CN212927840U - 一种矿体开槽机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于露天矿开采设备技术领域，涉及一种矿体开槽机，包括开槽机架，所述开槽机架安装有动力输入轴，所述动力输入轴通过传动轴系连接有圆盘锯，所述圆盘锯包括锯片本体，锯片本体的边缘具有圆弧齿槽以及凸出于圆弧齿槽的锯片，所述锯片的侧面设有锯齿载体，锯齿载体靠近圆弧齿槽的末端设有二型锯齿，相邻锯齿载体交替设有与锯片呈不同夹角的一型锯齿和三型锯齿。本实用新型具有能满足矿体开槽宽度需求，可提高开槽效率且能实现较强的抗冲击能力的优点。

Description

一种矿体开槽机

技术领域

本实用新型属于露天矿开采设备技术领域，涉及一种矿体开槽机。

背景技术

新疆南疆群众取暖做饭都喜欢使用锯割的大板煤，通常为长度1.9米、宽度1.8米，厚度45cm。这是因为锯割的大板煤容易存放，上下垒起来不占用空间，储存方便、不易风化还干净。且在取暖或做饭时用扦子一块一块敲打下来就可直接使用。

在开采露天煤矿及芒硝等物料为主的软体矿工作中，开槽机设备是主要作业机械之一，通常使用拖拉机或推土机等工程机械进行改造后驱动专用切割装置进行施工作业。一般是通过锯片切割的方式实现大块矿体的规范化切割，具有机械化作业、出渣少、成品矿块规则性好等优势。

但是，现有的开槽机也存在切割锯口质量难掌控、传动轴系装配质量和运转性能不一致的问题。以及，因矿体材质均匀性不一致造成切割冲击和振动破坏力较大，机械传动机构面临转速低、扭矩大的复杂冲击性使用工况，常造成圆盘锯及其传动系的轴承、减速机等旋转支撑部件承受较大的交变负荷，影响其使用寿命。

因此，如何对现有的开槽机进行改进，使得在开槽效率、作业可靠性和整机使用寿命的一个或多个方面的问题得到解决成为需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供的一种矿体开槽机，能满足矿体开槽宽度需求，可提高开槽效率且能实现较强的抗冲击能力。

本实用新型的技术方案包括：一种矿体开槽机，包括开槽机架，所述开槽机架安装有动力输入轴，所述动力输入轴通过传动轴系连接有圆盘锯，所述圆盘锯包括锯片本体，锯片本体的边缘具有圆弧齿槽以及凸出于圆弧齿槽的锯片，所述锯片的侧面设有锯齿载体，锯齿载体靠近圆弧齿槽的末端设有二型锯齿，相邻锯齿载体交替设有与锯片呈不同夹角的一型锯齿和三型锯齿。

本实用新型的技术方案还包括：所述锯齿载体焊接在锯片的两侧且两侧的锯齿载体相对锯片呈翼型对称分布。

本实用新型的技术方案还包括：所述二型锯齿焊接在圆弧齿槽内朝向切削方向的一侧；

或者，所述一型锯齿和三型锯齿焊接在锯齿载体上且一型锯齿和三型锯齿相对于切削方向朝向不同的方向倾斜。

本实用新型的技术方案还包括：所述锯片本体径向方向的不同位置设有不同大小的散热孔，且散热孔的大小随着径向位置的远离而增大。

本实用新型的技术方案还包括：所述圆盘锯的数量是两个，两个圆盘锯分别位于传动轴系的传动轴的两端，圆盘锯的外侧上方设有护罩。

本实用新型的技术方案还包括：所述传动轴系包括与动力输入轴连接的减速机，减速机的输出端通过连轴器连接有传动轴，圆盘锯安装在传动轴的末端，所述连轴器包括互相平行且存在第一间隙的第一基板和第二基板，第一基板包括朝向第二基板方向伸出的第一连接齿，第二基板包括朝向第一基板方向伸出的第二连接齿，所述第二连接齿与第一连接齿交叉设置，第一连接齿和第二连接齿通过销轴连接有连轴器内套，所述连轴器内套位于第一连接齿和第二连接齿的内部且与第一连接齿和第二连接齿之间存在第二间隙，所述第二间隙与第一间隙的方向垂直。

本实用新型的技术方案还包括：所述与第一连接齿连接的销轴同与第二连接齿连接的销轴位于同一平面。

本实用新型的技术方案还包括：所述第一连接齿的数量是两个，两个第一连接齿分别通过销轴三和销轴四与联轴器内套连接，第二连接齿的数量是两个，两个第二连接齿分别通过销轴一和销轴二与连轴器内套连接，销轴三和销轴四的轴线对齐，销轴一与销轴二的轴线对齐且与销轴三和销轴四的轴线在同一平面上垂直。

本实用新型的技术方案还包括：所述销轴与第一连接齿和第二连接齿连接的端部设置有弹簧挡圈。

本实用新型的技术方案还包括：所述减速机的两侧均设有输出轴，两侧的输出轴通过连轴器分别连接有传动轴，传动轴通过轴承座固定在开槽机架上。

本实用新型的有益效果有：将开槽机的圆盘锯设计为宽槽切割结构，在锯片本体的边缘锯片位置设置切割锯齿母体，先在锯片的侧面设置锯齿载体，之后在锯齿载体的靠近圆弧齿槽的末端设置二型锯齿，同时在锯齿载体上设置一型锯齿或者三型锯齿，其中，一型锯齿和三型锯齿交替设置且各自与锯片呈不同的夹角，以此在实现宽幅切割结构，在满足矿体开槽宽度需求的同时，可形成容屑空间，增强排屑能力，且圆弧形齿槽结构可增加锯齿本体强度，能提高切割过程中的交变冲击抵御能力，具备较强的抗冲击能力。

此外，圆盘锯的锯齿载体和一型、二型和三型锯齿采用二次焊接方式形成宽幅切割结构，便于损坏锯齿的快速修复和重复使用，通过局部焊接即可实现圆盘锯的修复和重用，实现了良好的断齿快速焊接修复工艺条件。以及，在锯片不同直径位置设置不同直径的圆形散热孔，可优化切割过程中的摩擦与散热问题，提高锯片使用寿命。

此外，在开槽机的减速机输出端安装浮动结构的连轴器，在形成连轴器的两个基板上分别设置连接齿，且将两个基板的连接齿呈交叉设置，由此可实现两个基板的交叉装配，同时内嵌连轴器内套，并用销轴将连轴器内套与基板的连接齿连接，可在两个基板之间以及基板连接齿与连轴器内套之间分别形成间隙，且该两个间隙分别位于不同的方向，由此既可满足矿体开槽机紧凑空间下的连轴器安装，又可实现露天矿体开槽机的装配和运行误差，实现装配应力释放和扭矩传递。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本实用新型实施例的示意图。

图2是本实用新型实施例的前视示意图。

图3是图2中B-B剖面示意图。

图4是本实用新型实施例传动轴系的示意图。

图5是本实用新型实施例圆盘锯的示意图。

图6是图5中C-C剖面示意图。

图7是本实用新型实施例连轴器的示意图。

图8是图7中D-D剖面示意图。

其中：

1、开槽机架，2、轴承座，3、传动轴，4、圆盘锯，5、连轴器，6、减速机，7、护罩，8、动力输入轴；

41、锯齿载体，42、一型锯齿，43、二型锯齿，44、三型锯齿，45、加强筋板，46、传动轴套，47、圆弧齿槽，48、散热孔，49、锯片本体；

51、左基板，52、连轴器内套，53、销轴一，54、销轴二，55、销轴三，56、销轴四，57、弹簧挡圈，58、右基板，59、平键。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，本实用新型实施例中，“以上”、“以下”等，包括本数。

本实用新型实施例公开了矿体开槽机，采用宽幅切割结构的圆盘锯和浮动结构的连轴器，其中，宽槽切割结构的圆盘锯能满足矿体开槽宽度需求，并可实现较强的抗冲击能力。浮动结构的连轴器可有效实现动力扭矩外的轴系应力释放，具有适用大扭矩传递、连接方便和传动可靠的特点。能有效解决有害应力造成的装配质量和使用寿命问题，可满足露天矿体开采的复杂工况的应用需求。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的矿体开槽机包括开槽机架1，在开槽机架1上安装有动力输入轴8，具体地，该动力输入轴8可连接到工程机械如拖拉机或推土机的动力输出端，以将工程机械的动力提供至开槽机中。同时，开槽机架1也可连接到工程机械的机身实现两者的连接以及可获得液压提升动力驱动。

动力输入轴8自工程机械获得的动力可通过传动轴系传递给圆盘锯4，利用圆盘锯4对矿体进行切割作业。具体地，传动轴系包括与动力输入轴8连接的减速机6，在减速机6的动力输出端通过连轴器5连接有传动轴3，圆盘锯4安装在传动轴3的端部。为了提高切割作业效率，可将减速机6设计成两侧均可输出动力的结构型式，即在减速机6的两侧均通过连轴器5连接传动轴3，进而可在两个传动轴3的端部均安装圆盘锯4，使用两个圆盘锯4同时对矿体进行切割作业。具体地，在开槽机架1上安装有轴承座2用来安装传动轴3。在圆盘锯4的上方设置有半圆型护罩7进行作业防护，具体地，可将护罩7安装固定在开槽机架1上。

本实施例中矿体开槽机的运行动力传动原理如下：来自拖拉机或推土机等工程机械动力的扭矩输出通过动力输入轴8驱动减速机6进行运行转速调整后实现双侧输出，之后通过连轴器5传递至传动轴3，并经过两级立式轴承座2形成的轴系定位后驱动圆盘锯4，实现开槽机动力传递和切割运行。

本实用新型实施例的圆盘锯4如图5和图6所示，圆盘锯4包括锯片本体49，在锯片本体49的边缘具有圆弧齿槽47以及凸出于圆弧齿槽47的锯片，锯片的侧面设有锯齿载体41，在该锯齿载体41上固定有三种不同型式的锯齿，具体地，在锯齿载体41靠近圆弧齿槽47的末端设有二型锯齿43，另外两种一型锯齿42和三型锯齿44交替的固定在不同的锯齿载体41上，即，沿着锯片本体49的周向上，锯齿载体41交替的设置有一型锯齿42和二型锯齿43或者三型锯齿44和二型锯齿43。并且，交替设置的一型锯齿42和三型锯齿44相对锯片呈现出不同的夹角，由此，利用锯齿载体41以及固定在锯齿载体41上的三种不同型式锯齿，以及位于锯片本体49边缘的圆弧齿槽47，可形成宽槽切割结构，且能形成较大的容屑空间，并具有较强的抗冲击能力。

为了对宽槽切割结构进行优化，使其在切割和容屑方面的性能得到进一步的提高和改善，在锯片的两侧均设置有锯齿载体41且两侧的锯齿载体41相对锯片呈翼型对称分布，可利于顺利排屑，减小切削运行阻力。

以及，将二型锯齿43设在圆弧齿槽47内朝向切削方向的一侧，其中的切削方向是指圆盘锯的运动方向，以图5所示是指顺时针方向。将一型锯齿42和三型锯齿44设计成相对于切削方向朝向不同的方向倾斜，可在切削幅度、切削力度以及排屑等方面得到综合好的改善效果。

本实用新型实施例中，锯齿载体41首先焊接在锯片本体49的锯片位置，之后再将一型锯齿42、二型锯齿43和三型锯齿44焊接在锯齿载体41上，二次焊接方式实现的宽槽切割结构，可实现锯齿的快速修复以及圆盘锯片的多次再生重用。

本实用新型实施例中，锯片本体49上设有散热孔48实现散热冷却圆盘锯。具体地，沿着锯片本体49径向方向的不同位置设有不同大小的散热孔48，且散热孔48的大小随着径向位置的远离而增大，即散热孔48在锯片本体49上呈现以锯片本体49的轴心为中心的放射状分布，可在切割过程中随矿体碎屑回转排出过程实现锯片散热和降低运转阻力。

本实用新型实施例中，在锯片本体49设有加强筋板45，加强筋板45以传动轴套46为中心呈放射状分布，以对锯片本体49形成加强作用。具体地，加强筋板45焊接在锯片本体49上，宽幅切割结构的一型锯齿42、二型锯齿43和三型锯齿44由合金制成。

采用本实用新型实施例的圆盘锯4，首先，锯片的每个锯齿载体41都焊接有合金的二型锯齿43，实现锯片顶端连续切割功能；其次，合金的一型锯齿42和三型锯齿44间隔交替焊接在不同锯齿载体41上，形成相邻锯齿载体41由不同的一型锯齿42和三型锯齿44交替切割和连续作业，实现开槽机宽幅切割功能，应用不同锯齿尺寸参数可实现切槽宽度达60～100mm、切槽深度0.6m。同时，锯齿旋转切削产生的矿体碎屑沿着锯片本体49两侧空间回旋后经锯齿载体41的对称翼型结构尾部排出切槽，宽幅切割锯片的切削结构能避免锯片本体49和切槽的直接摩擦，由松散性矿体碎屑运动排出可大幅降低锯片工作温升，加以放射状系列圆形散热孔48的设计应用，可实现圆盘锯的宽幅开槽、连续切削作业的能力，提高开槽机作业效率，增强锯片使用寿命。

本实用新型实施例的连轴器5如图7和图8所示，包括互相平行的第一基板和第二基板，具体地第一基板和第二基板的方向可根据在矿体开槽机的安装方向来确定，以图1至图4所示的矿体开槽机为例，连轴器5水平安装在传动轴3上，因此第一基板和第二基板安装在传动轴3水平方向的左侧和右侧，可称作左基板51和右基板58，当然，如果传动轴3是竖向设置，则连轴器5也随之竖向安装，第一基板和第二基板需安装在传动轴3竖向方向的上方和下方，可称作上基板和下基板。应当知道的是，本实施例中对第一基板和第二基板的方向只是为了便于说明，并非对该方向的限制。

在左基板51朝向右基板58的方向伸出有第一连接齿，类似地，在右基板58朝向左基板51的方向也伸出有第二连接齿，且该第一连接齿和第二连接齿互相交叉伸入对方本体空间内，由此形成左基板51和右基板58的交叉装配。同时，在第一连接齿和第二连接齿交叉装配的内部空间内安装有连轴器内套52，并利用销轴将连轴器内套52与左基板51和右基板58的第一连接齿以及第二连接齿连接，且在利用销轴连接装配时，使得连轴器内套52与左基板51的第一连接齿以及右基板58的第二连接齿间形成有第二间隙δ2（图8示出），在左基板51和右基板58的第二连接齿末端形成有第一间隙δ1（图7示出），从而在两个不同方向上均形成间隙可以浮动，利用双重浮动的销轴结构在实现动力扭矩传递同时，可以释放有害轴系应力，且装置的轴向设计结构仅占用两重法兰连接和螺栓紧固空间，实现了常规万向节连轴器和弹性销轴或膜片式连轴器无法满足的紧凑轴向安装空间。

本实用新型的另一实施例中，左基板51和右基板58上均可设置两个以上的连接齿，具体地，在左基板51设置两个第一连接齿，两个第一连接齿分别通过销轴三55和销轴四56与联轴器内套52连接，右基板58上也设置有两个第二连接齿，两个第二连接齿分别通过销轴一53和销轴二54与连轴器内套52连接。且销轴三55和销轴四56的轴线对齐组成一个回转轴系，销轴一53与销轴二54的轴线对齐组成另外一个回转轴系，两个回转轴系的轴线相交并垂直。通过销轴一53和销轴二54组成的回转轴系可实现第一个径向力的释放和运行误差调整，通过销轴三55和销轴四56组成的回转轴系可实现第二个径向力的释放和运行误差调整，两个方向的结构调整误差尺寸范围小于左基板51和右基板58的装配间隙δ1。

本实用新型的实施例中，销轴与第一连接齿和第二连接齿连接的端部设置有阻挡限位件，具体地可选用弹簧挡圈57，配合地，在连轴器内套52内设置有中空结构用来实现弹簧挡圈57的安装。

本实用新型的实施例中，可在左基板51、右基板58上安装有连接键，如平键59，以实现外部扭矩的传递。

本实用新型实施例的连轴器5，利用左基板51和右基板58的交叉装配结构形成紧凑轴向空间H（图7示出），该空间H表示连轴器5的装配总长度，可实现内嵌式连轴器内套52及其连接的四个销轴结构设计，满足紧凑空间下的法兰式连轴器结构应用。此外，在不增加额外轴向空间的条件下可实现装配应力释放和扭矩传递功能，其结构设计轴向间隙δ1和径向间隙δ2能实现露天矿体开槽机的装配和运行误差调整。

在各实施例不相矛盾的情形下，各实施例中的至少部分技术方案可重新组合形成本实用新型的实质技术方案，当然，各实施例间也可以相互引用或包含。并且，需要说明的是，本领域技术人员在重新组合各实施例记载的技术手段时所做出的适应性调整修改（如部分增加、部分删除、部分修改）也将落入本实用新型的保护范围。

以上结合具体实施方式描述了本实用新型的技术原理，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿体开槽机，包括开槽机架，所述开槽机架安装有动力输入轴，所述动力输入轴通过传动轴系连接有圆盘锯，其特征在于：所述圆盘锯包括锯片本体，锯片本体的边缘具有圆弧齿槽以及凸出于圆弧齿槽的锯片，所述锯片的侧面设有锯齿载体，锯齿载体靠近圆弧齿槽的末端设有二型锯齿，相邻锯齿载体交替设有与锯片呈不同夹角的一型锯齿和三型锯齿。

2.如权利要求1所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述锯齿载体焊接在锯片的两侧且两侧的锯齿载体相对锯片呈翼型对称分布。

3.如权利要求1或2所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述二型锯齿焊接在圆弧齿槽内朝向切削方向的一侧；

或者，所述一型锯齿和三型锯齿焊接在锯齿载体上且一型锯齿和三型锯齿相对于切削方向朝向不同的方向倾斜。

4.如权利要求1所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述锯片本体径向方向的不同位置设有不同大小的散热孔，且散热孔的大小随着径向位置的远离而增大。

5.如权利要求1所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述圆盘锯的数量是两个，两个圆盘锯分别位于传动轴系的传动轴的两端，圆盘锯的外侧上方设有护罩。

6.如权利要求1所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述传动轴系包括与动力输入轴连接的减速机，减速机的输出端通过连轴器连接有传动轴，圆盘锯安装在传动轴的末端，所述连轴器包括互相平行且存在第一间隙的第一基板和第二基板，第一基板包括朝向第二基板方向伸出的第一连接齿，第二基板包括朝向第一基板方向伸出的第二连接齿，所述第二连接齿与第一连接齿交叉设置，第一连接齿和第二连接齿通过销轴连接有连轴器内套，所述连轴器内套位于第一连接齿和第二连接齿的内部且与第一连接齿和第二连接齿之间存在第二间隙，所述第二间隙与第一间隙的方向垂直。

7.如权利要求6所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述与第一连接齿连接的销轴同与第二连接齿连接的销轴位于同一平面。

8.如权利要求6所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述第一连接齿的数量是两个，两个第一连接齿分别通过销轴三和销轴四与联轴器内套连接，第二连接齿的数量是两个，两个第二连接齿分别通过销轴一和销轴二与连轴器内套连接，销轴三和销轴四的轴线对齐，销轴一与销轴二的轴线对齐且与销轴三和销轴四的轴线在同一平面上垂直。

9.如权利要求6所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述销轴与第一连接齿和第二连接齿连接的端部设置有弹簧挡圈。

10.如权利要求6所述的一种矿体开槽机，其特征在于：所述减速机的两侧均设有输出轴，两侧的输出轴通过连轴器分别连接有传动轴，传动轴通过轴承座固定在开槽机架上。

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