CN114033410A

CN114033410A - 一种硬岩切割截割两用掘进机

Info

Publication number: CN114033410A
Application number: CN202111305791.5A
Authority: CN
Inventors: 蒋庆胜; 杜长龙; 陆健伟
Original assignee: Jiangsu Zhongji Mine Equipment Co ltd
Current assignee: Jiangsu Zhongji Mine Equipment Co ltd
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2022-02-11

Abstract

本发明提供一种硬岩切割截割两用掘进机，包括本体部、行走部、运输机、铲板部、结构相同的左切割装置和右切割装置、截割部、润滑系统、后支承、水系统、液压系统、电气系统；所述本体部一侧设置有润滑系统的泵站，另一侧设置有操纵台，下方设置有行走部；本体部前端的上部设置有截割部，下部设置有铲板部；本体部后端的上部设置有运输机，下部设置有后支承；所述截割部两侧设置有结构相同的左切割装置和右切割装置。本发明能够在掘进硬岩巷道时，在不采取其它措施，不另外增加设备的情況下能先切割出多个自由面，再进行截割提高破岩能力，突破硬岩掘进的难题，提高掘进工作效率。

Description

一种硬岩切割截割两用掘进机

技术领域

本发明属于掘进机领域，尤其涉及一种硬岩切割截割两用掘进机。

背景技术

在巷道或隧道掘进时，一般使用悬臂式掘进机。然而，在截割硬岩巷道时施工困难，截齿消耗量大，机械系统故障率高，严重影响工作进度。通常人为地制造多个自由面，增加临空面后，截割时岩石能沿此面移动破坏，提高破岩能力，自由面愈多截割愈少，掘进效率愈高。

当前研究及应用的制造产生自由面的措施有涨裂、水射流、爆破、钻孔、凿岩等方法，但是都存在不同缺点，效果仍然不理想。如果采用岩石切槽机进行切割自由面，结构复杂，增加了设备成本，工作时与掘进机相互干涉。使用盾构机存在成本高，中小企业承担不起费用，使用灵活性低的问题。当前全国还有大量的悬臂式掘进机正在在使用，不可能停用，也可以进行升级改造。因此，实现硬岩巷道的快速机械化掘进成为煤炭开采工程中亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种硬岩切割截割两用掘进机，其能够在掘进硬岩巷道时，在不采取其它措施，不另外增加设备的情況下能先切割出多个自由面，再进行截割提高破岩能力，突破硬岩掘进的难题，提高掘进工作效率。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种硬岩切割截割两用掘进机，包括本体部、行走部、运输机、铲板部、结构相同的左切割装置和右切割装置、截割部、润滑系统、后支承、水系统、液压系统、电气系统；

所述本体部一侧设置有润滑系统的泵站，另一侧设置有操纵台，下方设置有行走部；本体部前端的上部设置有截割部，下部设置有铲板部；本体部后端的上部设置有运输机，下部设置有后支承；

所述截割部两侧设置有结构相同的左切割装置和右切割装置。

进一步的，所述截割部包括截割电机、减速机、截割伸缩油缸、伸缩部、多齿硬岩截割头。

进一步的，所述截割电机安装在本体部的前端上部；减速机与截割电机相联，减速机连接伸缩部，伸缩部连接多齿硬岩截割头，截割伸缩油缸设置于减速机上侧并连接在截割电机和伸缩部之间。

进一步的，所述多齿硬岩截割头包括截割头体、花键套、筋板、齿座、金刚石复合截齿。

进一步的，所述左切割装置或右切割装置包括导向筒、复合导向键、轴套、伸缩筒、右油缸座、左油缸座、切割伸缩油缸、导向盘、动力头箱体、钢球液压马达、驱动轴、惰轮轴、输出轴、硬岩切割盘、高压喷水嘴。

进一步的，其中，减速机两侧设置有对开式支承座，用于支撑导向筒的前端；截割电机外壳两侧设置连接盘，用于安装导向筒的右端及右油缸座。

进一步的，复合导向键安装在导向筒键槽内用螺栓固定；伸缩筒安装在导向筒内，且伸缩筒和导向筒之间嵌设金属轴套且间隙配合；切割伸缩油缸安装在伸缩筒内且连接右油缸座和左油缸座；导向盘连接在伸缩筒右端，且能够在复合导向键上滑动。

进一步的，动力头箱体连接在伸缩筒远离导向筒的一端，其内装配钢球液压马达并依次连接驱动轴、传动惰轮轴、输出轴；硬岩切割盘安装在动力头输出轴上。

进一步的，所述行走部为履带轮。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本发明在进行硬岩掘进时能切割和截割两用，共用升降油缸及回转体，切割竖沟槽时垂直上下走刀，操作简单；

2、由于在截割部两侧各设计一套结构相同的切割装置，每次进刀可切割两个竖沟槽，两侧硬岩切割盘同步吃刀使受力相对平衡，回转油缸推动回转体移动位置，可多次切割多个自由面，提高破岩能力，突破硬岩掘进的难题，提高掘进工作效率；

3、应用钢球液压马达配套设计的切割动力头，能承受较強冲击载荷，具有重量轻、体积小、调速范围大、低速稳定性好、效率高等优点；

4、硬岩切割盘工作时，高压喷水嘴进行喷水起到渗透、冷却、降尘作用；

5、左右切割装置的切割伸缩油缸，设计在伸缩筒内, 使结构紧凑又能防止砸碰。油缸伸出实现切割进刀，油缸回缩避免硬岩切割盘干涉多齿硬岩截割头工作；

6、把导向键和四个平键设计成一个整体，安装在导向筒键槽内用螺栓固定，实现对伸缩筒的导向。克服了传统用板条焊接的诸多缺陷，便于加工、装配、维护、更換、容易保证各精度要求；

7、硬岩切割盘采用金刚石复合截齿,按理论切割角度锯齿形分布在焊接刀盘周圈，切割宽度窄，切割面积少，切割阻力相对较小，抗冲击性強、耐磨性高、使用寿命长；

8、采用多齿硬岩截割头，替換掘进机普通截割头。在多齿硬岩截割头上配置金刚石复合截齿，並且增加了数量。增加了耐用度，提高了截割工作效率。

附图说明

图1是本发明硬岩切割截割两用掘进机切割主视图;

图2是本发明硬岩切割截割两用掘进机截割俯视图；

图3是本发明切割装置剖视图；

图4是本发明截割部俯视图；

图5是本发明硬岩切割及截割顺序示意图。

图1中：1本体部、2行走部、3运输机、4铲板部、9后支承、10水系统、11液压系统、12电气系统；

图2中：5左切割装置、6右切割装置、7截割部、8润滑系统、

图3中：a1包括导向筒、a2复合导向键、a3轴套、a4伸缩筒、a5右油缸座、a6导向盘、a7切割伸缩油缸、a8左油缸座、a9动力头箱体、a10钢球液压马达、a11驱动轴、a12惰轮轴、a13输出轴、a14硬岩切割盘、a15高压喷水嘴。

图4中：b1截割电机、b2减速机、b3截割伸缩油缸、b4伸缩部、b5多齿硬岩截割头。

图5中：c1巷道、c2竖沟槽、c3多齿硬岩截割头、c4截割轨迹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

一种硬岩切割截割两用掘进机, 如图1、图2所示，包括本体部1、行走部2、运输机3、铲板部4、结构相同的左切割装置5和右切割装置6、截割部7、润滑系统8、后支承9、水系统10、液压系统11、电气系统12。所述本体部1位于机体的中部，右侧装有润滑系统8的泵站，左侧装有操纵台，前面上部装有截割部7，下面装有铲板部4及运输机3，左右侧下部分别装有行走部2，后部装有后支承部9。截割部7两侧连接结构相同的左切割装置5和右切割装置6。适用于采取先切割后截割的方法掘进硬岩巷道。

图3所示结构相同的左切割装置5和右切割装置6，包括导向筒a1、复合导向键a2、轴套a3、伸缩筒a4、右油缸座a5、导向盘a6、切割伸缩油缸a7、左油缸座a8、动力头箱体a9、钢球液压马达a10、驱动轴a11、惰轮轴a12、输出轴a13、硬岩切割盘a14、高压喷水嘴a15。所述导向筒a1安装在截割部7的截割电机b1外壳两侧连接盘和减速机b2箱体两侧对开式支承座上。复合导向键a2安装在导向筒a1键槽内用螺栓固定。伸缩筒a4装入导向筒a1上的前后双金属轴套a3内，且间隙配合。切割伸缩油缸a7连接右油缸座a5和左油缸座a8，安装在伸缩筒a4内。导向盘a6连接在伸缩筒a4右端，且在复合导向键a2上滑动。动力头箱体a9内装配钢球液压马达a10连接驱动轴a11，传动惰轮轴a12、输出轴a13，装配成动力头连接在伸缩筒a4左端。硬岩切割盘a14安装在动力头输出轴a13上，当进行切割工作时，退回多齿硬岩截割头b5，切割伸缩油缸a7伸出，硬岩切割盘a14隨动力头前进吃刀，伸缩升降油缸实现走刀。改变切割位置时，先退出硬岩切割盘a14，使用回转油缸移动回转体，联带硬岩切割盘a14确定位置后进行下一刀切割工作。高压喷水嘴a15对着金刚石复合截齿喷水，起到冷却截齿、渗透岩石、工作面降尘作用。

图4所示截割部7，包括截割电机b1、减速机b2、截割伸缩油缸b3、伸缩部b4、多齿硬岩截割头b5。所述截割电机b1安装在本体部1前上端，截割电机外壳两侧设置连接盘，用于安装左切割装置和右切割装置的导向筒a1右端及右油缸座a5。减速机b2与截割电机b1相联，减速机箱体两侧设置对开式支承座，用于支承左切割装置和右切割装置的导向筒a1前端。截割伸缩油缸b3设置在截割电机和伸缩部的上部，油缸伸出实现截割进刀，油缸回缩避免多齿硬岩截割头b5干涉硬岩切割盘a14工作。伸缩部b4位于多齿硬岩截割头b5和减速机b2中间，内喷雾供水系统就是通过伸缩部输送到截割头上的，水系统10的主要旋转密封件格莱圈就安装在伸缩部的前方，便于更换，下部有一排水口，用户可根据需要定期排水。多齿硬岩截割头b5包括截割头体、花键套、筋板、齿座、金刚石复合截齿等组成，安装在截割部的主轴上，承担掘进截割工作。

图5中，所述是本发明硬岩切割及截割順序，显示巷道c1、竖沟槽c2、多齿硬岩截割头c3、截割轨迹c4。在掘进巷道c1时，先根据地质情況和岩石面积，确定竖沟槽c2的位置及数量，切割后退回硬岩切割盘a14。截割伸缩油缸b3推动多齿硬截割头c3在下中部开口处左右摆进刀割出槽窩，再自下而上的左右循环进行截割。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：包括本体部(1)、行走部(2)、运输机(3)、铲板部(4)、结构相同的左切割装置(5)和右切割装置(6)、截割部(7)、润滑系统(8)、后支承(9)、水系统(10)、液压系统(11)、电气系统(12)；

2.根据权利要求1所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：所述截割部(7)包括截割电机(b1)、减速机(b2)、截割伸缩油缸(b3)、伸缩部(b4)、多齿硬岩截割头(b5)。

3.根据权利要求2所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：所述截割电机(b1)安装在本体部(1)的前端上部；减速机(b2)与截割电机(b1)相联，减速机连接伸缩部(b4)，伸缩部连接多齿硬岩截割头(b5)，截割伸缩油缸(b3)设置于减速机一侧并连接在截割电机(b1)和伸缩部(b4)之间。

4.根据权利要求1所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：所述多齿硬岩截割头(b5)包括截割头体、花键套、筋板、齿座、金刚石复合截齿。

5.根据权利要求1所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：所述左切割装置(5)或右切割装置(6)包括导向筒(a1)、复合导向键(a2)、轴套(a3)、伸缩筒(a4)、右油缸座(a5)、左油缸座(a8)、切割伸缩油缸(a7)、导向盘(a6)、动力头箱体(a9)、钢球液压马达(a10)、驱动轴(a11)、惰轮轴(a12)、输出轴(a13)、硬岩切割盘(a14)、高压喷水嘴(a15)。

6.根据权利要求5所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：减速机（b2）两侧设置有对开式支承座，用于支撑导向筒(a1)的前端；截割电机（b1）外壳两侧设置连接盘，用于安装导向筒(a1)的右端及右油缸座(a5)。

7.根据权利要求5所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：复合导向键(a2)安装在导向筒(a1)键槽内用螺栓固定；伸缩筒(a4)安装在导向筒(a1)内，且伸缩筒和导向筒之间嵌设双金属轴套(a3)且间隙配合；切割伸缩油缸(a7) 安装在伸缩筒(a4)内且连接右油缸座(a5)和左油缸座(a8)；导向盘(a6)连接在伸缩筒(a4)右端，且能够在复合导向键(a2)上滑动。

8.根据权利要求7所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：动力头箱体(a9)连接在伸缩筒(a4)远离导向筒的一端，其内装配钢球液压马达(a10)并依次连接驱动轴(a11)、传动惰轮轴(a12)、输出轴(a13)；硬岩切割盘(a14)安装在动力头输出轴(a13)上。

9.根据权利要求1所述的一种硬岩切割截割两用掘进机，其特征在于：所述行走部为履带轮。