CN107109932B - 切割设备和操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备(100)，包括：主框架(102)，其具有大致面向上的区域(300)、大致面向下的区域(301)和大致面向侧面的区域(302)；至少一个臂体(121)，其通过在横向延伸的方向上对齐，包括在垂直于相对于面向上的区域(300)和面向下的区域(301)的大致直立的方向延伸的方向上对齐的臂体枢转轴线(401)可枢转地安装，以使臂体(121)能够在相对于面向上的区域(300)和面向下的区域(301)的向上和向下方向上相对于主框架(102)枢转；至少一个臂体致动器(122、130)，其用于致动所述臂体(121)相对于所述主框架(102)的枢转移动；可旋转的切割头部(128)，其被安装在所述臂体(121)处并且能够绕被定向成大致横向于所述臂体枢转轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转；履带对(103)或轮组，其允许所述切割设备(100)在地面上向前和向后移动；以及一组地面接合构件(106、115)，其被安装在所述主框架(102)处，其中，所述地面接合构件(106、115)能够延伸，以提供所述切割设备(100)的切割模式，在切割模式中，所述切割设备(100)座靠在所述地面接合构件(106、115)上，并且能够收缩，以提供所述切割设备(100)的非切割模式，在非切割模式中，所述切割设备(100)座靠在所述履带对(103)或轮组上，其中，所述履带对(103)或轮组限定相对于所述主框架倾斜的平面，使得在从所述切割模式改变成所述非切割模式后，所述切割头部(128)离开地面升高。

Description

切割设备和操作方法
技术领域
本发明涉及适合用于产生隧道或地下道路的岩石切割设备，并且特别地、但是不排它地涉及底切设备，其中多个旋转头部能够在向前切割期间侧向向外回转(slewing)并且沿向上和向下方向升高。本发明还涉及一种操作这种切割设备的方法。
背景技术
已经开发了用于切割堆积物、隧道、地下道路等的多种不同类型的掘进机器，其中可旋转的头部被安装在臂体上，所述臂体则被可移动地安装在主框架处，以便产生期望的隧道横截面轮廓。WO2012/156841、WO 2012/156842、WO 2010/050872、WO 2012/156884、WO2011/093777、DE 20 2111 050 143 U1都描述了用于铣削切割岩石和矿石的设备，其中迫使旋转的切割头部在被可移动臂体支撑时接触岩石面。特别地，WO 2012/156884描述了机器的切割端，其中可旋转的头部能够竖直地升高和降低，并且在侧向一旁方向上小角度偏转，以尝试提高切割动作。
WO 2014/090589描述了用于挖掘道路隧道等的机器，其中多个切割头部能够移动，从而通过枢转的弧形切割路径挖掘到岩石面中。US2003/0230925描述了一种岩石掘进机，其具有切割器头部，该切割器头部安装有适合以底切模式操作的多个环形盘式切割器。
已经观察到，从切割设备的静态布置过渡到允许整个切割设备移动的切割设备的过渡通常可能涉及耗时的构造改变，其被累计至切割设备本身未被使用(即，而是准备进行实际切割)的时间量。
此外，已经观察到传统的切割机器未对切割具有通常超过120MPa强度的坚硬岩石并同时安全并且可靠地产生具有期望的横截面构造的隧道或地下洞穴进行最优化。因此，需要的是解决这些问题的切割机器。
发明内容
本发明的目标在于提供一种切割设备或机器以及一种操作这样的切割设备或机器的方法，其允许提高生产性切割操作与期间不提供切割的准备程序的比率。
本发明的进一步目标在于提供一种适合用以形成隧道和地下道路的切割机器，其被特别地构造用来以受控和可靠的方式切割超过120MPa的坚硬岩石。进一步特定目标在于提供一种能够产生在最大和最小切割范围内具有可变的横截面面积的隧道的切割机器。进一步特定目标在于提供一种能够根据两阶段切割动作以“底切”模式操作的切割(掘进)机器。
本发明允许提高比率的目标通过提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备来实现，该切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；至少一个臂体，所述臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在垂直于相对于面向上的区域和面向下的区域的大致直立的方向延伸的方向上对齐)的臂体枢转轴线而可枢转地安装，使得臂体能够在相对于面向上的区域和面向下的区域的向上和向下方向上相对于主框架枢转；至少一个臂体致动器，所述臂体致动器用于致动臂体相对于主框架的枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在臂体处并且能够绕被定向成大致横向于臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转；履带对或轮组，所述履带对或轮组允许切割设备在地面上向前和向后移动；以及一组地面接合构件，所述地面接合构件被安装在主框架处，其中，所述地面接合构件能够延伸，以提供切割设备的切割模式，在切割模式中，切割设备座靠在地面接合构件上，并且能够收缩，以提供切割设备的非切割模式，在非切割模式中，切割设备座靠在履带对或轮组上，其中，履带对或轮组限定相对于所述主框架倾斜的平面，使得从所述切割模式改变成所述非切割模式时，切割头部离开地面升高。
在上下文中，本发明进一步提供一种操作用于产生隧道或地下道路等的切割设备的方法，其中，所述切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；至少一个臂体，所述臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在垂直于相对于面向上的区域和面向下的区域的大致直立的方向延伸的方向上对齐)的臂体枢转轴线而可枢转地安装，使得臂体能够在相对于面向上的区域和面向下的区域的向上方向和向下方向上相对于主框架枢转；至少一个臂体致动器，所述臂体致动器用于致动臂体相对于主框架的枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在臂体处；履带对或轮组，所述履带对或轮组允许所述切割设备在地面上向前和向后移动；以及一组地面接合构件，所述地面接合构件被安装在主框架处，其中，所述方法包括：切割步骤；非切割步骤，所述非切割步骤包括使切割设备在地面上向前和向后移动；第一过渡步骤，从非切割步骤至切割步骤的所述第一过渡步骤包括使地面接合构件延伸，使得切割设备座靠在地面接合构件上；和第二过渡步骤，从切割步骤至非切割步骤的所述第二过渡步骤包括使地面接合构件收缩，使得切割设备座靠在履带对或轮组上，其中，所述履带对或轮组限定相对于主框架倾斜的平面，使得第二过渡步骤包括使切割设备向后倾斜，使得可旋转的切割头部离开地面升高。
本发明的上述方面解决了主框架和切割设备总体上相对于地面的向前和/或向后移动，即切割设备的重新定位，而不是仅以不同的关联方式布置切割设备的元件的重新构造。
切割设备处于非切割模式并不必然暗示切割操作是不可能的，这是因为非切割模式的重点在于，设备处于一种切割设备能够作为整体进行移动的模式。优选地，在所述切割模式中进行切割，因为在这种情况下，提供稳定性，并且同时防止切割过程中的反作用力对所述履带对或轮组(或它们所安装到的托架)产生影响。
通过接合构件来实现固定和稳定切割机器的功能，因此提供这些接合构件以使切割机器上下移动。另一方面，通过履带或轮组提供令机器前后移动的功能。通过这种方式，可以使用简单且节省成本的结构。特别地，优选地，所述履带对或轮组在向上或向下移动方面基本上固定(在悬置等情况下对于相当微小的移动而言是安全的)并且以固定方式限定倾斜的平面。
履带对或轮组的下表面限定一个平面(当所述切割设备正座靠在履带对或轮组上时，该平面与地面重合)，其中，该平面相对于主框架(或整体切割设备)倾斜。当独立于切割设备是否座靠在地面上(座靠在地面接合构件或履带对或轮组上)来考虑这一点时，上述平面被定向成在切割头部的默认位置，其中所述臂体大致指向下或大致向下，在所述平面与切割头部之间存在预定距离。假设地面平坦，则该距离与当切割机器座靠在所述履带对或轮组上时的所述切割头部与地面的间隙对应。
优选地，由履带对或轮组限定的所述平面相对于主框架的倾斜度在从1°至10°的范围内，优选地在2°至6°的范围内，最优选为约2°。据发现，通过这样的倾斜度，能够实现适当的间隙，同时避免了切割设备的过度倾斜。换言之，优选地，由履带对或轮组限定的平面相对于主框架的倾斜度被设置成使得切割头部的升高量在从3cm至30cm的范围内，优选地在6cm至20cm的范围内，最优选为约6cm。
此外，优选地，所述操作的方法包括调整步骤，所述调整步骤通过地面接合构件和/或履带对或轮组来调整切割设备的方向和/或位置。特别地，切割设备相对于地面的姿态在某种程度上与切割设备面对(以及切割)的方向对应，该姿态能够单独通过控制地面接合元件延伸或收缩的程度来调整。
本发明允许提高比率的目标还通过提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备来实现，该切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处并且被构造成在切割设备的向前切割方向上相对于主框架滑动；至少一个臂体，所述臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在垂直于相对于面向上的区域和面向下的区域的大致直立的方向延伸的方向上对齐)的臂体枢转轴线而可枢转地安装到滑轨，使得臂体能够在相对于面向上的区域和面向下的区域的向上方向和向下方向上相对于主框架枢转；至少一个臂体致动器，所述臂体致动器用于致动臂体相对于主框架的枢转移动；以及可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在臂体处，其中，所述切割设备进一步包括接合构件，所述接合构件被安装在主框架处，接合构件包括地面接合构件以及坑顶接合构件和侧壁接合构件中的至少一个接合构件，至少地面接合构件能够延伸和收缩，以使所述设备分别在向上方向和向下方向上升高和降低，其中，至少一个坑顶接合构件或侧壁接合构件被安装到机动滑轨并且被构造用于延伸，从而在切割设备的切割模式中与其它接合构件协作而将切割设备楔入坑顶或侧壁与地面之间。
在上下文中，本发明进一步提供了一种操作用于产生隧道或地下道路等的切割设备的方法，其中，所述切割设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处并且被构造成在切割设备的向前切割方向上相对于主框架滑动，至少一个臂体，所述臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在垂直于相对于面向上的区域和面向下的区域的大致直立的方向延伸的方向上对齐)臂体枢转轴线而被可枢转地安装到滑轨，使得臂体能够在相对于面向上的区域和面向下的区域的向上方向和向下方向上相对于主框架枢转；至少一个臂体致动器，所述臂体致动器用于致动臂体相对于主框架的枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在臂体处；以及接合构件，所述接合构件被安装在主框架处，所述接合构件包括地面接合构件以及坑顶接合构件和侧壁接合构件中的至少一个接合构件，至少地面接合构件能够延伸和收缩，以使所述设备分别在向上方向和向下方向上升高和降低，其中，至少一个坑顶接合构件或侧壁接合构件被安装到机动滑轨，其中，所述方法包括：锚固步骤，在所述锚固步骤中，至少使地面接合构件延伸，以将切割设备楔入坑顶或侧壁与地面之间；以及操作步骤，所述操作步骤包括使安装到机动滑轨的至少一个坑顶接合构件或侧壁接合构件延伸，从而与其它接合构件协作而将切割设备楔入坑顶或侧壁与地面之间。
以下观点是基于本发明的这一方面。当通过使臂体在优选向上的方向上枢转而执行切割时，这样的切割过程并不包括使滑轨移动，滑轨在这种过程中基本静止并且由此参与使切割机器克服切割的作用力而被固定或稳定。这允许将坑顶接合元件或侧壁接合元件安装到滑轨，这进而允许滑轨移动的行程增大，而不增加切割设备的总体尺寸或长度。随着滑轨能够移动的范围的扩大，整体切割设备为获得一定切割距离而总共需要移动的次数减少。
为了结合以上所讨论的方面，本发明进一步提供了根据第一方面的切割设备，该切割设备进一步包括：机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处并且被构造成在切割设备的向前切割方向上相对于主框架滑动，其中，至少一个臂体被安装到滑轨；以及一组坑顶接合构件或侧壁接合构件，其被安装在主框架处，其中，至少一个坑顶接合构件或侧壁接合构件被安装到机动滑轨并且被构造用于延伸，从而在切割设备的切割模式中与其它接合构件协作而将切割设备楔入坑顶或侧壁与地面之间。
优选地，地面接合构件被构造用以在切割模式中布置切割设备，使得面向上的区域呈水平和/或与地面平行。特别地，地面接合构件被构造用以在切割模式中布置切割设备，使得机动滑轨的移动方向与地面平行。通过这种方式构造的地面接合构件有利地允许调整切割设备相对于地面的姿态。
优选地，所述接合构件包括两个前部地面接合构件、两个后部接合构件、两个坑顶接合构件以及安装到滑轨的坑顶接合构件，其中，两个坑顶接合构件在相对于滑轨向后的位置安装到所述主框架。两个坑顶接合构件相对于滑轨向后的位置不受特别限制，并且这些坑顶接合构件可以被大致设置在切割设备的中部(在向前/向后的方向上)以及切割设备的向后部分中。
优选地，接合构件各自能够通过相应的控制缸，特别是通过液压缸而线性地延伸和收缩。
优选地，关于以上所讨论的本发明的方法方面，操作步骤在使接合构件延伸之后进一步包括切割步骤，所述切割步骤包括使所述臂体相对于主框架枢转以及通过所述切割头部进行切割，其中，所述操作步骤在进行切割之后进一步包括使接合构件收缩并且使滑轨移动。操作步骤由因此优选地包括：使坑顶或侧壁接合构件延伸(以稳固切割设备)；切割步骤，在所述切割步骤中，使臂体(其上安装有切割头部)枢转并且切割头部对切割设备前方的岩石进行切割(特别是以底切方式)；使安装到滑轨的坑顶或侧壁接合构件收缩并且使滑轨移动(这由于使接合构件收缩而成为可能，否则会阻挡这样的移动)。优选地，操作步骤包括按照这一顺序进行多次重复延伸、切割步骤和收缩以及移动。
结合上述方面，本发明还提供了一种根据第二方面的操作方法，其中，所述切割设备进一步包括履带对或轮组，其允许切割设备在地面上向前和向后移动，其中，该方法进一步包括：非切割步骤，所述非切割步骤包括使切割设备在地面上向前或向后移动；第二过渡步骤，从锚固或操作步骤到非切割步骤的所述第二过渡步骤包括使地面接合构件收缩，使得切割设备座靠在履带对或轮组上，其中，履带对或轮组限定相对于主框架倾斜的平面，使得所述第二过渡步骤包括使切割设备向后倾斜，从而使得可旋转的切割头部离开地面升高。
关于如上所讨论的切割设备，优选地，可旋转的切割头部能够绕被定向成大致横向于臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转。本发明还考虑可旋转的切割头部的其它布置或构造，包括但不限于例如在US8,690,262B2中所公开的构造。
应指出，所述接合构件并非必需与地面、坑顶和/或侧壁直接接触，只要满足使切割设备稳定的功能即可；同样也可能是间接接触，例如，在接合元件与地面、坑顶或侧壁之间可能存在其它元件(本身并非切割设备的一部分)。
通过提供一种切割设备实现进一步目标，所述切割设备具有多个可旋转地安装的切割头部，所述切割头部可以通过安装在主框架处的多个独立枢转的吊臂而在向上和向下方向以及侧向水平方向上枢转。特别地，每个吊臂都包括支撑件，所述支撑件被可枢转地安装至主框架，并且通过相应的另外枢转安装来承载臂体，使得每个切割头部都能够绕两个枢转轴线枢转。每个头部的期望移动范围都被设置成为双枢转轴线彼此横向地(包括垂直)对齐，并且在向前端和向后端之间的设备的纵向方向上间隔开。
有利地，切割头部包括多个盘状滚刀，所述多个盘状滚刀绕每个头部的周界周向分布，以便随着绕头部的相应的旋转轴线驱动头部而在岩石面中产生凹槽或沟道。然后，头部可以竖直地升高，以便克服悬伸出来的岩石的相对低的张力强度，以通过明显低于由切割截齿等提供的更通常的压缩切割动作的力和能量提供破碎。
根据本发明的另一方面，提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备，包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过相对于面向上和面向下的区域大致直立地对齐的相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线而相对于主框架可枢转地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在相对于面向侧面的区域的一旁方向上侧向枢转；至少一个第一支撑件和第二支撑件致动器，所述第一支撑件和第二支撑件致动器用于分别致动第一支撑件和第二支撑件中的每个相对于主框架的独立移动；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与每个支撑件枢转轴线的垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线而可枢转地安装至相应的第一支撑件和第二支撑件，从而使得第一臂体和第二臂体能够彼此独立地枢转，并且相对于面向上和面向下的区域在向上和向下方向上相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于相应的第一支撑件和第二支撑件中的每个的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，每个头部都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转。
在本说明书中参考的每个头部都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线延伸的头部轴线旋转包括(或涵盖)垂直对齐。这种参考也涵盖相应的枢转轴线与切割头部的旋转轴线交叉或更优选地不交叉。可选地，切割头部的旋转轴线被定位成大致处于枢轴臂体的相应的枢转轴线的前方和/或上方。
可选地，每个切割头部都包括大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。提供底切动作的每个头部的构造都有利于以较小的力破碎岩石，并且继而提供消耗较少功率的更高效切割操作。
优选地，该设备包括多个滚刀，所述多个滚刀能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部处。优选地，滚刀通常为大致环状的滚刀，每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。更优选地，滚刀被安装在每个切割头部的周界区域处，使得滚刀周向地围绕每个切割头部。这种构造有利于提供设备的底切动作，其中滚刀首先在岩石面中产生大致水平延伸的沟道或凹槽。然后，滚刀可以通过克服紧挨着沟道或凹槽上方的张力向上移动，从而破碎岩石。提供了需要较少的力并且消耗较少功率的更高效切割操作。优选地，滚刀被安装在大致圆柱形主体处，并且包括绕切割头部的周界分布的大致环状的切割刃。因此，每个大致圆形的切割刃都绕切割头部的周围并排定位，其中每个切割刃都表示每个枢转臂体的最末端部分。优选地，滚刀的旋转轴线相对于相应的切割头部的旋转轴线的对齐是相同的，使得相应的切割刃都绕切割头部在相同位置中定向。
优选地，第一臂体和第二臂体致动器中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体相对于每个支撑件枢转所在的接头处。本主题发明可以包括传统的行星齿轮布置，诸如具有高齿轮比的Wolfram型行星齿轮。行星齿轮组件在内部与每个臂体安装，使得切割设备被设计得尽可能地紧凑。优选地，该设备进一步包括至少一个第一驱动马达，所述第一驱动马达用于驱动第一臂体和/或第二臂体相对于相应的第一支撑件和第二支撑件以及主框架的枢转移动。优选地，该设备包括两个驱动马达，以通过相应的行星齿轮绕它们的枢转轴线驱动第一臂体和第二臂体中的每个。优选地，相应的驱动马达被安装在每个臂体内，并且通过行星齿轮组件和/或中间驱动变速器联接至每个臂体。
优选地，该设备进一步包括至少一个第二驱动马达，所述第二驱动马达用于驱动第一臂体和/或第二臂体处的切割头部的旋转。优选地，每个头部都包括被安装在每个臂体的侧面处的两个驱动马达。这种布置有利于通过每个切割头部使每个驱动马达枢转，并且通过极少的中间传动提供直接驱动。
可选地，第一支撑件和第二支撑件致动器包括液压线性致动器。优选地，每个支撑件致动器都包括线性液压缸，所述线性液压缸被定位在滑轨的侧向侧处，并且被联接，从而在滑轨和从每个支撑件侧向向外延伸的致动凸缘之间延伸。这种布置有利于最小化设备的整体宽度，同时提供用于每个支撑件并且因此用于每个臂体的向一旁侧向回转的高效机构。
可选地，滑轨可以被定位成在支撑件和每个相应的臂体之间纵向操作。即，每个臂体都可以被构造成通过一个或多个致动器相对于每个支撑件在轴向向前方向上滑动。可选地，每个臂体都通过相应的滑动致动器连接至每个支撑件，使得每个臂体都被构造成相对于彼此独立地滑动。可选地，每个臂体都可以被构造成通过协作的平行滑动机构相对于每个支撑件在向前和向后方向上滑动。
优选地，该设备进一步包括机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，所述机动滑轨被构造成相对于主框架在设备的向前切割方向上滑动。该设备可以进一步包括多个“滑槽(runner)”或导轨，以最小化滑轨在主框架上的摩擦滑动移动。优选地，该设备包括至少一个机动线性致动器，以提供滑轨相对于主框架的向前和向后移动。应明白，滑轨可以被构造成通过多个不同的致动机构(包括齿条和小齿轮布置、皮带驱动布置、齿轮布置等)在机器处轴向/纵向移动。优选地，支撑件和臂体被安装在滑轨处，并且全部被构造成共同地在向前和向后方向上移动。
可选地，第一臂体和第二臂体中的每个都被构造成在向上和向下方向上枢转多达180°。可选地，每个臂体都可以被构造成在多达155°的范围内枢转。可选地，第一支撑件和第二支撑件被构造成在侧向一旁方向上枢转多达90°。可选地，支撑件被构造成在侧向一旁方向上枢转多达20°。这种构造提供对轮廓形状的控制，并且避免了任何切口或突脊，否则的话，切口或突脊将保留在成型隧道的坑顶和地面上。
优选地，该设备包括履带或车轮，所述履带或车轮被安装在主框架处，以允许设备在向前和向后方向上移动。履带或车轮使得当设备在切割操作之间被移入和移出切割面时，设备能够在隧道内向前和向后地前进，并且在切割操作期间，设备能够向前移动，这作为也采用滑动滑轨的切割-前进这一切割循环的一部分。
优选地，该设备进一步包括地面接合构件和坑顶接合构件，所述地面接合构件和坑顶接合构件被安装在主框架处，至少地面接合构件能够延伸和收缩，从而使设备分别在向上和向下方向上升高和降低。接合构件被构造用以将设备楔入隧道的坑顶和地面之间的适当位置，从而提供机器可以被相对支撑的锚固点，以允许相对岩石面推进滚刀。
优选地，该设备进一步包括：第一材料排出输送机，所述第一材料排出输送机用于将切割的材料从第一切割头部和第二切割头部向后运输；和耙爪，所述耙爪用于将切割的材料引导到输送机上，耙爪被向后定位在第一切割头部和第二切割头部中的至少一个的后方。因此，该设备被构造用以将材料从切割面向后运输，从而提供进入岩石的不受阻碍的向前切割移动。
优选地，该设备进一步包括控制单元，所述控制单元被可拆卸地连接至设备，控制单元包括可操作元件，以至少向第一支撑件和第二支撑件和臂体致动器供电，控制单元进一步包括第二输送机，所述第二输送机用于从第一输送机接收材料，并且用于将材料排出至设备和控制单元后部的位置。优选地，控制单元被可拆卸地联接至设备，以便能够与切割设备一起在向前和向后方向上前进和收缩。优选地，控制单元通过与设备的适当联接而悬置在隧道地面上方。控制单元可以包括地面接合支撑构件，所述地面接合支撑构件被设置在向后和/或向前区域处。可选地，控制单元能够在其向后端处附接至材料收集和排出车辆，并且能够在其向前端处连接至切割设备。
根据本发明的另一方面，提供一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备，包括：主框架，所述主框架具有大致面向上、大致面向下和大致面向侧面的区域；机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，从而被构造成相对于主框架在设备的向前切割方向上滑动；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与主框架的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线而可枢转地联接或安装至滑轨，从而允许每个臂体彼此独立地相对于主框架的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于彼此和主框架的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体中的每个处，以便被构造成在向上和向下方向上移动，并且在向前切割方向上前进，每个头部都能够绕被定向成基本横向于相应的枢转臂体轴线延伸的头部轴线旋转。
可选地，第一臂体和第二臂体与相应的枢转臂体轴线一起通过第一支撑件和第二支撑件分别联接或安装至滑轨，第一支撑件和第二支撑件通过共同的或各自的可滑动装置可滑动地相对于滑轨安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成相对于面向侧面的区域在一旁方向上侧向滑动。第一支撑件和第二支撑件被安装在滑轨处，并且被构造成横跨滑轨、与滑轨相对于主框架的向前和向后的滑动移动基本垂直地侧向滑动。
可选地，每个可旋转的切割头部都包括大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
优选地，该设备进一步包括多个滚刀，所述多个滚刀能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部处。可选地，每个滚刀都为大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
根据本发明的另一方面，提供一种被构造用以通过底切操作产生切割轮廓以产生隧道或地下道路的切割设备，该设备包括：主框架；第一臂体和第二臂体，所述第一臂体和第二臂体通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与主框架的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线而可枢转地安装至主框架，从而允许每个臂体彼此独立地相对于主框架的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；至少一个第一臂体和第二臂体致动器，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动第一臂体和第二臂体相对于彼此和主框架的独立枢转移动；可旋转的切割头部，所述可旋转的切割头部被安装在第一臂体和第二臂体的每个处，每个切割头部都包括大致环状的滚刀，每个滚刀都具有大致环状的切割刃，以提供底切操作模式。
优选地，该设备包括第一支撑件和第二支撑件，所述第一支撑件和第二支撑件通过相对于面向上和面向下的区域大致直立对齐的相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线而相对于主框架可枢转地安装，使得第一支撑件和第二支撑件中的每个都被构造成在相对于面向侧面的区域的一旁方向上侧向枢转。
优选地，该设备进一步包括机动滑轨，所述机动滑轨被可移动地安装在主框架处，第一臂体和第二臂体被安装在滑轨处，以便能够纵向地往复移动，从而在设备的向前切割方向上滑动，从而将滚刀接合到岩石面中。
附图说明
现在通过示例的方式，并且参考附图描述本发明的特定实施方式，其中：
图1是根据本发明的特定实施方式的适合用于产生隧道或地下道路的移动切割设备的前透视图，所述移动切割设备具有在前部安装的切割单元和后部控制单元；
图2是图1的切割设备的后透视图；
图3是图2的设备的侧视立面图；
图4是图3的设备的切割单元的放大的前透视图；
图5是图4的切割设备的平面图；
图6是图5的切割设备的侧视立面图；
图7是图6的切割设备的前端视图；
图8至图10是根据本发明的切割设备在不同模式中的简化侧视图；以及
图11是示出根据本发明的方法的示意性流程图。
具体实施方式
参考图1，切割设备100包括主框架102。所述主框架102安装有多个切割组件，所述多个切割组件被构造用以切入岩石或矿物面，以产生隧道或地下道路。设备100被构造特别用于以底切模式操作，其中多个可旋转滚刀127被推入岩石中，以产生凹槽或沟道，然后竖直向上枢转，以便克服处于紧挨着凹槽或沟道上方的减小的张力，并且破碎岩石。因此，本发明的切割设备被优化，以使用比采用安装在可旋转头部的切割头或截齿的传统压缩式切割机通常所需要的要少的力和能量向前进入岩石或矿物内。然而，本发明的设备可以通过与本文所述的切割头部不同类型的切割头部构造，包括特别是截齿或切割头式切割头部，其中每个截齿都在切割头部处成角度地定向，从而提供预定切割攻角。
参考图1至图3，主框架102包括：侧向侧302，所述侧向侧302被定向成朝向隧道壁；面向上的区域300，所述面向上的区域300被定向成朝向隧道的坑顶；面向下的区域301，所述面向下的区域301被定向成朝向隧道地面；面向前的端部303，所述面向前的端部303有意被定位为面向切割面；以及面向后的端部304，所述面向后的端部304有意被定位为背向切割面。
底盘109大致安装在主框架102下方，并且继而安装被液压(或电动)马达驱动的一对履带103，以在处于非切割模式时提供设备100在地面上向前和向后的移动。一对后部地面接合顶杆106被安装在朝着后端304的框架侧面302处，并且被构造成相对于框架102线性延伸和收缩。框架102进一步包括一对向前顶杆115，所述一对向前顶杆115也被安装在每个框架侧面302处并且朝向向前端303，并且被构造成延伸和收缩，从而接合地面隧道。通过致动顶腿106、115，主框架102并且特别是履带103可以在向上和向下方向上升高和降低，以便使履带103从地面悬高，从而将设备100定位为切割模式。一对坑顶接合爪105在框架向后端304处从主框架102向上突出，并且能够通过控制缸116在向上和向下方向上线性地延伸和收缩。因此，接合爪105被构造成升高，以接触隧道坑顶，并且当处于切割模式时，在与顶杆106、115的可延伸组合中被构造用以将设备100楔入隧道地面和坑顶之间的固定位置。
滑轨104通过滑动机构203可滑动地安装在主框架102的顶部上。滑轨104被联接至线性液压缸201，使得通过使液压缸201往复延伸和收缩，滑轨104被构造成在框架向前端和向后端303、304之间线性地滑动。
一对液压致动支护单元107被安装在相对于设备的纵长方向的滑轨104和坑顶抓紧单元105、116之间的主框架102处。支护单元107被构造用以随着设备100在向前切割方向上前进而将网状结构(未示出)固定至隧道的坑顶。设备100还包括网支撑结构(未示出)，所述网支撑结构被大致安装在滑轨104上方，以便在支护就位之前能够定位地将网支撑在坑顶正下方。
一对支撑件120紧挨着框架向前端303上方被可枢转地安装在滑轨104处并且从该滑轨104向前突出。支撑件120大致在设备100的侧向宽度方向上间隔开，并且被构造成相对于滑轨104和主框架102相对于彼此向外独立地侧向枢转。参考图5，每个支撑件120都包括向前端503和向后端504。第一安装凸缘118被设置在大致面向后的支撑件向后端504处。相应的第二安装凸缘119从紧挨第一凸缘118后方的滑轨104的侧面侧向向外突出。一对线性液压缸117被安装成在凸缘118、119之间延伸，使得通过线性延伸和收缩，每个支撑件120都被构造成相对于框架侧面302在大致水平平面中并且在侧向一旁方向上枢转。参考图4，每个支撑件120都通过枢转杆404安装在滑轨104处，所述枢转杆404大致竖直地(当设备100被定位在水平地面上时)延伸穿过滑轨104并且被大致悬置在主框架向前端303上方。因此，每个支撑件120都被构造成绕枢转轴线400枢转或回转。参考图5，每个支撑件120都被进一步联接至安装在滑轨104的内部区域处的相应的内部液压缸500，从而与侧面安装的液压缸117协作，从而使每个支撑件120绕枢转轴线400侧向回转。
参考图4和图5，因为相应的枢转轴线400在设备100的宽度方向上间隔开，所以支撑件120能够向内回转至最大向内位置501，并且能够向外侧向回转至最大向外位置502。根据特定实施方式，内回转位置和外回转位置501、502之间的角度为20°。
参考图1至图3，臂体121被大致可枢转地安装在每个支撑件120的向前端503处。每个臂体121都包括切割头部128，所述切割头部128被可旋转地安装在远端处。每个切割头部128都包括盘状(大致圆柱形)构造。多个大致环状或盘状的滚刀127被安装在每个头部128的周向周界处，并且包括被特定地构造用于对岩石进行底切的锋利环状切割刃。滚刀127被相对于彼此和头部128独立地可旋转地安装，并且通常绕它们自己的轴线自由旋转。每个滚刀127轴向突出超过头部128的最前面的环状刃，使得当臂体121被定向为大致向下延伸时，滚刀127代表整个头部128和臂体121组件的最下部。每个臂体121可以被视为包括一定长度，使得臂体121在近侧的臂端处或朝向近侧的臂端被安装在每个相应的支撑件120处，并且从而将每个头部128都安装在远侧的臂端处。特别地，每个臂体121都包括总的以附图标记122表示的内部安装的行星齿轮。每个齿轮122都优选为Wolfrom型，并且通过总的以附图标记123表示的传动链条联接至驱动马达130。如图7中所示，一对驱动马达125被安装在每个臂体121的侧向侧处，并且被定向为与每个相应的切割头部128的旋转轴线近似平行。每个臂体121进一步包括内部驱动和齿轮组件124，所述内部驱动和齿轮组件124被联接至安装在每个驱动马达125的一端的齿轮箱126。每个切割头部128都通过相应的齿轮组件124可驱动地联接至驱动马达125，从而提供切割头部128绕轴线402的旋转。
根据特定实施方式，并且如图7中所示，每个臂体121都被联接至安装在滑轨104的向前端处的相应的马达130。参考图4，每个行星齿轮122都在具有枢转轴线401的枢转杆405上居中。当设备100被定位在水平地面上时，每个轴线401都对齐为大致水平。因此，每个臂体121都被构造成通过每个马达130的致动而在向上和向下方向(竖直平面)上枢转(相对于每个支撑件120、滑轨104和主框架102)。因此，参考图6，每个切割头部128并且特别是滚刀127可以沿弧形路径602升高和降低。特别地，每个臂体121、头部128和滚刀127可以在最下位置601和最上升高位置600之间以在位置600、601之间的近似150°的角度枢转。当在最下位置601时，每个滚刀127并且特别是头部128以倾斜的定向悬置，使得最前面的滚刀127被定位为低于最后面的滚刀127。根据特定实施方式，这种倾斜角度为10°。这有利于在底切操作的第一阶段期间以期望攻角将滚刀127接合到岩石面中，从而产生最初的凹槽或沟道。另外，部分地由于轴线401相对于轴线400以与每个支撑件120的长度对应的距离分隔开并且向前定位，所以切割头部128能够在岩石面上更大范围地移动。
参考图4，每个支撑件枢转轴线400都大致垂直于每个臂体枢转轴线401对齐。另外，每个切割头部128的旋转轴线402都被定向成与每个臂体枢转轴线401大致垂直。每个滚刀127的对应的旋转轴线403都相对于切割头部轴线402成角度地布置，以便在向下方向上向外成锥形。特别地，每个滚刀轴线403都被定向成相对于大致垂直的臂体旋转轴线401更接近于每个切割头部旋转轴线402以及支撑件枢转轴线400地对齐。
因此，每个支撑件120都被构造成在水平面中绕每个支撑件轴线400在极端内部和外部位置501、502之间向外侧向回转。另外并且参考图6，每个相应的臂体121都被构造成在向上和向下方向上绕臂体枢转轴线401枢转，以使滚刀127在极端位置600、601之间升高和降低。
耙爪129被安装在紧挨每个切割头部128后方的主框架向前端303处。耙爪129包括传统形状和构造，具有侧装载台和大致倾斜的面向上的材料接触面，以从切割面(和切割头部128)向后接收和引导切割的材料。设备100进一步包括第一输送机202，其在纵长方向上从耙爪129延伸，以从框架向后端304向后突出。因此，被从切割面切割的材料被耙爪129收集并且被沿设备100向后运输。
参考图1至图3，可拆卸控制单元101通过枢转联接件200安装至框架向后端403。控制单元111包括人员舱110(由操作者占用)。单元111进一步包括电动和液压动力组114，以控制与除了滑轨104的滑动移动和切割头部128的旋转驱动之外的支撑件120和臂体121的枢转移动相关联的设备100的各种液压和电动组件。
控制单元101进一步包括第二输送机112，所述第二输送机112沿单元101在大致纵长方向上延伸，并且在其最前端联接至第一输送机202的最后端。单元101进一步包括排出输送机113，所述排出输送机113从第二输送机112的向后端以向上倾斜的角度向后突出。因此，切割的材料能够被从切割头部128沿输送机202、112和113向后运输，从而被卡车或其它运输车辆接收。
在使用时，设备100通过顶杆106、115和坑顶接合爪105楔入隧道地面和坑顶之间。然后，滑轨104可以在向前方向上相对于主框架102移位，从而将滚刀127接合到岩石面上。切割头部128通过马达125旋转，以在最下位置处在岩石面中产生初始凹槽或沟道。然后，第一臂体121通过马达130绕轴线401枢转，以使滚刀127沿路径602升高，以实现第二阶段底切操作。然后，第一支撑件120可以通过绕轴线400枢转而在侧向一旁方向上回转，并且与滚刀127的升高和下降旋转结合，在紧挨第一臂体121和支撑件120的前方的岩石内产生凹坑或凹部。然后，根据涉及在竖直和水平面两者中的枢转的第一臂体121的操作，致动第二臂体121和相关联的头部128和滚刀127。第二臂体121的这种相继的双枢转移动独立于第一臂体121的初始双枢转移动。通过控制单元111，控制臂体121绕轴线401以及支撑件120绕轴线400的阶段和顺序。
当实现滑轨104的最大向前行程时，顶杆106、115收缩，以使履带103接合在地面上。履带103被定向成大致倾斜(以相对于地面约为10°的角度)，使得当实现与地面的接触时，滚刀127竖直地升高，以便空出隧道地面。然后，设备100可以通过履带103向前前进。然后，顶杆106、115可以被再次致动，以使履带103升高脱离地面，并且使接合爪105移动接触隧道坑顶，以重复切割循环。最前面的坑顶接合爪108被安装在滑轨104上方，以在滑轨104通过线性致动缸201在向前方向上前进时稳定设备100。
参照图8，其示出根据本发明的切割设备的简化侧视图，切割设备座靠在履带对103上并因此处于非切割模式或行进启用模式，其中切割设备能够在履带对103上向前或向后移动。
如上所述，履带103被安装到主框架102，主框架102上进一步安装有滑轨104。主框架102进一步设有前顶杆对115以及后顶杆对106，它们在图8中所示的模式中收缩。另外，主框架102还安装有两个后部坑顶接合接合爪105。最前面的坑顶接合爪108被安装到滑轨104，该滑轨进一步设有臂体121，如上所述，切割头部128连接至该臂体121。坑顶接合爪105、108也在非切割模式中收缩，但并非必需如此。
履带对103座靠在地面82上。当履带对且具体是由它的下表面限定的平面(其在图8中与地面82重合)相对于切割设备的纵向方向倾斜时(同样参见图9和图10)，由臂体121保持的切割头部128在基本上向下的方向上以间隙80与地面82间隔开(或自地面升高)。间隙80允许切割设备能够移动，而切割头部128不会碰击地面并且无需使臂体121枢转从而使切割头部128与地面82间隔开。
参照图9，与图8所示的情况下相比，前顶杆和后顶杆106、115延伸并且切割设备座靠在顶杆106、115上。切割设备水平地布置并且滑轨104的移动方向与地面82平行。如图所示，由履带对106和切割设备限定的平面的倾斜度为角度81。
参照图10，坑顶接合爪105、108延伸并且接触坑顶83，而在图9所示的情况下，坑顶接合爪收缩。
如上所述，切割设备利用延伸的坑顶接合爪105、108楔入坑顶83与地面82之间。当履带对103从地面82抬升时，在切割操作的过程中产生的力并不施加在履带103上。
图8至图10提供的图示例如与其它类似的图3和图6相比有所简化。出于方便说明的目的提供简化，而上文参照图1至图7所讨论的其它特征也可以提供用于图8至图10中所示的切割设备。
在切割操作期间，如图10所示，将切割设备稳定(夹持)在隧道内。为了重新定位切割设备以及在重新夹持过程中使机器向前移动，机器在履带上移动(参见图8)
为避免履带103承受切割过程中的反作用力，如图9和图10所示，通过顶杆106、115将所述设备抬离地面：两个前部顶杆115，在主框架102的每一侧上有一个，并且两个后部顶杆106，在主框架102的每一侧上有一个。
除了抬升机器之外，顶杆106、115(支撑件)也可以用于在节距(倾斜度)和滚动方面调整切割设备的切割方向。
履带103以朝纵向的切割方向成角度81的方式布置于主框架上，以致所述设备在落到地面上时向后倾斜(结果)，因此在使切割设备在履带103上移动期间，提供了切割头部与地面或地表82的间隙80。
为确保切割期间的最大机器稳定性，切割设备装备有夹持系统，其包括安装在主框架104上的两个顶部的后部接合爪105以及安装在滑轨104上的一个顶部的前部接合爪108。
在将主框架102(并且因此将切割设备)抬离地面并且通过支撑件调整切割方向之后，两个顶部的后部接合爪105延伸并且与坑顶83接合，从而通过液压缸提供对坑顶的作用力。
在挖入过程中，当承载臂体121和切割头部128的滑轨104在主框架104中的导轨上向前移动时，顶部的前部接合爪108保持收缩。在达到最终的挖入位置之后，顶部的前部接合爪108延伸并且与坑顶82接合，从而也提供对坑顶82的作用力。
图11是图示根据本发明的方法的示意性流程图。图11中示出的所述方法的讨论始于完成底切步骤并且承载切割头部的臂体返回(步骤701)最低位置(参见图6中的601)的情形。使前部坑顶接合爪收缩(步骤702)，随后滑轨返回(步骤703)最后面的位置。一旦滑轨返回，则使顶部的后部接合爪收缩(步骤704)。作为下一步骤，使后部顶杆收缩(步骤705)，随后使前部顶杆收缩(步骤706)。
在步骤705中使后部顶杆收缩导致切割机器向后倾斜(例如图8至图10的图示中的逆时针方向)，这种向后倾斜通过在步骤706中使前部顶杆收缩而被部分地倒转(或减少)。在步骤705中使后部顶杆收缩期间，切割设备绕基本上与前部顶杆与地面的接触位置对应的轴线倾斜或枢转。在使前部收缩的第一部分期间，存在向前倾斜(例如图8至图10的图示中的顺时针方向)，其与绕基本上对应于后部顶杆与地面的接触位置的轴线进行枢转对应。然而，一旦履带的后部接触地面，枢转轴线便转变成这一接触点。
最终，切割机器座靠在履带上并且因此能够通过履带的操作来移动(步骤707)。
一旦履带上的移动到达地面上的所期望的位置，则使前部顶杆延伸(步骤708)，随后使后部顶杆延伸(步骤709)。在此情况下，切割设备再次座靠在顶杆上。
为将切割设备固定在这一位置，使顶部的后部接合爪延伸(步骤710)，允许挖入(步骤711)，其包括使滑轨向前移动，以将切割头部引向前方。一旦完成挖入，则同样使顶部的前部接合爪延伸(步骤712)，从而完成通过接合爪和顶杆将切割设备楔入地面与坑顶之间。
在此之后进行底切(步骤713)，期间将切割头部在枢转移动中引向上方(在图6中沿圆弧602从位置601到位置600)。
根据滑轨是否能够相对于主框架进一步向前移动(在步骤714中判定)，所述过程继续至步骤715或返回至步骤701。
在能够进一步向前移动的情况下，在步骤715中，使切割头部返回至初始位置(参见图6中的601)，随后使顶部的前部接合爪收缩(步骤716)，因此允许滑轨相对于主框架移动。在步骤716之后，所述过程返回至步骤711。
在不能够使滑轨相对于主框架进一步向前移动的情况下(即，已完成步骤711至步骤716的多次循环)，所述过程返回至步骤701，最终允许整个切割设备移动。
例如并不一定必需依序进行步骤701至704(在这种意义上，后一步骤仅在前一步骤完成之后才开始)。还可能的是，至少部分并行地提供这些步骤中的至少一些步骤。
另外，视需要，能够(至少部分地)并行执行使前部顶杆和后部顶杆的收缩，使得首先(逐步)使切割设备的姿态与地面平行，使得切割设备被置于履带上，使得履带基本上从前到后同时触碰地面。
另外，倘若切割头部和切割设备的总体布置允许这种操作，则可以通过这样的方式提供顶杆的收缩，即：针对其某一部分，切割设备部分地座靠在切割头部上(例如，通过首先使前部顶杆收缩并且然后使后部顶杆收缩，从而将切割设备置于履带上)。
示例性实施例：
实施例1.一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备(100)，包括：
主框架(102)，所述主框架具有大致面向上(300)、大致面向下(301)和大致面向侧面(302)的区域；
第一支撑件和第二支撑件(120)，所述第一支撑件和第二支撑件(120)通过相应的第一支撑件轴线和第二支撑件轴线(400)可枢转地相对于所述主框架(102)安装，所述第一支撑件轴线和第二支撑件轴线(400)相对于所述面向上的区域(300)和面向下的区域(301)大致直立地对齐，使得所述第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个都被构造成在相对于所述面向侧面的区域(302)的一旁方向上侧向地枢转；
至少一个第一支撑件和第二支撑件致动器(117)，所述第一支撑件和第二支撑件致动器(117)用于分别致动所述第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个相对于所述主框架(102)的独立移动；
第一臂体和第二臂体(121)，所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与每个支撑件的枢转轴线(400)垂直延伸的方向上对齐)的相应的臂体枢转轴线(401)可枢轴旋转地安装至相应的第一支撑件和第二支撑件(120)，从而使得所述第一臂体和第二臂体(121)相对于所述面向上的区域(300)和向下的区域(301)在向上和向下方向上彼此独立地枢转，并且相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)枢转；
至少一个第一臂体和第二臂体致动器(122、130)，所述第一臂体和第二臂体致动器用于致动所述第一臂体和第二臂体(121)相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个的独立枢转移动；
可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部被安装在所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个处，每个头部(128)都能够绕被定向成基本横向于每个相应的臂体枢转轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转。
实施例2.根据实施例1所述的设备，其中每个切割头部都包括大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
实施例3.根据实施例1或2所述的设备，进一步包括多个滚刀(127)，所述多个滚刀(127)能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部(128)处。
实施例4.根据实施例3所述的设备，其中所述多个滚刀(127)是大致环状的滚刀，其每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
实施例5.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体(121)相对于每个支撑件(120)枢转所在的接点处。
实施例6.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的至少一个包括至少一个第一驱动马达，所述第一驱动马达用于驱动所述第一臂体和/或第二臂体(121)相对于所述相应的第一支撑件和第二支撑件(120)的枢转移动。
实施例7.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备进一步包括至少一个第二驱动马达(125)，所述第二驱动马达(125)用于驱动所述切割头部(128)在所述第一臂体和/或第二臂体(121)处的旋转。
实施例8.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中所述第一支撑件和第二支撑件致动器(117)包括液压线性致动器。
实施例9.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处，从而被构造成在所述设备(100)的向前切割方向上相对于所述主框架(102)滑动。
实施例10.根据实施例9所述的设备，其中第一切割头部和第二切割头部(128)中的每个都通过所述相应的第一臂体和第二臂体(121)和支撑件(120)安装在所述滑轨(104)处，以便被构造成在向前切割方向上前进。
实施例11.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，其中：
所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都被构造成在向上和向下方向上枢转多达180°；并且
所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个都被构造成在侧向一旁方向上枢转多达90°。
实施例12.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括履带(103)或车轮，所述履带(103)或车轮被安装在所述主框架(102)处，用于允许所述设备(100)在向前和向后方向上移动。
实施例13.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括地面接合构件和坑顶接合构件(106、115、105、108)，所述地面接合构件和坑顶接合构件(106、115、105、108)被安装在所述主框架(102)处，至少所述地面接合构件(106、115)能够延伸和收缩，以分别使所述设备(100)在向上和向下方向上升高和降低。
实施例14.根据上述实施例中的任一实施例所述的设备，进一步包括：
第一材料排出输送机(202)，所述第一材料排出输送机(202)从所述第一切割头部和第二切割头部(128)向后运输切割的材料；和
耙爪(129)，所述耙爪(129)用于将切割的材料引导到所述输送机(202)上，所述耙爪(129)在所述第一切割头部和第二切割头部(128)中的至少一个的后方被向后定位。
实施例15.根据实施例14所述的设备，进一步包括控制单元(101)，所述控制单元(101)被可拆卸地连接至所述设备(100)，所述控制单元(101)包括至少向所述第一支撑件和第二支撑件(120)以及臂体致动器(122、130)提供动力的可操作组件(114)，所述控制单元(101)进一步包括第二输送机(112)，所述第二输送机(112)用于从所述第一输送机(202)接收材料，并且用于在所述设备(100)和所述控制单元(101)后部的位置排出材料。
实施例16.一种适合用于产生隧道或地下道路等的切割设备(100)，包括：
主框架(102)，所述主框架(102)具有大致面向上(300)、大致面向下(301)和大致面向侧面的区域(302)；
机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处，从而被构造成在相对于所述主框架(102)在所述设备(100)的向前切割方向上滑动；
第一臂体和第二臂体(121)，所述第一臂体和第二臂体(121)通过在横向延伸的方向上对齐(包括在与所述主框架(102)的纵向轴线垂直延伸的方向上对齐)的相应的枢转臂体轴线(401)可枢转地安装至所述滑轨(104)，从而允许每个臂体(121)彼此独立地相对于所述主框架(102)的面向上和面向下的区域在向上和向下方向上枢转；
至少一个第一臂体和第二臂体致动器(122、130)，所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)用于致动所述第一臂体和第二臂体(121)相对于彼此和所述主框架(102)的独立枢转移动；
可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部(128)被安装在所述第一臂体和第二臂体(121)中的每个处，以便被构造成在所述向上和向下方向上移动，并且在所述向前切割方向上前进，每个头部(128)都能够绕被定向成基本横向于相应的枢转臂体轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转。
实施例17.根据实施例16所述的设备，其中第一臂体和第二臂体(121)中的每个都与所述相应的枢转臂体轴线一起通过第一支撑件和第二支撑件(120)分别安装至所述滑轨(104)，所述第一支撑件和第二支撑件(120)通过共同的或各自的可滑动装置相对于所述滑轨(104)可滑动地安装，使得第一支撑件和第二支撑件(120)中的每个都被构造成相对于所述面对侧面的区域(302)在一旁方向上侧向滑动。
实施例18.根据实施例16或17所述的设备，其中每个可旋转的切割头部(128)都包括大致环状的滚刀(127)，所述滚刀(127)中的每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
实施例19.根据实施例16至18中的任一实施例所述的设备，进一步包括多个滚刀(127)，所述多个滚刀(127)能够独立旋转地安装在每个可旋转的切割头部(128)处。
实施例20.根据实施例19所述的设备，其中所述多个滚刀(127)为大致环状的滚刀，所述滚刀中的每个都具有大致环状的切割刃或多个分层的切割刃，以提供底切操作模式。
实施例21.根据实施例17至20中的任一实施例所述的设备，其中所述第一臂体和第二臂体致动器(122、130)中的每个都包括行星齿轮组件，所述行星齿轮组件被安装在每个臂体(121)相对于每个支撑件枢转所在的接点处。
应将上文提出的实施例的特征单独或彼此组合地理解为本发明的优选实施例本身以及与所附权利要求书的组合。

Claims (18)

1.一种适合用于产生隧道或地下道路的切割设备(100)，包括：
主框架(102)，所述主框架(102)具有面向上的区域(300)、面向下的区域(301)和面向侧面的区域(302)；
至少一个臂体(121)，所述臂体(121)通过臂体枢转轴线(401)可枢转地安装，所述臂体枢转轴线(401)与相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)的直立方向上横向延伸的方向对齐，使得所述臂体(121)能够在相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)的向上方向和向下方向上相对于所述主框架(102)枢转，所述横向延伸的方向包括与所述直立方向垂直的方向；
至少一个臂体致动器(122、130)，所述臂体致动器(122、130)用于致动所述臂体(121)相对于所述主框架(102)的枢转移动；
可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部(128)被安装在所述臂体(121)处并且能够绕被定向成横向于所述臂体枢转轴线(401)延伸的头部轴线(402)旋转；
履带对(103)或轮组，所述履带对(103)或轮组为所述切割设备(100)在地面上提供向前和向后移动；以及
一组地面接合构件(106、115)，所述地面接合构件(106、115)被安装在所述主框架(102)处，
其中，所述地面接合构件(106、115)能够延伸，以提供所述切割设备(100)的切割模式，在所述切割模式中，所述切割设备(100)座靠在所述地面接合构件(106、115)上，并且所述地面接合构件(106、115)能够收缩，以提供所述切割设备(100)的非切割模式，在所述非切割模式中，所述切割设备(100)座靠在所述履带对(103)或轮组上，
其中，所述履带对(103)或轮组限定相对于所述主框架(102)倾斜的平面，使得在从所述切割模式改变成所述非切割模式后，所述可旋转的切割头部(128)离开地面升高。
2.根据权利要求1所述的切割设备(100)，其中，由所述履带对(103)或轮组限定的所述平面相对于所述主框架(102)的倾斜角度在从1°至10°的范围内。
3.根据权利要求2所述的切割设备(100)，其中，所述倾斜角度在从2°至6°的范围内。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的切割设备(100)，其中，由所述履带对(103)或轮组限定的所述平面相对于所述主框架(102)的倾斜度被设置成使得所述可旋转的切割头部(128)离开地面的升高量处于从3cm至30cm的范围内。
5.根据权利要求4所述的切割设备(100)，其中，由所述履带对(103)或轮组限定的所述平面相对于所述主框架的倾斜度被设置成使得所述可旋转的切割头部(128)离开地面的升高量处于从6cm至20cm的范围内。
6.根据权利要求1所述的切割设备(100)，其中，所述切割设备(100)还包括：
多个接合构件(106、115、105、108)，所述多个接合构件(106、115、105、108)被安装在所述主框架(102)处，所述多个接合构件(106、115、105、108)包括所述地面接合构件(106、115)、以及坑顶接合构件(105、108)和侧壁接合构件中的至少一个，所述多个接合构件(106、115、105、108)中至少所述地面接合构件(106、115)能够延伸和收缩，以使所述切割设备(100)分别在所述向上方向和向下方向上升高和降低。
7.根据权利要求1所述的切割设备，进一步包括：
机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处并且在所述切割设备(100)的向前切割方向上相对于所述主框架(102)滑动，其中，所述臂体(121)被安装到所述机动滑轨(104)；以及
一组坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)，所述坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)被安装在所述主框架(102)处，
其中，所述坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)中的至少一个被安装到所述机动滑轨(104)并且可以延伸，从而在所述切割设备(100)的所述切割模式中与所述地面接合构件(106、115)或所述坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)的其他接合构件协作而将所述切割设备(100)楔入坑顶或侧壁与地面之间。
8.根据权利要求1所述的切割设备(100)，其中，所述地面接合构件(106、115)被构造用以在所述切割模式中布置所述切割设备(100)，使得所述面向上的区域(300)呈水平和/或与地面平行。
9.根据权利要求7所述的切割设备(100)，其中，所述地面接合构件(106、115)被构造用以在所述切割模式中布置所述切割设备(100)，使得所述机动滑轨(104)的移动方向与地面平行。
10.根据权利要求7所述的切割设备(100)，其中，所述地面接合构件(106、115)包括两个前部地面接合构件(115)、两个后部地面接合构件(106)，所述坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)包括两个后部坑顶接合构件(105)以及安装到所述机动滑轨(104)的前部坑顶接合构件(108)，其中，所述两个后部坑顶接合构件(105)在相对于所述机动滑轨(104)向后的位置上安装到所述主框架(102)。
11.根据权利要求7所述的切割设备(100)，其中，所述地面接合构件(106、115)和所述坑顶接合构件或侧壁接合构件(105、108)各自能够通过相应的控制缸而线性地延伸和收缩。
12.根据权利要求11所述的切割设备(100)，其中，所述控制缸包括液压缸。
13.一种操作用于产生隧道或地下道路的切割设备(100)的方法，所述方法包括：
提供所述切割设备(100)，其中，所述切割设备(100)包括：
主框架(102)，所述主框架(102)具有面向上的区域(300)、面向下的区域(301)和面向侧面的区域(302)；
至少一个臂体(121)，所述臂体(121)通过臂体枢转轴线(401)而可枢转地安装，所述臂体枢转轴线(401)相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)的直立方向上横向延伸的方向对齐，使得所述臂体(121)能够在相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)的向上方向和向下方向上相对于所述主框架(102)枢转，所述横向延伸的方向包括与所述直立方向垂直的方向；
至少一个臂体致动器(122、130)，所述臂体致动器(122、130)用于致动所述臂体(121)相对于所述主框架(102)的枢转移动；
可旋转的切割头部(128)，所述可旋转的切割头部(128)被安装在所述臂体(121)处，
履带对(103)或轮组，所述履带对(103)或轮组为所述切割设备(100)在地面上提供向前和向后移动；以及
一组地面接合构件(106、115)，所述地面接合构件(106、115)被安装在所述主框架(102)处，
切割步骤；
非切割步骤，所述非切割步骤包括所述切割设备(100)在地面上向前或向后的移动；
第一过渡步骤，从所述非切割步骤到所述切割步骤的所述第一过渡步骤包括使所述地面接合构件(106、115)延伸，使得所述切割设备(100)座靠在所述地面接合构件(106、115)上，以及
第二过渡步骤，从所述切割步骤到所述非切割步骤的所述第二过渡步骤包括使所述地面接合构件(106、115)收缩，使得所述切割设备(100)座靠在所述履带对(103)或轮组上，
其中，所述履带对(103)或轮组限定相对于所述主框架(102)倾斜的平面，使得所述第二过渡步骤包括使所述切割设备(100)向后倾斜，从而使得所述可旋转的切割头部(128)离开地面升高。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
调整步骤，所述调整步骤通过所述地面接合构件(106、115)和/或所述履带对(103)或轮组来调整所述切割设备(100)的方向和/或位置。
15.根据权利要求13所述的方法，其中：所述切割设备(100)还包括，
机动滑轨(104)，所述机动滑轨(104)被可移动地安装在所述主框架(102)处并且在所述切割设备(100)的向前切割方向上相对于所述主框架(102)滑动；以及
多个接合构件(106、115、105、108)，所述多个接合构件(106、115、105、108)被安装在所述主框架(102)处，所述多个接合构件(106、115、105、108)包括所述地面接合构件(106、115)以及坑顶接合构件(105、108)和侧壁接合构件中的至少一个，所述多个接合构件(106、115、105、108)中至少所述地面接合构件(106、115)能够延伸和收缩，以使所述切割设备(100)分别在所述向上方向和向下方向上升高和降低，其中，至少一个所述坑顶接合构件(105、108)或侧壁接合构件被安装到所述机动滑轨(104)，
其中，所述方法还包括，
锚固步骤，所述锚固步骤至少使所述地面接合构件(106、115)延伸，从而将所述切割设备(100)楔入坑顶或侧壁与地面之间；以及
操作步骤，所述操作步骤包括使安装到所述机动滑轨(104)的所述坑顶接合构件(105、108)或侧壁接合构件延伸，从而与所述多个接合构件(106、115、105、108)中的其它接合构件协作而将所述切割设备(100)楔入坑顶或侧壁与地面之间。
16.根据权利要求15所述的方法，
其中，所述操作步骤在使所述多个接合构件(106、115、105、108)延伸之后进一步包括切割步骤，所述切割步骤包括使所述臂体(121)相对于所述主框架(102)枢转以及通过所述可旋转的切割头部(128)进行切割，
其中，所述操作步骤在进行切割之后进一步包括使所述多个接合构件(106、115、105、108)收缩并且使所述机动滑轨(104)移动。
17.根据权利要求16所述的方法，
其中，所述操作步骤包括按照先进行延伸、再进行切割步骤然后进行收缩以及移动的顺序多次重复所述延伸、所述切割步骤和所述收缩以及移动。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的方法，
其中，所述切割设备(100)的所述履带对(103)或轮组允许所述切割设备(100)在地面上向前和向后移动，
所述方法进一步包括：
非切割步骤，所述非切割步骤包括使所述切割设备(100)在地面上向前或向后移动；以及
第二过渡步骤，从所述锚固步骤或操作步骤到所述非切割步骤的第二过渡步骤包括使所述地面接合构件(106、115)收缩，使得所述切割设备(100)座靠在所述履带对(103)或轮组上，
其中，所述履带对(103)或轮组限定相对于所述主框架(102)倾斜的平面，使得所述第二过渡步骤包括使所述切割设备(100)向后倾斜，从而使得所述可旋转的切割头部(128)离开地面升高。
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