CN102748024A - 材料引导组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料引导组件，具体地涉及一种用于长壁采煤机的引导组件。所述采煤机包括具有臂端的臂和可旋转地联接到臂端的切割滚筒。切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，并且切割滚筒具有布置在大致垂直于滚筒轴线的平面中的后延伸部。引导组件包括引导构件，该引导构件联接到臂并可操作以引导从矿井壁获得的材料。引导构件具有引导表面，该引导表面在不平行于所述平面且不平行于滚筒轴线的方向上延伸。该引导构件沿着引导表面引导材料离开切割滚筒。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年4月22日提交的共同待审的美国临时申请No.61/517,623的优先权，其全部内容以引用方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及采矿机械领域。具体而言，本发明涉及长壁采煤机械。
背景技术
常规的长壁采煤机包括底座、至少一个摇臂、安装到摇臂上的切割滚筒、以及工作面输送机。摇臂相对于底座铰接运动，以将切割滚筒定位在接合矿井壁的所需位置。切割滚筒围绕垂直于矿井壁的轴线旋转，且包括沿切割滚筒延伸的叶片。通常，机械操作者必须在切割滚筒的正后方以确保滚筒正确地定位和正常地工作。摇臂可将滚筒升高以挖掘在超过20英尺的高度处的矿料。当滚筒正在高位置切割时，从矿井壁分离的碎屑被抛向多个方向，包括朝操作者的工作区，并且可能因而击中操作者。
此外，工作面输送机与矿井壁间隔开一定距离。在某些情况下，输送机距切割滚筒远到1米，以便防止输送机和切割滚筒之间的接触并允许输送机在长壁采煤机推进通过矿层时根据需要铰接运动。当切割滚筒从矿井壁分离材料时，材料沿叶片滚动并朝输送机移动。在到达最靠近输送机的末端处的切割滚筒的叶片的末端时，材料落到矿床并聚集在矿井壁和输送机之间的材料的“料堆”中。
料堆或者通过阻挡输送机、或者迫使输送机升高到料堆中的松散的材料上而在输送机前进过程中造成困难。罩板可围绕切割滚筒的周边部分设置以使在平行于矿井壁的方向(从切割滚筒的径向)上抛出的材料转向，但料堆扩大，而不论是否设置罩板。多达三分之一的从矿井壁分离的材料可以堆积在料堆中，这降低了采矿作业的效率。
发明内容
在一个独立的实施例中，提供了用于长壁采煤机的引导组件。采煤机包括具有臂端的臂和可旋转地联接到臂端的切割滚筒。切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，并且切割滚筒具有布置在大致垂直于滚筒轴线的平面中的后延伸部。引导组件可通常包括引导构件，该引导构件联接到臂并可操作以引导从矿井壁获得的材料。引导构件可大致垂直于滚筒轴线延伸，并可布置成不横跨所述平面。
在另一个独立的实施例中，引导组件可通常包括引导构件，该引导构件联接到臂并可操作以引导从矿井壁获得的材料。引导构件可具有引导表面，该引导表面在不平行于所述平面且不平行于滚筒轴线的方向上延伸。引导构件可沿着引导表面引导材料离开切割滚筒。
在又一个独立的实施例中，引导组件可通常包括毂部和引导构件。毂部可联接到臂并可围绕毂轴线枢转。引导构件可连接到毂部并可与毂部一起枢转。引导构件可垂直于滚筒轴线延伸并可布置成不横跨所述平面。引导构件可包括至少部分地由柔性材料形成的挡板，并且该挡板可使从矿井壁获得且在不平行于所述平面的方向上行进的材料转向。
在又一个独立的实施例中，提供了用于接合矿井壁的长壁采煤机。该采煤机可通常包括主体、臂、切割滚筒和引导构件。该臂包括第一末端和第二末端，所述第一末端联接到主体。该切割滚筒可旋转地联接到臂端。该切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁。该切割滚筒具有布置在大致垂直于滚筒轴线的平面中的后延伸部。该引导构件可联接到臂，并可操作以引导从矿井壁获得的材料。该引导构件可大致垂直于滚筒轴线延伸，并可布置成不横跨所述平面。
附图说明
通过考虑详细描述和附图，本发明的其它独立方面将变得显而易见。
图1是采矿机械的透视图。
图2是切割组件的透视图。
图3是图2的切割组件的侧视图。
图4是根据另一个独立实施例的切割组件的透视图，其具有在展开位置的偏转器。
图5是图4的切割组件的透视图，其具有在收起位置的偏转器。
图6是根据另一个独立实施例的切割组件的透视图。
图7是根据另一个独立实施例的切割组件的透视图。
图8是图7的切割组件的后视图。
图9是如图7所示的偏转器的透视图。
图10是图9的偏转器的分解透视图。
图11是图7的切割组件大致沿线11-11切取的剖视图。
具体实施方式
在详细说明本发明的任何独立实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于以下描述中阐述或下列附图中示出的部件的构造和布置方式的细节。本发明能够具有其它独立实施例，并能够以各种方式实施或执行。另外，应当理解，本文所用短语和术语是用于说明的目的，而不应看作是进行限制。“包含”、“包括”或“具有”及其变型的使用旨在涵盖随后列出的项目及其等同物，以及附加的项目。术语“安装”、“连接”和“联接”广义地使用，并且涵盖直接和间接的安装、连接和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接，并且可包括电气连接或联接，而不论直接或间接。如在随后的段落中所描述的，在附图中示出的具体构造旨在举例说明本发明的独立实施例，并且其它替代构造是可能的。
图1示出了长壁采煤机10，该长壁采煤机包括底座或基座14、一对切割组件18、和铠装的工作面输送机22(图2)。基座14被构造成在第一方向26和第二方向28上沿待采掘的材料的壁(未示出)用矿车运输。当基座14在第一方向26上移动时，第一切割组件18a在前导位置，并且第二切割组件18b在拖曳位置。第一切割组件18a被抬高以从矿井壁的上部切割材料，同时第二切割组件18b在较低位置以从矿井壁的下部切割材料。
如图2所示，每个切割组件18包括摇臂30、切割滚筒34、和引导组件38。摇臂30具有第一末端46和第二末端50，所述第一末端46可枢转地联接到基座14。参见图2和图3，切割滚筒34包括大致圆柱形的主体54、多个叶片58、和多个切齿62。主体54具有第一末端70和第二末端74，并且滚筒轴线78限定在第一末端70和第二末端74之间。第一末端70可枢转地联接到摇臂30的第二末端50，并具有大致平坦的表面。如本文所用，术语“轴向”及其变型是指平行于滚筒轴线78的方向，并且术语“径向”及其变型是指垂直于滚筒轴线78的方向。
切割滚筒34围绕滚筒轴线78在第一方向82上旋转(图2)。每个叶片58以螺旋方式沿主体54的周边在第一末端70和第二末端74之间延伸。切齿62(图2)沿叶片58定位。
如图2和3所示，引导组件38包括毂86和引导构件90。毂86联接到摇臂30的第二末端50。如图3所示，引导构件90包括与主体54的第一末端70相邻的第一末端94、靠近输送机22的第二末端98、以及倾斜部102。在图示实施例中，倾斜部102从第一末端94朝第二末端98向下倾斜。在其它实施例中，倾斜部102可包括多个棱面(参见例如图4)，或者可具有弯曲轮廓。
在长壁采煤机10的操作期间，基座14沿矿井壁来回行进。每个摇臂30围绕其第一末端46枢转，以移动切割滚筒34接触矿井壁。切割滚筒34围绕滚筒轴线78旋转，并且切齿62接合矿井壁，直到采煤机10沿矿井壁完成一道操作。切齿62从矿井壁分离材料，并且材料沿叶片58滚动，从而从主体54的第二末端74朝第一末端70运输材料。在到达第一末端70时，材料离开叶片58并接合引导组件38的倾斜部102。在图示实施例中，材料沿倾斜部102从第一末端94向第二末端98滑动，在第二末端98处，材料脱离引导组件38并落入输送机22中。引导组件38因此将材料从切割滚筒34向后导向至输送机22上。通过将材料导向至输送机22上，引导组件38可减少落在切割滚筒34和输送机22之间的材料的数量，所落入的材料可能损失和/或添加到料堆。引导组件38因此可提高采煤机工作的效率。
图4和图5示出了引导组件338的另一个独立实施例。引导组件338类似于上文结合图1-3描述的引导组件38，下面仅描述不同之处。共同的特征具有相同的并且加300的附图标记。
在该实施例中，毂386可枢转地联接到摇臂30的第二末端50，使得引导构件390可相对于主体54并相对于臂30定位在多个方向上。在图示实施例中，毂386围绕滚筒轴线78枢转。在其它实施例中(未示出)，毂386可围绕相对于滚筒轴线78偏移的轴线和/或不平行于滚筒轴线78的轴线枢转。
在图4中，引导构件390显示为处于展开状态中，在该展开状态中引导组件338将材料从切割滚筒34向后导向至输送机22上。当臂30枢转以定位和重定位切割滚筒34时，毂386可枢转以在合适的方向上定位/重定位引导构件390，以便将材料引导至输送机22上。
如图4所示，倾斜部402具有成第一角度的第一倾斜段402a和成不同于第一角度的第二角度的第二倾斜部402b。在图示构造中，较陡峭的第一倾斜段402a定位成靠近切割滚筒34，较浅的第二倾斜段402b定位成靠近输送机22。在其它构造(未示出)中，倾斜部402可具有仅一个或多于两个的倾斜段。
在图5中，引导构件390显示为处于收起状态中。在该状态下，引导构件390接靠在臂30的表面(图5中的上表面)上，并且通常从道上移开。在其它构造(未示出)中，引导构件390也可在其相对表面上成角度，以使得落在该表面上的任何材料也往往会朝输送机22移动。在另一些构造(未示出)中，毂386可在相对方向上枢转以收起引导构件390使其抵靠臂30的下表面。
在操作期间，当采煤机10开始新的一道操作时，拖曳的切割组件18b的引导组件338(图1)枢转为展开状态(图4)，并且，在展开状态下，引导组件338将材料装载到输送机22上。同时，前导的切割组件18a的引导组件338(图1)可枢转至收起状态(图5)或在不同位置展开，以便提高前导的切割组件18a的装载能力。利用可枢转的引导组件338，引导构件390可移动以避免在长壁采煤机10的操作期间接触顶部支承件，从而为采煤机10的操作提供了额外的灵活性。
图6示出了引导组件638的另一个独立实施例。引导组件638类似于上文结合图4和图5描述的引导组件338，下面仅描述不同之处。共同的特征具有相同的并加300的附图标记。
在图6的该实施例中，引导构件690包括臂692和可枢转地联接到臂692的翼板696。翼板696具有倾斜表面702。当引导组件638枢转到展开状态时，翼板696相对于臂692枢转到接纳离开切割滚筒34的材料的位置。
如果需要，操作者可调节翼板696的方向和表面702的角度。翼板696的枢转移动可例如液压地驱动或由弹簧或凸轮定位。此外，翼板696可围绕臂692枢转到与毂686大致平行，以允许引导构件690围绕轴线78旋转360°并与摇臂30一体地收起。
图7至图11示出了引导组件938的另一个独立实施例。引导组件938类似于上文结合图4和图5描述的引导组件338，下面仅描述不同之处。共同的特征具有相同的并加600的附图标记。
如图9和图10所示，毂986形成为顶部1004和底部1008，顶部1004和底部1008都联接到环形边缘1012。顶部1004和底部1008例如通过紧固件1016可拆卸地联接到一起。毂986包括托架部1024和定位成与边缘1012相邻的环形齿轮1020。在图示实施例中，环形齿轮1020部分地沿边缘1012的周围延伸。托架部1024包括支撑臂1028，支撑臂1028在垂直于滚筒轴线78的方向上背离毂986延伸(图8)。
参见图9和图10，引导构件990形成为挡板1032，挡板1032联接到托架部1024和支撑臂1028。挡板1032大致在径向上背离滚筒轴线78延伸。如图8所示，挡板1032径向地延伸超出切割滚筒34的周围。挡板1032覆盖切割滚筒34的扇形区(在切割滚筒34的径向边缘处约70°)。挡板1032将由切割滚筒34抛出的材料在背离矿井壁的方向上转向并将该材料朝输送机22或矿床向下导向，保护翼板1032之后的区域(例如，操作者站)不受由切割滚筒34抛出的材料的影响。
挡板1032由大致柔性的材料制成，使得挡板1032能在挡板1032与物体或结构(例如，矿面、采煤机10的部件、顶部支承件(未示出)等)接触时变形。柔性材料允许挡板1032吸收来自材料的冲击而不造成对挡板1032的损坏。
在图示构造中，挡板1032包括边缘部1036，边缘部1036折叠起来并固定到托架支撑臂1028。支撑臂1028和/或折叠的边缘部1036为挡板1032提供了结构增强，防止挡板1032的边缘在其自身重力作用下弯曲并接触切割滚筒34。
参见图11，摇臂34的第二末端50包括马达1040和凹槽1044，凹槽1044用于接纳边缘1012，以固定毂986并防止其在平行于滚筒轴线78的方向上移动。环形齿轮1020也定位在凹槽1044内。马达1040驱动与环形齿轮1020啮合的小齿轮1048。当小齿轮1048旋转时，小齿轮1048使环形齿轮1020相对于滚筒轴线78移动(图8)，从而使引导组件938围绕滚筒轴线78旋转。这允许操作者将引导构件990相对于切割滚筒34枢转至所需位置。虽然未示出，但可以为以上所述以及图4和图5或图6中分别示出的枢转毂386或686提供类似的布置。
在操作期间，操作者启动马达1040，以使引导组件938移动至所需位置。摇臂30移动切割滚筒34，以接合矿井壁的各个部分，其包括上壁部分。当切割滚筒34升高和下降时，引导构件990枢转到所需位置，以提供对切割滚筒34之后的其中分离的材料可能被抛到的区域的最大的覆盖。引导构件990定位成使得挡板1032不弯曲或压靠矿面或妨碍切割滚筒34。挡板1032拦截从矿井壁分离的材料并使材料落向下面的输送机22或矿床。挡板1032可因而保护操作者不受从所述壁抛出的材料的伤害。
因此，本发明尤其可提供用于采矿机械的引导组件。该引导组件可使材料离开切割滚筒朝输送机引导。该引导组件可使在离开矿井壁的方向上抛出的材料转向。
本发明的各种独立特征和独立优点可在下面的权利要求中阐述。
Claims (27)
1.一种用于长壁采煤机的引导组件，所述采煤机包括具有臂端的臂和可旋转地联接到所述臂端的切割滚筒，所述切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，所述切割滚筒具有布置在大致垂直于所述滚筒轴线的平面中的后延伸部，所述组件包括：
引导构件，所述引导构件联接到所述臂并能够操作以引导从所述矿井壁获得的材料，所述引导构件大致垂直于所述滚筒轴线延伸并布置成不横跨所述平面。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述引导构件具有引导表面，所述引导表面在不平行于所述平面且不平行于所述滚筒轴线的方向上延伸，所述引导构件沿所述引导表面引导材料离开所述切割滚筒。
3.根据权利要求2所述的组件，还包括毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线在收起位置和展开位置之间枢转，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转，所述引导构件能够操作以在所述毂部的所述展开位置中引导材料。
4.根据权利要求1所述的组件，其中所述引导构件具有大致平行于所述平面延伸的引导表面，所述引导构件使在不平行于所述平面的方向上行进的材料转向。
5.根据权利要求4所述的组件，其中所述引导构件至少部分地由柔性材料形成。
6.根据权利要求4所述的组件，还包括毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线枢转，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转。
7.一种用于长壁采煤机的引导组件，所述采煤机包括具有臂端的臂和可旋转地联接到所述臂端的切割滚筒，所述切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，所述切割滚筒具有布置在大致垂直于所述滚筒轴线的平面中的后延伸部，所述组件包括：
引导构件，所述引导构件联接到所述臂并能够操作以引导从所述矿井壁获得的材料，所述引导构件具有引导表面，所述引导表面在不平行于所述平面且不平行于所述滚筒轴线的方向上延伸，所述引导构件沿所述引导表面引导材料离开所述切割滚筒。
8.根据权利要求7所述的组件，其中所述引导构件固定到所述臂。
9.根据权利要求7所述的组件，还包括毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线在收起位置和展开位置之间枢转，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转，所述引导构件能够操作以在所述毂部的所述展开位置中引导材料。
10.根据权利要求9所述的组件，其中在所述毂部的所述收起位置中，所述引导表面的至少一部分能够与所述臂的表面接合。
11.根据权利要求7所述的组件，其中所述引导表面具有相对于所述滚筒轴线成第一角度的第一部分和相对于所述滚筒轴线成第二角度的第二部分，所述第一角度和所述第二角度不同。
12.根据权利要求11所述的组件，其中所述第一角度大于所述第二角度。
13.根据权利要求12所述的组件，其中所述第一部分靠近所述切割滚筒，并且所述第二部分与所述切割滚筒间隔开。
14.一种用于长壁采煤机的引导组件，所述采煤机包括具有臂端的臂和可旋转地联接到所述臂端的切割滚筒，所述切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，所述切割滚筒具有布置在大致垂直于所述滚筒轴线的平面中的后延伸部，所述组件包括：
毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线枢转；以及
引导构件，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转，所述引导构件垂直于所述滚筒轴线延伸并布置成不横跨所述平面，所述引导构件包括至少部分地由柔性材料形成的挡板，所述挡板使从所述矿井壁获得且在不平行于所述平面的方向上行进的材料转向。
15.根据权利要求14所述的组件，其中所述引导构件包括支撑所述挡板的框架。
16.根据权利要求14所述的组件，其中所述挡板径向地延伸超出所述切割滚筒。
17.根据权利要求14所述的组件，其中所述臂沿臂轴线延伸，并具有横向于所述轴线且平行于所述平面的臂宽度，并且其中所述挡板具有大于所述臂宽度的高度。
18.根据权利要求17所述的组件，其中所述挡板的高度是所述臂宽度的至少一倍半。
19.根据权利要求14所述的组件，还包括驱动机构，所述驱动机构能够操作以使所述毂部枢转。
20.一种用于接合矿井壁的长壁采煤机，所述采煤机包括：
主体；
臂，所述臂包括第一末端和第二末端，所述第一末端联接到所述主体；
切割滚筒，所述切割滚筒可旋转地联接到所述臂端，所述切割滚筒围绕滚筒轴线旋转并接合矿井壁，所述切割滚筒具有布置在大致垂直于所述滚筒轴线的平面中的后延伸部；以及
引导构件，所述引导构件联接到所述臂并能够操作以引导从所述矿井壁获得的材料，所述引导构件大致垂直于所述滚筒轴线延伸并布置成不横跨所述平面。
21.根据权利要求20所述的采煤机，其中所述引导表面离开所述矿井壁向下倾斜，所述引导构件朝向输送机引导材料，所述输送机能够操作以运输所述材料离开所述矿井壁。
22.根据权利要求21所述的采煤机，还包括毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线在收起位置和展开位置之间枢转，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转，所述引导构件能够操作以在所述毂部的所述展开位置中引导材料。
23.根据权利要求22所述的采煤机，其中在所述收起位置中，所述引导表面的至少一部分接合所述臂的表面。
24.根据权利要求20所述的采煤机，其中所述引导构件具有大致平行于所述平面延伸的引导表面，所述引导构件使在不平行于所述平面的方向上行进的材料转向。
25.根据权利要求24所述的采煤机，其中所述引导构件至少部分地由柔性材料形成。
26.根据权利要求24所述的采煤机，还包括毂部，所述毂部联接到所述臂并能够围绕毂轴线枢转，所述引导构件连接到所述毂部并能够与所述毂部一起枢转。
27.根据权利要求26所述的采煤机，其中所述毂部还包括环形齿轮，所述环形齿轮与联接到所述臂端的马达接合，并且其中通过操作所述马达以使所述环形齿轮枢转而使所述毂部旋转。
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