JP2022500574A - 支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機 - Google Patents
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Abstract
Description
支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機であって、
履帯走行機構、ラック、液圧ポンプ室、電源ボックス、スライドレールベース、推進シリンダーI、スライド台、トランスミッションケース、ホブアーム回転スライド装置、ホブアーム、低速高トルクモーター、偏心盤状ホブ、コントロールボックス、積載装置、搬送装置、臨時支保装置および補助操作台を含み、
上記ラックは、上記履帯走行機構に取り付けられ、上記液圧ポンプ室、電源ボックス、スライドレールベース、臨時支保装置および補助操作台は、いずれも上記ラックに取り付けられ、上記液圧ポンプ室および電源ボックスは、ラックの尾部に左右対称に設けられ、上記スライドレールベースは、上記液圧ポンプ室および電源ボックスの前端に位置し、上記積載装置は、ラックの前端に取り付けられ、上記搬送装置は、積載装置の中央であってラックの下方に取り付けられ、上記スライド台は、上記スライドレールベース にスライド可能に取り付けられるとともに、2つの上記推進シリンダーIを介してスライドレールベースに接続され、上記トランスミッションケースは、上記スライド台の前端に取り付けられ、トランスミッションケースのケース体には、2つの液圧モーター が対称に取り付けられ、上記液圧モーターの出力軸は、トランスミッションケースの入力軸に接続され、トランスミッションケースの入力軸に取り付けられた歯車Iは、トランスミッションケースの出力軸に取り付けられた歯車IIに噛み合い、上記ホブアーム回転スライド装置は、トランスミッションケースの出力軸の前端に取り付けられ、
上記ホブアーム回転スライド装置は、直方体構造のハウジングを含み、上記ハウジングの上端には、シリンダー取付板が固定され、上記ハウジング内には、E形溝が設けられ、上記ホブアームは、E形溝に挿入されるとともに、推進シリンダーIIを介して上記シリンダー取付板に接続され、上記低速高トルクモーターは、上記ホブアームの前端に取り付けられ、上記偏心盤状ホブは、低速高トルクモーターの出力軸に偏心して取り付けられ、
上記推進シリンダーI、液圧モーター、推進シリンダーII、臨時支保装置および補助操作台は、それぞれ液圧回路を介して上記液圧ポンプ室に接続され、上記コントロールボックスは、上記電源ボックスの上端に取り付けられ、上記低速高トルクモーター、コントロールボックスは、それぞれ電源ボックスに電気的に接続される偏心ホブ式掘進機。
合金ビットは、円盤状ホブ盤の円周に沿って均等に分布する。
本発明は、構造が簡単でコンパクトで信頼性が高く、着脱が便利で、硬い岩体の引張強さが低い特性を十分に利用し、岩石破砕能力が強く、効率が高い。ホブの岩石破砕経路は異なる断面に応じて調整でき、断面への適用性が柔軟である。盤状ホブのフライス削りおよび岩石破砕の負荷が小さく、性能が高く、効率が高い。ホブが偏心して回転することで、ホブは振動フライス削りして岩石を破砕する効果を有し、これによって、ホブのフライス削り、岩石破砕の性能がさらに向上する。ホブ盤の前端に複数の機械ピックが取り付けられることにより、ピックの一部で岩石を破砕することができ、これによって、ホブはフライス削り角度の影響を受けることなく迅速に掘削することができる。スライド台が前後に移動することにより、ピックの一部が岩石を破砕する過程において巨大の推進力を提供するだけでなく、掘進機が静止している場合には異なる深さで岩石を破砕することができ、履帯走行機構が掘進周期ごとに運動することが回避され、坑道に対する掘進効率が向上するとともに、ドリリングおよびフライス削りする際に、履帯走行機構およびラックが移動しないので、臨時保作業および補助作業に影響を与えず、硬岩坑道の効率的な掘進に対して需要な意義を有する。
図1に示すように、本発明に係る支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機は、履帯走行機構1、ラック2、液圧ポンプ室3、電源ボックス4、スライドレールベース5、推進シリンダーI6、スライド台7、トランスミッションケース8、ホブアーム回転スライド装置10、ホブアーム11、低速高トルクモーター12、偏心盤状ホブ13、コントロールボックス14、積載装置15、搬送装置16、臨時支保装置17および補助操作台18を含む。
本発明に係る支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機により坑道掘進する際に、動作電力システムから液圧ポンプ室3に電力を提供し、液圧ポンプ室3が電力を受けて高圧油を形成する。高圧油が推進シリンダーI6に供給されることにより、推進シリンダーI6は、推進力を出力し、スライド台7、トランスミッションケース8、ホブアーム回転スライド装置10およびホブアーム11を経て偏心盤状ホブ13を前後に移動させる。高圧油が液圧モーター9に供給されることにより、液圧モーター9は、動力を出力し、トランスミッションケースの入力軸8−1、歯車I8−2、歯車II8−3、トランスミッションケースの出力軸8−4、ホブアーム回転スライド装置10およびホブアーム11を経て偏心盤状ホブ13をフライス削り作業面において周方向に沿って移動させる。高圧油が推進シリンダーII10−2に供給されることにより、推進シリンダーII10−2は、推進力を出力し、ホブアーム11を経て偏心盤状ホブ13に送達し、偏心盤状ホブ13をフライス削り作業面において垂直移動させる。高圧油が臨時支保装置17に供給されることにより、臨時支保装置17は坑道に対する支保を完成させる。高圧油が補助操作台18に供給されることにより、補助操作台18は、補助作業(例えば、アンカー、支保)に適切な高さに調節される。電源ボックス4は、コントロールボックス14および低速高トルクモーター12に動力を提供する。まず、掘削される坑道の断面の面積に基づいて偏心盤状ホブ13のフライス削り経路を設計し、コントロールボックス14に入力する。次に、コントロールボックス14は、推進シリンダーI6のピストンロッドを最短まで短縮させることにより、偏心盤状ホブ13を推進行程の最後端に移動させ;推進シリンダーII10−2のピストンロッドを最短まで短縮させることにより、円盤状ホブ13をフライス削り経路の開始位置に移動させ;履帯走行機構1の運動を制御することにより、掘進機全体を適切な位置に移動させる。臨時支保装置17を上昇させて臨時支保を完成させる。低速高トルクモーター12を起動させ、偏心盤状ホブ13を回転させると同時に、推進シリンダーI6のピストンロッドを伸長させることにより、偏心盤状ホブ13は岩石に深さ5−10cmの穴をドリリングし、推進シリンダーI6をロックする。最後に、液圧モーター9および推進シリンダーII10−2を制御し、偏心盤状ホブ13を所定の経路に従って回転させることで硬岩をフライス削りして破砕する。偏心盤状ホブ13が硬岩をフライス削りして破砕すると同時に、いくつかの補助作業(例えば、アンカー、支保)を行うために補助操作台の高さを調節してもよい。1つの断面の掘進が完成された後、新たに同様の方式で推進シリンダーI6、液圧モーター9および推進シリンダーII10−2を調節し、次の断面の掘進を行い、この過程を繰り返す。推進シリンダーI6のピストンロッドが最長の位置まで伸長したときに、臨時支保装置17から退出し、推進シリンダーI6のピストンロッドを最短まで短縮させ、履帯走行機構1を制御することにより掘進機を適切な位置まで前進させ、引き続き掘進作業を行い、掘進が完成されるまで上記操作を繰り返す。上記坑道掘進の過程において、落ちた砕石は積載装置15および搬送装置16によって坑道から搬出される。
2 ラック、
3 液圧ポンプ室、
4 電源ボックス、
5 スライドレールベース、
6 推進シリンダーI、
7 スライド台、
8 トランスミッションケース、
8−1 トランスミッションケースの入力軸、
8−2 歯車I、
8−3 歯車II、
8−4 トランスミッションケースの出力軸、
8−5 ケース体、
9 液圧モーター、
10 ホブアーム回転スライド装置、
10−1 ハウジング、
10−1−1 E型槽、
10−2 推進シリンダーII、
10−3 シリンダー取付板、
11 ホブアーム、
11−1 アーム体、
11−2 矩形ガイド溝、
12 低速高トルクモーター、
13 偏心盤状ホブ、
13−1 円盤状ホブ盤、
13−2 機械ピック、
13−3 孔、
13−4 キー溝、
13−5 合金ビット、
14 コントロールボックス、
15 積載装置、
16 搬送装置、
17 臨時支保装置、
18 補助操作台。
Claims (10)
- 支保作業に影響することなく所定経路に従って岩石を破砕できる偏心ホブ式掘進機であって、
履帯走行機構(1)、ラック(2)、液圧ポンプ室(3)、電源ボックス(4)、スライドレールベース(5)、推進シリンダーI(6)、スライド台(7)、トランスミッションケース(8)、ホブアーム回転スライド装置(10)、ホブアーム(11)、低速高トルクモーター(12)、偏心盤状ホブ(13)、コントロールボックス(14)、積載装置(15)、搬送装置(16)、臨時支保装置(17)および補助操作台(18)を含み、
前記ラック(2)は、前記履帯走行機構(1)に取り付けられ、前記液圧ポンプ室(3)、電源ボックス(4)、スライドレールベース(5)、臨時支保装置(17)および補助操作台(18)は、いずれも前記ラック(2)に取り付けられ、前記液圧ポンプ室(3)および電源ボックス(4)は、ラック(2)の尾部に左右対称に設けられ、前記スライドレールベース(5)は、前記液圧ポンプ室(3)および電源ボックス(4)の前端に位置し、前記積載装置(15)は、ラック(2)の前端に取り付けられ、前記搬送装置(16)は、積載装置(15)の中央であってラック(2)の下方に取り付けられ、前記スライド台(7)は、前記スライドレールベース(5) にスライド可能に取り付けられるとともに、2つの前記推進シリンダーI(6)を介してスライドレールベース(5)に接続され、前記トランスミッションケース(8)は、前記スライド台(7)の前端に取り付けられ、トランスミッションケース(8)のケース体には、2つの液圧モーター(9) が対称に取り付けられ、前記液圧モーター(9)の出力軸は、トランスミッションケースの入力軸(8−1)に接続され、トランスミッションケースの入力軸(8−1)に取り付けられた歯車I(8−2)は、トランスミッションケースの出力軸(8−4)に取り付けられた歯車II(8−3)に噛み合い、前記ホブアーム回転スライド装置(10)は、トランスミッションケースの出力軸(8−4)の前端に取り付けられ、
前記ホブアーム回転スライド装置(10)は、直方体構造のハウジング(10−1)を含み、前記ハウジング(10−1)の上端には、シリンダー取付板(10−3)が固定され、前記ハウジング(10−1)内には、E形溝(10−1−1)が設けられ、前記ホブアーム(11)は、E形溝(10−1−1)に挿入されるとともに、推進シリンダーII(10−2)を介して前記シリンダー取付板(10−3)に接続され、前記低速高トルクモーター(12)は、前記ホブアーム(11)の前端に取り付けられ、前記偏心盤状ホブ(13)は、低速高トルクモーター(12)の出力軸に偏心して取り付けられ、
前記推進シリンダーI(6)、液圧モーター(9)、推進シリンダーII(10−2)、臨時支保装置(17)および補助操作台(18)は、それぞれ液圧回路を介して前記液圧ポンプ室(3)に接続され、前記コントロールボックス(14)は、前記電源ボックス(4)の上端に取り付けられ、前記低速高トルクモーター(12)、コントロールボックス(14)は、それぞれ電源ボックス(4)に電気的に接続されることを特徴とする、偏心ホブ式掘進機。 - 前記偏心盤状ホブ(13)は、円盤状ホブ盤(13−1)を含み、
前記円盤状ホブ盤(13−1)の前端には、複数の機械ピック(13−2) が嵌め込まれ、
円盤状ホブ盤(13−1)の円周に沿って複数の合金ビット(13−5) が溶接され、
円盤状ホブ盤(13−1)の後端には、低速高トルクモーター(12)の出力軸が取り付けられるための孔(13−3)が形成され、
前記孔(13−3)には、キー溝(13−4)が形成されることを特徴とする、請求項1に記載の偏心ホブ式掘進機。 - 前記孔(13−3)の軸線は、円盤状ホブ盤(13−1)の軸線に対して2−5cmずれていることを特徴とする、請求項2に記載の偏心ホブ式掘進機。
- 前記機械ピック(13−2)の材料は硬質合金であり、
前記機械ピック(13−2)は、円盤状ホブ盤(13−1)の前端においてアルキメデス螺旋のアレイに配置され、螺旋方向が反時計回りであることを特徴とする、請求項2に記載の偏心ホブ式掘進機。 - 前記アレイには、アルキメデス螺旋が12本あることを特徴とする、請求項4に記載の偏心ホブ式掘進機。
- 前記合金ビット(13−5)の材料は、硬質合金であり、
合金ビット(13−5)は、円盤状ホブ盤(13−1)の円周に沿って均等に分布することを特徴とする、請求項2に記載の偏心ホブ式掘進機。 - 前記低速高トルクモーター(12)の回転方向は、反時計回りであることを特徴とする、請求項1に記載の偏心ホブ式掘進機。
- 前記ホブアーム(11)は、直方体構造のアーム体(11−1)を含み、
前記アーム体(11−1)の前端面には、互いに平行であるとともに、幅が同じである2つの矩形ガイド溝(11−2)が形成され、
前記ホブアーム(11)は、ホブアーム回転スライド装置(10)における位置決めが2つの前記矩形ガイド溝(11−2)によって実現されることを特徴とする、請求項1に記載の偏心ホブ式掘進機。 - 前記臨時支保装置(17)は、4つの推進シリンダーIIIとアーチ型支持棚とから構成され、
前記アーチ型支持棚は、4つの推進シリンダーIIIの上端に取り付けられ、
4つの推進シリンダーIIIの下端は、ラックに固定して取り付けられ、
4つの推進シリンダーIIIは、それぞれ液圧回路を介して前記液圧ポンプ室(3)に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の偏心ホブ式掘進機。 - 前記補助操作台(18)は、4つの推進シリンダーIVと作業台とから構成され、
前記作業台は、4つの推進シリンダーIVの上端に取り付けられ、
4つの推進シリンダーIVの下端は、ラックに固定して取り付けられ、
4つの推進シリンダーIVは、それぞれ液圧回路を介して前記液圧ポンプ室(3)に接続されることを特徴とする、請求項1に記載の偏心ホブ式掘進機。
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