CN201771495U - 轮廓截割装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种轮廓截割装置，其中，轮廓截割工具与轮廓截割单元分别设置于钻孔套的外侧与内部，钻孔套与轮廓截割工具以及轮廓截割单元的轴心处穿设有中心轴，并且以中心轴为轴心同步旋转或径向运动，轮廓截割工具与变速减速箱以及轮廓截割单元形成用于截割阻碍物的横截面，该横截面的形状为圆形或椭圆形，轮廓截割工具由与太阳轮相连接的驱动轮以及架设在行星轮架上的多个齿轮进行驱动，轮廓截割单元通过偏心轮与多个齿轮相连接以达到稳定的运行状态。本实用新型将轮廓截割工具与破碎工具均集成在钻孔套内部，使其在工作进程中形成一个偏离于圆形的横截面，可将阻碍物的作业面分解为粗块状，以减少必要能源消耗，从而提高工作进程中的推进速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域，尤其是一种用于掘进机中的轮廓截割装置。
背景技术
在现有的开采工艺中，首先需要通过钻头钻出一个圆形的轮廓，然后转动切削滚筒挖出一个水平的底层和一个平行的顶层。为了能够更好的驱动切削滚筒，必须要使用昂贵的齿轮传动，该齿轮必须把由驱动马达产生的扭距力引到一个垂直于转轴的方向，或者必须使用一个单独的驱动马达。此外，由于无法在煤层中更换切削滚筒，因此需要花费高额费用建造一个通道或者机器开到交界的平巷里。
目前，用于隧道和渠道挖掘的掘进机械，一般被称为全断面掘进机，该全断面掘进机一般拥有一个圆形装配有切削工具的刀盘，它可将阻碍物的表面切碎，从而形成一个圆形的纵剖面。当隧道中阻碍物表面积较大，并且需要破碎成较小的颗粒时，则需要很大的切削功率及很高的接触压力，由于提高了切削功率及接触压力，也因此会限制了掘进的速度；另外，在提高挤压力以及切削力的同时会产生与此相关的震动，从而导致围岩的损伤，由此造成额外的保险费用。
在矿业开采中，用于开采的机械通常配备有切削滚筒，该切削滚筒带有以螺旋模式运转的切割工具，该切割工具不仅可以切碎开采得到的矿石，而且还可以将开采出的矿石在输送系统中进行装载，然而此种切削滚筒只能得到相对细小颗粒的矿石，因此降低了开采与推进的速度。
综上所述，由于现有的掘进机械与开采机械中均是将轮廓截割工具与破碎工具采用分体式设计，而且无法对破碎分解后矿石的颗粒大小进行改变，因此降低了工作进程中的推进速度。
实用新型内容
针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种将轮廓截割工具与破碎工具都集成在钻孔套内部，可将阻碍物的作业面尽可能的分解为粗块状，可提高工作进程中的推进速度的一种轮廓截割装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种轮廓截割装置，钻孔套(1)与轮廓截割工具(6)以及轮廓截割单元(22)的轴心处穿设有中心轴(19)，所述轮廓截割工具(6)与所述轮廓截割单元(22)分别设置于所述钻孔套(1)的外侧与内部。
所述轮廓截割工具(6)由与太阳轮(2)相连接的驱动轮(14)以及架设在行星轮架(4)上的多个齿轮进行驱动，所述齿轮(7)与所述齿轮(10)设置于所述驱动轮(14)的外侧边缘。
在所述齿轮(7)与所述齿轮(10)的外侧边缘还径向依次设有所述齿轮(8、9)与所述齿轮(11、12)，在所述齿轮(7、9)与所述齿轮(10、12)轴心的上侧与下侧的连接点分别与偏心轮(13)相连接。
所述轮廓截割单元(22)通过所述偏心轮(13)与所述齿轮(7、9、10、12)相连接。
所述钻孔套(1)与所述行星轮架(4)相连接，并且通过固定在内齿轮(5)中的行星盘(3)与所述太阳轮(2)以所述中心轴(19)为轴心旋转。
所述钻孔套(1)上还设有开口(25)。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供的轮廓截割装置，包括钻孔套、轮廓截割工具、变速减速箱与轮廓截割单元，钻孔套与轮廓截割工具以及轮廓截割单元的轴心处穿设有中心轴，并且以中心轴为轴心同步旋转或径向往复运动，轮廓截割工具与轮廓截割单元分别设置于钻孔套的外侧与内部，轮廓截割工具与变速减速箱以及轮廓截割单元形成用于截割阻碍物的横截面，该横截面的形状为圆形或椭圆形，轮廓截割工具由与太阳轮相连接的驱动轮以及架设在行星轮架上的多个齿轮进行驱动，轮廓截割单元通过偏心轮与多个齿轮相连接以达到稳定的运行状态。本实用新型设计结构合理，其独特的设计是将轮廓截割工具与破碎工具均集成在钻孔套内部，使其在工作进程中形成一个偏离于圆形的横截面，可将阻碍物的作业面尽可能的分解为粗块状，以减少必要的驱动、切削功率和挤压力，从而提高工作进程中的推进速度，特别适用于隧道和渠道的挖掘以及采矿行业中的开采机械。
附图说明
图1为本实用新型中轮廓截割工具的使用状态示意图；
图2为图1的横截面示意图；
图3为轮廓截割工具中钻孔套与齿轮减速箱的结构示意图；
图4与图5为本实用新型在开采矿石过程中的使用状态图；
图6至图14为本实用新型横截面的实施例示意图。
具体实施方式
为了更清楚的表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
本实用新型提供一种轮廓截割装置，钻孔套1与轮廓截割工具6以及轮廓截割单元22的轴心处穿设有中心轴19，轮廓截割工具6与轮廓截割单元22分别设置于钻孔套1的外侧与内部。轮廓截割工具6由与太阳轮2相连接的驱动轮14以及架设在行星轮架4上的多个齿轮进行驱动，齿轮7与齿轮10设置于驱动轮14的外侧边缘。在齿轮7与齿轮10的外侧边缘还径向依次设有齿轮8、9与齿轮11、12，在齿轮7、9与齿轮10、12轴心的上侧与下侧的连接点分别与偏心轮13相连接。轮廓截割单元22通过偏心轮13与齿轮7、9、10、12相连接。钻孔套1与行星轮架4相连接，并且通过固定在内齿轮5中的行星盘3与太阳轮2以中心轴19为轴心旋转。钻孔套1上还设有开口25。
如图1与图2所示，本实用新型提供一种轮廓截割装置，其中，横截面16由钻孔套1与钻核24形成。固定在头部的轮廓截割单元通过齿轮变速减速箱由一个马达驱动，在推进装置23中集成有部件120、部件121与部件122，通过推进装置23中设置的伺服气缸实现在向前推进方向上的方向调节。钻孔 套1从工作面中钻出一个圆柱状的钻核24，轮廓截割工具6与钻孔套1一起绕着中心轴19旋转，并且在所需要切掉的工作面上形成一个偏离圆形的部分。在围绕中心轴19旋转时，在本实用新型工作面内部，在钻孔套1上设有一个开口25，同时轮廓截割工具6通过其径向运动，把由钻孔套1钻出的钻核24打碎成粗块状，被打碎的块状物通过钻孔套1上的开口25被向后运送。
如图3所示，钻孔套1通过一个带有太阳轮2、行星盘3、行星轮架4和内齿轮5的行星齿轮减速箱进行驱动，马达驱动通过太阳轮实现。钻孔套1与行星轮架4紧密相连，在固定的内齿轮5中通过行星盘3与太阳轮2同方向旋转，并且绕着中心轴19减速旋转。
轮廓截割工具6由一个与太阳轮2连接的驱动轮14和架在行星轮架4上的齿轮7至齿轮12减速驱动，这些工具和行星轮架4以及钻孔套1绕着中心轴19同步旋转。轮廓截割工具6是通过与相连接偏心轮13的齿轮7、齿轮9以及齿轮10和齿轮12实现稳定的运行状态的，然后通过由驱动轮14外侧的齿轮7至齿轮12旋转，轮廓截割工具6沿中心轴19的径向往复运动，因此往复运动的频率和由此产生的剖面轮廓形状是通过驱动轮14和齿轮7、齿轮9以及齿轮10和齿轮12之间的减速来确定的。
最外面的点15和偏离圆形的轮廓截割单元直径可以通过偏心轮13到齿轮7、齿轮9以及齿轮10、齿轮12中的轴中心点28来确定。在旋转平面上的横截面16的位置可以通过内齿轮5围绕中心轴19的转动调节，例如位置17与位置18。
如图4与图5所示，由于这种情况下，开采的推进方向B平行于回采方向，因此必须产成一个矩形的纵切面27，以保证包括运输系统29在内的整个开采零件，通过开采单元向用于保障矿井的支架35推进。
通过由钻孔套1和轮廓截割工具组成的轮廓截割单元22，将工作面的打碎部分被从侧面由开口32投放到输送装置29上。通过钻孔套1钻出的钻核24被轮廓截割工具打成粗块。由轮廓截割单元22、变速减速箱20和马达驱动21组成的整个装置与一个推进单元23连接在一起。在两个推进方向获得矿石，可以装配第二个带有变速减速箱20的轮廓截割单元22到马达的轴另 外一端。
通过内齿轮的转动，整个开采装置可以在推进方向上跟随矿层走向。例如通过液压汽缸，可以在推进方向A上跟随矿层走向。
图6至图14为本实用新型横截面的实施例示意图，如图所示，本实用新型横截面的形状可根据轮廓截割单元、轮廓截割工具以及变速减速箱数量增加以及排列、叠加结构的不同，该叠加形式可采用上下、左右和前后等排列形式，因此横截面的形状还能够形成长方形、正方形、三角形、水滴形以及梯形。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种轮廓截割装置，其特征在于，钻孔套(1)与轮廓截割工具(6)以及轮廓截割单元(22)的轴心处穿设有中心轴(19)，所述轮廓截割工具(6)与所述轮廓截割单元(22)分别设置于所述钻孔套(1)的外侧与内部。
2.如权利要求1所述的一种轮廓截割装置，其特征在于，所述轮廓截割工具(6)由与太阳轮(2)相连接的驱动轮(14)以及架设在行星轮架(4)上的多个齿轮进行驱动，所述齿轮(7)与所述齿轮(10)设置于所述驱动轮(14)的外侧边缘。
3.如权利要求2所述的一种轮廓截割装置，其特征在于，在所述齿轮(7)与所述齿轮(10)的外侧边缘还径向依次设有所述齿轮(8、9)与所述齿轮(11、12)，在所述齿轮(7、9)与所述齿轮(10、12)轴心的上侧与下侧的连接点分别与偏心轮(13)相连接。
4.如权利要求1所述的一种轮廓截割装置，其特征在于，所述轮廓截割单元(22)通过所述偏心轮(13)与所述齿轮(7、9、10、12)相连接。
5.如权利要求1所述的一种轮廓截割装置，其特征在于，所述钻孔套(1)与所述行星轮架(4)相连接，并且通过固定在内齿轮(5)中的行星盘(3)与所述太阳轮(2)以所述中心轴(19)为轴心旋转。
6.如权利要求1所述的一种轮廓截割装置，其特征在于，所述钻孔套(1)上还设有开口(25)。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102536227A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-04 | 中国矿业大学 | 旋挖式采煤机与掘进机截割部 |
| CN111075464B (zh) * | 2020-01-17 | 2021-08-24 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种可实时变径扩挖的掘进机刀盘及其偏心开挖方法 |
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