CN110520591B - 切削设备 - Google Patents

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CN110520591B CN201880024635.1A CN201880024635A CN110520591B CN 110520591 B CN110520591 B CN 110520591B CN 201880024635 A CN201880024635 A CN 201880024635A CN 110520591 B CN110520591 B CN 110520591B
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Abstract

一种用于切削设备(100)的切削头(128)，所述切削设备用于形成隧道或地下道路，所述切削头(128)具有：可旋转切削头本体(131)；安装在切削头本体(131)上的多个切削单元(700A、700B)，所述切削单元包括不同类型的切削单元，其中不同类型的切削单元(700A、700B)至少通过它们的球齿(710A、710B)的布置而彼此不同。

Description

切削设备
技术领域
本发明涉及适合用于形成隧道或地下道路的岩石切削设备，并且特别地是，但不排它地是，本发明涉及底切设备，在该底切设备中，多个旋转头能够在向前切削期间向外侧向回转并在向上和向下方向上升高。
背景技术
已经研制了各种不同类型的挖掘机，用于切削平巷、隧道，地下道路等，其中可旋转头被安装在臂上，该臂继而以可移动的方式安装在主框架处，以便形成所需的隧道截面轮廓。WO 2012/156841、WO 2012/156842、WO 2010/050872、WO 2012/156884、WO 2011/093777， DE 20 2111 050 143 U1全部都描述了用于铣削岩石和矿物的设备，在该设备中，旋转切削头由可移动臂支撑，被迫与岩石面形成接触。特别地是，WO 2012/156884描述了机器的切削端，其中可旋转头能够竖直地升高和降低并且在横向侧向方向上以小角度偏转，以试图增强切削动作。
WO 2014/090589描述了一种用于挖掘道路隧道等的机器，其中多个切削头能够移动，以经由枢转的弧形切削路径挖掘到岩石面中。US 2003/0230925描述了一种岩石挖掘机，其具有以下切削器头，该切削器头安装有多个适合于以底切模式操作的环形盘式切削器。
然而，传统的切削机未被优化用以切削具有通常超过120MPa的强度的硬岩石，同时安全且可靠地形成具有期望截面构造的隧道或地下洞穴。WO 2016/055087描述了一种解决这些问题中的一些问题的机器，然而，发明人已经确定在这些设备上的切削头的布置没有被优化。例如，发明人已经确定，在当前的切削头上使用的切削器遭受所谓的“跟踪”问题。即，之后的切削器上的球齿倾向于跟随由紧挨在该切削器之前的切削器在岩石面中形成的沟槽，而不是切削它们自己的新沟槽。其结果是，移除给定量的岩石所需的负载循环次数显著高于应有的负载循环次数。此外，由于存在大量的负载循环，所以这会使切削器的疲劳和磨损超过必要的程度。
因此，期望提供跟踪问题的解决方案。还期望提供一种跟踪问题的解决方案，该解决方案具有相对较低的成本并且易于制造和组装。
发明内容
本发明的目的是提供适合用于形成隧道和地下道路的切削设备，其特别地被构造用以以受控且可靠的方式切削硬岩石，例如超过 120MPa，即，能够用于矿井开采作业的设备。另一个目的是提供一种能够在最大切削范围和最小切削范围内形成具有可变截面积的隧道的切削设备。另一个目的是提供一种根据两级切削动作以“底切”模式操作的切削(挖掘机)设备。另一个目的是提供一种具有针对切削设备进行优化的切削几何形状的切削器。另一个目的是提供一种具有针对平衡切削器强度和减少切削器磨损进行优化的几何形状的切削器。
通过提供包括有多个不同类型的切削器单元的切削头来实现上述目的中的至少一些目的。切削器单元围绕每个头的周界周向分布，以便当头围绕它们各自的旋转轴线被驱动时将沟槽或通道形成到岩石面中。每个切削器都包括盘体和用于磨削岩石的硬球齿的布置。不同类型的切削器以解决跟踪问题的方式被布置在切削头上。所述目的中对的至少一些目的能够通过将切削单元安装在切削头本体上来实现，使得在切削头的旋转方向上，每个紧接随后的切削器都具有与紧接在该切削器之前的切削器的球齿布置不同的球齿布置。
通过提供具有多个切削组件的切削设备来实现所述目的中的至少一些目的，每个切削组件都包括以可旋转的方式安装的切削头，该切削头通过安装组件附接到支撑结构。每个安装组件都被布置用于使得其相应的切削头能够相对于支撑结构在向上向下方向上以及横向的边到边的方向上枢转。特别地是，每个安装组件都包括支撑件，所述支撑件以可枢转的方式安装到支撑结构并经由相应的附加枢轴安装件来承载臂，使得每个切削头都能够围绕两条枢转轴线枢转。当所述两条枢转轴线彼此相对横向(包括彼此垂直)对齐并且在设备的纵向方向上在前端和后端之间间隔开时，提供每个头的期望移动范围。然后，可以将头竖直地升起，以便克服悬垂的岩石的相对较低的拉伸强度，从而经由力和能量提供破碎，所述力和能量明显低于由切削截齿等提供的更常见的压缩切削动作。
根据本发明的第一优选实施例，提供了一种用于切削设备的切削头，该切削设备适合用于形成隧道或地下道路等。切削头具有：可旋转切削头本体；多个切削单元，所述多个切削单元被安装在所述切削头本体上，所述切削单元至少包括不同类型的第一类切削单元和第二类切削单元，所述第一类型的切削单元具有第一可旋转切削器，所述第一可旋转切削器包括第一盘体和用于磨削岩石的第一球齿布置，所述第一球齿被安装在所述盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出，并且所述第二类型的切削单元具有第二可旋转切削器，所述第二可旋转切削器包括第二盘体和用于磨削岩石的第二球齿布置，所述第二球齿被安装在所述盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出；其中不同类型的切削单元至少通过其球齿的布置而彼此不同。
球齿布置能够不同，例如通过球齿的特征(诸如球齿的尺寸和形状)，和/或通过球齿安装在盘体上的方式(诸如球齿的数目、球齿在本体上的分布以及球齿的安装定向。
本发明显著地减轻了“跟踪”问题，并且有助于确保每个随后的切削器的大部分球齿在切削方向上不会跟随由相应的之前的切削器切削到岩石中的沟槽。相反，随后的切削器的大部分球齿磨削新岩石并且在切削的方向上与之前的切削器的球齿沿着岩石面上的不同的路径行进。这是因为每个随后的切削器在切削方向上具有与其相应的之前的切削器不同的切削球齿布置。这具以下效果：与仅具有一种类型的切削器的现有技术设备相比，减少了移除相同量的岩石所需的负载循环的次数，并且减少了切削器的疲劳和磨损。通过具有至少两种不同类型的切削器能够实现该效果。通过仅具有两种不同类型的切削器能够实现本发明的大部分益处。然而，应当理解的是，本发明能够包括三种或更多种不同类型的切削器。具有少量不同类型的切削器(例如，两种或三种不同类型)简化了制造和组装工艺，并降低了成本。
在优选实施例中，切削单元被安装在切削头本体上，使得在切削头的旋转方向上，每个紧接随后的切削器都具有与来自紧接在该切削器之前的切削器的球齿布置不同的球齿布置。即，对于给定的切削器，紧接在该切削器之前的切削器是与该给定的切削器不同类型的切削器。例如，B型切削器能够紧接在A型切削器之前。紧接在给定的切削器之后的切削器是与给定的切削器不同类型的切削器。例如，A型切削器后面能够跟着B型切削器。这有助于确保之后的切削器上的球齿不会跟踪由紧接在之前的切削器形成的沟槽。
在优选实施例中，切削单元被依次安装在切削头本体上，使得切削单元在切削头的旋转方向上交替。例如，处于以下布置：A、B、A、 B；或A、B、C、A、B、C。这提供了简单且易于制造的布置，其仅需要两种或更多种不同类型的切削单元，以解决跟踪问题。
在优选实施例中，切削头包括至少三个第一类型的切削单元。在优选实施例中，切削头包括至少三个第二类型的切削单元。通常，切削头包括至少四个切削单元。通常，切削头包括小于或等于20个切削单元。特别优选实施例包括12个切削单元：六个第一类型和六个第二类型。
在优选实施例中，每个第一切削器所包括的球齿的数目不同于每个第二切削器中所包括的球齿的数目。这提供了一种解决跟踪问题的简单方法。通常，每个切削器中包括奇数个球齿。每个第一切削器包括n个球齿，每个第二切削器包括m个球齿，其中n≠m。例如，在一个实施例中，每个第一切削器包括39个球齿，而每个第二切削器包括 45个球齿。优选地是，n和m之间的差值是至少三个球齿，并且更优选是至少5个球齿。在一些实施例中，能够为每个切削器选择素数数目的球齿。
在优选实施例中，每个第一切削器上的相邻球齿之间的间隔不同于每个第二切削器上的相邻球齿之间的间隔。这提供了一种解决跟踪问题的简单方法。在优选实施例中，每个第一切削器上的球齿围绕它们各自的盘体的周边部分基本上均匀地间隔开。因此，相邻球齿之间的间隔基本上相等。在优选实施例中，每个第二切削器上的球齿围绕它们各自的盘体的周边部分基本上均匀地间隔开。因此，相邻球齿之间的间隔基本上相等。具有这种布置的切削器易于制造。当然，第一切削器和第二切削器中的至少一个切削器上的相邻球齿之间的间隔能够围绕盘的周边变化。如果使用变化的间隔，则每个第一切削器的变化间隔的图案都不同于每个第二切削器上所采用的变化间隔的图案。
在优选实施例中，每个第一切削器上的球齿中的至少一些球齿，优选每个球齿的形状都与每个第二切削器上的球齿中的至少一些球齿，优选每个球齿的形状不同。特别地是，第一切削器球齿的与岩石面接合的部分的形状能够与第二切削器球齿的与岩石面接合的部分的形状不同。例如，第一球齿和第二球齿中的一种球齿能够具有圆化的锥形接合部，而第一球齿和第二球齿中的另一种球齿能够具有凿形接合部或尖头接合部。
在优选实施例中，每个第一切削器上的球齿中的至少一些球齿，优选每个球齿的尺寸都与每个第二切削器上的球齿中的至少一些球齿，优选每个球齿的尺寸不同。例如，第一切削器球齿的与岩石面接合的部分能够具有与第二切削器球齿的与岩石面接合的部分的高度、宽度、长度和/或体积不同的高度、宽度、长度和/或体积。
在优选实施例中，每个切削单元都包括具有中心纵向轴线的可旋转轴，并且切削器被安装在该轴上。所述第一球齿中的至少一些第一球齿，优选每个第一球齿各自具有中心纵向轴线，该中心纵向轴线相对于从轴的中心纵向轴线垂直延伸的参考线成角度αA。所述第二球齿中的至少一些第二球齿，优选每个第二球齿各自具有中心纵向轴线，该中心纵向轴线相对于从轴的中心纵向轴线垂直延伸的参考线成角度αB。优选地是，αA不同于αB。
优选实施例包括至少一种另一类型的切削单元。所述至少一种另外类型的切削单元能够包括另一可旋转切削器，所述另一可旋转切削器包括另一盘体和用于磨削岩石的另一球齿布置。所述另外的球齿被安装在所述另一盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出。另一球齿布置不同于第一球齿布置和第二球齿布置。
在优选实施例中，切削单元被安装到切削头本体的径向周边部。
在优选实施例中，切削单元围绕切削头本体上的节圆分布。优选地是，每个切削单元可旋转轴的中心纵向轴线都被定位在所述节圆上。
在优选实施例中，切削头本体是环形的。
在优选实施例中，切削头本体具有基本上垂直于本体的平面布置的中心轴线。每个盘体都具有中心轴线，该中心轴线基本上垂直于其相应的盘体的平面布置。盘体的中心轴线基本上平行于切削头本体的中心轴线布置。因此，每个盘体的平面大致与切削头本体的平面平行。
在优选实施例中，每个切削器都能够相对于切削头自由旋转。即，每个切削器都不是被直接驱动的。每个切削器都反应于与岩石面的接合而旋转。
根据本发明的另一优选实施例，提供了一种适合用于形成隧道或地下道路等的切削设备。所述设备包括：支撑结构，所述支撑结构具有大致面向上的区域、大致面向下的区域、大致面向前的的区域和大致面向侧面的区域；第一切削组件和第二切削组件，所述第一切削组件和第二切削组件中的每一个切削组件都包括根据本文中描述的任何一个构造的切削头，以及安装组件。安装组件以使得切削头能够相对于支撑结构移动的方式将切削头附接到支撑结构。安装组件包括第一枢转轴线，其中切削头能够围绕第一枢转轴线移动，从而使得切削头能够相对于支撑结构在大致侧向方向上移动。安装组件包括第二枢转轴线，其中切削头能够围绕该第二枢转轴线移动，从而使得切削头能够相对于支撑结构在大致向上向下的方向上移动。
在优选实施例中，切削单元提供底切操作模式。
在优选实施例中，每个安装组件都包括：支撑件，所述支撑件经由第一枢转轴线相对于支撑结构以可枢转的方式安装，所述第一枢转轴线相对于面向上的区域和面向下的区域大致直立地对齐，使得每个支撑件都被构造用以相对于面向侧面的区域在侧向方向上横向枢转；至少一个支撑件致动器，所述至少一个支撑件致动器用以致动所述支撑件中的每一个支撑件相对于支撑结构的独立移动；臂组件，所述臂组件经由第二枢轴线以可枢转的方式安装到支撑件，所述第二枢转轴线在横向于(包括垂直于)每个支撑件枢转轴线延伸的方向上对齐，以使得臂能够相对于支撑件相对于面向上的区域和面向下的区域在向上向下方向上独立地枢转；至少一个臂致动器，所述至少一个臂致动器用以致动臂相对于支撑件的独立枢转移动；其中每个可旋转切削头都朝向其相应的臂的自由端安装，并且每个切削头能够围绕头轴线旋转，所述头轴线被定向成基本上横向于每个臂枢转轴线延伸。
在优选实施例中，每个臂致动器都包括安装在连接部处的行星齿轮组件，在该连接部处，每个臂都相对于每个支撑件枢转。
在优选实施例中，每个臂致动器都包括至少一个第一驱动马达，以驱动臂相对于支撑件的枢转移动。
在优选实施例中，每个支撑件致动器都包括液压线性致动器。
在优选实施例中，每个切削组件都包括至少一个第二驱动马达，以驱动切削头相对于臂的旋转。
在优选实施例中，支撑结构包括主框架和以可移动的方式安装在该主框架处的动力滑架，该动力滑架被构造用以相对于主框架在设备的向前切削方向上滑动，并且每个切削头都经由其相应的臂和支撑件来安装在滑架处，以便被构造用以在向前切削方向上前进。
在优选实施例中，每个臂都被构造用以在向上向下方向上枢转多达180°；并且每个支撑件都被构造用以在横向侧向方向上枢转达多 90°。可选地是，每个臂都可以被构造用以在多达155°的范围内枢转。可选地是，第一支撑件和第二支撑件被构造用以在横向侧向方向上枢转多达90°。可选地是，支撑件可以被构造用以在横向侧向方向上枢转多达20°。这样的构造提供了对轮廓形状的控制并且避免了任何切口或脊，否则这些任何切口或脊将留在所形成的隧道的坑顶和坑底上。
优选地是，该设备包括安装在主框架处的履带或轮子，以允许该设备在向前向后方向上移动。履带或轮子使得该设备在切割操作之间被操纵进出切削面时能够在隧道内向前和向后前进，并且所述履带或轮子也使得该设备能够在切削操作期间作为切割和前进切割循环的一部分向前前进，所述切割循环也利用该滑动滑架。
优选地是，该设备还包括安装在主框架处的坑底接合构件和坑顶接合构件，至少坑底接合构件是可延伸且可缩回的，以分别在向上向下方向上升高和降低该设备。接合构件被构造用以将设备楔入隧道的坑顶与坑底之间的适当位置，以提供锚固点，机器可以支撑抵靠在该锚固点上，以允许切削器被迫压靠在岩石面上。
优选地是，该设备还包括第一材料排出输送器，以从第一切削头和第二切削头向后输送切削下来的材料；以及将切削下来的材料导向到输送器上的耙爪，该耙爪向后位于第一切削头和第二切削头中的至少一个切削头的后方。该设备相应地被构造用以从切削面向后运输材料，以提供进入到岩石中的无阻碍的向前切削移动。
优选地是，该设备还包括能够以可拆卸的方式连接到该设备的控制单元，该控制单元包括至少为第一支撑件和第二支撑件和臂致动器提供动力的操作部件，该控制单元还包括第二输送器，以接收来自第一输送器的材料，并在该设备和控制单元的后方位置处排出材料。优选地是，控制单元以可拆卸的方式联接到设备，以便能够与切削设备一起在向前向后方向上前进和缩回。优选地是，控制单元通过适合于该设备的联接件而悬挂在隧道坑底上方。控制单元可以包括设置在后向区域和/或前向区域处的地面接合支撑构件。可选地是，控制单元能够在其后向端处附接到材料收集和排出车辆，并且能够在其前向端处连接到切削设备。
根据本发明的另一优选实施例，提供了一种适合用于形成隧道或地下道路等的切削设备，所述切削设备包括：主框架，所述主框架具有大致面向上的区域、大致面向下的区域和大致侧向面向的区域；动力滑架，所述动力滑架以可移动的方式安装在主框架处，并且被构造用以相对于主框架在设备的向前切削方向上滑动；第一臂和第二臂，所述第一臂和第二臂通过各自的枢转臂轴线以可枢转的方式安装到滑架，所述枢转臂轴线在横向于(包括垂直于)主框架的纵向轴线延伸的方向上对齐，以允许每个臂相对于主框架的面向上的区域和面向下的区域在向上向下方向上彼此独立地枢转；至少一个第一和第二臂致动器，所述至少一个第一和第二臂致动器用以致动第一臂和第二臂相对于彼此和主框架的独立枢转移动；所述第一臂和第二臂中的每一个臂都具有根据本文中所述的任何构造的切削头，每个切削头都能够在向上向下方向上移动并且能够在向前切削方向上前进，每个切削头都能够围绕头轴线旋转，所述头轴线被定向成基本上横向于相应的枢转臂轴线延伸。
可选地是，第一臂和第二臂中的每一个臂分别被安装在第一支撑件和第二支撑件处，所述第一支撑件和第二支撑件经由共同或各自的可滑动装置而相对于主框架以可滑动的方式安装，使得每个第一支撑件和第二支撑件都被构造用以相对于面向侧面的区域在侧向方向上横向滑动。
可选地是，每个可旋转切削头都包括大致环形的牙轮切削器，每个牙轮切削器都具有大致环形的切削刃或分层切削刃，以提供底切操作模式。
在优选实施例中，所述牙轮切削器中的每一个牙轮切削器都能够相对于其相应的切削头独立地旋转。
可选地是，所述多个牙轮切削器通常是环形牙轮切削器，每个环形牙轮切削器都具有大致环形切削刃或分层切削刃，以提供底切操作模式。
可选地是，第一臂和第二臂致动器中的每一个臂致动器都包括安装在连接部处的行星齿轮组件，每个臂都在所述连接部处相对于每个支撑件枢转。
根据本发明的另一优选实施例，提供了一种用于切削设备的切削头，所述切削设备适合用于形成隧道或地下道路等，所述切削头具有：可旋转切削头本体；第一组第一类切削单元，所述第一组第一类切削单元被安装在切削头本体上，每个第一类切削单元都具有第一可旋转切削器，所述第一可旋转切削器包括第一盘体和用于磨削岩石的第一球齿布置，所述球齿被安装在盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出；以及第二组第二类切削单元，所述第二组第二类切削单元被安装在切削头本体上，每个第二类切削单元都具有第二可旋转切削器，所述第二可旋转切削器包括第二盘体和用于磨削岩石的第二球齿布置，所述球齿被安装在盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出；其中所述第二球齿布置与所述第一球齿布置不同，并且切削单元被依次安装在切削头本体上，使得第一类切削单元和第二类切削单元在切削头的旋转方向上交替。
附图说明
现在将仅通过示例并参考附图来描述本发明的第一实施例，在附图中：
图1是根据本发明的具体实施方式的适合用于形成隧道或地下道路的移动式切削设备的前视等距视图，该切削设备具有前部安装的切削单元和后部的控制单元。
图2是图1的切削设备的后等距视图；
图3是图2的设备的侧视立面图；
图4是图3的设备的切削单元的放大的前视等距视图；
图5是图4的切削设备的平面图；
图6是图5的切削设备的侧视立面图；
图7是图6的切削设备的前视端视图；
图8是切削单元的纵向截面图，包括用于磨削岩石的切削器；
图9是第一切削器的下侧的视图(图8的包括有第一切削器的切削单元被称为第一切削单元)；
图10是图9中所示的第一切削器的截面图；
图11是第二切削器的下侧的视图(图8的包括有第二切削器的切削单元被称为第二切削单元)；
图12是图11中所示的第二切削器的截面图；并且
图13是根据本发明的第二实施例的适合用于形成隧道或地下道路的移动式切削设备的前视端视图，该切削设备具有前部安装切削单元和后部的控制单元。
具体实施方式
参考图1，切削设备100包括支撑结构800，该支撑结构安装有多个切削部件，所述多个切削部件被构造用以切入到岩石或矿物面1000 中，以形成隧道或地下道路。设备100被构造专门用于在底切模式下操作，在该底切模式中，可以迫使多个可旋转的牙轮切削器127A、127B 进入到岩石中，以形成沟槽或通道，然后竖直向上枢转，以便克服紧挨在沟槽或通道上方的减小的拉力并破碎岩石。因此，本发明的切削设备被优化用于利用小于传统的压缩型切削器所需的力和能量来向前前进到岩石或矿物中，所述传统的压缩型切削器利用被安装在可旋转头处的切削钻头或截齿。然而，本发明的设备可以被构造有与本文中所述的那些切削头不同类型的切削头，所述切削头包括特别是截齿或钻头型切削头，其中每个截齿在切削头处成角度地定向，以提供预定的切削攻角。
参考图1至图3，支撑结构800包括主框架102。主框架102包括：横向侧302，该横向侧302朝向隧道的坑壁定向；面向上的区域300，该区域300朝向隧道的坑顶定向；面下的区域301，该区域301面向隧道的坑底定向；面向前的端部303，该面向前的端部303旨在面向切削面定位；以及面向后的端部304，该面向后的端部304旨在背对切削面定位。
底架109被大致安装在主框架102下方，并且底架109继而安装有一对由液压(或电动)马达驱动的履带103，以当设备100处于非切削模式中时提供设备100在地面上方的向前向后移动。一对后地面接合顶升支腿106被安装在框架侧302处，朝向后端304，并且被构造用以相对于框架102线性地延伸和缩回。框架102还包括一对前顶升支腿115，所述一对前顶升支腿115也被安装在每个框架侧302处并朝向前端303，并且所述一对前顶升支腿115被构造用以延伸和缩回，以接合坑底隧道。通过致动支腿106、115，主框架102并且特别是履带103 可以在向上向下方向上升高和降低，以便将履带103悬挂在地面上，从而将设备100定位在切削模式中。一对坑顶接合夹持器105在框架后端304处从主框架102向上突出，并且经由控制缸116在向上向下方向上线性地延伸和缩回。因此，夹持器105被构造用以升高成与隧道坑顶形成接触并且在与顶升支腿106、115形成可延伸组合下被构造用以当处于切削模式时将设备100楔入隧道坑底和坑顶之间的固定位置。
支撑结构800包括滑架104。滑架104经由滑动机构203以可滑动的方式安装在主框架102的顶部上。滑架104联接到线性液压缸201，使得通过缸201的往复延伸和缩回，滑架104被构造成在框架前端303 和后端304之间线性滑动。
一对液压致动的打锚杆单元107相对于该设备的纵长方向被安装在主框架102处，处在滑架104和坑顶夹持单元105、116之间。打锚杆单元107被构造用以在设备100沿向前切削方向前进时将网状结构 (未示出)固定到隧道的坑顶。设备100还包括大致安装在滑架104 上方的网状支撑结构(未示出)，以便在打锚杆就位之前在坑顶的正下方定位地支撑网状物。
切削设备100包括第一切削组件和第二切削组件900(参见图4 和图2)。第一切削组件900包括第一切削头128和第一安装组件902。第二切削组件902包括第二切削头128和第二安装组件902。每个安装组件902都包括支撑件120。每个支撑件120都以可枢转的方式紧挨着框架前端303上方安装在滑架104处，并从滑架104向前凸出。支撑件120大致在设备100的横向宽度方向上间隔开，并且被构造用以相对于滑架104和主框架102彼此独立地横向向外枢转。每个支撑件120 都包括前端503和后端504，参考图5。第一安装凸缘118设置在大致面向后的支撑件后端504处。对应的第二安装凸缘119从紧挨在第一凸缘118后方的滑架104的一侧横向向外突出。一对直线液压缸117 被安装成在凸缘118、119之间延伸，使得通过线性伸展和缩回，每个支撑件120都被构造用以在大致水平的平面中并且在相对于框架侧302 的横向侧向方向上枢转。参考图4，每个支撑件120都经由大致竖直地 (当设备100被定位于水平地面上时)延伸通过滑架104的枢转杆404 而被安装在滑架104处，并且该枢转杆大致被悬挂在主框架前端303 上方。因此，每个支撑件120都被构造用以围绕枢转轴线400枢转或回转。参考图5，每个支撑件120都进一步联接到相应的内部液压缸 500(该相应的内部液压缸500被安装在滑架104的内部区域处)，以与侧面安装的缸117协作，以使每个支撑件120围绕枢转轴线400横向回转。
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能够向内回转到最大向内位置501并且能够横向向外回转到最大向外位置502。根据具体实施方式，内回转位置501和外回转位置502之间的角度为20°。
参考图1至图3，每个安装组件902都包括臂121。每个臂都以可枢转的方式大致安装在每个支撑件120的前端503处。每个切削头128 都以可旋转的方式安装在每个臂121的自由远端处。每个切削头128 都包括盘状(通常为圆柱形)构造。
每个切削头128都包括本体131和12个切削单元：六个第一类型的切削单元700A和六个第二类型的切削单元700B(参见图1和图7)。切削单元700的细节在图8至图11中最佳示出。每个切削单元700A、 700B都包括壳体701、轴703、第一轴承705，第二轴承707和第三轴承709。每个第一类型的切削单元700A都包括第一切削器127A，该第一切削器127A包括第一盘体711A和第一布置的球齿710A。每个第二类型的切削单元700都包括第二切削器127B，该第二切削器127B包括第二盘体711和第二布置的球齿710B。
优选地是，轴703、轴承705、707、709和壳体701对于这两种类型的切削单元700A、700B是类似的。因此，除非另有说明，否则以下描述适用于两种类型的切削单元700A、700B。轴703具有中心纵向轴线704，并且由于每个盘体711A、711B都被安装在其相应的轴703 上，因此盘体711A、711B共有该轴线。中心轴线704基本上垂直于盘的平面布置。轴703轴颈支承在第一轴承705、第二轴承707和第三轴承709中，并被布置用以在所述轴承中自由旋转。轴703包括朝向轴的下端715的凸缘713。盘体711A、711B被固定到轴的下端715，并与所述轴一起旋转。盘711A、711B通过螺栓717附接到该轴。螺栓 717穿过孔719(该孔719穿过盘711A、711B的平面形成)并进入到凸缘713中的螺纹孔721中。盘711A、711B是环形的。盘711A、711B具有中心通孔723。盘711A、711B被安装到轴703上，使得轴的下端 715穿过中心通孔723突出。轴环组件725坐置在轴的下端的外表面 727和环形盘的内表面729之间的环形空间中。
盘711A、711B包括上侧730、下侧732和径向周边部738。
在底切操作期间，上侧730大致面朝臂121，并且背对岩石面1000。上侧730包括环形上表面731，其基本上是平面的。上表面731邻接抵靠凸缘713。
径向周边部738通常包括盘711A、711B的外周向缘部分。径向周边部738包括第一(上)环形渐缩表面733，其朝向上表面731向上并向内逐渐变细。第一渐缩表面733在其下边缘734处具有最大直径并且在其上边缘736处具有最小直径。径向周边部738包括第二(下)环形渐缩表面735，其从第一渐缩表面的下边缘734向下并向内逐渐变细到其自身的下边缘737。因此，第二环形渐缩表面735在边缘734处具有最大直径并且在边缘737处具有最小直径。边缘734是盘711A、 711B的最大直径。
在底切操作期间，下侧732大致面向岩石面1000。下侧732是凹入的，以减小盘711A、711B和岩石面1000之间的摩擦量。应当理解的是，凹入的下侧732能够采用许多不同的形式，例如凹入的下侧732 能够具有基本上凹形形状。特别优选的布置是，下侧732包括环形渐缩表面739，其从下边缘737向内并向上逐渐变细到上边缘741。因此，环形渐缩表面739在下边缘737处具有最大直径并且在上边缘741处具有最小直径。
许多孔743被钻到环形锥形表面735中。在本发明的优选布置中，形成在第一盘711A中的孔743的数目不同于形成在第二盘711B中的孔743的数目。通常，在每个盘711A、711B中形成有大约30至60个孔743。例如，第一盘711A能够包括形成在该第一盘中的39个孔。第二盘711B能够包括形成在该第二盘中的45个孔。球齿710A、710B 位于所述孔743中的每一个孔中。因此，安装到第一盘711A的球齿 710A、710B的数目不同于安装到第二盘711B的球齿711B的数目。比较图9和图11，图9示出了具有39个球齿710A的第一盘711A，并且图11示出了具有45个球齿711B的第二盘711B。优选地是，奇数数目的球齿710A、710B被安装到每个盘711A、711B，并且在一些情况下，使用素数数目的球齿710A、710B。优选地是，所述第一切削器127A 中的每一个第一切削器上的球齿710A都围绕它们各自的盘体711A的周边部分基本上均匀地间隔开。优选地是，所述第二切削器127B中的每一个第二第二切削器上的球齿710B都围绕它们各自的盘体711B的周边部分基本上均匀地间隔开。这种布置易于制造，并且提供了用于减轻跟踪问题的低成本方法。每个球齿710A、710B都从盘711A、711B 向外突出超过盘的最大半径734。因此，切削器127A、127B的外接直径由球齿710A、710B突出超过盘711A、711B的边缘的程度限定。球齿710A、710B由诸如碳化钨的硬质材料制成，并且被布置成随着切削头128旋转而磨削岩石。
每个球齿710A、710B都具有中心纵向轴线745。球齿的中心纵向轴线745与参考轴线746成角度αA、αB，该参考轴线746从轴704的中心纵向轴线垂直向外突出(参见图10和图12)。参考轴线746与盘体的平面对齐。角度αA、αB确定作用在刀具上的切削合力将如何沿着球齿710的几何形状分开并垂直于它。虽然αA、αB＝0°布置对于纯剪切切削移动是最优的，然而该布置在挖深阶段中将不能很好的起作用。发明人已经确定αA、αB应该大于零，以便使机器能够正常操作。对于在盘711A、711B上的至少一些球齿710A、710B，优选每个球齿710A、710B，αA、αB被设定在20°至34°的范围内，优选在24°和28°之间，并且还更优选在大约28°。在大量测试之后，发明人已经确定这些范围为该类型的钻孔机的切削器127A、127B提供了最佳的整体切削效果。特别地是，考虑到由该类型的岩石切削设备承担的切削头128 的移动范围。
切削盘711的尺寸根据应用来选择。盘的优选最大直径通常大约为17英寸(431.8mm)。
因此，多个大致环形或盘形牙轮切削器127A、127B被安装在每个头128的周向周界处，并且包括专门被构造用于底切岩石的尖锐环形切削刃。切削器127A、127B相对于彼此和头128以可旋转的方式独立安装，并且围绕其自身轴线大致自由旋转。每个牙轮切削器127A、127B都轴向突出超过头128的最前面的环形边缘，使得当臂121被定向成大致向下延伸时，牙轮切削器127A、127B代表整个头128和臂 121组件的最下部。
切削单元700A、700B以交替的方式围绕节圆依次安装在切削头本体131上，即按以下顺序，该顺序即：A、B、A、B、A、B、A、B、 A、B、A、B。显而易见的是，当切削头本体131旋转时，每个随后的切削器都将具有与紧接在该切削器之前的切削器不同的球齿布置。这显著减轻了跟踪问题。它还提供了易于制造的跟踪问题的解决方案，这是因为它仅需要两种不同类型的切削单元700A、700B，并且所述不同类型的切削单元700A、700B的不同之处在于它们的切削器127A、 127B具有不同数目的球齿710A、710B。
每个臂121都可以被认为包括一定长度，使得臂121在近端臂端处或朝向近端臂端安装在每个相应的支撑件120处并且将每个头128 安装在远端臂端处。特别地是，每个臂121都包括内部安装的行星齿轮，该行星齿轮总的被指示为附图标记122。每个齿轮122都优选地是 Wolfrom型并且经由总的由附图标记123指示的传动系联接到驱动马达130。如图7中所示，一对驱动马达125被安装在每个臂121的横向侧处，并且被定向成与每个相应的切削头128的旋转轴线大致平行。每个臂121还包括联接到齿轮箱126的内部驱动器和齿轮组件124，该齿轮箱126被安装在驱动马达125中的每一个驱动马达的一端处。每个切削头128都经由相应的齿轮组件124以可驱动的方式联接到驱动马达125，以提供切削头128围绕轴线402的旋转。
如图7中所示，每个臂121都联接到被安装在滑架104的前端处的相应的马达130。每个行星齿轮122都以枢轴杆405为中心，参考图 4，该枢轴杆405具有枢转轴线401。当设备100被定位在水平地面上时，每个轴401都被对齐成大致水平。因此，每个臂121都被构造用以通过每个马达130的致动而在向上向下方向(竖直平面)上枢转(相对于每个支撑件120、滑架104和主框架102)。因此，参考图6，每个切削头128，并且特别是牙轮切削器127A、127B可以沿着弧形路径602 升高和降低。特别地是，每个臂121、头128和牙轮切削器127A、127B都可以在最低位置601和最高升高位置600之间枢转，其中在位置600、位置601之间的角度大约为150°。当处于最低位置601时，每个牙轮切削器127A、127B，并且特别是头128都以倾斜向下的定向悬挂，使得最前面的牙轮切削器127A、127B被定位成低于最后面的牙轮切削器 127A、127B。根据具体实施方式，该倾斜向下的角度是10°。这有利于将切削器127A、127B以期望的攻角接合到岩石面中，以在底切操作的第一阶段期间形成初始沟槽或通道。另外，切削头128在岩石面上的大范围移动是可能的，这部分地是由于轴线401相对于轴线400分开并以与每个支撑件120的长度相一致的距离向前定位。
因此，设备100的切削移动能够被概念化为包括两个主要的子移动。首先，切削器127A、127B与朝向矿井坑底水平高度的岩石面存在浅的相互作用(通常称为“挖深(sumpin)”)。这里，切削深度从零增加到几毫米。在该阶段，每个盘体711A、711B都大致平行于坑底，其中下侧732面朝坑底。
然后，臂128使头128向上移动扫过岩石面1000。在该阶段中，盘体711A、711B基本上垂直于坑底布置，或者朝向该定向移动，其中下侧732面朝岩石面1000。在该阶段，切削厚度达到其最大值。这通常被称为“剪切(shear up)”。剪切阶段在切削循环中持续更长时间。
参考图4，每个支撑件枢转轴线400都大致垂直于每个臂枢转轴线401对齐。另外，每个切削头128的旋转轴线402都大致垂直于每个臂枢转轴线401定向。每个牙轮切削器127A、127B的对应的旋转轴线704都相对于切削头轴线402成角度地布置，以便在向下方向上向外逐渐变细。特别地是，每个牙轮切削器轴线704都被定向成相对于大致垂直的臂旋转轴线401更接近每个切削头旋转轴线402和支撑件枢转轴线400的定向对齐。
因此，每个支撑件120都被构造用以围绕每个支撑件轴线400在水平平面中在极限内部位置501和极限外部位置502之间横向向外回转。另外，并且参考图6，每个相应的臂121都被构造用以围绕臂枢转轴线401在向上向下方向上枢转，以在极限位置600、极限位置601之间升高和降低牙轮切削器127A、127B。
耙爪129被安装在主框架前端303处，紧接在每个切削头128后方。耙爪129包括传统的形状和构造，其具有侧面装载挡板和大致倾斜的面向上的材料接触面，以接收和向后引导从切削面切削下来的材料(和切削头128)。设备100还包括第一输送器202，该第一输送器 202从耙爪129纵向延伸，以从框架后端304向后突出。因此，从所述面切削下来的材料由耙爪129收集起来并沿着设备100向后运输。
参考图1至图3，可拆卸控制单元101经由枢轴联接器200安装到框架向后端304。控制单元111包括人员舱110(由操作员占用)。单元111还包括电动和液压动力包114，以除了控制滑架104的滑动移动和切削头128的旋转驱动之外的，还控制设备100的与支撑件120和臂121的枢转移动相关联的各种液压和电气部件。
控制单元101还包括第二输送器112，该第二输送器112沿着单元 101大致纵长延伸，并且在其最前端处联接到第一输送器202的最后端。单元101还包括从第二输送器112的后端以向上倾斜角度向后突出的排出输送器113。因此，切削下来的材料能够沿着输送器202、112和 113从切削头128向后运输，以由卡车或其它运输车辆接收。
在使用中，设备100经由顶升支腿106、115和坑顶夹持器105楔入隧道坑底和坑顶之间。然后，滑架104可相对于主框架102在向前方向上移位，以将牙轮切削器127A、127B接合到岩石面上。切削头128经由马达125旋转，该旋转在最低位置处于岩石面中形成初始沟槽或通道。然后，第一臂121经由马达130围绕轴线401枢转，以沿着路径602升高牙轮切削器127A、127B，以实现第二级底切操作。然后，第一支撑件120可以经由围绕轴线400的枢转而在横向侧向方向上回转，并且与牙轮切削器127A、127B的升高旋转和降低旋转相结合而在紧挨第一臂121和支撑件120前方的岩石内产生凹陷或凹穴。然后，根据第一臂121的操作来致动第二臂121以及相关联的头128和切削器127A、127B，这包括在竖直平面和水平平面两者中枢转。第二臂121 的这种顺序的双重枢转移动独立于第一臂121的初始双重枢转移动。经由控制单元111来控制臂121围绕轴线401以及支撑件120围绕轴线 400的枢转的定相和顺序。
当实现了滑架104的最大向前行程时，顶升支腿106、115缩回，以使履带103接合到地面上。履带103被定向成大致倾斜向下(相对于坑底成大约10°的角度)，使得当形成地面接触时，牙轮切削器 127A、127B竖直升高，以便避开隧道坑底。然后，设备100可以经由履带103向前前进。然后，可以再次致动顶升支腿106、115，以使履带103升高离开地面，并且夹持器105被移动成与隧道坑顶形成接触，以重复切削循环。最前面的坑顶夹持器108被安装在滑架104上方，以在滑架104经由直线致动缸201在向前方向上前进时稳定设备100。
尽管已经结合具体的优选实施例描述了本发明，但是应该理解的是，要求保护的本发明不应该不适当地限于这些特定实施例。此外，对于本领域技术人员显而易见的是，能够上述实施例作出修改，该修改落入本发明的范围内。
例如，切削头128中包括的切削单元700的数目能够不同。通常，切削头128包括6至18个切削单元，并且优选地是，包括8至16个切削单元。
切削头128能够包括至少一个另外的切削单元700C，其不同于第一单元700A和第二切削单元700B。这在图13中示出。具体地是，该另一切削单元700C中的切削球齿的布置不同于第一类型和第二类型的切削单元700A、700B中的切削球齿710A、710B的布置。或者，切削单元700C类似于切削单元700A、700B中的至少一个切削单元。应当理解的是，这使得能够实现切削头131周围的切削单元700A、700B、 700C的许多不同布置，这显著减轻了跟踪问题。例如，切削单元能够以下列布置中的一种布置围绕节圆依次安装在切削头本体131上，所述布置即：A、B、C、A、B、C、A、B、C；A、B、C、B、A、C、A、 B、C、B、A、C；或A、B、A、C、A、B、A、C、A、B。在优选的布置中，当切削头本体131旋转时，每个紧接在随后的切削器127具有与紧接在该切削器之前的切削器127不同的球齿710布置。即，对于安装在切削头本体131上的任何给定切削单元700来说，在节圆上与该切削单元紧邻的切削单元700与该给定切削单元700不同。因此，在切削头本体131的旋转方向上紧接在该给定的切削单元之前的切削单元700和在切削头本体的旋转方向上紧接在该给定的切削单元700 之后的切削单元700每个都具有与该给定的切削单元700不同的球齿 710布置。这有助于减轻跟踪问题，这是因为随后的切削器127上的球齿710倾向于在岩石面1000中切削它们自己的路径，而不是跟随由紧接在该切削器之前的切削器127在岩石面1000中所形成的路径。应当理解的是，紧接在之前的切削单元700和紧接在之后的切削单元700 能够彼此相似或者能够彼此不同。
虽然球齿710A、710B在图中被示出为具有圆化的圆锥形突出轮廓，但是其它轮廓也是可能的，例如凿形轮廓。
另外，或作为替代地是，对于具有不同数目的球齿710A、710B 的第一切削器127A和第二切削器127B，能够通过以下中的至少一个来减轻跟踪问题：
·间距SA是相邻的第一球齿710A的尖端之间的距离(参见图9)。间距SB是相邻的第二球齿710B的尖端之间的距离(参见图11)。第一切削器127A上的相邻的第一球齿710A之间的间隔SA不同于第二切削器127B上的相邻的第二球齿710B之间的间隔SB。在优选的布置中，相邻的第一球齿710A之间的间隔SA围绕第一切削器127A的周围基本上相等。在优选的布置中，相邻的第二球齿710B之间的间隔SB围绕第二切削器 127B的周围基本上相等。这提供了易于制造的切削器127A、 127B。
·相邻的球齿各自的盘711A、711B上的相邻的球齿710A、710B 之间的相应的间距SA、SB能够是不均匀的。相邻第一球齿710A 之间的间隔SA能够围绕第一盘711A的周围变化。相邻第二球齿710B之间的间隔SB能够围绕第二盘711A的周围变化。
·每个第一切削器球齿710A都能够包括第一形状。每个第二切削器球齿710B都能够包括第二形状。第一形状与第二形状不同。例如，第一球齿和第二球齿中的一种球齿能够具有圆化的圆锥形接合部，而第一球齿和第二球齿中的另一种球齿能够具有凿形或尖头接合部。
·第一切削器球齿710A的尺寸能够不同于第二切削器球齿 710B的尺寸。例如，第一切削器球齿710A的与岩石面1000 接合的部分能够与第二切削器球齿710B的与岩石面1000接合等同的部分在以下参数中的至少一个参数上不同，所述参数即：高度、宽度，长度和体积。
·每个第一切削器127A上的球齿710A的角度αA都能够不同于每个第二切削器127B上的球齿710B的角度αB。在这种情况下，对于每种不同类型的盘，角度αA、αB被不同地设定。优选地是，每个第一类型的盘711A的角度αA围绕第一盘711A 的周围基本上相同。优选地是，每个第二类型的盘711B的角度αB围绕第二盘711B的周围基本上相同。这使得切削器127A、127B易于制造。优选地是，角度αA、αB在20°至34 °的范围内。
·角度αA能够围绕第一盘711A的周围变化。即，每个球齿710A 在第一切削器127A上不具有相同的切削角度αA，尽管当然一些球齿710A可以具有相同的角度αA。角度αB能够围绕第二盘711B的周围变化。即，每个球齿710B在第二切削器127B 上不具有相同的切削角度αB，尽管当然一些球齿710B可以具有相同的角度αB。因此，第一盘711A的角度αA的图案能够不同于第二盘711B的角度αB的图案。这克服了跟踪问题，但制造起来却更复杂。
·上述特征的任何组合。
应当理解的是，每个另一切削单元700C中的球齿的布置都能够通过本文中描述的任何特征，或任何特征的组合而与第一切削单元700A 和第二切削单元700B中的球齿710A、710B的布置不同。

Claims (22)

1.一种用于切削设备(100)的切削头(128)，所述切削设备适合用于形成隧道或地下道路，所述切削头(128)具有：
可旋转切削头本体(131)；
多个可旋转切削器(127A，127B)安装在所述切削头(128)的周向周界处，并且每个可旋转切削器(127A，127B)包括专门被构造用于底切岩石的尖锐环形切削刃；
多个切削单元(700A、700B)，所述多个切削单元(700A、700B)被安装在所述切削头本体(131)上，所述切削单元(700A、700B)至少包括不同类型的第一类切削单元(700A)和第二类切削单元(700B)，所述第一类切削单元(700A)具有第一可旋转切削器(127A)，所述第一可旋转切削器包括第一盘体(711A)和用于磨削岩石的第一球齿(710A)布置，所述第一球齿(710A)被安装在所述第一盘体的径向周边部分(738)中并从该径向周边部分向外突出，并且所述第二类切削单元(700B)具有第二可旋转切削器(127B)，所述第二可旋转切削器(127B)包括第二盘体(711B)和用于磨削岩石的第二球齿(710B)布置，所述第二球齿(710B)被安装在所述第二盘体的径向周边部分(738)中并从该径向周边部分向外突出；其中不同类型的切削单元(700A、700B)至少通过它们的球齿(710A、710B)的布置而彼此不同。
2.根据权利要求1所述的切削头，其中，所述切削单元(700A、700B)被安装在所述切削头本体(131)上，使得在所述切削头的旋转方向上，每个紧接在随后的可旋转切削器(127A、127B)的球齿(710A、710B)布置不同于紧挨在该可旋转切削器之前的可旋转切削器(127A、127B)的球齿(710A、710B)布置。
3.根据权利要求1或2所述的切削头，其中，所述切削单元(700A、700B)被依次安装在所述切削头本体(131)上，使得所述第一类切削单元(700A)和第二类切削单元(700B)在所述切削头(128)的旋转方向上交替。
4.根据权利要求1所述的切削头，包括所述第一类切削单元(700A)的至少三个切削单元，以及所述第二类切削单元(700B)的至少三个切削单元。
5.根据权利要求2所述的切削头，其中，每个第一可旋转切削器(127A)中所包括的第一球齿(710A)的数目不同于每个第二可旋转切削器(127B)中所包括的第二球齿(710B)的数目。
6.根据权利要求2所述的切削头，其中，每个第一可旋转切削器(127A)上的相邻的球齿(710A)之间的间隔不同于每个第二可旋转切削器(127B)上的相邻的球齿(710B)之间的间隔。
7.根据权利要求2所述的切削头，其中，每个第一可旋转切削器(127A)上的所述球齿(710A)中的至少一些球齿的形状不同于每个第二可旋转切削器(127B)上的所述球齿(710B)中的至少一些球齿的形状。
8.根据权利要求2所述的切削头，其中，每个第一可旋转切削器(127A)上的所述球齿(710A)中的至少一些球齿的尺寸不同于每个第二可旋转切削器(127B)上的所述球齿(710B)中的至少一些球齿的尺寸。
9.根据权利要求2所述的切削头，其中，每个切削单元(700A、700B)都包括具有中心纵向轴线(704)的可旋转轴(703)，并且所述可旋转切削器(127A、127B)被安装在所述可旋转轴(703)上，其中所述第一球齿(710A)中的至少一些第一球齿各自具有中心纵向轴线(745)，所述中心纵向轴线(745)相对于从所述可旋转轴的所述中心纵向轴线(704)垂直延伸的参考线(746)成角度αA，所述第二球齿(710B)中的至少一些第二球齿各自具有中心纵向轴线(745)，所述中心纵向轴线(745)相对于从所述可旋转轴的所述中心纵向轴线(704)垂直延伸的参考线(746)成角度αB，并且其中αA不同于αB。
10.根据权利要求1所述的切削头，包括至少一种另一类型的切削单元(700C)，所述至少一种另一类型的切削单元具有另一可旋转切削器，所述另一可旋转切削器包括另一盘体和用于磨削岩石的另一球齿布置，所述另一球齿被安装在所述另一盘体的径向周边部分中并从该径向周边部分向外突出，其中所述另一球齿布置不同于所述第一球齿(710A)布置和所述第二球齿(710B)布置。
11.根据权利要求10所述的切削头，其中，所述切削单元(700A、700B、700C)被安装到所述切削头本体(131)的径向周边部(738)。
12.根据权利要求10所述的切削头，其中，所述切削单元(700A、700B、700C)围绕所述切削头本体(131)上的节圆分布。
13.根据权利要求1所述的切削头，其中，所述切削头本体(131)是环形的。
14.根据权利要求13所述的切削头，其中，所述切削头本体(131)具有基本上垂直于所述本体的平面布置的中心轴线(402)，其中每个盘体(711A、711B)都具有中心轴线(704)，盘体的所述中心轴线(704)基本上垂直于其相应的盘体的平面布置，并且所述盘体的所述中心轴线(704)基本上与所述切削头本体的所述中心轴线(402)平行布置。
15.一种适合用于形成隧道或地下道路的切削设备(100)，所述切削设备包括：
支撑结构(800)，所述支撑结构具有大致面向上的区域(300)、大致面向下的区域(301)，大致面向前的区域(303)和大致面向侧面的区域(302)；
第一切削组件和第二切削组件(900)，所述第一切削组件和所述第二切削组件(900)中的每一个切削组件都包括根据权利要求1-14中的任一项所述的切削头(128)和安装组件(902)，所述安装组件(902)以使得所述切削头(128)能够相对于所述支撑结构(800)移动的方式将所述切削头(128)附接到所述支撑结构(800)，所述安装组件(902)包括第一枢转轴线(400)，其中所述切削头(128)能够围绕所述第一枢转轴线(400)移动，从而使得所述切削头(128)能够相对于支撑结构(800)在大致侧向方向上移动，所述安装组件(902)包括第二枢转轴线(401)，其中所述切削头(128)能够围绕所述第二枢转轴线(401)移动，从而使得所述切削头(128)能够相对于所述支撑结构(800)在大致向上向下方向上移动。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述切削单元(700A、700B、700C)提供底切操作模式。
17.根据权利要求15或16所述的设备，其中，每个安装组件(902)都包括：
支撑件(120)，所述支撑件经由所述第一枢转轴线(400)相对于所述支撑结构(800)以可枢转的方式安装，所述第一枢转轴线(400)相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)大致直立对齐，使得每个支撑件(120)都被构造用以相对于所述面向侧面的区域(302)在侧向方向上横向枢转；
至少一个支撑件致动器(117)，所述至少一个支撑件致动器用以致动所述支撑件(120)中的每一个支撑件相对于所述支撑结构(800)的独立移动；
臂组件(121)，所述臂组件经由所述第二枢转轴线(401)以可枢转的方式安装到所述支撑件(120)，所述第二枢转轴线(401)在横向于每个支撑件第一枢转轴线(400)延伸、包括垂直于每个支撑件第一枢转轴线(400)延伸的方向上对齐，以使得所述臂组件(121)能够相对于所述面向上的区域(300)和所述面向下的区域(301)在向上向下方向上相对于所述支撑件(120)独立地枢转；
至少一个臂致动器(122、130)，所述至少一个臂致动器用以致动所述臂组件(121)相对于所述支撑件(120)的独立枢转移动；
其中每个可旋转切削头(128)都朝向其相应的臂组件(121)的自由端安装，并且每个切削头(128)都能够围绕头轴线(402)旋转，所述头轴线(402)被定向用以基本上横向于每个臂第二枢转轴线(401)延伸。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，每个臂致动器(122、130)都包括被安装在连接部处的行星齿轮组件，每个臂组件(121)在所述连接部处相对于每个支撑件(120)枢转。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，每个臂致动器(122、130)都包括至少一个第一驱动马达，以驱动所述臂组件(121)相对于所述支撑件(120)的枢转移动。
20.根据权利要求17所述的设备，其中，每个支撑件致动器(117)都包括液压线性致动器。
21.根据权利要求17所述的设备，其中，第一切削组件和第二切削组件(900)都包括至少一个第二驱动马达(125)，以驱动所述切削头(128)相对于所述臂组件(121)的旋转。
22.根据权利要求17所述的设备，其中，所述支撑结构(800)包括：主框架(102)；和动力滑架(104)，所述动力滑架(104)以可移动的方式安装在所述主框架(102)处，所述动力滑架(104)被构造用以在所述切削设备(100)的向前切削方向上相对于所述主框架(102)滑动，并且每个切削头(128)都经由其相应的臂组件(121)和支撑件(120)而被安装在所述动力滑架(104)处，以便被构造用以在所述向前切削方向上前进。
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