CN110614451B - 一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，属于煤矿截割头维修装置的技术领域，其中，金属支架的顶端焊接在悬臂支架上，底端焊接在截割头表面；悬臂支架设置有安装孔，上端面上刻蚀0°线；转角连接杆穿过安装孔，杆体上沿着周向刻蚀刻度线，侧壁上设置第一通孔；齿座定位轴为弯折的杆状结构，顶部插入转角连接杆的底端与其卡接，底端与齿座的端面贴合，靠近底端的杆体上沿着周向刻蚀刻度线，侧壁设置第二通孔；齿座定型柱穿设在齿座孔内；安装螺钉穿过齿座定型柱，螺纹连接在齿座定位轴内；锁紧手轮穿过第一通孔和第二通孔。该装置在截割头升井后无需厂家提供制造参数就能对磨损齿座进行高精度快速更换，实现截割头的现场快速维修。

Description

一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置
技术领域
本发明属于煤矿截割头维修装置的技术领域，具体公开了一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置。
背景技术
煤矿截割头是掘进机开挖巷道的关键装置，截齿安装在截割头的齿座孔中，齿座焊接在截割头体表面。由于截齿硬度高于岩石硬度，当截齿与岩石相互作用时，岩石被切下，同时截齿发生一定程度的磨损。当截齿的磨损累计到一定程度为未能及时更换时，截齿将无法利用切割岩石所产生的截槽保护齿座，最终导致齿座与岩石接触并发生快速磨损。齿座磨损后，即使更换新的截齿也可能发生无法安装的可能。在这种情况下，必须更换齿座。由于齿座在截割头上按照特殊设计的螺旋线以不同的空间姿态排布，而截齿的空间位姿参数属于企业内部技术文件，因此，发生齿座磨损的截割头齿座必须进行返厂维修，时间成本和维修成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，在截割头升井后无需厂家提供制造参数就能对存在磨损的齿座进行高精度快速更换，实现截割头的现场快速维修。
为实现上述目的，本发明提供一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，包括金属支架、悬臂支架、转角连接杆、齿座定位轴、齿座定型柱、安装螺钉和锁紧手轮；金属支架的顶端焊接在悬臂支架上，底端焊接在截割头表面，将磨损齿座围合在内；悬臂支架设置有与转角连接杆配合的安装孔，上端面上刻蚀0°线；转角连接杆穿过所述安装孔，杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近底端的侧壁上设置有第一通孔；齿座定位轴为弯折的杆状结构，弯折角度为齿座特征角的补角，顶部插入转角连接杆的底端与转角连接杆卡接，底端与齿座的端面贴合，靠近底端的杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近顶端的侧壁设置有第二通孔；齿座定型柱穿设在齿座孔内，与齿座孔平齐的端面设置有凸起，所述凸起插入齿座定位轴底端的凹槽内与齿座定位轴卡接；安装螺钉穿过齿座定型柱，螺纹连接在齿座定位轴内；锁紧手轮的杆体穿过第一通孔和第二通孔固定转角连接杆和齿座定型柱。
进一步地，齿座定位轴的底面内嵌多枚强力磁铁。
进一步地，齿座定位轴的环形台阶上设置有凸起的定位卡条；转角连接杆内设置有容纳定位卡条的定位卡槽；第一通孔和第二通孔重合时，定位卡条插入定位卡槽。
进一步地，转角连接杆为内部中空的管状结构。
进一步地，转角连接杆的杆体上沿着轴线设置有多组刻度线。
进一步地，第二通孔为螺纹孔；锁紧手轮的杆体上设置螺纹，与第二通孔螺纹配合。
本发明的有益效果是：
切割磨损齿座前，将齿座定型柱的凸起对准齿座定位轴底端的凹槽，二者固定后，通过安装螺丝螺纹连接形成整体，再将齿座定型柱穿设在齿座孔内，旋转齿座定位轴使其顶端处于合适位置（优选磨损齿座所在位置的法线上），安装转角连接杆，旋转转角连接杆至第一通孔和第二通孔重合，安装锁紧手轮，对转角连接杆和齿座定位轴进行定位，消除间隙引起的误差，提高修复精度，悬臂支架穿过转角连接杆，将金属支架的底端焊接在截割头表面，可对金属支架施力调整悬臂支架，使其发生弯曲形变，撤除外力后，悬臂支架能可靠定位于空间的某个位置，保证焊接点落在齿座间的区域或不维修更换齿座的侧面的同时，可对悬臂支架提供可靠的支撑。记录磨损齿座的几何中心对称面相对于齿座定位轴底端刻度线的偏转角度即为磨损齿座的维修偏角，记录悬臂支架上0°线对准转角连接杆的刻度线的角度即为磨损齿座的维修转角。松开锁紧手轮，可使转角连接杆和齿座定位轴分离，将磨损齿座与齿座定位轴、齿座定型柱分离，进行切除。切割磨损齿座后，不改变悬臂支架的位置，将新齿座放在切除位置，再次安装齿座定位轴、齿座定型柱和转角连接杆，按上述记录维修转角和维修偏角的角度进行调整设置后，可使该新齿座获得与被去除的磨损齿座相同的空间位姿，从而确保截割头齿座快速更换维修中齿座空间定位的准确性。当新齿座完成点焊定位后，松开锁紧手轮，分离新齿座与齿座定位轴、齿座定型柱，再对点焊定位的新齿座焊接固定，完成齿座的现场更换维修。由上可知，本发明提供的装置通过特殊设计，能可靠还原原始齿座在截割头表面的位置，避免了截割头返厂进行维修的时间和经济成本，实现了在使用现场对截割头上需更换的齿座进行高精度快速更换。
附图说明
图1为本发明提供的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置的安装示意图；
图2为图1所示装置的剖视图；
图3为图1所示装置中锁紧手轮的安装位置剖视图；
图4为齿座在截割头表面的位置图。
图中：1-金属支架；2-悬臂支架；3-转角连接杆；3.1-第一通孔；4-齿座定位轴；4.1-第二通孔；4.2-强力磁铁；5-齿座定型柱；5.1-凸起；6-安装螺钉；7-锁紧手轮；101-截割头表面；102-齿座；103-齿座孔中心线；104-法线；105-切线。
具体实施方式
本实施例提供一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，包括金属支架1、悬臂支架2、转角连接杆3、齿座定位轴4、齿座定型柱5、安装螺钉6和锁紧手轮7；金属支架1的顶端焊接在悬臂支架2上，底端焊接在截割头表面101，将磨损齿座围合在内；悬臂支架2设置有与转角连接杆3配合的安装孔，上端面上刻蚀0°线；转角连接杆3穿过所述安装孔，杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近底端的侧壁上设置有第一通孔3.1；齿座定位轴4为弯折的杆状结构，弯折角度为齿座102特征角的补角，如齿座102特征角为45°，则弯折角度为135°，齿座102特征角为52°，则弯折角度为128°，顶部插入转角连接杆3的底端与转角连接杆3卡接，底端与齿座102的端面贴合，靠近底端的杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近顶端的侧壁设置有第二通孔4.1；齿座定型柱5穿设在齿座孔内，与齿座孔平齐的端面设置有凸起5.1，所述凸起5.1插入齿座定位轴4底端的凹槽内与齿座定位轴4卡接；安装螺钉6穿过齿座定型柱5，螺纹连接在齿座定位轴4内；锁紧手轮7的杆体穿过第一通孔3.1和第二通孔4.1固定转角连接杆3和齿座定型柱4。
切割磨损齿座前，将齿座定型柱5的凸起对准齿座定位轴4底端的凹槽，二者固定后，通过安装螺钉6连接形成整体，再将齿座定型柱5穿设在齿座孔内，旋转齿座定位轴4使其顶端处于合适位置（优选磨损齿座所在位置的法线上），安装转角连接杆3，旋转转角连接杆3至第一通孔3.1和第二通孔4.1重合，安装锁紧手轮7，对转角连接杆3和齿座定位轴4进行定位，消除间隙引起的误差，提高修复精度，悬臂支架2穿过转角连接杆3，将金属支架1的底端焊接在截割头表面101，可对金属支架1施力调整悬臂支架2，使其发生弯曲形变，撤除外力后，悬臂支架2能可靠定位于空间的某个位置，保证焊接点落在齿座102间的区域或不维修更换齿座的侧面的同时，可对悬臂支架2提供可靠的支撑。记录磨损齿座的几何中心对称面相对于齿座定位轴4底端刻度线的偏转角度即为磨损齿座的维修偏角，记录悬臂支架2上0°线对准转角连接杆3的刻度线的角度即为磨损齿座的维修转角。松开锁紧手轮7，可使转角连接杆3和齿座定位轴4分离，将磨损齿座与齿座定位轴4、齿座定型柱5分离，进行切除。切割磨损齿座后，不改变悬臂支架2的位置，将新齿座放在切除位置，再次安装齿座定位轴4、齿座定型柱5和转角连接杆3，按上述记录维修转角和维修偏角的角度进行调整设置后，可使该新齿座获得与被去除的磨损齿座相同的空间位姿，从而确保截割头齿座快速更换维修中齿座空间定位的准确性。当新齿座完成点焊定位后，松开锁紧手轮7，分离新齿座与齿座定位轴4、齿座定型柱5分离，再对点焊定位的新齿座焊接固定，完成齿座102的现场更换维修。
进一步地，齿座定位轴4的底面内嵌多枚强力磁铁4.2（钕铁硼磁铁），确保齿座定位轴4的底面能吸紧新齿座，在磁力作用下，二者不会因新齿座的重力而发生相对转动。
进一步地，齿座定位轴4的环形台阶上设置有凸起的定位卡条；转角连接杆3内设置有容纳定位卡条的定位卡槽；第一通孔和第二通孔重合时，定位卡条插入定位卡槽，可以有效防止在安装锁紧手轮7前，转角连接杆3和齿座定位轴4发生旋转。
进一步地，转角连接杆3为内部中空的管状结构，以减小自重，防止因转角连接杆3自重过大使金属支架1产生变形。
多次使用后，转角连接杆3杆体上的刻度线会发生磨损而导致读数不准，因此，转角连接杆3的杆体上沿着轴线设置有多组刻度线，在一组磨损的情况下还能继续使用。
进一步地，第二通孔4.1为螺纹孔；锁紧手轮7的杆体上设置螺纹，与第二通孔4.1螺纹配合。
具体地，金属支架1为钢筋，齿座定位轴4由两截圆形钢棒焊接而成。
进一步地，为了防止安装新截齿过程中悬臂支架2和转角连接杆3发生相对移动，可在悬臂支架2上开螺纹孔，安装紧固螺栓，压紧转角连接杆3。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，包括金属支架、悬臂支架、转角连接杆、齿座定位轴、齿座定型柱、安装螺钉和锁紧手轮；
所述金属支架的顶端焊接在悬臂支架上，底端焊接在截割头表面，将磨损齿座围合在内；
所述悬臂支架设置有与转角连接杆配合的安装孔，上端面上刻蚀0°线；
所述转角连接杆穿过所述安装孔，杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近底端的侧壁上设置有第一通孔；
所述齿座定位轴为弯折的杆状结构，弯折角度为齿座特征角的补角，顶部插入转角连接杆的底端与转角连接杆卡接，底端与齿座的端面贴合，靠近底端的杆体上沿着周向刻蚀刻度线，靠近顶端的侧壁设置有第二通孔；
所述齿座定型柱穿设在齿座孔内，与齿座孔平齐的端面设置有凸起，所述凸起插入齿座定位轴底端的凹槽内与齿座定位轴卡接；
所述安装螺钉穿过齿座定型柱，螺纹连接在齿座定位轴内；
所述锁紧手轮穿过第一通孔和第二通孔固定转角连接杆和齿座定型柱。
2.根据权利要求1所述的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，所述齿座定位轴的底面内嵌多枚强力磁铁。
3.根据权利要求2所述的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，所述齿座定位轴的环形台阶上设置有凸起的定位卡条；
所述转角连接杆内设置有容纳定位卡条的定位卡槽；
所述第一通孔和第二通孔重合时，定位卡条插入定位卡槽。
4.根据权利要求3所述的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，所述转角连接杆为内部中空的管状结构。
5.根据权利要求4所述的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，所述转角连接杆的杆体上沿着轴线设置有多组刻度线。
6.根据权利要求1所述的现场高精度快速更换截割头损坏齿座的装置，其特征在于，所述第二通孔为螺纹孔；
所述锁紧手轮的杆体上设置螺纹，与第二通孔螺纹配合。
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