CN107701101B - 一种钻铣一体式掘挖头 - Google Patents

一种钻铣一体式掘挖头 Download PDF

Info

Publication number
CN107701101B
CN107701101B CN201711048183.4A CN201711048183A CN107701101B CN 107701101 B CN107701101 B CN 107701101B CN 201711048183 A CN201711048183 A CN 201711048183A CN 107701101 B CN107701101 B CN 107701101B
Authority
CN
China
Prior art keywords
output shaft
shaft
hydraulic motor
pin shaft
drilling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711048183.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107701101A (zh
Inventor
刘晓辉
李旋
汪学斌
田明锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changan University
Original Assignee
Changan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN201711048183.4A priority Critical patent/CN107701101B/zh
Publication of CN107701101A publication Critical patent/CN107701101A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107701101B publication Critical patent/CN107701101B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/42—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits
    • E21B10/43—Rotary drag type drill bits with teeth, blades or like cutting elements, e.g. fork-type bits, fish tail bits characterised by the arrangement of teeth or other cutting elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C47/00—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines
    • E21C47/02—Machines for obtaining or the removal of materials in open-pit mines for coal, brown coal, or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10—Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1006—Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种钻铣一体式掘挖头，包括齿轮减速箱，钻进机构和铣削滚筒，齿轮减速箱包括减速箱体以及安装在减速箱体内的第一液压马达和第二液压马达，钻进机构包括销轴、花键销轴、第三液压马达和钻头，第三液压马达连接钻头；其中，第一液压马达的第一马达输出轴连接换刀输出轴，换刀输出轴联接花键销轴，第二液压马达的第二马达输出轴通过减速中间轴联接减速输出轴，铣削滚筒联接在减速输出轴上；销轴和花键销轴均安装在减速箱体上，销轴和花键销轴通过摆动架连接钻头，铣削滚筒能够位于摆动架内。本发明采用液压马达驱动，整体机构简单紧凑，形成钻铣一体式掘挖头，满足掘挖工作时的不同工况，提高了工作效率。

Description

一种钻铣一体式掘挖头
技术领域
本发明涉及掘挖机领域，具体涉及一种钻铣一体式掘挖头。
背景技术
随着煤炭开采技术和工程机械技术的发展，我国煤矿和工程机械化程度不断提高，使用机械的种类和形式越来越多，但仍不能满足生产需求。例如，在进行巷道排水沟的开挖工作中，将经常遇到硬质岩层等，掘挖难度大，而对于现有的铣挖机仅适用于适度的中低硬度岩层，在面对硬质岩层时，为了提高效率、降低能耗，一般可采用半钻半铣的方式进行开挖，但需要通过不停的更换横、纵式铣挖头完成工作。这种方式不仅效率低，工人的劳动强度也大，严重影响了井下和地面工程的建设速度。因此，急切需要开展钻-铣结合开挖方式的研究，研制一种新型的掘挖机构。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种钻铣一体式掘挖头，集钻铣一体，提高效率。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
包括齿轮减速箱，钻进机构和铣削滚筒，齿轮减速箱包括减速箱体以及安装在减速箱体内的第一液压马达和第二液压马达，钻进机构包括销轴、花键销轴、第三液压马达和钻头，第三液压马达连接钻头；
其中，第一液压马达的第一马达输出轴连接换刀输出轴，换刀输出轴联接花键销轴，第二液压马达的第二马达输出轴通过减速中间轴联接减速输出轴，铣削滚筒联接在减速输出轴上；
销轴和花键销轴均安装在减速箱体上，销轴和花键销轴通过摆动架连接钻头，铣削滚筒能够位于摆动架内。
进一步地，摆动架包括与销轴相连的第一摆杆，以及与花键销轴相连的第二摆杆，钻头固定安装在钻头支架的前端，钻头支架后端为U型，且两个U型臂分别连接第一摆杆和第二摆杆。
进一步地，钻头支架后端的两个U型臂分别与第一摆杆和第二摆杆相铰接；第一摆杆以及与其相连的U型臂上分别铰接第一伸缩油缸的两端，第二摆杆以及与其相连的U型臂上分别铰接第二伸缩油缸的两端。
进一步地，第三液压马达和钻头通过螺栓联接固定在液压马达固定箱上，液压马达固定箱通过螺栓联接固定在钻头支架上。
进一步地，销轴、花键销轴和减速中间轴同轴设置。
进一步地，第一液压马达和第二液压马达均通过螺栓固定于减速箱体上。
进一步地，第一马达输出轴和换刀输出轴之间，第二马达输出轴和减速中间轴之间，以及减速中间轴和减速输出轴之间的传动方式均为一级直齿传动。
进一步地，第一马达输出轴通过第一惰轴连接换刀输出轴；第二马达输出轴通过第二惰轴联接减速中间轴。
进一步地，减速箱体中设有双联支撑和三联支撑，双联支撑用于支撑第二马达输出轴和第二惰轴；三联支撑用于支撑第一马达输出轴、第一惰轴、换刀输出轴和减速中间轴。
进一步地，换刀输出轴与花键销轴之间，以及减速输出轴与铣削滚筒之间均通过花键联接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明中通过设置齿轮减速箱，钻进机构和铣削滚筒，铣削滚筒安装于齿轮减速箱的减速输出轴上，钻头通过摆动架、销轴和花键销轴等连接在减速箱体上，形成钻铣一体式掘挖头；同时工作时可根据工况选择工作机构，选择钻进工作时，齿轮减速箱中的第一马达输出轴将动力传递给换刀输出轴，最后通过花键销轴传递给摆动架，使钻进机构进行摆动，使其能够回摆到铣削滚筒前方，再由第三液压马达带动钻头工作；选择铣削工作时，第一液压马达将钻进机构摆回，之后齿轮减速箱中的第二马达输出轴将动力传递给减速输出轴，带动铣削滚筒工作。本发明采用液压马达驱动，整体机构简单紧凑，形成钻铣一体式掘挖头，满足掘挖工作时的不同工况，提高了工作效率。本发明适用范围广，尤其适用于露天煤矿，隧道掘进及轮廓修正、渠道沟槽铣掘、沥青混凝土路面铣刨或岩石冻土铣挖等。
进一步地，本发明通过设置两个伸缩油缸，能够实现摆动架的伸直和折叠，利于节约空间，便于工作。
进一步地，本发明中各轴之间采用一级直齿传动，第二马达输出轴经两级直齿传动传递给减速输出轴，即可带动铣削滚筒工作，结构简单，维护方便，传动精确。
附图说明
图1是本发明的钻铣一体式掘挖头结构图；
图2是本发明的钻铣一体式掘挖头剖分图；
图3是本发明的钻铣一体式掘挖头工作状态示意图。
图中：1－齿轮减速箱；1-1－减速箱体；1-2－第一液压马达；1-3－第一马达输出轴；1-4－换刀输出轴；1-5－第二液压马达；1-6－第二马达输出轴；1-7－减速中间轴；1-8－减速输出轴；1-9－双联支撑；1-10－三联支撑；1-11－第二惰轴；1-12－第一惰轴；2－钻进机构；2-1－销轴；2-2－花键销轴；2-3－第一摆杆；2-4－第二摆杆；2-5－第一伸缩油缸；2-6－第二伸缩油缸；2-7－钻头支架；2-8－液压马达固定箱；2-9－第三液压马达；2-10－钻头；3－铣削滚筒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明中以实际工作时钻头所在的一端为前端，仅为了更清楚地描述本发明，而不是对本发明的限定。
参见图1和图2，本发明包括齿轮减速箱1，钻进机构2和铣削滚筒3。
齿轮减速箱1包括减速箱体1-1以及均通过螺栓固定安装在减速箱体1-1内的第一液压马达1-2和第二液压马达1-5。
钻进机构2包括销轴2-1、花键销轴2-2、第一摆杆2-3、第二摆杆2-4、第一伸缩油缸2-5、第二伸缩油缸2-6，钻头支架2-7、液压马达固定箱2-8、第三液压马达2-9和钻头2-10，第三液压马达2-9连接钻头2-10，第三液压马达2-9和钻头2-10通过螺栓联接固定在液压马达固定箱2-8上，液压马达固定箱2-8通过螺栓联接固定在钻头支架2-7上。
其中，第一液压马达1-2的第一马达输出轴1-3通过第一惰轴1-12连接换刀输出轴1-4，换刀输出轴1-4联接花键销轴2-2，第二液压马达1-5的第二马达输出轴1-6通过第二惰轴1-11联接减速中间轴1-7，减速中间轴1-7联接减速输出轴1-8，铣削滚筒3通过花键联接安装于齿轮减速箱1的减速输出轴1-8上。
第一马达输出轴1-3和换刀输出轴1-4之间，第二马达输出轴1-6和减速中间轴1-7之间，以及减速中间轴1-7和减速输出轴1-8之间的传动方式均为一级直齿传动。换刀输出轴1-4与花键销轴2-2之间，以及减速输出轴1-8与铣削滚筒3之间均通过花键联接。
减速箱体1-1中设有双联支撑1-9和三联支撑1-10，双联支撑1-9用于支撑第二马达输出轴1-6和第二惰轴1-11；三联支撑1-10用于支撑第一马达输出轴1-3、第一惰轴1-12、换刀输出轴1-4和减速中间轴1-7。
销轴2-1和花键销轴2-2均安装在减速箱体1-1上，销轴2-1、花键销轴2-2和减速中间轴1-7同轴设置。钻进机构2通过销轴2-1和花键销轴2-2联接于齿轮减速箱1的减速中间轴1-7的轴向位置处。
本发明能够实现钻进机构2的摆动，具体是，销轴2-1和花键销轴2-2通过摆动架连接钻头2-10，铣削滚筒3能够位于摆动架内。摆动架包括一端与销轴2-1相连的第一摆杆2-3，以及一端与花键销轴2-2相连的第二摆杆2-4，钻头2-10固定安装在钻头支架2-7的前端，钻头支架2-7后端为U型，且两个U型臂分别连接第一摆杆2-3的另一端和第二摆杆2-4的另一端。
钻头支架2-7后端的两个U型臂分别与第一摆杆2-3和第二摆杆2-4相铰接；第一摆杆2-3以及与其相连的U型臂上分别铰接第一伸缩油缸2-5的两端，第二摆杆2-4以及与其相连的U型臂上分别铰接第二伸缩油缸2-6的两端。第一伸缩油缸2-5和第二伸缩油缸2-6对称设置且均采用液压缸。
如图3所示，本发明能够形成钻铣一体式掘挖头，在工作时有两种工作状态，选择钻进工作时，为工作状态Ⅰ；选择铣削工作时，为工作状态Ⅱ。
工作原理：工作时可根据工况选择工作机构，选择钻进工作时，齿轮减速箱1中的第一液压马达1-2的第一马达输出轴1-3将动力经一级直齿传动传递给换刀输出轴1-4，换刀输出轴1-4与花键销轴2-2通过花键联接，最后通过花键销轴2-2传递给钻进机构2，使其回摆到铣削滚筒3前方，并由两个液压缸伸长使钻进机构2伸直，再由第三液压马达2-9带动钻头2-10工作；选择铣削工作时，第一液压马达1-2将钻进机构2摆回，并由两个液压缸收缩将其折叠，之后齿轮减速箱1中第二液压马达1-5的第二马达输出轴1-6将动力经一级直齿传动传递给减速中间轴1-7，再经一级直齿传动传递给减速输出轴1-8，带动铣削滚筒3工作。
本发明提出了一种新型的掘挖机构，以实现一种在隧道掘进、沟槽铣掘等中钻-铣结合的开挖方式，采用液压马达驱动，整体机构简单紧凑，满足掘挖工作时的不同工况，提高了工作效率，满足井下防暴要求和地面工程使用的便利性。将横向式和纵向式铣挖头组合，整体结构简单紧凑，可通过销轴与井下耙装机、地面挖掘机联接，实现其掘挖功能，可随时切换钻、铣开挖方式，开挖方式灵活，钻掘能力增强，节约了劳动力，提高了煤矿和地面工程开展的机械化程度。

Claims (7)

1.一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：包括齿轮减速箱（1），钻进机构（2）和铣削滚筒（3），齿轮减速箱（1）包括减速箱体（1-1）以及安装在减速箱体（1-1）内的第一液压马达（1-2）和第二液压马达（1-5），钻进机构（2）包括销轴（2-1）、花键销轴（2-2）、第三液压马达（2-9）和钻头（2-10），第三液压马达（2-9）连接钻头（2-10）；
其中，第一液压马达（1-2）的第一马达输出轴（1-3）连接换刀输出轴（1-4），换刀输出轴（1-4）联接花键销轴（2-2），第二液压马达（1-5）的第二马达输出轴（1-6）通过减速中间轴（1-7）联接减速输出轴（1-8），铣削滚筒（3）联接在减速输出轴（1-8）上；
销轴（2-1）和花键销轴（2-2）均安装在减速箱体（1-1）上，销轴（2-1）和花键销轴（2-2）通过摆动架连接钻头（2-10），铣削滚筒（3）能够位于摆动架内；
摆动架包括与销轴（2-1）相连的第一摆杆（2-3），以及与花键销轴（2-2）相连的第二摆杆（2-4），钻头（2-10）固定安装在钻头支架（2-7）的前端，钻头支架（2-7）后端为U型，且两个U型臂分别连接第一摆杆（2-3）和第二摆杆（2-4）；
钻头支架（2-7）后端的两个U型臂分别与第一摆杆（2-3）和第二摆杆（2-4）相铰接；第一摆杆（2-3）以及与其相连的U型臂上分别铰接第一伸缩油缸（2-5）的两端，第二摆杆（2-4）以及与其相连的U型臂上分别铰接第二伸缩油缸（2-6）的两端；
第三液压马达（2-9）和钻头（2-10）通过螺栓联接固定在液压马达固定箱（2-8）上，液压马达固定箱（2-8）通过螺栓联接固定在钻头支架（2-7）上。
2.根据权利要求1所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：销轴（2-1）、花键销轴（2-2）和减速中间轴（1-7）同轴设置。
3.根据权利要求1所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：第一液压马达（1-2）和第二液压马达（1-5）均通过螺栓固定于减速箱体（1-1）上。
4.根据权利要求1所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：第一马达输出轴（1-3）和换刀输出轴（1-4）之间，第二马达输出轴（1-6）和减速中间轴（1-7）之间，以及减速中间轴（1-7）和减速输出轴（1-8）之间的传动方式均为一级直齿传动。
5.根据权利要求1所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：第一马达输出轴（1-3）通过第一惰轴（1-12）连接换刀输出轴（1-4）；第二马达输出轴（1-6）通过第二惰轴（1-11）联接减速中间轴（1-7）。
6.根据权利要求5所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：减速箱体（1-1）中设有双联支撑（1-9）和三联支撑（1-10），双联支撑（1-9）用于支撑第二马达输出轴（1-6）和第二惰轴（1-11）；三联支撑（1-10）用于支撑第一马达输出轴（1-3）、第一惰轴（1-12）、换刀输出轴（1-4）和减速中间轴（1-7）。
7.根据权利要求1所述的一种钻铣一体式掘挖头，其特征在于：换刀输出轴（1-4）与花键销轴（2-2）之间，以及减速输出轴（1-8）与铣削滚筒（3）之间均通过花键联接。
CN201711048183.4A 2017-10-31 2017-10-31 一种钻铣一体式掘挖头 Active CN107701101B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711048183.4A CN107701101B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种钻铣一体式掘挖头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711048183.4A CN107701101B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种钻铣一体式掘挖头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107701101A CN107701101A (zh) 2018-02-16
CN107701101B true CN107701101B (zh) 2023-05-02

Family

ID=61177200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711048183.4A Active CN107701101B (zh) 2017-10-31 2017-10-31 一种钻铣一体式掘挖头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107701101B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108756922B (zh) * 2018-04-13 2024-05-17 江苏路润建设工程有限公司 铣挖机头装置
CN108825255B (zh) * 2018-06-15 2019-08-13 中国矿业大学 一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202064950U (zh) * 2011-05-11 2011-12-07 中国矿业大学 掘挖一体机截割头

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1163979A (zh) * 1996-01-22 1997-11-05 德莱塞工业股份有限公司 具有成型嵌入件和压块的转动锥形钻头
JPH09291509A (ja) * 1996-02-27 1997-11-11 Kayaba Ind Co Ltd 掘削用エンドミルおよび掘削装置
CN102277886B (zh) * 2011-05-11 2013-01-02 中国矿业大学 掘挖一体机截割头
CN202745868U (zh) * 2012-01-20 2013-02-20 刘素华 往复直冲钻掘机
CN202690048U (zh) * 2012-08-10 2013-01-23 李小祥 煤矿用铣挖一体机
CN104847347B (zh) * 2015-05-25 2017-01-25 安徽宏昌机电装备制造有限公司 多功能矿用巷道铣挖机
CN104912567B (zh) * 2015-06-17 2017-11-03 唐忠盛 高频振动纵向铣挖头及具有该铣挖头的铣挖机和掘进机
CN207363594U (zh) * 2017-10-31 2018-05-15 长安大学 一种掘挖机构

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202064950U (zh) * 2011-05-11 2011-12-07 中国矿业大学 掘挖一体机截割头

Also Published As

Publication number Publication date
CN107701101A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103835720B (zh) 坚硬岩石破碎系统
CN207363594U (zh) 一种掘挖机构
CN108868810B (zh) 悬臂式掘锚一体机
CN104457460B (zh) 巷道大空孔直眼掏槽快速爆破方法
CN110242294B (zh) 掘锚一体机用双驱动伸缩滚筒截割机构
CN202220551U (zh) 履带式液压钻机
CN111411655A (zh) 一种多功能巷道维护修复机
CN107701101B (zh) 一种钻铣一体式掘挖头
CN214616516U (zh) 一种多功能采掘机械手
CN103470184B (zh) 一种双臂液压掘进钻车
CN107620595B (zh) 一种隧道掘进机
CN103452562A (zh) 一种矿用多功能铣钻机
CN202832187U (zh) 一种液压破碎锤式旋挖钻机
CN110924861A (zh) 行走式全方位旋转液压桩基钻孔机
CN103061675A (zh) 超深孔双管钻进定向钻机
CN202064950U (zh) 掘挖一体机截割头
CN114233318A (zh) 一种截割部整体伸缩的多功能掘进机
CN201598980U (zh) 全液压钻孔挖掘多用机
CN211648172U (zh) 一种十臂掘描机
CN214787160U (zh) 钻机动力头总成、钻机动力钻头、螺旋钻采机
CN200968178Y (zh) 多功能钻岩机
CN211974981U (zh) 带螺旋驱动的集成化微型掘进机顶推系统
CN112664133A (zh) 钻机动力头总成、钻机动力钻头、螺旋钻采机
CN202832553U (zh) 矿用铣削挖掘一体机
CN207829803U (zh) 一种水压凿岩机用双马达独立回转机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant