CN104389597A - 截割机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种截割机构。该截割机构包括：截割头；截割臂，其头端与所述截割头相连；减速机，其输出端与所述截割臂的尾端相连；电机，其输出端与所述减速机的输入端相连；伸缩件，其包括固定部、伸缩部和驱动所述伸缩部伸缩的驱动部，所述电机安装于所述伸缩部。本发明提供的截割机构具有结构简单，便于维修和更换部件的优点。

Description

截割机构

技术领域

本发明涉及掘进机领域，特别涉及一种截割机构。 

背景技术

掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器，主要由截割机构、装载转运机构、行走机构等组成。工作过程中，随着行走机构向前推进，截割机构中的截割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。掘进机具有安全、高效和成巷质量好等优点。 

掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接影响到煤矿生产的能力和安全。近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，对掘进机性能的改进越来越受到人们的重视。其中，截割机构是掘进机的重要机构之一，其对掘进效率具有重要影响。现有的掘进机的截割机构主要为纵轴式和横轴式。其中，纵轴式的截割机构又可分为可伸缩式和不可伸缩式。可伸缩式截割机构的掘进机在截割过程中既不必频繁移动行走装置，又可以扩大截割面积，因此应用较为广泛。 

现有的可伸缩式的截割机构中，其由头部至尾部依次包括：截割头、伸缩机构、减速机和电机。截割头与伸缩机构的内筒和伸缩保护筒相连，伸缩保护筒伸缩带动内筒运动，内筒内设置轴承等传动部件，该传动部件用于传递减速机输出的扭矩。内筒及其内部的传动部件与截割头相连，一方面内筒伸缩带动截割头伸缩，另一方面传动部件带动截割头转动截割。伸缩保护筒用于将伸缩机构与外界环境相隔离，防止外界灰尘等进入到内筒内影响传动部件的正常工作。即现有的截割机构中，内筒不仅作为截割头伸缩的推动件，其还作为截割头的传扭部件。这也使得伸缩机构的结构较为复杂，不便于维修；并且使用一 段时间后，内筒和外筒的部件发生摩擦损坏后，也不易更换。 

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种结构简单，便于维修和更换部件的截割机构。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： 

本发明提供了一种截割机构，包括：截割头；截割臂，其头端与所述截割头相连；减速机，其输出端与所述截割臂的尾端相连；电机，其输出端与所述减速机的输入端相连；伸缩件，其包括固定部、伸缩部和驱动所述伸缩部伸缩的驱动部，所述电机安装于所述伸缩部。 

进一步地，所述固定部为外筒，所述伸缩部为内筒，所述驱动部为伸缩油缸；所述内筒套设于所述外筒内，所述伸缩油缸的油缸座安装于所述外筒，缸杆安装于所述内筒。 

进一步地，所述内筒的内壁设有安装台阶，所述电机可拆卸连接于所述安装台阶。 

进一步地，所述减速机与所述内筒的头端通过法兰连接。 

进一步地，所述伸缩件还包括挡尘部，所述挡尘部安装于所述外筒的头端，所述挡尘部的底面形状与所述内筒相适配。 

进一步地，所述伸缩件还包括用于调节所述内筒位置的调位部。 

进一步地，所述内筒的外壁至少包括：沿竖直方向相对的内筒顶面和内筒底面，以及沿水平方向相对的内筒左侧面和内筒右侧面；所述调位部包括支撑座组件和调位油缸组件；所述支撑座组件安装于所述外筒，其至少包括第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座的支撑面与所述内筒顶面和内筒底面中的一个面，所述第二支撑座的支撑面与所述内筒左侧面和内筒右侧面中的一个面相接触；所述支撑油缸组件安装于所述外筒，其包括第一支撑油缸和第二支撑油缸，所述第一支撑油缸的缸杆末端与所述内筒顶面和内筒底面中的另一个面，所述第二支撑油缸的缸杆末端与所述内筒左侧面和内筒右侧面中的另一个面相接触。 

进一步地，所述第一支撑油缸和第二支撑油缸的缸杆的末端，和/或所述第一支承座和第二支承座的支撑面可拆卸的安装有滑板；所述内筒的外壁可拆卸的安装有滑轨；所述滑板与所述滑轨相接触。 

进一步地，所述第一支撑油缸和第二支撑油缸的缸杆的末端开设有第一安装槽，所述滑板安装于所述第一安装槽；所述内筒的外壁开设有第二安装槽，所述滑轨安装于所述第二安装槽。 

进一步地，所述滑板为自润滑板；和/或所述滑板的硬度小于所述滑轨的硬度。 

相对于现有技术，本发明提供的截割机构中，将截割臂直接与截割头相连，同时将伸缩件后置。由此，采用截割臂作为截割头的传扭部件，无需在伸缩件内设置轴承等传动受力件。由此，一方面便于伸缩件的维修，尤其是当伸缩部件摩擦损坏后便于更换。另一方面可以省去伸缩保护筒，简化了整机结构。此外，伸缩件结构的简化，也便于将电机安装于伸缩部，电机便可同减速机、截割臂和截割头一共进行伸缩动作，无需额外增设的支撑电机的部件(如支撑架等)，进一步简化整机结构。 

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1为本发明实施例提供的截割机构的结构示意图； 

图2为本发明实施例提供的截割机构的带有局部剖面图的结构示意图； 

图3为本发明图1沿A-A面的剖视图； 

图4为图3中B处的局部放大图。 

附图标记说明： 

1 截割头     2 截割臂 

3   减速机            4   电机 

51  外筒              511 回转平台连接孔 

512 升降油缸连接孔    52  内筒 

521 滑轨              522 安装台阶 

53  伸缩油缸          54  挡尘部 

551 第一支撑座        552 第二支撑座 

561 第一支撑油缸      562 第二支撑油缸 

563 滑板              6   法兰 

7   花键套 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。本申请所述的头端均是指靠近截割头的一端，尾端则是与其相对的一端。 

请参见图1至图2，该图示出了本发明实施例提供的截割机构的结构。本实施例提供的截割机构包括： 

截割头1； 

截割臂2，其头端与截割头1相连； 

减速机3，其输出端与截割臂2的尾端相连； 

电机4(请参见图2)，其输出端与减速机3的输入端相连； 

伸缩件，其包括固定部、伸缩部和驱动所述伸缩部伸缩的驱动部，电机4安装于该伸缩部。 

该截割机构中，截割头1用于在转动过程中对岩层进行破碎，本实施例中截割头结构可以与现有技术相同。截割臂2直接与截割头1相连，用于承受截割头1作业过程中的受力，起到良好的支撑作用，进而降低伸缩件结构的复杂性。减速机3和电机4作为截割头1转动的动力源，电机4的输出端连接减速机3的输入端，减速机3的输出端连接截割臂2，由此动能从电机4输出后依 次经过减速机3、截割臂2传递到截割头1。 

伸缩件则用于驱动截割头1进行伸缩动作。具体而言，该伸缩件中的驱动部驱动伸缩部运动。电机4安装于伸缩部，由此伸缩部运动后带动电机4、减速机3、截割臂2和截割头1一起运动，实现截割头1的伸缩动作。 

相对于现有技术，本实施例提供的截割机构中，将截割臂2直接与截割头1相连，同时将伸缩件后置。由此，截割头1转动所需扭矩由截割臂2来传递，继而无需在伸缩件内设置轴承、传扭轴等传动受力件，简化了伸缩件的结构，便于维修，尤其是当伸缩部件摩擦损坏后便于更换。并且，伸缩件内无需设置传动受力件，伸缩件所需的密封性相对较低，因此无需设置伸缩保护筒，简化了整机结构；此外，伸缩件的结构简化后，也便于将电机安装于伸缩部，电机便可同减速机、截割臂和截割头一共进行伸缩动作，无需额外增设支撑电机的部件(如支撑架等)，进一步简化整机结构。 

上述伸缩件结构具体可以如下：固定部为外筒51，伸缩部为内筒52，驱动部为伸缩油缸53；内筒52套设于外筒51内，伸缩油缸53的油缸座安装于外筒51，缸杆安装于内筒52。由此，当需要伸缩时，伸缩油缸53的油缸杆伸出或收回，驱动内筒52连同电机4、减速机3、截割臂2和截割头1运动。 

为了减小整个截割机构的体积，同时避免伸缩过程中电机与其它部件或物体发生碰撞而损坏，电机4优选安装于内筒52内，内筒52便起到了电机保护罩的作用。进一步地，为了便于电机4的安装，内筒52的内壁可以设有安装台阶522(请参见图2)，电机4可拆卸连接于该安装台阶522。具体而言，电机4通过若干螺栓螺接于该安装台阶522。减速机3可以与内筒52的头端通过法兰6连接。此外，电机4的输出端可以与减速机3的输入端通过花键套7相连(请参见图2)。 

掘进机的工作环境比较恶劣，灰尘等外界杂质较多，这些灰尘进入到外筒51和内筒52之间后会加速内外筒滑动件的磨损，对其它部件的正常工作也有影响。为了克服上述问题，本实施例提供的伸缩件还优选包括挡尘部54(请参见图2)，挡尘部54安装于外筒51的头端，该挡尘部54底面形状可以与内筒 52相适配。本领域技术人员可以理解，该挡尘部54的布置方向可以与外筒51相垂直，其挡设于外筒51的内壁和内筒52外壁之间的部分。该挡尘部54用于阻挡外界的灰尘进入到外筒51内。同时，挡尘部54的底面与内筒52的外表面相适配，其还起到刮板的作用，即当内筒52收回时，挡尘部54便可将落于内筒52表面的灰尘刮掉，以防止其进入到外筒51内。该挡尘部54具体可以包括橡胶板和压盖，橡胶板的底面形状与内筒52的外表面相适配，压盖用于固定橡胶板的位置。此外，外筒51的尾端还可以设置有用于与回转平台相连接的回转平台连接孔511；外筒51上还可以设置有用于与升降油缸相连的升降油缸连接孔512。 

本发明人进一步研究还发现，现有的伸缩式截割机构的伸缩量较低，难以在岩石巷道等硬质巷道施工的原因在于：现有的伸缩机构中内筒和外筒的间隙较大，这是为了保证内筒能够自由伸缩。但是此种方式造成内筒的定位不准，即内筒的稳定性不好，也严重制约了伸缩机构的伸缩量，使其难以应用在岩石巷道等硬质巷道中。为了解决这一技术问题，本实施例提供的截割机构还在伸缩件中增设用于调节内筒52在外筒51内位置的调位部。该调位部用于调节内筒52的位置，提高伸缩件的伸缩量。调位部可以为支撑座、支撑油缸，或者支撑座和支撑油缸的组合。上述支撑座和/或支撑油缸可以安装于外筒51，其相应的支撑面和/或缸杆则与内筒52的外表面相接触，通过调整支撑面的高度(调节垫片厚度实现)和/或支撑缸杆的伸缩量来调整内筒52在外筒51内的位置，由此提高内筒稳定性。 

具体而言，如图3所示，内筒52的外壁至少可以包括：沿竖直方向相对的内筒顶面和内筒底面，以及沿水平方向相对的内筒左侧面和内筒右侧面； 

调位部包括支撑座组件和调位油缸组件； 

支撑座组件安装于外筒51，其包括第一支撑座551和第二支撑座552，第一支撑座551的支撑面与内筒顶面和内筒底面中的一个面，第二支撑面552的支撑面与内筒左侧面和内筒右侧面中的一个面相接触；请参见图3，本实施例中第一支撑座551的支撑面与内筒底面相接触，第二支撑座552的支撑面与内 筒左侧面相接触； 

支撑油缸组件也安装于外筒51，其包括第一支撑油缸561和第二支撑油缸562，第一支撑油缸561的缸杆末端与内筒顶面和内筒底面中的另一个面，第二支撑油缸562的缸杆末端与内筒左侧面和内筒右侧面中的另一个面相接触；请参见图3，本实施例中第一支撑油缸561的支撑面与内筒顶面相接触，第二支撑油缸562的支撑面与内筒右侧面相接触。 

此方案中的支撑座主要起支撑的作用，支撑油缸既起支撑作用，又起调位作用。同时，由于支撑油缸对内筒52沿水平方向和竖直方向两个维度都有支撑调位作用，因此可以对内筒52的位置进行准确定位。提高伸缩过程中以及伸出后(即截割过程中)内筒52动作的稳定性，有助于提高伸缩量，使该截割机构对硬质岩层也具有优异的截割效果。 

内筒52在伸缩过程中会与外筒51不断的发生摩擦，因此使用一段时间后摩擦部位易发生损坏而需要更换元件。请参见图4，为了便于更换，上述支撑油缸(第一支撑油缸561和第二支撑油缸562)的缸杆的末端可拆卸的安装有滑板563，支撑座(上述第一支撑座561和第二支撑座562)的支撑面也可以安装上述滑板563；内筒52的外壁可拆卸的安装有滑轨521；该滑板563与滑轨521相接触。由此，当内筒52伸缩时，内筒52和外筒51之间的摩擦主要由滑板563和滑轨521承受，即易发生摩擦损坏的部位为滑板563和滑轨521。因此，一旦发生磨损，只需更换上个两个部件中损坏的部件即可，无需更换整个内筒52或外筒51，方便维修的同时降低了成本。进一步地，为了降低上述滑板563和滑轨521的受力，支撑油缸(上述第一支撑油缸561和第二支撑油缸562)的缸杆的末端优选开设有第一安装槽，滑板563安装于该第一安装槽；内筒52的外壁优选开设有第二安装槽，滑轨521安装于该第二安装槽。 

更优选地，为了降低滑板563和滑轨521之间的摩擦损伤，滑板563可以为自润滑板，以降低滑板563和滑轨521之间的摩擦力。此外，由于滑板563比滑轨521更容易拆卸，因此，优选滑板563的硬度小于滑轨521的硬度，由此，在同样的摩擦力作用下，滑轨521比滑板563更不容易磨损，在滑板563 损坏后，只需将伸缩油缸53从外筒51上拆下后，更换更容易拆卸的滑板563即可。上述滑板563和滑轨521均可以为板状结构。 

需要说明的是，上述第一支撑座551和第二支撑座552的个数可以为一个、两个或多个，本领技术人员可以结合内筒52重量，相应的面大小等因素进行选择。类似的，第一支撑油缸561和第二支撑油缸562的个数也可以为一个、两个或多个。本实施例中每组支撑座组件中的第一支撑座551和第二支撑座552的个数均为两个，每组支撑油缸组件中的第一支撑油缸561和第二支撑油缸562的个数也均为两个。另外，支撑座组件的个数可以结合具体工况进行选择。本实施中支撑座组件和支撑油缸组件的个数均为两个，分别设置于外筒靠近头端和尾端的位置。此外，本领技术人员可以理解的是，上述实施例均是以截面为长方形的内筒进行说明，当然内筒的截面还可以采用其它形状。 

由上述内容可知，本发明实施例提供的截割机构具有以下优点： 

1、截割臂作为截割头的传扭部件，由此简化伸缩件结构。伸缩件内无需设置传动受力部件，由此，一方面便于伸缩件的维修，尤其是当伸缩部件摩擦损坏后便于更换。另一方面可以省去伸缩保护筒，简化了整机结构，也为增设用于对内筒进行定位的调位部提供了可实施前提；此外，伸缩件结构的简化，也便于将电机安装于伸缩部，电机便可同减速机、截割臂和截割头一共进行伸缩动作，无需额外增设的支撑电机的部件(如支撑架等)，进一步简化整机结构。 

2、设置调位部对内筒的位置进行调整和固定，由此对内筒的位置进行准确定位，提高伸缩过程中以及伸出后(截割过程中)内筒的稳定性，有助于提高伸缩量，使该截割机构对硬质岩层也具有优异的截割效果。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种截割机构，其特征在于，包括：

截割头(1)；

截割臂(2)，其头端与所述截割头(1)相连；

减速机(3)，其输出端与所述截割臂(2)的尾端相连；

电机(4)，其输出端与所述减速机(3)的输入端相连；

伸缩件，其包括固定部、伸缩部和驱动所述伸缩部伸缩的驱动部，所述电机(4)安装于所述伸缩部。

2.根据权利要求1所述的截割机构，其特征在于，所述固定部为外筒(51)，所述伸缩部为内筒(52)，所述驱动部为伸缩油缸(53)；所述内筒(52)套设于所述外筒(51)内，所述伸缩油缸(53)的油缸座安装于所述外筒(51)，缸杆安装于所述内筒(52)。

3.根据权利要求2所述的截割机构，其特征在于，所述内筒(52)的内壁设有安装台阶(522)，所述电机(4)可拆卸连接于所述安装台阶(522)。

4.根据权利要求3所述的截割机构，其特征在于，所述减速机(3)与所述内筒(52)的头端通过法兰(6)连接。

5.根据权利要求2所述的截割机构，其特征在于，所述伸缩件还包括挡尘部(54)，所述挡尘部(54)安装于所述外筒(51)的头端，所述挡尘部(54)的底面形状与所述内筒(52)相适配。

6.根据权利要求2至5任意一项所述的截割机构，其特征在于，所述伸缩件还包括用于调节所述内筒(52)位置的调位部。

7.根据权利要求6所述的截割机构，其特征在于，所述内筒(52)的外壁至少包括：沿竖直方向相对的内筒顶面和内筒底面，以及沿水平方向相对的内筒左侧面和内筒右侧面；

所述调位部包括支撑座组件和调位油缸组件；

所述支撑座组件安装于所述外筒(51)，其至少包括第一支撑座(551)和第二支撑座(552)，所述第一支撑座(551)的支撑面与所述内筒顶面和内筒底面中的一个面，所述第二支撑座(552)的支撑面与所述内筒左侧面和内筒右侧面中的一个面相接触；

所述支撑油缸组件安装于所述外筒(51)，其包括第一支撑油缸(561)和第二支撑油缸(562)，所述第一支撑油缸(561)的缸杆末端与所述内筒顶面和内筒底面中的另一个面，所述第二支撑油缸(562)的缸杆末端与所述内筒左侧面和内筒右侧面中的另一个面相接触。

8.根据权利要求7所述的截割机构，其特征在于，所述第一支撑油缸(561)和第二支撑油缸(562)的缸杆的末端，和/或所述第一支承座(551)和第二支承座(552)的支撑面可拆卸的安装有滑板(563)；所述内筒(52)的外壁可拆卸的安装有滑轨(521)；所述滑板(563)与所述滑轨(521)相接触。

9.根据权利要求8所述的截割机构，其特征在于，所述第一支撑油缸(561)和第二支撑油缸(562)的缸杆的末端开设有第一安装槽，所述滑板(563)安装于所述第一安装槽；所述内筒(52)的外壁开设有第二安装槽，所述滑轨(521)安装于所述第二安装槽。

10.根据权利要求7所述的截割机构，其特征在于，所述滑板(563)为自润滑板；和/或所述滑板(563)的硬度小于所述滑轨(521)的硬度。