JP2019502845A - Grinding equipment for drilling minerals - Google Patents

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    • E21D9/1026Making by using boring or cutting machines with rotary cutting tools on a tool-carrier supported by a movable boom by a longitudinally extending boom being pivotable about a vertical and a transverse axis the tool-carrier being rotated about a transverse axis

Abstract

【課題】 鉱物(260)を掘削するための研削装置(14)が開示されている。
【解決手段】 研削装置(14)は、ドラム軸(200)を中心に回転可能な研削ドラム(15)と;研削ドラム(15)の周囲に配置され、ドラム軸(200)に対して略半径方向に延びる第1の回転軸(210)を中心に回転するように駆動される第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)と;研削ドラム(15)の周囲に配置され、ドラム軸(200)に対して略半径方向に延びる第2の回転軸(212)を中心に回転可能な第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)と;を備える。第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)は、第1の切削動作を行うように構成された複数の第1の掘削ツール(60、60’)を含み、第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)は、第1の掘削動作とは異なる第2の掘削動作を行うように構成された複数の第2の掘削ツール(267)を含む。
【選択図】図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To disclose a grinding device (14) for excavating a mineral (260).
A grinding device (14) includes a grinding drum (15) rotatable about a drum shaft (200); and is disposed around the grinding drum (15) and has a substantially radius with respect to the drum shaft (200). A first group of excavating heads (18, 18 ', 18'') driven to rotate about a first rotating shaft (210) extending in a direction; disposed around a grinding drum (15) , A second group of drilling heads (20, 20 ′, 20 ″, 20 ′ ″) rotatable about a second rotational axis (212) extending substantially radially relative to the drum axis (200) And comprising; The first group of drilling heads (18, 18 ′, 18 ″) includes a plurality of first drilling tools (60, 60 ′) configured to perform a first cutting operation, and a second The group of drilling heads (20, 20 ′, 20 ″, 20 ′ ″) includes a plurality of second drilling tools (267) configured to perform a second drilling operation different from the first drilling operation. )including.
[Selection] Figure 2

Description

本出願は、採掘用途の研削装置、特に硬岩採掘用途の研削装置に関する。   The present application relates to a grinding apparatus for mining use, and particularly to a grinding apparatus for hard rock mining use.

鉱物の掘削、特に硬岩鉱物の掘削には、鉱物が破砕して掘削可能となるように十分な衝撃を鉱物に付与できる研削装置が必要である。そのため、研削装置は通常、研削ドラムの周囲に配置された複数の掘削ヘッドを備える。これら複数の掘削ヘッドには、鉱物に対する掘削動作を行う複数の掘削ツールが備わっている。   Mineral drilling, particularly hard rock mineral drilling, requires a grinding device that can impart sufficient impact to the mineral so that it can be crushed and drilled. For this reason, the grinding apparatus usually comprises a plurality of excavation heads arranged around the grinding drum. The plurality of drilling heads are provided with a plurality of drilling tools for performing a drilling operation on minerals.

本開示は、先行研削装置の1つ以上の面を改良または克服することを少なくとも部分的に目的とする。   The present disclosure is intended, at least in part, to improve or overcome one or more aspects of a pre-grinding device.

第1の態様によれば、鉱物を掘削するための研削装置が開示される。この研削装置は、ドラム軸を中心に回転可能な研削ドラムと、研削ドラムの周囲に配置され、ドラム軸に対して略半径方向に延びる第1の回転軸を中心に回転するように駆動される第1の群の掘削ヘッドと、研削ドラムの周囲に配置され、ドラム軸に対して略半径方向に延びる第2の回転軸を中心に回転するように駆動される第2の群の掘削ヘッドと、を備える。第1の群の掘削ヘッドは、第1の切削動作を行うように構成された複数の第1の掘削ツールを含み、第2の群の掘削ヘッドは、第1の掘削動作とは異なる第2の掘削動作を行うように構成された複数の第2の掘削ツールを含む。   According to a first aspect, a grinding apparatus for excavating minerals is disclosed. This grinding device is driven to rotate around a first rotating shaft that is disposed around the grinding drum and that extends around the drum shaft and extends in a substantially radial direction with respect to the drum shaft. A first group of excavation heads, and a second group of excavation heads arranged around the grinding drum and driven to rotate about a second rotational axis extending substantially radially relative to the drum axis; . The first group of excavation heads includes a plurality of first excavation tools configured to perform a first cutting operation, and the second group of excavation heads is different from the first excavation operation. A plurality of second drilling tools configured to perform a plurality of drilling operations.

本開示の第2の態様によれば、研削装置を用いて鉱物を掘削する方法が開示される。研削装置は、ドラム軸を中心に回転可能な研削ドラムと、第1の回転軸を中心に回転するように駆動され、複数の第1の掘削ツールを収容する第1の群の掘削ヘッドと、第2の回転軸を中心に回転するように駆動され、第1の掘削ツールとは異なる複数の第2の掘削ツールを収容する第2の群の掘削ヘッドと、を備える。第1の群の掘削ヘッドおよび第2の群の掘削ヘッドは、研削ドラムの周囲に交互に配置されている。この方法は、ドラム軸を中心に、鉱物に向かう方向に研削ドラムを回転させ、それによって第1の掘削ツールを鉱物と噛み合わせることと、第1の群の掘削ヘッドを、第1の回転軸を中心に随伴的に回転させ、それにより、第1の掘削ツールを用いて第1の切削動作を行うことと、鉱物に向かう方向に研削ドラムを更に回転させ、それによって第2の掘削ツールを鉱物と噛み合わせることと、第2の掘削ツールを使用して、第1の切削動作とは異なる第2の掘削動作を行うことと、を含む。   According to a second aspect of the present disclosure, a method for excavating minerals using a grinding device is disclosed. The grinding apparatus includes a grinding drum that is rotatable about a drum axis, a first group of excavation heads that are driven to rotate about a first rotation axis, and contain a plurality of first excavation tools; A second group of excavation heads that are driven to rotate about a second axis of rotation and house a plurality of second excavation tools different from the first excavation tool. The first group of drilling heads and the second group of drilling heads are alternately arranged around the grinding drum. The method rotates the grinding drum about the drum axis in a direction toward the mineral, thereby engaging the first drilling tool with the mineral and the first group of drilling heads to the first axis of rotation. , So that the first cutting operation is performed using the first drilling tool, and the grinding drum is further rotated in the direction toward the mineral, thereby causing the second drilling tool to rotate. Engaging the mineral and performing a second excavation operation different from the first cutting operation using the second excavation tool.

本開示の他の特徴および態様は、以下の説明および添付の図面から明らかになるであろう。   Other features and aspects of the present disclosure will become apparent from the following description and the accompanying drawings.

研削装置を備えた例示的な採掘機を示す。1 shows an exemplary mining machine with a grinding device. 例示的な第1の群の掘削ヘッドと例示的な第2の群の掘削ヘッドとを有する例示的な研削装置の断面部分図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional partial view of an exemplary grinding apparatus having an exemplary first group of drilling heads and an exemplary second group of drilling heads. 別の例示的な第1の群の掘削ヘッドと、図2に示すものと同じ例示的な第2の群の掘削ヘッドと、を有する例示的な研削装置の断面部分図を示す。FIG. 3 shows a cross-sectional partial view of an exemplary grinding apparatus having another exemplary first group of drilling heads and the same exemplary second group of drilling heads as shown in FIG. 2. 図3に示すものと同じ例示的な第1の群の掘削ヘッドと、別の例示的な第2の群の掘削ヘッドと、を有する例示的な研削装置の断面部分図を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional partial view of an exemplary grinding apparatus having the same exemplary first group of drilling heads as shown in FIG. 3 and another exemplary second group of drilling heads. 第1の群の掘削ヘッドと第2の群の掘削ヘッドとが同一軸上に配置されている例示的な研削装置の断面部分図を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional partial view of an exemplary grinding apparatus in which a first group of excavation heads and a second group of excavation heads are disposed on the same axis. 更に別の例示的な第1の群の掘削ヘッドと更に別の例示的な第2の群の掘削ヘッドとを有する例示的な研削装置の断面部分図を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional partial view of an exemplary grinding apparatus having yet another exemplary first group of drilling heads and yet another exemplary second group of drilling heads.

以下は、本開示の例示的な実施形態の詳細な説明である。本明細書に記載されている例示的な実施形態は、本開示の原理を教示することを意図しており、当業者が、多くの異なる環境および多くの異なる用途で本開示を実施および使用することを可能にする。そのため、例示的な実施形態は、保護の範囲を制限する説明とすることを意図するものではなく、そのようにみなされるべきでもない。保護の範囲は、例示的な実施形態によってではなく、添付の請求項によって定義されるものとする。   The following is a detailed description of exemplary embodiments of the present disclosure. The exemplary embodiments described herein are intended to teach the principles of the disclosure, and those skilled in the art will make and use the disclosure in many different environments and many different applications. Make it possible. As such, the exemplary embodiments are not intended to be limiting descriptions of the scope of protection and should not be considered as such. The scope of protection is to be defined by the appended claims rather than by the exemplary embodiments.

本開示は、複数の掘削ヘッドを使用する掘削プロセスが、採掘機上で振動をもたらし得るために、採掘機の性能に悪影響を及ぼし得るという認識に部分的に基づいている。   The present disclosure is based in part on the recognition that a drilling process that uses multiple drilling heads can adversely affect the performance of the mining machine because it can cause vibrations on the mining machine.

本開示は、掘削ヘッドが複数の掘削動作を同時に実行したときに振動が発生し得るという認識に部分的に基づいている。この場合には、第1の掘削動作に起因する外乱が、第2の掘削動作に起因する外乱に加わるかたちで重ねていくからである。その結果、種々の掘削動作による外乱が互いに重なり合い、結果的に、採掘機の振動などを引き起こし得る。   The present disclosure is based in part on the recognition that vibration can occur when a drilling head performs multiple drilling operations simultaneously. In this case, it is because the disturbance caused by the first excavation operation overlaps with the disturbance caused by the second excavation operation. As a result, disturbances caused by various excavation operations may overlap each other, resulting in mining machine vibration and the like.

本開示によれば、採掘機における外乱の重なりは、第1の掘削動作のみを行うための第1の掘削ツールを含む第1の群の掘削ヘッド(第1の掘削ヘッド)と、第1の掘削動作とは異なる第2の掘削動作のみを行うための第2の掘削ツールを含む第2の群の掘削ヘッド(第2の掘削ヘッド)と、を提供することによって防止される。   According to the present disclosure, the overlap of disturbances in the mining machine includes a first group of excavation heads (first excavation heads) including a first excavation tool for performing only the first excavation operation; This is prevented by providing a second group of drilling heads (second drilling heads) including a second drilling tool for performing only a second drilling operation different from the drilling operation.

この開示の意味範囲内において、第1の掘削動作は切削動作である。切削動作には、ピン先などの鋭縁部を有する掘削ツールが必要である。第1の切削動作は第1の掘削ツールによってのみを行われるため、第1の掘削ツールは、第1の切削動作を行うための鋭縁部または先鋭端を有する形状を含む。第1の掘削ツールは、第1の回転軸を中心に回転する第1の掘削ヘッドに搭載されている。第1の掘削ヘッドを回転させると、第1の掘削ツールの鋭縁部が鉱物に突き刺さり、それによって鉱物に微小な亀裂が生成され、最終的には切込みや削落部などになる。   Within the meaning of this disclosure, the first excavation operation is a cutting operation. The cutting operation requires a drilling tool having a sharp edge such as a pin tip. Since the first cutting operation is performed only by the first excavation tool, the first excavation tool includes a shape having a sharp edge or a sharp end for performing the first cutting operation. The first excavation tool is mounted on a first excavation head that rotates about a first rotation axis. When the first excavation head is rotated, the sharp edge of the first excavation tool pierces the mineral, thereby generating a minute crack in the mineral, which eventually becomes a cut or scraped portion.

この開示の意味範囲内において、第2の掘削動作は鈍圧動作である。第1の切削動作とは対照的に、鈍圧動作は、穿孔動作ではなく、鉱物の引張強度に反作用する面的な圧縮歪みを鉱物に印加する動作である。鉱物の場合、圧縮歪みに対する抵抗力は、引張歪みに対する抵抗力のほんの一部(5%から20%)に過ぎないが、鈍圧動作を行うと、すでに亀裂の入った(穿孔された、半割れ状態の)鉱物が面的な圧縮衝撃を受ける。この圧縮衝撃が鉱物の引張強度に反作用して鉱物の強度を下げ、それにより、鉱物を破砕するため、採掘機の掘削性能が向上する。   Within the meaning of this disclosure, the second excavation operation is a blunt operation. In contrast to the first cutting action, the blunt action is not a drilling action, but an action of applying a planar compressive strain to the mineral that counteracts the tensile strength of the mineral. In the case of minerals, the resistance to compressive strain is only a fraction (5% to 20%) of resistance to tensile strain, but when subjected to blunt action, it is already cracked (perforated, half-stretched). Minerals (in a cracked state) are subjected to a plane compression impact. This compressive impact counteracts the tensile strength of the mineral to lower the strength of the mineral, thereby crushing the mineral and improving the excavating performance of the mining machine.

更に、本開示によれば、第2の群の掘削ヘッドは、第2の回転軸を中心に自由に回転可能である。そのため、第2の掘削ツールは、鉱物と接触して鈍圧動作を行うと、鉱物の上に移動し、それによって研削ドラムの回転を支持する。その結果、第2の掘削ツールは、採掘機も安定させることができるため、採掘機の振動低減に寄与することができる。   Further, according to the present disclosure, the second group of excavation heads can freely rotate about the second rotation axis. Thus, when the second excavation tool makes a blunt action in contact with the mineral, it moves over the mineral, thereby supporting the rotation of the grinding drum. As a result, since the second excavation tool can stabilize the mining machine, it can contribute to reducing the vibration of the mining machine.

本開示は更に、いくつかの実施形態において、第2の掘削ツールが鉱物に圧縮歪みを印加するだけでなく、この圧縮歪みを、鉱物に付加作用する引張歪みに変換すれば、掘削プロセスの成果を更に上げられるという認識に部分的に基づいている。そのため、いくつかの実施態様においては、採掘機が、平滑接触領域を有する円盤状を有する第2の掘削ツールを備える。この平滑接触領域が、第2の掘削動作中に鉱物との面的な接触を生み出し、圧縮歪みを印加する。圧縮歪みを引張歪みに変換するために、平滑接触領域は円錐断面形状を備える。円錐断面形状は、研削ドラムのドラム軸に対して半径方向外方に配置されている半径方向外側面と、側面と、を含む。側面は、ドラム軸に対して半径方向外方に向かって大きくなる直径を有し、鈍縁部を介して半径方向外側面に接続されている。第2の掘削ツールに上記の円錐断面形状を設けることにより、第1の切削動作中に生成された切り込みに鈍縁部が入り込むことができ、切込みと嵌合して残存鉱物を掻き出す(こじり出す)することができる。切込みの内側からの残存鉱物の「掻き出しまたはこじり出し」は、鉱物に作用する引張歪みに対応する。そのため、第2の掘削ツールは、切込みと嵌合すると、圧縮歪みを引張歪みに変換する。その結果、「てこ効果」によって鉱物の強度が更に下がるため、採掘機の掘削性能を高めることができる。   The present disclosure further provides, in some embodiments, if the second drilling tool not only applies compressive strain to the mineral, but also converts this compressive strain to a tensile strain that acts on the mineral, resulting in the outcome of the drilling process. Is based in part on the recognition that Thus, in some embodiments, the miner comprises a second excavation tool having a disc shape with a smooth contact area. This smooth contact area creates surface contact with the mineral during the second excavation operation and applies compressive strain. In order to convert compressive strain into tensile strain, the smooth contact area has a conical cross-sectional shape. The conical cross-sectional shape includes a radially outer surface and a side surface disposed radially outward with respect to the drum axis of the grinding drum. The side surface has a diameter that increases radially outward with respect to the drum shaft, and is connected to the radially outer surface via a blunt edge. By providing the second excavation tool with the above-mentioned conical cross-sectional shape, the blunt edge can enter the notch generated during the first cutting operation, and it fits into the notch and scrapes out residual minerals. )can do. The “scraping or squeezing” of the residual mineral from the inside of the cut corresponds to the tensile strain acting on the mineral. Therefore, the second excavation tool converts compressive strain into tensile strain when fitted with the incision. As a result, the strength of the mineral is further reduced by the “leverage effect”, so that the excavating performance of the mining machine can be improved.

本開示は更に、いくつかの実施形態において、第2の掘削ツールが鉱物に対し、先述の圧縮歪みおよび/または引張歪みに加えて更に衝撃を印加すると、掘削プロセスを更に改良できるという認識に部分的に基づいている。そのため、いくつかの実施態様においては、第2の掘削ヘッドが、ドラム軸に対して半径方向内側に配設されているシャフトキャリア部と、ドラム部分に対して半径方向外側に配設されているツールキャリア部と、を含む。シャフトキャリア部は、第2の回転軸を中心に回転するように駆動される。ツールキャリア部は、第2の掘削ツールを収容し、シャフトキャリア部に回転可能に搭載されている。ツールキャリア部は更に、第2の回転軸から所定値分ずらした第3の回転軸を中心に回転可能である。そのため、ツールキャリア部は、第3の回転軸を中心に自由に回転可能だが、第3の回転軸からずらした第2の回転軸を中心に回転する。その結果、シャフトキャリア部が第2の回転軸を中心に回転すると、ツールキャリア部と、それとともに第2の掘削ツールとが鉱物に突入する。鉱物へのこの「突入」が、鉱物に印加された先述の圧縮歪みおよび/または引張歪みに加わる。こうして鉱物の強度が更に下がるため、掘削プロセスを更に改良することができる。   The present disclosure further relies on the recognition that in some embodiments, the drilling process can be further improved if the second drilling tool applies more impact to the mineral in addition to the compressive and / or tensile strains described above. Is based on. Thus, in some embodiments, the second drilling head is disposed radially outward relative to the drum portion and the shaft carrier portion disposed radially inward relative to the drum axis. A tool carrier section. The shaft carrier portion is driven to rotate about the second rotation axis. The tool carrier portion accommodates the second excavation tool and is rotatably mounted on the shaft carrier portion. The tool carrier portion is further rotatable around a third rotation axis shifted by a predetermined value from the second rotation axis. Therefore, the tool carrier portion can freely rotate around the third rotation axis, but rotates around the second rotation axis shifted from the third rotation axis. As a result, when the shaft carrier portion rotates around the second rotation axis, the tool carrier portion and the second excavation tool together with it enter the mineral. This “rush” into the mineral adds to the aforementioned compressive and / or tensile strain applied to the mineral. This further improves the excavation process, since the mineral strength is further reduced.

ここで図面を参照すると、図1は、例示的な採掘機10を示す。採掘機10は、部分断面掘進機や移動式採掘機など、鉱物を掘削するのに使用される任意の種類の採掘機であってよい。採掘機10は、採掘機10のシャシに接続されたアーム12を備える。アーム12は、矢印38が示すとおり、垂直および水平方向に枢動および移動可能である。アーム12はドラムホルダ13に取り付けられている。ドラムホルダ13は、研削装置14を受容し、矢印39が示すとおり、枢動可能である。研削装置14は、研削ドラム15と、第1の群の掘削ヘッド(第1の掘削ヘッド)18と、第2の群の掘削ヘッド(第2の掘削ヘッド)20と、を備える。第1および第2の掘削ヘッド18、20は、研削ドラム15の周囲に配置されている。第1の掘削ヘッド18および第2の掘削ヘッド20は、研削ドラム15の周囲に交互に配置されている。研削ドラム15は、例えば1個から10個の第1の掘削ヘッド18と、例えば1個から10個の第2の掘削ヘッド20と、を備え得る。採掘機10は、トラックギア11を更に備える。トラックギア11は、採掘機10を誘導し、研削装置14を鉱物内へと侵入させるように構成されている。   Referring now to the drawings, FIG. 1 shows an exemplary mining machine 10. The mining machine 10 may be any type of mining machine used to excavate minerals, such as a partial cross-section excavator or a mobile mining machine. The mining machine 10 includes an arm 12 connected to the chassis of the mining machine 10. The arm 12 is pivotable and movable in the vertical and horizontal directions as indicated by the arrow 38. The arm 12 is attached to the drum holder 13. The drum holder 13 receives the grinding device 14 and is pivotable as indicated by the arrow 39. The grinding device 14 includes a grinding drum 15, a first group of excavation heads (first excavation head) 18, and a second group of excavation heads (second excavation head) 20. The first and second excavation heads 18 and 20 are disposed around the grinding drum 15. The first excavation head 18 and the second excavation head 20 are alternately arranged around the grinding drum 15. The grinding drum 15 may comprise, for example, 1 to 10 first excavation heads 18 and, for example, 1 to 10 second excavation heads 20. The mining machine 10 further includes a track gear 11. The track gear 11 is configured to guide the mining machine 10 and cause the grinding device 14 to enter the mineral.

いくつかの実施形態においては、採掘機10が、互いに平行に配置された1つより多くの研削ドラム15を備え得る。   In some embodiments, the miner 10 may include more than one grinding drum 15 arranged parallel to each other.

図1にさらに詳しく示すとおり、各々の第1の掘削ヘッド18は、第1の回転軸210と、基材24と、複数の掘削ツール支持リング40と、複数の掘削ツール支持リング40に取り付けられた複数の掘削ツールキャリア50と、複数の第1の掘削ツール60と、を備える。各々の第1の掘削ツール60は、複数の掘削ツールキャリア50のうちの1つによって回転可能に支持されている。掘削ツールキャリア50は、第1の掘削ツール60にアクセスしやすいように分割可能であってもよい。   As shown in more detail in FIG. 1, each first drilling head 18 is attached to the first rotating shaft 210, the base material 24, the plurality of drilling tool support rings 40, and the plurality of drilling tool support rings 40. A plurality of excavation tool carriers 50 and a plurality of first excavation tools 60 are provided. Each first drilling tool 60 is rotatably supported by one of the plurality of drilling tool carriers 50. The excavation tool carrier 50 may be separable to facilitate access to the first excavation tool 60.

図1に示すとおり、第1の掘削ヘッド18は、4つの掘削ツール支持リング41、42、43、および44を例示的に備える。掘削ツール支持リング41、42、43、44は、第1の回転軸210を基準とする基材24の中心に配設されている。各掘削ツール支持リング41、42、43、44は、掘削ツール支持リング41、42、43、44が合わさって円錐形状を形成するような直径を備える。掘削ツール支持リング41、42、43、44は、溶接されてもよく、基材24上に一体的に形成されてもよい。そのため、第1の掘削ヘッド18は、「多列掘削ヘッド」と呼ばれることもある。当然のことながら、第1の掘削ヘッド18は、1つの掘削ツール支持リングなど、異なる数の掘削ツール支持リングを有し得る。このような場合には、第1の掘削ヘッド18が、「単列掘削ヘッド」と呼ばれることがある。   As shown in FIG. 1, the first drilling head 18 illustratively includes four drilling tool support rings 41, 42, 43, and 44. The excavation tool support rings 41, 42, 43, 44 are arranged at the center of the base material 24 with respect to the first rotating shaft 210. Each drilling tool support ring 41, 42, 43, 44 has a diameter such that the drilling tool support rings 41, 42, 43, 44 together form a conical shape. The excavation tool support rings 41, 42, 43, 44 may be welded or formed integrally on the substrate 24. Therefore, the first excavation head 18 may be referred to as a “multi-row excavation head”. Of course, the first drilling head 18 may have a different number of drilling tool support rings, such as one drilling tool support ring. In such a case, the first drilling head 18 may be referred to as a “single row drilling head”.

基材24は、第1の回転軸210に沿って基材24を貫通する中心孔30を更に備える。中心孔30は、第1の回転軸210を中心に第1の掘削ヘッド18を回転させるために駆動ツールシャフト(図2に図示)に接続された駆動ブッシング32(図2を参照)を受容するように構成されている。第1の掘削ヘッド18の駆動機構については、図2に言及するときに詳述する。   The base material 24 further includes a central hole 30 that penetrates the base material 24 along the first rotation axis 210. The central hole 30 receives a drive bushing 32 (see FIG. 2) connected to a drive tool shaft (shown in FIG. 2) for rotating the first excavation head 18 about the first rotation axis 210. It is configured as follows. The drive mechanism of the first excavation head 18 will be described in detail when referring to FIG.

図1に更に示すとおり、各々の第1の掘削ツール60は、先鋭端62を更に備える。端62は、第1の回転軸210を中心に第1の掘削ヘッド18を回転させる際に亀裂を生成する目的で鉱物に貫入するように構成されている。そのため、第1の掘削ツール60は、鉱物に対する切削動作を行う。   As further shown in FIG. 1, each first excavation tool 60 further comprises a sharpened end 62. The end 62 is configured to penetrate the mineral for the purpose of generating a crack when the first excavation head 18 is rotated about the first rotation axis 210. Therefore, the first excavation tool 60 performs a cutting operation on the mineral.

次に図2を参照すると、研削装置14の断面部分図が示されている。研削装置14は、第1の掘削ヘッド18と、図1ですでに説明した第2の掘削ヘッド20と、を備える。先述のとおり、第1の掘削ヘッド18および第2の掘削ヘッド20は、研削ドラム15の周囲に交互に配設されている。そのため、図2に示す断面部分図においては、例示的な第1の掘削ヘッド18が図2の最上部に示され、例示的な第2の掘削ヘッド20が図2の底部に示されている。第1の掘削ヘッド18は、先に図1のところで説明したとおり、多列掘削ヘッドとして概略的に示されている。第1の掘削ヘッド18は、矢印38によって概略的に示される複数列の第1の掘削ツール60を備える。第1の掘削ヘッド18は、単列掘削ヘッドであってもよい。   Referring now to FIG. 2, a partial cross-sectional view of the grinding device 14 is shown. The grinding device 14 includes a first excavation head 18 and a second excavation head 20 already described with reference to FIG. As described above, the first excavation head 18 and the second excavation head 20 are alternately arranged around the grinding drum 15. Thus, in the cross-sectional partial view shown in FIG. 2, an exemplary first drilling head 18 is shown at the top of FIG. 2, and an exemplary second drilling head 20 is shown at the bottom of FIG. . The first drilling head 18 is schematically shown as a multi-row drilling head, as previously described in FIG. The first drilling head 18 comprises a plurality of rows of first drilling tools 60, schematically indicated by arrows 38. The first excavation head 18 may be a single row excavation head.

図2で確認できるとおり、研削装置14は、研削ドラム15を備える。研削ドラム15は、第1のドラムリング15Aと第2のドラムリング15Bとによって形成される。研削ドラム15は、研削ドラム15の中心に配設されたドラム軸200を備える。研削ドラム15は、ドラム軸200を中心に回転可能である。研削装置14は、研削ドラム15の周囲に配置された複数の第1のツールシャフト34と、研削ドラム15の周囲に配置された複数の第2のツールシャフト36と、を更に備える。第1および第2のツールシャフト34、36は、第1のドラムリング15Aと第2のドラムリング15Bとの間に配置されている。各々の第1のツールシャフト34は第1の回転軸210を備え、各々の第2のツールシャフト36は第2の回転軸212を備える。第1の回転軸210および第2の回転軸212は、ドラム軸200に対して略半径方向に延びている。   As can be confirmed in FIG. 2, the grinding device 14 includes a grinding drum 15. The grinding drum 15 is formed by a first drum ring 15A and a second drum ring 15B. The grinding drum 15 includes a drum shaft 200 disposed at the center of the grinding drum 15. The grinding drum 15 can rotate around the drum shaft 200. The grinding apparatus 14 further includes a plurality of first tool shafts 34 disposed around the grinding drum 15 and a plurality of second tool shafts 36 disposed around the grinding drum 15. The first and second tool shafts 34 and 36 are disposed between the first drum ring 15A and the second drum ring 15B. Each first tool shaft 34 includes a first rotation axis 210, and each second tool shaft 36 includes a second rotation axis 212. The first rotating shaft 210 and the second rotating shaft 212 extend in a substantially radial direction with respect to the drum shaft 200.

本開示の意味範囲内で、「ドラム軸200に対して略半径方向に」とは、第1の回転軸210および第2の回転軸212がドラム軸200の半径方向220に対してある角度αで延びていることを意味する。角度αは、約0度から約±20度の範囲であってよく、約±1度から約±20度の範囲であるのが好ましく、±1度から約±15度の範囲であるのが更に好ましい。   Within the meaning of the present disclosure, “substantially in the radial direction with respect to the drum shaft 200” means that the first rotation shaft 210 and the second rotation shaft 212 are at an angle α with respect to the radial direction 220 of the drum shaft 200. Means that it extends. The angle α may be in the range of about 0 degrees to about ± 20 degrees, preferably in the range of about ± 1 degrees to about ± 20 degrees, and in the range of ± 1 degrees to about ± 15 degrees. Further preferred.

第1のツールシャフト34は、第1のベアリングブッシュ230によって第1の掘削ヘッド18に接続されている。第2のツールシャフト36は、第2のベアリングブッシュ232によって第2の掘削ヘッド20に接続されている。第1および第2のベアリングブッシュ230、232は、複数の締結ネジ234によって、第1および第2のドラムリング15A、15Bの周端面にねじ込まれている。各々の第1および第2のベアリングブッシュ230、232は、カートリッジのような方式で交換可能であり、締結ネジ234を介してドラムチャンバ236に挿入される。研削装置14は、ドラム軸200に対して垂直に延びる第1および第2のツールシャフト34、36を有する構成に変更することもできる。この構成では、異なる第1および第2のツールシャフト34、36がドラム軸200に対して垂直に配置されている第1および第2のベアリングブッシュ230、232が使用されている。   The first tool shaft 34 is connected to the first excavation head 18 by a first bearing bush 230. The second tool shaft 36 is connected to the second excavation head 20 by a second bearing bush 232. The first and second bearing bushes 230 and 232 are screwed into the peripheral end surfaces of the first and second drum rings 15A and 15B by a plurality of fastening screws 234. Each first and second bearing bushing 230, 232 is interchangeable in a cartridge-like manner and is inserted into the drum chamber 236 via a fastening screw 234. The grinding device 14 can be changed to a configuration having first and second tool shafts 34 and 36 extending perpendicularly to the drum shaft 200. In this configuration, first and second bearing bushings 230, 232 are used in which different first and second tool shafts 34, 36 are arranged perpendicular to the drum axis 200.

各々の第1のベアリングブッシュ230には、対応する第1のツールシャフト34が回転可能に支持されている。各々の第2のベアリングブッシュ232には、対応する第2のツールシャフト36が回転可能に支持されている。回転可能な支持は、第1および第2のベアリングブッシュ230、232、ベアリングリング240、およびシャフトシールリング242内に配置されたテーパローラベアリング238によって達成される。   A corresponding first tool shaft 34 is rotatably supported on each first bearing bush 230. A corresponding second tool shaft 36 is rotatably supported on each second bearing bush 232. Rotatable support is achieved by first and second bearing bushings 230, 232, a bearing ring 240, and a tapered roller bearing 238 disposed within the shaft seal ring 242.

以下、研削装置14の駆動機構について説明する。   Hereinafter, the drive mechanism of the grinding device 14 will be described.

研削装置14では、2つの強制回転が発生する。第1の回転は、ドラム軸200を中心とする研削ドラム15の回転である。第2の回転は、第1の回転軸210を中心とする第1のツールシャフト34の回転である。   In the grinding device 14, two forced rotations occur. The first rotation is rotation of the grinding drum 15 about the drum shaft 200. The second rotation is a rotation of the first tool shaft 34 around the first rotation axis 210.

ドラム軸200を中心とする研削ドラム15の回転は、第1のベルトプーリ244を介して行われる。第1のベルトプーリ244は、研削装置14の右側に配置されている。第1の回転軸210を中心とする第1のツールシャフト34の回転は、第2のベルトプーリ(非図示)によって行われる。第2のベルトプーリは、第1のベルトプーリ244に対して研削ドラム15の幅方向に反対側、研削装置14の左側に配置されている。   The grinding drum 15 is rotated about the drum shaft 200 through the first belt pulley 244. The first belt pulley 244 is disposed on the right side of the grinding device 14. The rotation of the first tool shaft 34 around the first rotation shaft 210 is performed by a second belt pulley (not shown). The second belt pulley is disposed on the side opposite to the width direction of the grinding drum 15 with respect to the first belt pulley 244 and on the left side of the grinding device 14.

第1のベルトプーリ244は、第1のハブギア246の入力側に接続されており、これによって第1のハブギア246を駆動する。第2のベルトプーリは、第2のハブギア248の入力側に接続されており、これによって第2のハブギア248を駆動する。第1のハブギア246が第1の締結フランジ250に搭載されているのに対し、第2のハブギア248は第2の締結フランジ(非図示)に搭載されている。両締結フランジは、図1に示すドラムホルダ13に研削ドラム15を接続するのに使用される。   The first belt pulley 244 is connected to the input side of the first hub gear 246, thereby driving the first hub gear 246. The second belt pulley is connected to the input side of the second hub gear 248, thereby driving the second hub gear 248. The first hub gear 246 is mounted on the first fastening flange 250, while the second hub gear 248 is mounted on a second fastening flange (not shown). Both fastening flanges are used to connect the grinding drum 15 to the drum holder 13 shown in FIG.

第1および第2のハブギア246、248は、採掘機10の電気モータなど、エンジンによって駆動される。第1のハブギア246は、研削ドラム15が第1のドラムリング15Aを介して接続されている出力側250を備える。第2のハブギア248は、歯付きクラウンギア252の接続先である出力側を備える。歯付きクラウンギア252は、ベアリングリング254およびシャフトシール256を介して第2のドラムリング15B上で回転可能に支持されている。   The first and second hub gears 246 and 248 are driven by an engine, such as an electric motor of the mining machine 10. The first hub gear 246 includes an output side 250 to which the grinding drum 15 is connected via the first drum ring 15A. The second hub gear 248 includes an output side to which the toothed crown gear 252 is connected. The toothed crown gear 252 is rotatably supported on the second drum ring 15B via a bearing ring 254 and a shaft seal 256.

歯付きクラウンギア252は、ベベルギア258と噛み合う。ベベルギア258は、第1のツールシャフト34に接続されている。歯付きクラウンギア252は、それ自体が第2のハブギア248によって駆動され、ベベルギア258と噛み合うため、ベベルギア258を駆動する。更に、歯付きクラウンギア252は、研削ドラム15の回転速度とは異なる回転速度でベベルギア258を駆動することができる。そのため、第1および第2のハブギア246、248を用いて、研削ドラム15と第1のツールシャフト34との間での所望の回転速度比を設定することができる。   The toothed crown gear 252 meshes with the bevel gear 258. The bevel gear 258 is connected to the first tool shaft 34. The toothed crown gear 252 is driven by the second hub gear 248 and meshes with the bevel gear 258 to drive the bevel gear 258. Further, the toothed crown gear 252 can drive the bevel gear 258 at a rotational speed different from the rotational speed of the grinding drum 15. Therefore, a desired rotational speed ratio between the grinding drum 15 and the first tool shaft 34 can be set using the first and second hub gears 246 and 248.

第1の掘削ツール60が第1の掘削ヘッド18に搭載されているため、研削装置14が作動すると、ドラム軸200を中心に研削ドラム15が回転し、第1の回転軸210を中心に第1の掘削ヘッド18が回転する。その結果、第1の掘削ツール60は、2つの異なる回転軸を中心に2つの回転運動を受ける。そのため、第1の掘削ツール60は、研削装置14の作動中に、略環状の経路を描く。研削装置14の動作中、掘削ツール60は、鉱物260に嵌合し、それによって鉱物260に亀裂261を与え、最終的には、第1の掘削ヘッド18のタイプに応じて削落部262または切込みを作る。削落部または切込みは、例えば矢印264が示すとおり、採掘機10の進行方向に形成される。   Since the first excavation tool 60 is mounted on the first excavation head 18, when the grinding device 14 operates, the grinding drum 15 rotates about the drum shaft 200, and the first rotation shaft 210 centers. One excavation head 18 rotates. As a result, the first excavation tool 60 undergoes two rotational movements about two different rotational axes. Therefore, the first excavation tool 60 draws a substantially annular path during the operation of the grinding device 14. During operation of the grinding device 14, the drilling tool 60 fits into the mineral 260, thereby imparting a crack 261 to the mineral 260, and ultimately a scraper 262 or a depending on the type of the first drilling head 18. Make a notch. The scraped portion or the cut is formed in the traveling direction of the mining machine 10 as indicated by an arrow 264, for example.

次に第2の掘削ヘッド20を参照する。   Reference is now made to the second excavation head 20.

前述のとおり、第2の掘削ヘッド20は、第2のツールシャフト36に接続されている。図2から、第2のツールシャフト36が歯付きクラウンギア252に接触ないことがわかる。そのため、研削装置14の作動中は、第2のツールシャフト36が歯付きクラウンホイール252によって駆動されない。第2のツールシャフト36は第2の掘削ヘッド20に接続されているため、第2の掘削ヘッド20も駆動されない。その代わり、第2の掘削ヘッド20は、第2の回転軸212を中心に自由に回転可能である。   As described above, the second excavation head 20 is connected to the second tool shaft 36. It can be seen from FIG. 2 that the second tool shaft 36 does not contact the toothed crown gear 252. Therefore, the second tool shaft 36 is not driven by the toothed crown wheel 252 while the grinding device 14 is in operation. Since the second tool shaft 36 is connected to the second excavation head 20, the second excavation head 20 is not driven. Instead, the second excavation head 20 can freely rotate about the second rotation shaft 212.

第2の掘削ヘッド20は、シャフトキャリア部265とツールキャリア部266とを備える。シャフトキャリア部265は第2のツールシャフト36に接続されており、ツールキャリア部266はシャフトキャリア部265に接続されている。ツールキャリア部266は、第2の掘削ツール267を収容する。   The second excavation head 20 includes a shaft carrier part 265 and a tool carrier part 266. The shaft carrier portion 265 is connected to the second tool shaft 36, and the tool carrier portion 266 is connected to the shaft carrier portion 265. Tool carrier portion 266 houses second excavation tool 267.

第2の掘削ツール267は、ドラム軸200からの最大半径距離280を有する。この距離は、第1の掘削ツール60とドラム軸200との間の最大半径距離282に略等しい。更に、第2の掘削ツール267は、第2の回転軸212からの最大半径距離284を有する。この距離は、第1の掘削ツール60と第1の回転軸210との間の最大半径距離286に略等しい。   The second excavation tool 267 has a maximum radial distance 280 from the drum shaft 200. This distance is approximately equal to the maximum radial distance 282 between the first excavation tool 60 and the drum shaft 200. Further, the second excavation tool 267 has a maximum radial distance 284 from the second rotational axis 212. This distance is approximately equal to the maximum radial distance 286 between the first excavation tool 60 and the first axis of rotation 210.

第2の掘削ツール267は、第2の回転軸212に関して対称な略円盤状の形状を更に備える。この円盤状の形状は、平滑接触領域268を備える。平滑接触領域268は、研削装置14の作動中に鉱物260と接触する。平滑接触領域268は、第2の回転軸212を含む平面内に円錐断面形状を備える。円錐断面形状は、ドラム軸200を基準とする半径方向外側面270と、側面272と、を備える。側面272は、シャフトキャリア部265と半径方向外側面270との間でドラム軸200に対して半径方向に延びている。側面272は、シャフトキャリア部265から半径方向外側面270へと半径方向に増大する直径を有する。平滑接触領域268は、鈍縁部274を更に備える。鈍縁部274は、側面272と半径方向外側面270とを接続する。鈍縁部274は、例えば約2mmから10mmまでの範囲内の所定の半径を含む。   The second excavation tool 267 further includes a substantially disk shape that is symmetric with respect to the second rotation axis 212. This disk-like shape includes a smooth contact region 268. The smooth contact area 268 contacts the mineral 260 during operation of the grinding device 14. The smooth contact region 268 has a conical cross-sectional shape in a plane including the second rotation axis 212. The conical cross-sectional shape includes a radially outer surface 270 with respect to the drum shaft 200 and a side surface 272. The side surface 272 extends radially with respect to the drum shaft 200 between the shaft carrier portion 265 and the radially outer surface 270. The side 272 has a diameter that increases radially from the shaft carrier portion 265 to the radially outer surface 270. The smooth contact area 268 further comprises a blunt edge 274. The blunt edge portion 274 connects the side surface 272 and the radially outer side surface 270. The blunt edge 274 includes a predetermined radius, for example, in the range of about 2 mm to 10 mm.

半径方向外側面270は、平面部276とベベル部278とを更に備える。平面部276は、第2の回転軸212に対して半径方向内側に配設されている。ベベル部278は、第2の回転軸212に対して半径方向外側に配設されている。ベベル部278および平面部276は、角度βを制限する。角度βは、半径方向220と第2の回転軸212との間の角度αに略等しい。   The radially outer surface 270 further includes a flat portion 276 and a bevel portion 278. The plane portion 276 is disposed radially inward with respect to the second rotation shaft 212. The bevel portion 278 is disposed radially outward with respect to the second rotation shaft 212. The bevel portion 278 and the flat portion 276 limit the angle β. The angle β is substantially equal to the angle α between the radial direction 220 and the second rotation axis 212.

第2の掘削ツール267の最大半径距離280、284が第1の掘削ツール60の最大半径距離286、282に略等しいことから、研削装置14が作動すると、第2の掘削ツール267は、第1の掘削ツール60によって生成された削落部262において鉱物260と接触する。研削ドラム15の回転中、自由に回転可能な第2の掘削ツール267は、鉱物260を自身の半径方向外側面270と接触させて鉱物260の上に移動する。このように鉱物260の上に「移動する」ことにより、鉱物260上で圧縮歪みが生じる。この圧縮歪みは、第1の掘削ツール60によって先に生成された亀裂261に対する付加的な衝撃である。そのため、この圧縮歪みは、鉱物260の強度を更に下げ、掘削プロセスを支援する。   Since the maximum radial distances 280, 284 of the second excavation tool 267 are approximately equal to the maximum radial distances 286, 282 of the first excavation tool 60, when the grinding device 14 is activated, the second excavation tool 267 In contact with the mineral 260 in the scraped portion 262 generated by the excavation tool 60. During rotation of the grinding drum 15, a freely rotatable second excavation tool 267 moves the mineral 260 onto the mineral 260 in contact with its radially outer surface 270. By “moving” on the mineral 260 in this manner, compressive strain occurs on the mineral 260. This compressive strain is an additional impact on the crack 261 previously generated by the first excavation tool 60. Thus, this compressive strain further reduces the strength of the mineral 260 and assists the excavation process.

加えて、半径方向220と第2の回転軸212との間の角度αが平面部276とベベル部278との間の角度βに略等しいことから、ベベル部278は、表面積の略全体にわたって鉱物260と接触する。そのため、研削ドラム15の回転中は、ベベル部278が、研削装置14を横方向に支持する。この横方向支持は、鉱物260内で第1の掘削ツール60の貫通深さを制限する機能も果たす。そのため、第2の掘削ツール267は、第1の掘削ツール60の深さ止めとしても機能する。例えば、鉱物260における第1の掘削ツール60の最大侵入深さは、硬質岩石鉱物の場合で約1mmから約5mm、軟質岩石鉱物の場合で約5mmから約10mmまでの範囲である。   In addition, since the angle α between the radial direction 220 and the second rotation axis 212 is substantially equal to the angle β between the plane portion 276 and the bevel portion 278, the bevel portion 278 is mineral over substantially the entire surface area. 260 is contacted. Therefore, the bevel portion 278 supports the grinding device 14 in the lateral direction while the grinding drum 15 is rotating. This lateral support also serves to limit the penetration depth of the first excavation tool 60 within the mineral 260. Therefore, the second excavation tool 267 also functions as a depth stop for the first excavation tool 60. For example, the maximum penetration depth of the first excavation tool 60 in the mineral 260 ranges from about 1 mm to about 5 mm for hard rock minerals and from about 5 mm to about 10 mm for soft rock minerals.

次に図3を参照すると、別の例示的な研削装置の断面部分図が示されている。図2に示した例と比較して、図3の研削装置14が備える第2の掘削ヘッド20は図2に示すものと同じだが、第1の掘削ヘッド18’は異なる。図3の例において、掘削ヘッド18’は、溝切り型掘削ヘッドである。図2のすでに説明した多列掘削ヘッドと比較して、溝切り型掘削ヘッド18’は、単一溝切り型リング300を備える。   Referring now to FIG. 3, a cross-sectional partial view of another exemplary grinding device is shown. Compared to the example shown in FIG. 2, the second excavation head 20 provided in the grinding apparatus 14 of FIG. 3 is the same as that shown in FIG. 2, but the first excavation head 18 ′ is different. In the example of FIG. 3, the excavation head 18 'is a grooving excavation head. Compared to the already described multi-row drilling head of FIG. 2, the grooving head 18 ′ comprises a single grooving ring 300.

溝切り型リング300の上面図が、図3に「X」によって示されている。図示のとおり、溝切り型リング300は、複数の第1の掘削ツール60’を備える。第1の掘削ツール60’は、溝切り型リング300の外周に鋸刃状に配置されている。第1の掘削ツール60’は、鋭上縁部と鋭下縁部とを有する円筒形状を有し、カーバイド、ダイヤモンド、または他の硬質材料から作られる。第1の掘削ツール60’は、例えば約8mmから約20mmまでの範囲の直径を備える。   A top view of the grooving ring 300 is indicated by “X” in FIG. As shown, the grooving ring 300 includes a plurality of first excavation tools 60 '. The first excavation tool 60 ′ is disposed in a saw blade shape on the outer periphery of the grooving ring 300. The first drilling tool 60 'has a cylindrical shape with a sharp upper edge and a sharp lower edge and is made of carbide, diamond, or other hard material. The first drilling tool 60 'has a diameter in the range, for example, from about 8 mm to about 20 mm.

溝切り型リング300は、矢印が示すとおり、時計回りに回転する。溝切り型リング300の回転中は、第1の掘削ツール60’が鋭縁部を鉱物260と嵌合させ、採掘機10の進行方向264に沿って鉱物260に切込み302を入れる。切込み302は、ドラム軸200を基準とする、例えば、約5mmから20mmまでの範囲内の軸方向距離304と、ドラム軸200を基準とする、例えば、約8mmから20mmまでの範囲内の軸方向距離306と、を有し得る(ドラム軸200に対する第1の回転軸210のわずかな傾斜は考慮せず)。   The grooved ring 300 rotates clockwise as indicated by the arrow. During rotation of the grooving ring 300, the first excavation tool 60 ′ engages the sharp edge with the mineral 260 and makes a cut 302 in the mineral 260 along the direction of travel 264 of the mining machine 10. The incision 302 is based on the drum axis 200, for example, an axial distance 304 in the range of about 5 mm to 20 mm, and an axial direction in the range of about 8 mm to 20 mm, for example, Distance 306 (without considering the slight tilt of the first rotation axis 210 relative to the drum axis 200).

第2の回転軸212を中心に自由に回転可能な第2の掘削ヘッド20は、第2の掘削ツール267を備える。前述のとおり、第2の掘削ツール267の最大半径距離280、284は、第1の掘削ツール60’の最大半径距離286、282に略等しい。そのため、研削装置14が作動すると、掘削ツール267が切込み302と嵌合する。半径方向外側面270のベベル部278は、ドラム軸200を基準とする切込み302の半径方向外側で鉱物260と接触する。加えて、側面272は、ドラム軸200を基準とする切込み302の半径方向内側で鉱物260と接触する。その結果、第2の掘削ツール267は、図2と関連付けて説明した圧縮歪みを、切込み302内から鉱物260に作用する引張歪みに変換する。その結果、切込み縁部308付近の鉱物260が掻き出される。   The second excavation head 20 that can freely rotate around the second rotation axis 212 includes a second excavation tool 267. As described above, the maximum radial distances 280, 284 of the second excavation tool 267 are approximately equal to the maximum radial distances 286, 282 of the first excavation tool 60 '. Therefore, when the grinding device 14 is activated, the excavation tool 267 is engaged with the notch 302. The bevel portion 278 of the radially outer surface 270 contacts the mineral 260 on the radially outer side of the notch 302 with respect to the drum shaft 200. In addition, the side 272 contacts the mineral 260 radially inward of the notch 302 relative to the drum axis 200. As a result, the second excavation tool 267 converts the compressive strain described in connection with FIG. 2 into a tensile strain that acts on the mineral 260 from within the notch 302. As a result, the mineral 260 in the vicinity of the cut edge 308 is scraped out.

溝切り型掘削ヘッド18’を第2の掘削ヘッド20とを組み合わせることにより、第1の切削動作の間に生成された既定の切込み302が、残存鉱物310をこじり出すのに使用される。更に、明確に画定された切込み302を生成することにより、採掘機10の必要切削力全体が減小する。   By combining the grooving drilling head 18 ′ with the second drilling head 20, the default cut 302 generated during the first cutting operation is used to pry out the residual mineral 310. Furthermore, by creating a well-defined cut 302, the overall required cutting force of the mining machine 10 is reduced.

次に図4を参照すると、別の例示的な研削装置の断面部分図が示されている。図3に示した例と比較して、図4の研削装置14が備える第1の掘削ヘッド18’は図3に示すものと同じが、第2の掘削ヘッド20’は異なる。   Referring now to FIG. 4, a cross-sectional partial view of another exemplary grinding device is shown. Compared to the example shown in FIG. 3, the first excavation head 18 ′ provided in the grinding device 14 of FIG. 4 is the same as that shown in FIG. 3, but the second excavation head 20 ′ is different.

図4に示すとおり、第2のツールシャフト36は、歯付きクラウンギア252と噛み合うベベルギア400を備える。その結果、第2のツールシャフト36は、歯付きクラウンギア252によって回転可能に駆動され、第2の回転軸212を中心に回転する。各々の第2の掘削ヘッド20’は、シャフトキャリア部265を備える。シャフトキャリア部265は、第2のツールシャフト36に固定的に接続されている。そのため、シャフトキャリア部265も回転可能に駆動され、第2の回転軸212を中心に回転する。各々の第2の掘削ヘッド20’は、ツールキャリア部266を更に備える。ツールキャリア部266は、ベアリング402を用いてシャフトキャリア部265に回転可能に搭載されている。更に、ツールキャリア部266は、第3の回転軸404を中心に自由に回転可能である。第3の回転軸404は、所定値406の分だけ第2の回転軸212の方にずれている。所定値406は、例えば、約1mmから約10mmまでの範囲内であり得る。   As shown in FIG. 4, the second tool shaft 36 includes a bevel gear 400 that meshes with a toothed crown gear 252. As a result, the second tool shaft 36 is rotatably driven by the toothed crown gear 252 and rotates about the second rotation shaft 212. Each second drilling head 20 ′ includes a shaft carrier portion 265. The shaft carrier portion 265 is fixedly connected to the second tool shaft 36. Therefore, the shaft carrier portion 265 is also driven to rotate and rotates about the second rotation shaft 212. Each second drilling head 20 ′ further includes a tool carrier portion 266. The tool carrier part 266 is rotatably mounted on the shaft carrier part 265 using a bearing 402. Further, the tool carrier portion 266 can freely rotate around the third rotation shaft 404. The third rotating shaft 404 is displaced toward the second rotating shaft 212 by a predetermined value 406. The predetermined value 406 can be, for example, in a range from about 1 mm to about 10 mm.

第3の回転軸404を備える第2の掘削ヘッド20’が第2の回転軸212の方にずれているため、ツールキャリア部266は、第3の回転軸404を中心として自由に回転できるが、第2の回転軸212を中心に回転するように駆動される。その結果、シャフトキャリア部265が第2の回転軸212を中心に回転すると、ツールキャリア部266と、それとともに第2の掘削ツール267とが、矢印408が示すとおり、鉱物260に「突入」する。鉱物260へのこの「突入」が、鉱物260に印加される先述の圧縮歪みおよび/または引張歪みに加わる。こうして鉱物260の強度が更に下がるため、研削装置14の掘削プロセスを更に改良することができる。   Since the second excavation head 20 ′ having the third rotation axis 404 is displaced toward the second rotation axis 212, the tool carrier portion 266 can freely rotate about the third rotation axis 404. The second rotation shaft 212 is driven to rotate. As a result, when the shaft carrier portion 265 rotates about the second rotation axis 212, the tool carrier portion 266 and the second excavation tool 267 together with it “enter” the mineral 260 as indicated by the arrow 408. . This “rush” into the mineral 260 adds to the previously described compressive and / or tensile strain applied to the mineral 260. In this way, the strength of the mineral 260 is further reduced, so that the excavation process of the grinding device 14 can be further improved.

次に図5を参照すると、別の例示的な研削装置の断面部分図が示されている。図5の例示的な研削装置において、第1の掘削ヘッド18’および第2の掘削ヘッド20’’は同じ回転軸上に配置されている。換言すれば、第1の回転軸210および第2の回転軸212は、回転軸500に一致する。更に、第1の掘削ヘッド18’はドラム軸200に対して半径方向外側に配置され、第2の掘削ヘッド20’’はドラム軸200に対して半径方向内側に配置されている。図5で確認できるとおり、各々の第1の掘削ヘッド18’および各々の第2の掘削ヘッド20’’は、単一のツールシャフト502に一緒に搭載されている。換言すれば、第1のツールシャフト34および第2のツールシャフト36は、ツールシャフト502に結合されている。ツールシャフト502は、ベベルギア258を介して歯付きクラウンギア252に駆動可能に接続されている。   Referring now to FIG. 5, a cross-sectional partial view of another exemplary grinding apparatus is shown. In the exemplary grinding apparatus of FIG. 5, the first excavation head 18 'and the second excavation head 20 "are arranged on the same rotational axis. In other words, the first rotating shaft 210 and the second rotating shaft 212 coincide with the rotating shaft 500. Further, the first excavation head 18 ′ is disposed radially outward with respect to the drum shaft 200, and the second excavation head 20 ″ is disposed radially inward with respect to the drum shaft 200. As can be seen in FIG. 5, each first drilling head 18 ′ and each second drilling head 20 ″ are mounted together on a single tool shaft 502. In other words, the first tool shaft 34 and the second tool shaft 36 are coupled to the tool shaft 502. Tool shaft 502 is drivably connected to toothed crown gear 252 via bevel gear 258.

図5で更に確認できるとおり、第1の掘削ヘッド18’は、図3および図4と関連付けてすでに説明した溝切り型掘削ヘッドである。第2の掘削ヘッド20’’は、図4と関連付けて説明したシャフトキャリア部265とツールキャリア部266とを備える。シャフトキャリア部265は、ツールシャフト502に接続され、切込みリング300に接続している。ツールキャリア部266は、シャフトキャリア部265に回転可能に搭載されており、ベアリングけ402を用いて回転軸500を中心に自由に回転可能である。第1の掘削ツール60’が回転軸500を中心に回転するように駆動されるため、第1の掘削ヘッド18’は、鉱物260に切込み504を入れる。第2の掘削ツール267が回転軸500を中心として自由に回転可能であり、第1の掘削ツール60’の下から切込み504と嵌合するため、第2の掘削ヘッド20は、随伴的に切込み504を広げる。この掘削動作の組み合わせにより、研削装置14の掘削性能を更に高めることができる。   As can be further confirmed in FIG. 5, the first excavation head 18 ′ is the grooving excavation head already described in connection with FIGS. 3 and 4. The second excavation head 20 ″ includes the shaft carrier portion 265 and the tool carrier portion 266 described with reference to FIG. The shaft carrier portion 265 is connected to the tool shaft 502 and connected to the cutting ring 300. The tool carrier portion 266 is mounted on the shaft carrier portion 265 so as to be rotatable, and can freely rotate about the rotation shaft 500 using the bearing holder 402. As the first excavation tool 60 ′ is driven to rotate about the rotation axis 500, the first excavation head 18 ′ makes a cut 504 in the mineral 260. Since the second excavation tool 267 is freely rotatable about the rotation axis 500 and engages with the notch 504 from below the first excavation tool 60 ′, the second excavation head 20 is notched accordingly. Spread 504. With this combination of excavation operations, the excavation performance of the grinding device 14 can be further enhanced.

次に図6を参照すると、別の例示的な研削装置の断面部分図が示されている。図6の例示的な研削装置14においては、掘削ヘッド18’’が、複数の溝切り型リング600、602、604を備える。複数の溝切り型リング600、602、604は、第1の回転軸210の軸方向に配置されている。各々の溝切り型600、602、604リングは、直径を備える。異なる溝切り型リング間で、それぞれの溝切り型リングの直径は、ドラム軸200からの半径方向の距離が増大するにつれて減小する。そのため、溝切り型リング600、602、604は、円錐形状を有する第1の掘削ヘッド18’’を形成する。   Referring now to FIG. 6, a cross-sectional partial view of another exemplary grinding apparatus is shown. In the exemplary grinding device 14 of FIG. 6, the excavation head 18 ″ includes a plurality of grooving rings 600, 602, 604. The plurality of grooved rings 600, 602, 604 are arranged in the axial direction of the first rotating shaft 210. Each grooving die 600, 602, 604 ring has a diameter. Between different grooving rings, the diameter of each grooving ring decreases as the radial distance from the drum shaft 200 increases. Therefore, the grooving rings 600, 602, 604 form a first excavation head 18 "having a conical shape.

図6で更に確認できるとおり、掘削ヘッド20’’’は、複数の円盤状リング606、608、610を備える。複数の円盤状リング606、608、610は、第2の回転軸212に対して軸方向に配置されている。各円盤状リング606、608、610は、直径を備える。異なる円盤状リング間で、それぞれの円盤状リングの直径は、ドラム軸200からの半径方向の距離が増大するにつれて減小する。そのため、円盤状リング606、608、610は、円錐形を有する第2の掘削ヘッド20’’’を形成する。更に、円盤状リング606、608、610の直径は、それぞれの溝切り型リング600、602、604の直径に略等しい。つまり、最小の円盤状リング606の直径は最小の溝切り型リング600の直径に略等しいという具合である。   As can be further seen in FIG. 6, the excavation head 20 ″ ″ includes a plurality of disc-shaped rings 606, 608, 610. The plurality of disc-shaped rings 606, 608, 610 are arranged in the axial direction with respect to the second rotation shaft 212. Each disk-shaped ring 606, 608, 610 has a diameter. Between the different disk-shaped rings, the diameter of each disk-shaped ring decreases as the radial distance from the drum shaft 200 increases. Thus, the disc-shaped rings 606, 608, 610 form a second drilling head 20 "" having a conical shape. Further, the diameters of the disk-shaped rings 606, 608, 610 are substantially equal to the diameters of the respective grooved rings 600, 602, 604. That is, the diameter of the smallest disc-shaped ring 606 is substantially equal to the diameter of the smallest grooved ring 600.

そのため、各溝切り型リング600、602、604は、鉱物260に切込み612、614、616を入れ、各円盤リング606、608、610はそれぞれの切込み612、614、616に嵌合し、これによって鉱物260に対する段階的なてこ効果を生み出す。   Therefore, each grooving ring 600, 602, 604 inserts notches 612, 614, 616 in mineral 260, and each disk ring 606, 608, 610 fits into each notch 612, 614, 616, thereby Produces a gradual leverage effect on mineral 260.

多列溝切り型掘削ヘッド18’’を使用することにより、図2に示す多列掘削ヘッド18と比較して、削落部の深さ、すなわち第1の回転軸210に対する半径方向の距離618を増やすことができる。更に、明確に画定された複数の切込み612、614、616を生成することにより、採掘機10の必要切削力全体が減少する。   By using the multi-row grooving head 18 '', compared to the multi-row drilling head 18 shown in FIG. 2, the depth of the scraped portion, that is, the radial distance 618 with respect to the first rotating shaft 210. Can be increased. Furthermore, by generating a plurality of well-defined cuts 612, 614, 616, the overall required cutting force of the mining machine 10 is reduced.

パラメータや角度など、測定可能な値に言及する際に本明細書で使用される「約」および「略」などの用語は、開示された発明を実行するのに適切である限りにおいて、指定された値の±10%以下、好ましく±5%以下、更に好ましくは±1%以下の変動を伴うことを意図するものである。前述のとおり、本明細書で使用される「ドラム軸に対して略半径方向に」という用語は、ドラム軸の半径方向に対して、約0度から約±20度まで、好ましくは約±1度から約±20度まで、更に好ましくは約±1度から約±15度までの範囲内の角度で延びる第1および第2の回転軸を言及する。   Terms such as “about” and “approximately” used herein when referring to measurable values, such as parameters and angles, are designated as long as they are appropriate to practice the disclosed invention. It is intended to accompany fluctuations of ± 10% or less, preferably ± 5% or less, more preferably ± 1% or less. As mentioned above, the term “substantially radially with respect to the drum axis” as used herein means from about 0 degrees to about ± 20 degrees, preferably about ± 1 with respect to the radial direction of the drum axis. Reference is made to first and second axes of rotation that extend at an angle in the range of degrees to about ± 20 degrees, more preferably about ± 1 degrees to about ± 15 degrees.

「約」という修飾語が言及する値は、その値自体も明確かつ好適に開示されているものと理解されるべきである。終端値による数値範囲の明記は、それぞれの範囲内に包含されるすべての数値および分数、ならびに明記された終端値を含む。   The value referred to by the modifier “about” should be understood to be clearly and suitably disclosed as such. The specification of numerical ranges by terminal values includes all numerical values and fractions encompassed within each range, as well as the specified terminal values.

研削装置14に適した例示的な採掘機は、例えば、キャタピラー・グローバル・マイニング・ヨーロッパ有限会社によって製造された部分断面掘進機または移動式採掘機である。ただし、当業者であれば、研削装置14が他の採掘機にも適していることを理解するであろう。   An exemplary mining machine suitable for the grinding device 14 is, for example, a partial section excavator or a mobile mining machine manufactured by Caterpillar Global Mining Europe Ltd. However, those skilled in the art will appreciate that the grinding device 14 is suitable for other miners.

以下では、鉱物、特に硬岩鉱物を掘削するための手順を、図1から図6に示す実施形態と関連付けて説明する。   In the following, a procedure for excavating minerals, in particular hard rock minerals, will be described in association with the embodiment shown in FIGS.

まず、研削ドラム15が、第1のハブギア246によってドラム軸200を中心に回される。研削ドラム15は、鉱物260に向かう方向に回され、その結果、第1の掘削ツール60が鉱物260と嵌合する。それに伴い、第2のハブギア248が作動し、ベベルギア258と噛み合う歯付きクラウンギア252を駆動する。これにより、第1のツールシャフト34と、それとともに第1の掘削ヘッド18とを、第1の回転軸210を中心に回転させる。   First, the grinding drum 15 is rotated around the drum shaft 200 by the first hub gear 246. The grinding drum 15 is turned in a direction toward the mineral 260, so that the first excavation tool 60 is engaged with the mineral 260. Accordingly, the second hub gear 248 is actuated to drive the toothed crown gear 252 that meshes with the bevel gear 258. Thereby, the 1st tool shaft 34 and the 1st excavation head 18 with it are rotated centering on the 1st rotating shaft 210. FIG.

次に、第1の掘削ヘッド18が回転すると、第1の掘削ヘッド60、60’が鉱物260と嵌合して、鉱物260に対する第1の切削動作を行い、これにより、使用される第1の掘削ヘッド18、18’’の種類に応じて、削落部262、切込み302、または複数の切込み612、614、616を形成する。   Next, when the first excavation head 18 rotates, the first excavation heads 60, 60 ′ engage with the mineral 260 and perform a first cutting operation on the mineral 260, thereby the first used. Depending on the type of the drilling head 18, 18 ″, the cut-off portion 262, the cut 302, or the plurality of cuts 612, 614, 616 are formed.

次に、研削ドラム15の同時回転中に、第2の掘削ヘッド20に搭載された第2の掘削ツール267が鉱物260と嵌合する。第2の掘削ツール267の最大半径距離284、280が、第1の掘削ツール60、60’の最大半径距離286、282に略等しいことから、第2の掘削ツール267は、第1の掘削ツール60、60’と略同じ鉱物260の面積で嵌合する。そのため、第2の掘削ツール267は、第1の掘削ツール60、60’が第1の掘削動作を行った鉱物260の面積と略同じ面積で第2の掘削動作を行う。   Next, during the simultaneous rotation of the grinding drum 15, the second excavation tool 267 mounted on the second excavation head 20 is engaged with the mineral 260. Since the maximum radial distance 284, 280 of the second drilling tool 267 is approximately equal to the maximum radial distance 286, 282 of the first drilling tool 60, 60 ', the second drilling tool 267 is the first drilling tool It fits in the same area of the mineral 260 as 60 and 60 '. Therefore, the second excavation tool 267 performs the second excavation operation with substantially the same area as the area of the mineral 260 on which the first excavation tools 60 and 60 ′ have performed the first excavation operation.

第2の掘削ツール267は、研削ドラム15の回転中に鉱物260と接触する平滑接触領域268を備える。第2の掘削ツール267は、第1の掘削ツール60、60’のような鋭縁部を備えていないため、第1の切削動作とは異なる第2の掘削動作を行う。更に、平滑接触領域268が、半径方向220と第2の回転軸212との間の角度βに略等しい平面部276に対して角度αで延びるベベル部278を備えるため、ベベル部278は、自身の表面積の略全体にわたって鉱物260と接触する。こうしてベベル部278が鉱物260に面的な圧縮力を印加するため、鉱物260上に面的な圧縮歪みが生じる。そのため、第2の掘削動作は、鉱物260の引張強度に反作用することによって鉱物260の強度を更に下げる鈍圧動作である。ベベル部278は、鈍圧動作に加え、研削装置14に対する横方向支持ももたらす。この横方向支持は、採掘機10の振動を低減すると共に、すでに説明したとおり、鉱物260における第1の掘削ツール60、60’の貫通深さを制限する働きもする。   The second excavation tool 267 includes a smooth contact area 268 that contacts the mineral 260 during rotation of the grinding drum 15. Since the second excavation tool 267 does not include a sharp edge portion like the first excavation tools 60 and 60 ', the second excavation tool 267 performs a second excavation operation different from the first cutting operation. Furthermore, since the smooth contact region 268 includes a bevel portion 278 that extends at an angle α with respect to a plane portion 276 that is substantially equal to the angle β between the radial direction 220 and the second rotation axis 212, the bevel portion 278 itself In contact with the mineral 260 over substantially the entire surface area of the surface. In this way, since the bevel part 278 applies a plane compressive force to the mineral 260, a plane compressive strain is generated on the mineral 260. Therefore, the second excavation operation is an obtuse pressure operation that further reduces the strength of the mineral 260 by reacting with the tensile strength of the mineral 260. The bevel 278 provides a lateral support for the grinding device 14 in addition to the blunt action. This lateral support reduces the vibration of the mining machine 10 and also serves to limit the penetration depth of the first excavation tools 60, 60 'in the mineral 260, as already described.

溝切り型掘削ヘッド18’が使用される場合(図3を参照)、第2の掘削動作は、鈍圧動作に限定されず、鉱物260への影響を増大させる。例えば、平滑接触領域268は、半径方向外側面270および側面272が、第1の切削動作中に生成された切込み302と嵌合するような形状になっている。研削ドラム15が鉱物260に向かって回転している間、嵌合した第2の掘削ツール267は、切込み302内からのレバーのように作用し、これにより、圧縮歪みを、切込み302内から鉱物260に作用する引張歪みに変換する。   If a grooving head 18 'is used (see FIG. 3), the second excavation operation is not limited to blunt operation and increases the impact on the mineral 260. For example, the smooth contact region 268 is shaped such that the radially outer surface 270 and the side surface 272 fit with the incision 302 generated during the first cutting operation. While the grinding drum 15 is rotating toward the mineral 260, the mated second excavation tool 267 acts like a lever from within the notch 302, thereby compressing strain from within the notch 302. Convert to tensile strain acting on 260.

第1の掘削ヘッド18’および第2の掘削ヘッド20’’が同じツールシャフト502に搭載されている場合には、第1および第2の掘削動作が鉱物260に随伴的に加えられる。   If the first drilling head 18 ′ and the second drilling head 20 ″ are mounted on the same tool shaft 502, the first and second drilling operations are concomitantly applied to the mineral 260.

第1の掘削ヘッド18’および第2の掘削ヘッド20’が使用される場合(図4を参照)には、第2の掘削ツール267が、第2の回転軸212を中心に回転するように回転駆動される。その結果、第2の掘削動作は、鉱物260に対する「突入」効果を更に含む。   When the first excavation head 18 ′ and the second excavation head 20 ′ are used (see FIG. 4), the second excavation tool 267 is rotated about the second rotation axis 212. Driven by rotation. As a result, the second excavation operation further includes a “rush” effect on the mineral 260.

一般に、第1の掘削ヘッド18、18’は、鉱物260に対する衝撃が増大する限り、第2の掘削ヘッド20、20’、20’’と任意の適切な方法で組み合わせて、掘削プロセスを改善することができる。   In general, the first drilling head 18, 18 ′ can be combined with the second drilling head 20, 20 ′, 20 ″ in any suitable manner as long as the impact on the mineral 260 is increased to improve the drilling process. be able to.

各々の第2の掘削ヘッド20、20’、20’’は、単一の第2の掘削ツール267のみを備えるように図示されているが、第2の掘削ヘッド20、20’、20’’は、多列掘削ヘッド18の場合など、複数の第2の掘削ツール267を備え得る。そのため、いくつかの実施態様において、第2の掘削ヘッド20、20’、20’は、第1の掘削ヘッド18に対応し得るが、鋭縁部を有する第1の掘削ツール60の代わりに円盤状の第2の掘削ツール267を備え得る。   Each second drilling head 20, 20 ′, 20 ″ is shown with only a single second drilling tool 267, but the second drilling head 20, 20 ′, 20 ″ May comprise a plurality of second drilling tools 267, such as in the case of a multi-row drilling head 18. Thus, in some embodiments, the second drilling head 20, 20 ′, 20 ′ may correspond to the first drilling head 18, but instead of the first drilling tool 60 having a sharp edge. A second excavation tool 267 can be provided.

本明細書では、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、以下の請求項の範囲から逸脱しない限り、改善例および改変例を組み込むことができる。   While preferred embodiments of the invention have been described herein, improvements and modifications can be incorporated without departing from the scope of the following claims.

Claims (15)

鉱物(260)を掘削するための研削装置(14)であって:
ドラム軸(200)を中心に回転可能な研削ドラム(15)と;
前記研削ドラム(15)の周囲に配置され、前記ドラム軸(200)に対して略半径方向に延びる第1の回転軸(210)を中心に回転するように駆動される第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)と;
前記研削ドラム(15)の前記周囲に配置され、前記ドラム軸(200)に対して略半径方向に延びる第2の回転軸(212)を中心に回転可能である第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)と;
を備え、
前記第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)が、第1の切削動作を行うように構成された複数の第1の掘削ツール(60、60’)を含み、
前記第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)が、前記第1の切削動作とは異なる第2の掘削動作を行うように構成された複数の掘削ツール(267)を含む、
研削装置(14)。
A grinding device (14) for excavating mineral (260) comprising:
A grinding drum (15) rotatable about a drum axis (200);
A first group of excavations disposed around the grinding drum (15) and driven to rotate about a first rotational axis (210) extending generally radially with respect to the drum axis (200). Head (18, 18 ', 18'');
A second group of excavation heads, which are arranged around the grinding drum (15) and are rotatable about a second rotational axis (212) extending substantially radially with respect to the drum axis (200). 20, 20 ′, 20 ″, 20 ′ ″);
With
The first group of drilling heads (18, 18 ′, 18 ″) includes a plurality of first drilling tools (60, 60 ′) configured to perform a first cutting action;
A plurality of excavation tools configured such that the second group of excavation heads (20, 20 ′, 20 ″, 20 ′ ″) perform a second excavation operation different from the first cutting operation. Including (267),
Grinding device (14).
前記第2の掘削動作が、前記鉱物(260)の引張強度に反作用する鈍圧動作である、請求項1に記載の研削装置(14)。   The grinding apparatus (14) according to claim 1, wherein the second excavation operation is an obtuse pressure operation that counteracts the tensile strength of the mineral (260). 前記第2の掘削ツール(267)が、前記第2の掘削動作を行うように構成された平滑接触領域(268)を有する円盤形状を含む、請求項1または2に記載の研削装置(14)。   The grinding apparatus (14) according to claim 1 or 2, wherein the second excavation tool (267) comprises a disc shape having a smooth contact area (268) configured to perform the second excavation operation. . 前記平滑接触領域(268)が、前記第2の回転軸(212)を含む平面内に円錐断面形状を含み、前記円錐断面形状が、
前記ドラム軸(200)に対する半径方向外側面(270)と、
前記ドラム軸(200)に対して半径外側方向に増大する直径を有する側面(272)と、
前記側面(272)と前記半径方向外側面(270)とを接続する鈍縁部(274)と、
を更に含む、請求項1に記載の研削装置(14)。
The smooth contact area (268) includes a conical cross-sectional shape in a plane including the second rotation axis (212), and the conical cross-sectional shape is
A radially outer surface (270) relative to the drum shaft (200);
A side surface (272) having a diameter that increases in a radially outward direction relative to the drum shaft (200);
A blunt edge (274) connecting the side (272) and the radially outer surface (270);
The grinding apparatus (14) of claim 1, further comprising:
前記半径方向外側面(270)が、前記第2の回転軸(212)に対して半径方向内側に平面部(276)を含み、前記第2の回転軸(212)に対して半径方向外側にベベル部(278)を含む、請求項4に記載の研削装置(14)。   The radially outer surface (270) includes a flat portion (276) radially inward with respect to the second rotational axis (212), and radially outward with respect to the second rotational axis (212). The grinding apparatus (14) according to claim 4, comprising a bevel portion (278). 前記第2の回転軸(212)および前記ドラム軸(200)の半径方向(220)が第1の角度(α)を限定し、
前記ベベル部(278)と前記平面部(276)が第2の角度(α)を限定し、
前記第2の角度(β)が、前記第1の角度(α)に略等しい、
請求項5に記載の研削装置(14)。
The radial direction (220) of the second rotating shaft (212) and the drum shaft (200) defines a first angle (α);
The bevel portion (278) and the planar portion (276) define a second angle (α);
The second angle (β) is substantially equal to the first angle (α);
Grinding device (14) according to claim 5.
前記第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)および前記第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’’)が前記研削ドラム(15)の前記周囲に交互に配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の研削装置(14)。   The first group of drilling heads (18, 18 ′, 18 ″) and the second group of drilling heads (20, 20 ′, 20 ″ ′) alternate around the periphery of the grinding drum (15). A grinding device (14) according to any one of the preceding claims, arranged in 前記第1の掘削ツール(60、60’)が前記第1の回転軸(210)からの第1の最大半径距離(286)を含み、
前記第2の掘削ツール(267)が前記第2の回転軸(212)からの第2の最大半径距離(284)を含み、
前記第2の最大半径距離(284)が前記第1の最大半径距離(286)に略等しい、
請求項1から7のいずれか一項に記載の研削装置(14)。
The first excavation tool (60, 60 ') includes a first maximum radial distance (286) from the first axis of rotation (210);
The second excavation tool (267) includes a second maximum radial distance (284) from the second axis of rotation (212);
The second maximum radial distance (284) is approximately equal to the first maximum radial distance (286);
Grinding device (14) according to any one of the preceding claims.
前記第1の掘削ツール(60、60’)が前記ドラム軸(200)からの第1の最大半径距離(282)を含み、
前記第2の掘削ツール(267)が前記ドラム軸(200)からの第2の最大半径距離(280)を含み、
前記第2の最大半径距離(280)が前記第1の最大半径距離(282)に略等しい、
請求項1から8のいずれか一項に記載の研削装置(14)。
The first excavation tool (60, 60 ') includes a first maximum radial distance (282) from the drum shaft (200);
The second drilling tool (267) includes a second maximum radial distance (280) from the drum shaft (200);
The second maximum radial distance (280) is approximately equal to the first maximum radial distance (282);
Grinding device (14) according to any one of the preceding claims.
前記第2の群の掘削ヘッド(20’)が、前記ドラム軸(200)に対して半径方向内側に配設されたシャフトキャリア部(265)と、前記ドラム軸(200)に対して半径方向外側に配設されたツールキャリア部(266)と、を含み、前記シャフトキャリア部(265)が、前記第2の回転軸(212)を中心に回転するように駆動され、前記ツールキャリア部(266)が、前記第2の掘削ツールを収容するように構成されており、前記ツールキャリア部(266)が更に、前記シャフトキャリア部(265)に回転可能に搭載され、第3の回転軸(404)を中心に回転可能であり、前記第3の回転軸(404)が、前記第2の回転軸(212)から所定値(406)分ずれている、請求項1から9のいずれか一項に記載の研削装置(14)。   The second group of excavation heads (20 ′) includes a shaft carrier portion (265) disposed radially inward with respect to the drum shaft (200), and a radial direction with respect to the drum shaft (200). A tool carrier portion (266) disposed on the outside, and the shaft carrier portion (265) is driven to rotate about the second rotation axis (212), and the tool carrier portion ( 266) is configured to accommodate the second excavation tool, the tool carrier portion (266) is further rotatably mounted on the shaft carrier portion (265), and a third rotating shaft ( 404) and the third rotation axis (404) is offset from the second rotation axis (212) by a predetermined value (406). Grinding equipment according to item (14). 前記第1の群の掘削ヘッド(18’’)が、前記第1の回転軸(210)の軸方向に配置された複数の切込み切削リング(600、602、604)であって、前記複数の第1の掘削ツール(60、60’)を各々収容する複数の切込み切削リング(600、602、604)を含み、
前記第2の群の掘削ヘッド(20’’’)が、前記第2の回転軸(212)の軸方向に配置された複数の円盤状リング(606、608、610)であって、前記複数の第2の掘削ツール(267)を各々収容し、前記それぞれの溝切り型リング(600、602、604)によって作成された切込み(612、614、616)と嵌合するように構成されている複数の円盤状リング(606、608、610)を含む、
請求項1から9のいずれか一項に記載の研削装置(14)。
The first group of excavation heads (18 '') includes a plurality of incision cutting rings (600, 602, 604) arranged in an axial direction of the first rotation shaft (210), A plurality of incision cutting rings (600, 602, 604) each containing a first drilling tool (60, 60 ');
The second group of excavation heads (20 ′ ″) is a plurality of disc-shaped rings (606, 608, 610) arranged in the axial direction of the second rotation shaft (212), Each of the second excavation tools (267) and is configured to mate with cuts (612, 614, 616) created by the respective grooving rings (600, 602, 604). Including a plurality of disc-shaped rings (606, 608, 610),
Grinding device (14) according to any one of the preceding claims.
前記第1の回転軸(210)が前記第2の回転軸(212)と同一であり、前記第1の掘削ツール(60、60’)が、前記ドラム軸(200)に対して半径方向外側に配置されており、前記第2の掘削ツール(267)が、前記ドラム軸(200)に対して半径方向内側に配置されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の研削装置(14)。   The first rotation axis (210) is identical to the second rotation axis (212), and the first excavation tool (60, 60 ') is radially outward with respect to the drum axis (200). The grinding apparatus according to claim 1, wherein the second excavation tool (267) is arranged radially inward with respect to the drum shaft (200). (14). ドラム軸(200)を中心に回転可能な研削ドラム(15)と、第1の回転軸(210)を中心に回転するように駆動され、複数の第1の掘削ツール(60、60’)を収容する第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)と、第2の回転軸(212)を中心に回転可能であり、前記第1の掘削ツール(60、60’)とは異なる複数の第2の掘削ツール(267)を収容する第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)と、を含む研削装置(14)であって、前記第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)および前記第2の群の掘削ヘッド(20、20’、20’’、20’’’)が前記研削ドラム(15)の周囲に交互に配置されている研削装置(14)を用いて鉱物(260)を掘削するための方法であって:
前記研削ドラム(15)を、前記ドラム軸(200)を中心に鉱物(260)に向かう方向に回転させることにより、前記第1の掘削ツール(60、60’)を前記鉱物(260)と嵌合させることと;
前記第1の回転軸(210)を中心に前記第1の群の掘削ヘッド(18、18’、18’’)を随伴的に回転させることにより、前記第1の掘削ツール(60、60’)を用いて第1の切削動作を行うことと;
前記研削ドラム(15)を、前記鉱物(260)に向かう前記方向に更に回転させることにより、前記第2の掘削ツール(267)を鉱物(260)と嵌合させることと;
前記第2の掘削ツール(267)を用いて、前記第1の切削動作とは異なる第2の掘削動作を行うことと;
を含む方法。
A grinding drum (15) rotatable around a drum axis (200) and a plurality of first excavation tools (60, 60 ') driven to rotate around a first rotation axis (210) A first group of excavating heads (18, 18 ′, 18 ″) to be accommodated and rotatable about a second axis of rotation (212), said first excavating tool (60, 60 ′); A grinding device (14) comprising a second group of drilling heads (20, 20 ′, 20 ″, 20 ″ ′) containing a plurality of different second drilling tools (267), The first group of excavation heads (18, 18 ′, 18 ″) and the second group of excavation heads (20, 20 ′, 20 ″, 20 ′ ″) are disposed on the grinding drum (15). A method for drilling minerals (260) using grinding devices (14) arranged alternately around the periphery:
By rotating the grinding drum (15) about the drum shaft (200) in the direction toward the mineral (260), the first excavation tool (60, 60 ') is fitted with the mineral (260). Combining them;
The first excavation tool (60, 60 ') is rotated by concomitantly rotating the first group of excavation heads (18, 18', 18 '') about the first rotational axis (210). ) To perform the first cutting operation;
Mating the second excavation tool (267) with the mineral (260) by further rotating the grinding drum (15) in the direction toward the mineral (260);
Performing a second excavation operation different from the first cutting operation using the second excavation tool (267);
Including methods.
前記第1の切削動作および前記第2の掘削動作が、同じ面積の前記鉱物(260)で行われる、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein the first cutting operation and the second excavation operation are performed on the same area of the mineral (260). 前記第2の掘削動作が、
前記鉱物(260)の引張強度に反作用する前記鈍圧動作を前記(260)鉱物(260)に対して行うことと;
前記第1の切削作業中に、前記第1の掘削ツール(267)を、前記第2の掘削ツール(260)に生成された切込み(302)と嵌合させることと;
前記研削ドラム(15)を、前記鉱物(260)に向かう前記方向に更に回転させることによって残存鉱物(310)を掻き出すことと;
を更に含む、請求項13または14に記載の方法。
The second excavation operation is
Performing the blunt action on the (260) mineral (260) to counteract the tensile strength of the mineral (260);
Mating the first excavation tool (267) with the notch (302) generated in the second excavation tool (260) during the first cutting operation;
Scraping the residual mineral (310) by further rotating the grinding drum (15) in the direction towards the mineral (260);
15. The method according to claim 13 or 14, further comprising:
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