CN108825255B - 一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部 - Google Patents

一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部，包括截割头、截割减速器、连接所述截割头与所述截割减速器的主轴、与所述截割减速器相连接的截割部动力装置、盘铣刀、铣刀架、滑移套筒、与所述滑移套筒相连接的推移臂、推移油缸、截割臂机架；当截割硬度较小的煤岩时，截割部动力装置的动力通过截割减速器、主轴带动截割头旋转截割煤岩；当截割硬度大的岩石时，推移油缸推动铣刀架前移，截割部动力装置的动力通过截割减速器、主轴带动铣刀架和盘形铣刀旋转截割硬岩。设置有该截割部的掘进机能够适应不同硬度的岩石，扩大了悬臂式掘进机的使用范围；降低了截齿的消耗量，减少工人更换截齿的时间和劳动强度，降低了使用成本，提高了截割效率。

Description

一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部
技术领域
本发明涉及一种复合式截割部，尤其是一种适用于煤矿巷道、工程隧道施工截割硬岩的用于悬臂式掘进机的复合式截割部。
背景技术
随着我国大量工程隧道和大批千万吨级现代化矿井的建设，特别是岩石巷道的开拓，使得硬岩悬臂式掘进机的需求逐年增加。而掘进机是现代矿山巷道和工程隧道快速掘进的关键设备。随着硬岩掘进任务越来越多，掘进机工作条件非常恶劣，截割部作为硬岩掘进机的核心部件，其性能好坏直接影响到掘进机的结构强度和使用寿命。
目前悬臂式掘进机在掘进硬岩时，经常出现截齿磨损严重和折断，或截割部受到猛烈的冲击，使掘进机的可靠性大大降低，需要工人频繁更换截齿及相关部件，从而降低整机作业效率，与巷道快速掘进的要求相矛盾，同时工人的工作强度大大提高，难以保证掘进时的安全高效生产。因此，急切需要开展对硬岩掘进机的研究，特别是研制一种新型的、高效的适合于不同岩石硬度的掘进机截割部。
发明内容
技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、使用效果好、能适应于截割不同硬度岩石的复合式截割部及悬臂式掘进机。
技术方案：本发明用于悬臂式掘进机的复合式截割部，包括截割头、主轴、截割部机架，所述截割头固定在主轴的前部，截割头后部设有固定在主轴上的铣刀装置，铣刀装置后部设有固定在主轴上的传动装置；所述铣刀装置上对称设有推移臂和与推移臂相连的推移油缸，推移油缸的底座固定在所述的截割臂机架上；
所述的铣刀装置包括固定在主轴上的导向圆盘、盘形铣刀、铣刀架、铣刀架支撑座和滑移套筒，所述的盘形铣刀套装在导向圆盘的前端，铣刀架的前部套合在导向圆盘上，端面与盘形铣刀固定在一起，铣刀架的后端部顶靠在滑移套筒上，并与套装在滑移套筒上的铣刀架支撑座固定在一起；
所述的传动装置包括截割减速器、截割头动力装置和依次固定在主轴上的套筒、定位套筒、轴承，所述的截割减速器经第一联轴器与主轴连接在一起，所述的截割头动力装置设在截割部机架上，截割头动力装置经第二联轴器与截割减速器连接在一起，所述的定位套筒上设有套筒配合在一起的定位环，所述的轴承上套装有保护筒，保护筒的前端与定位环固定在一起，后端与截割减速器固定在一起；
所述的截割臂机架上设置有升降油缸连接部和上下摆动连接部，所述升降油缸连接部与掘进机的截割臂升降油缸一端相铰接，所述上下摆动连接部与所述掘进机的回转台相铰接。
所述的主轴前部设有与截割头相配合的主轴前端花键，中部设有与铣刀架相配合的主轴中间段花键，后部设有与第一联轴器相配合的主轴后端花键。
所述的导向圆盘与铣刀架之间设有防尘圈和导向环。
所述铣刀架内部为空心结构，后部设有与主轴相配合的花键。
所述的滑移套筒滑动设置于所述主轴上，滑移套筒与所述主轴之间依次设有导向套、密封圈、防尘圈和压板，所述压板外侧设有孔用卡簧。
所述的滑移套筒外侧设有推力轴承，推力轴承两侧设有轴用卡簧和轴肩。
所述的推移臂一端与所述铣刀装置的滑移套筒固定连接，另一端与所述推移油缸的活塞杆铰接。
有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明能适应于截割不同硬度岩石的复合式截割部及悬臂式掘进机，其结构紧凑、使用效果好。当截割硬度较小的煤岩时，截割部动力装置的动力通过截割减速器、主轴带动截割头旋转截割煤岩；当截割硬度大的岩石时，推移油缸推动铣刀架前移，截割部动力装置的动力通过截割减速器、主轴带动铣刀架和盘形铣刀旋转截割硬岩。设置有该截割部的掘进机能够适应不同硬度的岩石，扩大了悬臂式掘进机的使用范围；降低了截齿的消耗量，减少工人更换截齿的时间和劳动强度，降低了使用成本，从而大大提高了截割效率。与现有技术相比，主要优点有：
(1)增加了悬臂式掘进机截割不同硬度岩石的适应性，截割头和盘形铣刀能够自动切换，扩大了悬臂式掘进机的使用范围；
(2)降低了截齿的消耗量，减少工人更换截齿的时间和劳动强度，降低了使用成本，提高了截割效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为图2中I的局部放大图；
图4为图2中II的局部放大图。
图中：1-截割头；2-导向圆盘；3-铣刀架；4-主轴；5-铣刀架支撑座；6-滑移套筒；7-套筒；8-定位套筒；9-定位环；10-轴承；11-保护筒；12-第一联轴器；13-截割减速器；14-截割部动力装置；15-截割部机架；16-第二联轴器；17-第一圆螺母；18-第二圆螺母；19-推移臂；20-推移油缸；21-升降油缸连接部；22-上下摆动连接部；23-第一密封圈；24-第一防尘圈；25-压板；26-孔用卡簧；27-第二密封圈；28-压板；29-端盖；30-第一导向环；31-轴用卡簧；32-推力轴承；33-第二防尘圈；34-第二导向环；35-盘形铣刀；1-1截齿；1-2截割头体花键；1-3截割头头体；3-1铣刀架花键；4-1主轴前端花键；4-2主轴中间段花键；4-3主轴后端花键；6-1轴肩。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
如图1图2所示，本发明的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，主要由截割头1、主轴4、铣刀装置、传动装置和截割部机架15构成，所述的截割头1固定在主轴4的前部，主轴4前部设有与截割头1相配合的主轴前端花键4-1，中部设有与铣刀架3相配合的主轴中间段花键4-2，后部设有与第一联轴器12相配合的主轴后端花键4-3。截割头1的后部设有套装在主轴4上的铣刀装置，铣刀装置后部设有固定在主轴4上的传动装置；所述铣刀装置上对称设有推移臂19和与推移臂19相连的推移油缸20，推移油缸20的底座固定在所述的截割臂机架15上；所述的推移臂19一端与所述铣刀装置的滑移套筒6固定连接，另一端与所述推移油缸20的活塞杆铰接。
所述的铣刀装置包括固定在主轴4上的导向圆盘2、盘形铣刀35、铣刀架3、铣刀架支撑座5和滑移套筒6，所述的盘形铣刀35套装在导向圆盘2的前端，铣刀架3内部为空心结构，后部设有与主轴4相配合的铣刀架花键3-1。铣刀架3的前部套合在导向圆盘2上，端面与盘形铣刀35固定在一起，铣刀架3的后端部顶靠在滑移套筒6上，并与套装在滑移套筒6上的铣刀架支撑座5固定在一起；所述的滑移套筒6滑动设置于所述主轴4上，滑移套筒6与所述主轴4之间依次设有导向套30、密封圈23、防尘圈24和压板25，所述压板25外侧设有孔用卡簧26。所述的滑移套筒6外侧设有推力轴承32，推力轴承32两侧设有轴用卡簧31和轴肩6-1，如图3所示。所述的导向圆盘2与铣刀架3之间设有防尘圈33和导向环34，如图4所示。
所述的传动装置包括截割减速器13、截割头动力装置14和依次固定在主轴4上的套筒7、定位套筒8、轴承10，所述的截割减速器13经第一联轴器12与主轴4连接在一起，所述的截割头动力装置14设在截割部机架15上，截割头动力装置14经第二联轴器16与截割减速器13连接在一起，所述的定位套筒8上设有套筒7配合在一起的定位环9，所述的轴承10上套装有保护筒11，保护筒11的前端与定位环9固定在一起，后端与截割减速器13固定在一起；
所述的截割臂机架15上设置有升降油缸连接部21和上下摆动连接部22，所述升降油缸连接部21与掘进机上的截割臂升降油缸一端相铰接，所述上下摆动连接部22与所述掘进机上的回转台相铰接。
工作原理：工作时，所述截割头截割岩石，当检测系统检测到截割电机的电磁参数超过一个阀值，掘进机退回一个截深的距离，然后控制所述推移油缸20沿主轴推动铣刀装置前移，铣刀装置的铣刀架花键3-1与主轴中间花键4-2配合，盘形铣刀35截割岩石。

Claims (7)

1.一种用于悬臂式掘进机的复合式截割部，包括截割头（1）、主轴（4）、截割部机架（15），其特征在于：所述截割头（1）固定在主轴（4）的前部，截割头（1）后部设有固定在主轴（4）上的铣刀装置，铣刀装置后部设有固定在主轴（4）上的传动装置；所述铣刀装置上对称设有推移臂（19）和与推移臂（19）相连的推移油缸（20），推移油缸（20）的底座固定在所述的截割部机架（15）上；
所述的铣刀装置包括固定在主轴（4）上的导向圆盘（2）、盘形铣刀（35）、铣刀架（3）、铣刀架支撑座（5）和滑移套筒（6），所述的盘形铣刀（35）套装在导向圆盘（2）的前端，铣刀架（3）的前部套合在导向圆盘（2）上，端面与盘形铣刀（35）固定在一起，铣刀架（3）的后端部顶靠在滑移套筒（6）上，并与套装在滑移套筒（6）上的铣刀架支撑座（5）固定在一起；
所述的传动装置包括截割减速器（13）、截割头动力装置（14）和依次固定在主轴（4）上的套筒（7）、定位套筒（8）、轴承（10），所述的截割减速器（13）经第一联轴器（12）与主轴（4）连接在一起，所述的截割头动力装置（14）设在截割部机架（15）上，截割头动力装置（14）经第二联轴器（16）与截割减速器（13）连接在一起，所述的定位套筒（8）上设有与套筒（7）配合在一起的定位环（9），所述的轴承（10）上套装有保护筒（11），保护筒（11）的前端与定位环（9）固定在一起，后端与截割减速器（13）固定在一起；
所述的截割部机架（15）上设置有升降油缸连接部（21）和上下摆动连接部（22），所述升降油缸连接部（21）与掘进机的截割臂升降油缸一端相铰接，所述上下摆动连接部（22）与所述掘进机的回转台相铰接。
2.根据权利要求1所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述的主轴（4）前部设有与截割头（1）相配合的主轴前端花键（4-1），中部设有与铣刀架（3）相配合的主轴中间段花键（4-2），后部设有与第一联轴器（12）相配合的主轴后端花键（4-3）。
3.根据权利要求1所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述的导向圆盘（2）与铣刀架（3）之间设有防尘圈（33）和导向环（34）。
4.根据权利要求1所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述铣刀架（3）内部为空心结构，后部设有与主轴（4）相配合的铣刀架花键（3-1）。
5.根据权利要求1所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述的滑移套筒（6）滑动设置于所述主轴（4）上，滑移套筒（6）与所述主轴（4）之间依次设有导向套（30）、密封圈（23）、防尘圈（24）和压板（25），所述压板（25）外侧设有孔用卡簧（26）。
6.根据权利要求1或5所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述的滑移套筒（6）外侧设有推力轴承（32），推力轴承（32）两侧设有轴用卡簧（31）和轴肩（6-1）。
7.根据权利要求1所述的用于悬臂式掘进机的复合式截割部，其特征在于：所述的推移臂（19）一端与所述铣刀装置的滑移套筒（6）固定连接，另一端与所述推移油缸（20）的活塞杆铰接。
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