CN111556919A - 用于隧道掘进机的开采工具和隧道掘进机 - Google Patents

用于隧道掘进机的开采工具和隧道掘进机 Download PDF

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Abstract

在用于隧道掘进机的开采工具中(106)存在配备有至少一个磨损传感器(315)的工具头(115)，所述工具头(115)能够与工具架(206、321)可拆卸地连接。设置线路装置以便将一个磨损传感器(315)或每个磨损传感器(315)连接到评估模块(330)，所述线路装置在所述工具头(115)和所述工具架(206、321)之间具有无线的无插头的耦联模块(312)。由此，在磨损的情况下可以非常简单地从所述工具架(206、321)拆卸待更换的工具头(115)，并且可以非常简单且电气运行可靠地将新的工具头(115)与所述工具架(206、321)连接。因此，配备有至少一个这种开采工具(106)的隧道掘进机能够非常高效地运转。

Description

用于隧道掘进机的开采工具和隧道掘进机
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于隧道掘进机的开采工具。
本发明还涉及一种隧道掘进机，该隧道掘进机配备有至少一个这种工具。
背景技术
由专利文献JP 2000-204884A已知这种用于隧道掘进机的开采工具以及配备有多个这种开采工具的隧道掘进机。
已知的用于隧道掘进机的开采工具具备工具头，磨损传感器集成在该工具头中。通过基于导线的电气线路装置能够对磨损传感器加载电能。此外，开采工具配备有工具架，工具头与工具架可更换地连接。在已知的开采工具中，磨损传感器由多个以其端部沿磨损方向分级地相互间隔的导线构成，这些导线以固定布线的方式从开采工具中引出来。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供开头所述类型的开采工具以及配备有这种开采工具的隧道掘进机，其中，当达到磨损界限时能够简单地更换开采工具。
所述技术问题在开头所述类型的开采工具方面按照本发明通过权利要求1的技术特征解决。
所述技术问题在隧道掘进机方面通过权利要求10的技术特征解决。
根据本发明，所述开采工具具有无线的无插头的耦联模块，并且由此，线路装置在工具头和工具底座之间在更换受到磨损的工具头时能够非常简单地断开并且随后重新连接，由此当通过布置在工具架直接近旁的评估模块识别到达到磨损界限时可以非常简单地更换工具头。
本发明的另外实用的设计方案是从属权利要求的技术方案。
附图说明
由实施例的结合附图的以下说明中可得出本发明的另外实用的设计方案和优点。
在附图中：
图1示出隧道掘进机的切割轮的局部的立体示意图，该切割轮配备有根据本发明的示例性的开采工具，
图2示出根据本发明的开采工具的布置在支架头中的实施例在推进的工作位置中的侧视图，
图3示出根据图2的装置的纵剖面视图和
图4示出根据图3的示例性的开采工具在回退的维修位置的纵剖面视图。
具体实施方式
图1在简化的立体图中示出隧道掘进机的切割轮103的局部，此处切割轮103配备有多个在实施例中所示的、此处构造为用于开采松软岩石的所谓切削刀的根据本发明的开采工具106。每个开采工具106均可滑移地布置在与切割轮103相连的支架头109中，在该支架头109上在背离开采侧的背侧上安置有稍长的端部套管112。每个开采工具在开采侧上都具有切削刀头115用于开采待处理的地质，切削刀头115在隧道掘进机的开采运行中受到磨损，并且因此当达到或低于预先确定的磨损界限时，出于运行经济性的原因应尽可能快且运行可靠地被更换。
在背离切削刀头115的一侧上，每个开采工具106均构造有视孔玻璃板108，视孔玻璃板108在背侧封闭开采工具106并且是透光的，其意义是透过视孔玻璃板108能够传递人类眼睛可识别的光学信息。
图2示出固持在支架头109中的根据图1的示例性开采工具106的实施例的侧视图。由图2可见，切削刀头115在开采侧配备有多个硬质嵌件203，以便将寿命优化至达到磨损界限。此外，从图2中可以得出，切削刀头115与工具架头206连接，工具架头206在图2所示的推进的工作位置中从切削刀头115延伸至支架头109中。
端部套管112以其朝向支架头109的端部借助连接法兰环装置209通过螺栓连接可拆卸地与支架头109相连，同时端部套管112的远离支架头109的自由端部支承封闭法兰环212，开采工具106的与切削刀头115对置的背侧端部可滑移地支承在终结法兰环212中。
图3示出根据图2的具有在推进的工作位置中的开采工具106的装置的纵剖面视图。由图3可见，切削刀头115和工具架头206通过形状配合的榫卯连接部303相连，在此实施例中，榫卯连接部303具有多边对接体306和构造为与多边对接体306互补的多边对接体容纳部309，多边对接体306和多边对接体容纳部309配合精确地相互嵌合。
备选地，柱体对接体和具有单独抗旋转件的柱体对接体容纳部用于榫卯连接部303。
在多边对接体306和多边对接体容纳部309之间的端侧接触位置的区域中存在线路装置的耦联模块312，该耦联模块312实现了无线的无插头的、优选由空间上相互间隔的发射/接收元件构成的接口，该接口位于线路装置的位于切削刀头115中的部分和线路装置的从耦联模块312延伸至开采工具106的背离切削刀头115的一侧的部分之间。
所述切削刀头115配备有例如设计为温度传感器的磨损传感器，该温度传感器提供用于特征化切削刀头115的当前磨损状态的输出信号，该输出信号可以被输入到线路装置并且可以从切削刀头115经由耦联模块312传导。
此外，线路装置具有线路导管318，该线路导管318以一端穿过工具架头206直至耦联模块312，并且该线路导管318延伸离开工具架头206。线路导管318布置在与工具架头206相连的、构造为空心柱体的工具架底座321的内部空间中，封闭法兰环装置324安置在工具架底座321的背离工具架头206的端部上，此外，视孔玻璃板118与封闭法兰环装置324固定。此外，在工具架底座321的背离工具架头206的端部上布置有保护壳体327，在该保护壳体327中布置有评估模块330，在此实施例中，评估模块330配备有光学的磨损状态显示器。
线路导管318的背离工具架头206的端部通入保护壳体327中，从而线路装置在尽可能保护不受外界的、尤其机械的影响下与评估模块330相连。
因此确保了，一个或每个磨损传感器315的输出信号加载于评估模块330，评估模块330适宜地通过布置在保护壳体327中的独立供能模块333、例如优选可重复充电的蓄电池提供电能，并且确保操作和维修人员能够通过视孔玻璃板118观察磨损状态指示，所述磨损状态指示例如在切削刀头115达到预先确定的磨损界限之前的尚能运行的状态中具有绿色光指示的形态，并且在达到或低于切削刀头115的磨损界限时具有红色指示的形态。
在未示出的改进设计方案中，输入至磨损状态显示器的数据信号备选或补充地通过评估模块330的发射单元借助无线传输通道、如无线电连接件可以被传输至隧道掘进机的开采侧的背侧区域中、例如传输至隧道掘进机的控制台中，并且可以在那里被进一步处理。
由图3可见，所述开采工具106的整个结构在机械意义上高度稳定，并且电气以及电子部件相对于外部的环境影响因素、尤其例如工具架底座321的内部空间中的湿度或机械作用被非常好地封闭。
此外由图3可见，通过在终结法兰环212和封闭法兰环装置324以及在支架头109和工具架头206之间沿径向构造的止挡限定开采工具106至占据工作位置的进给。
图4示出在与图3一致的沿纵向的剖面图中在相对于根据图3的工作位置回退的维修位置中的开采工具106，在该维修位置中，开采工具106被从支架头109中拉出并且准备好从端部套管112被完全取出。由图4可以得出，连接法兰装置209固持封闭单元403，利用封闭单元403能够将在支架头109中构造在开采侧用于开采工具106的容纳空间406与端部套管112的导引空间409分隔。由此可以在封闭单元403的关闭位置中将开采工具106无压力地取出。随后例如可以将磨损了的切削刀头115从工具架头206拆下，并且将未磨损的切削刀头115重新用工具架头206无需在线路装置方面高耗费的且易出错的连接工作地固定。

Claims (11)

1.一种用于隧道掘进机的开采工具，所述开采工具具有工具头(115)，所述工具头(115)具有至少一个集成在所述工具头(115)中磨损传感器(315)，通过电气线路装置能够对所述磨损传感器(315)加载电能，并且所述开采工具还具有工具架(206、321)，所述工具头(115)与所述工具架(206、321)可更换地连接，其特征在于，用于一个磨损传感器(315)或每个磨损传感器(315)的线路装置从所述工具头(115)延伸至所述工具架(206、321)的背离工具头(115)的端部，线路装置在所述工具头(115)和所述工具架(206、321)之间具有无线的无插头的耦联模块(312)，并且在所述工具架(206、321)的背离工具头(115)的端部上布置有评估模块(330)。
2.按照权利要求1所述的开采工具，其特征在于，所述耦联模块(312)构造为具有接口，所述接口具有相互间隔的发射/接收元件。
3.按照权利要求1或2所述的开采工具，其特征在于，所述耦联模块(312)具有电感的耦联件。
4.按照权利要求1至3之一所述的开采工具，其特征在于，线路装置在所述耦联模块(312)的两侧具有连接至一个磨损传感器(315)或每个磨损传感器(315)的电气线路和控制磨损状态指示的评估模块(330)。
5.按照权利要求1至4之一所述的开采工具，其特征在于，所述工具架具有与所述工具头(115)能够形状配合地连接的工具架头(206)和布置在所述工具架头(206)的背离工具头(115)的一侧上的、构造为空心柱体的工具架底座(321)，在所述工具架底座(321)的背离工具架头(206)的端部上布置有评估模块(330)。
6.按照权利要求5所述的开采工具，其特征在于，所述线路装置的布置在所述工具架底座(321)的内部空间中的区段布置在线路导管(318)中。
7.按照权利要求1至6之一所述的开采工具，其特征在于，所述评估模块(330)布置在保护壳体(327)中，在所述保护壳体(327)中还布置有供能模块(333)。
8.按照权利要求1至7之一所述的开采工具，其特征在于，所述评估模块(330)具有光学的磨损显示器。
9.按照权利要求1至8之一所述的开采工具，其特征在于，借助所述评估模块(330)能够通过无线传输通道传输由评估模块(330)生成的数据。
10.一种隧道掘进机，具有至少一个按照权利要求1至9之一所述的开采工具。
11.按照权利要求10所述的隧道掘进机，其特征在于，一个开采工具(106)或每个开采工具(106)可滑移地布置在配属的支架头(109)中，并且其中，对于一个支架头(109)或每个支架头(109)存在封闭单元(403)，所述封闭单元(403)能够在配属于所述支架头(109)的具有封闭单元(403)的开采工具(106)的回退位置中被封闭，从而所述隧道掘进机的背离工作面的区域能够相对工作面抗压地封闭。
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