述第一圓盤刀具和所述第二圓盤刀具以相同的沖角接合所述礦壁。
42.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述第一圓盤刀具被定位成相對(duì)于礦床比所述第二圓盤刀具低。
43.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述軸線大致垂直于支撐所述采礦機(jī)的礦床。
44.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，還包括:在使所述臂移動(dòng)所述第二距離之前，使所述臂沿與所述第一方向相反的第二方向樞轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】E21C25/16GK104329087SQ201410513902
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月31日
【發(fā)明者】亞歷克斯·福雷勒·德安德拉德, 查爾·克利斯托·威爾德曼, 阿瑟·肯尼斯·莫勒, 滕斯·費(fèi)查德特·斯基, 喬庫伊姆·安東尼奧·索勒斯·德叟撒 申請(qǐng)人:喬伊·姆·特拉華公司