RU2707215C2

RU2707215C2 - Фрезерное устройство

Info

Publication number: RU2707215C2
Application number: RU2017130583A
Authority: RU
Inventors: Йоахим РАШКА; Йенс ШТАЙНБЕРГ; Ульрих БЕХЕМ
Original assignee: Катерпиллар Глобал Майнинг Юроп Гмбх
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-12
Publication date: 2019-11-25
Also published as: RU2017130583A; WO2016128143A1; CA2976342A1; RU2017130583A3; CN107208479A; EP3056660A1

Abstract

Группа изобретений относится к области подземных или открытых разработок, а также к дорожной или строительной технике. Технический результат – возможность подстраиваться под различные условия на участке фрезерования. Фрезерная машина содержит подвижную опорную раму, по меньшей мере одну опору, установленную на подвижной опорной раме, и по меньшей мере одно фрезерное устройство, установленное на по меньшей мере одной опоре. Фрезерное устройство содержит первое множество режущих дисков, установленных на первой окружности фрезерного устройства и способных вращаться вокруг первой оси, определяющей продольное направление, вдоль которого перемещается фрезерное устройство, и второе множество режущих дисков, установленных на второй окружности фрезерного устройства и способных вращаться вокруг второй оси, простирающейся параллельно первой оси. При этом второе множество режущих дисков смещено от первого множества режущих дисков в продольном направлении, а вторая окружность расположена относительно первой окружности так, что по меньшей мере один из второго множества режущих дисков выступает наружу в радиальном направлении от первого множества режущих дисков. Причем фрезерное устройство выполнено симметричным относительно поперечного направления, проходящего перпендикулярно продольному направлению через центр фрезерного устройства. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству для фрезерования и/или открытого бурения грунта, в частности к фрезерному устройству, содержащему множество режущих дисков.

Предпосылки создания изобретения

В области подземных или открытых разработок, а также в дорожной или строительной технике известны несколько фрезерных систем для фрезерования скальной породы и других твердых материалов, например, продуктов выемки, кусков асфальта и бетона. Для данных операций фрезерования в основном используются вращающиеся барабаны или диски, включая фрезерные устройства, равномерно установленные по их окружности.

В качестве примера, в патенте WO 2006/079536 A1 раскрывается устройство для фрезерования. Устройство включает фрезерный барабан, который установлен на опоре барабана и способен вращается вокруг оси барабана. Во фрезерном барабане несколько валов рабочего орудия крепятся относительно оси барабана с эксцентриситетом, позволяя орудиям вращаться относительно осей валов. Каждый вал рабочего орудия несет на своем конце обрабатывающее рабочее орудие, выступающее из фрезерного барабана.

Настоящее изобретение направлено, по меньшей мере, частично на улучшение или преодоление одного или нескольких недостатков предыдущих систем.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, фрезерное устройство для фрезерования грунтов содержит первое множество режущих дисков, установленных на первой окружности фрезерного устройства. Первое множество режущих дисков вращается вокруг первой оси, определяющей продольное направление. Второе множество режущих дисков установлено на второй окружности фрезерного устройства. Второе множество режущих дисков вращается вокруг второй оси, простирающейся параллельно первой оси. Второе множество режущих дисков смещено от первого множества режущих дисков в продольном направлении, а вторая окружность расположена относительно первой окружности так, что, по меньшей мере, один из второго множества режущих дисков выступает наружу в радиальном направлении от первого множества режущих дисков.

В соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, фрезерное устройство содержит: подвижную опорную раму; по меньшей мере, одну опору, установленную на подвижной опорной раме; и, по меньшей мере, одно фрезерное устройство в соответствии с первым вариантом осуществления.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, фрезерное устройство для фрезерования грунтов содержит первое множество режущих дисков, установленных на первой окружности инструментального барабана. Второе множество режущих дисков установлено на второй окружности инструментального барабана. Инструментальный барабан вращается вокруг оси инструментального барабана, определяющей продольное направление. Второе множество режущих дисков смещено от первого множества режущих дисков в продольном направлении, а вторая окружность выполнена концентричной относительно первой окружности и имеет больший диаметр, чем первая окружность.

В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения, фрезерное устройство для фрезерования грунтов содержит первое множество режущих дисков, установленных на первой окружности первого инструментального барабана. Второе множество режущих дисков установлено на второй окружности второго инструментального барабана. Первый инструментальный барабан и второй инструментальный барабан вращаются вокруг общей оси инструментального барабана, простирающейся в продольном направлении. Второе множество режущих дисков смещено от первого множества режущих дисков в продольном направлении, а вторая окружность выполнена концентричной относительно первой окружности и имеет больший диаметр, чем первая окружность.

В другом варианте осуществления настоящего изобретения, фрезерное устройство для фрезерования грунтов содержит первое множество режущих дисков, установленных на первой окружности первого инструментального барабана. Второе множество режущих дисков установлено на второй окружности второго инструментального барабана. Первый инструментальный барабан вращается вокруг оси первого инструментального барабана, определяющей продольное направление, а второй инструментальный барабан вращается вокруг оси второго инструментального барабана, простирающейся параллельно оси первого инструментального барабана и смещенной на расстояние от оси первого инструментального барабана в поперечном направлении. Второе множество режущих дисков смещено от первого множества режущих дисков в продольном направлении, а вторая окружность имеет тот же диаметр, что и первая окружность.

Другие признаки и варианты осуществления настоящего изобретения станут очевидными на основе последующего описания и прилагаемых чертежей.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан схематический вид сверху примера осуществления фрезерной машины.

На фиг. 2А и 2В представлен схематический вид спереди фрезерной машины, изображенной на фиг. 1, в разных положениях, соответственно.

На фиг. 3 представлен схематический вид спереди примера осуществления фрезерной машины.

На фиг. 4 представлен схематический вид спереди другого примера осуществления фрезерной машины.

На фиг. 5 представлена линия резки, образованная режущими дисками из примера осуществления фрезерного устройства.

Подробное описание изобретения

Ниже приводится подробное описание примерных вариантов осуществления настоящего изобретения. Описанные и проиллюстрированные на чертежах примеры осуществления предназначены для изучения сущности предлагаемого изобретения и позволяют специалистам в данной области техники реализовывать и использовать предлагаемое изобретение в различных сферах. Таким образом, примерные варианты осуществления изобретения не предназначены и не должны рассматриваться ограничивающими объем патентной защиты. Скорее, объем патентной защиты определяется прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение основывается, по меньшей мере, частично на понимании того, что при эксплуатации обычных фрезерных устройств, использующих, например, ударные долота в качестве обрабатывающих орудий, образуется относительно большое количество мелкой пыли. Этот недостаток можно преодолеть, по меньшей мере, частично, за счет использования, взамен ударных долот, режущих дисков в качестве орудий для обработки.

Кроме того, настоящее изобретение основывается, по меньшей мере, частично на понимании того, что если расположить режущие диски на внешней окружности инструментального барабана и, по существу, радиально наружу, то режущие кромки режущих дисков будут срезать грунт методом подрубки. Это приводит к уменьшению требуемой мощности для врезания инструментального барабана в срезаемый грунт.

К тому же, настоящее изобретение основывается, по меньшей мере, на понимании того, что если множество рядов режущих дисков, расположенных по окружности, установлено на фрезерном устройстве, то, по существу, непрерывная линия фрезерования образуется режущими дисками, расположенными во множестве рядов ступенчато с заранее заданным расстоянием между разными рядами в радиальном направлении. В этом отношении настоящее изобретение основывается, по меньшей мере, частично на понимании того, что заранее заданное расстояние зависит от твердости грунта, подлежащего срезанию.

Кроме того, настоящее изобретение основывается, по меньшей мере, частично на понимании того, что при использовании фрезерной машины с подвижной опорной рамой, на подвижной опорной раме может устанавливаться множество фрезерных устройств, описанных здесь, причем каждое из множества фрезерных устройств может регулироваться по высоте, поворачиваться и/или выдвигаться и втягиваться. Это позволяет подстраиваться под различные условия на участке фрезерования.

На фиг. 1 и 2А и 2В представлен пример осуществления фрезерной машины 100. На фиг. 1 представлен вид сверху фрезерной машины 100, а на фиг. 2А и 2В представлен вид спереди части фрезерной машины 100, соответственно.

Как показано на фиг. 1, фрезерная машина 100 содержит: подвижную опорную раму 2, способную перемещаться вдоль платформы 3 с направляющими для машины (не показаны). Подходящий линейный привод способен перемещать подвижную опорную раму 2 с разной скоростью параллельно подлежащему удалению грунту, например, поверхности минерализованной породы или угольной поверхности, а также параллельно бетонной стене и т.п.

Фрезерная машина 100 дополнительно содержит первую опору 4 и вторую опору 24, которые выполнены в виде барабанных опор, выступающих из подвижной опорной рамы 2 в направлении подлежащего удалению грунта. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, опора 24 имеет ту же конструкцию, что и опора 4, поэтому подробно описывается только опора 4.

Опора 4 включает первый элемент 5, установленный на подвижной опорной раме 2, причем первый элемент 5 способен выдвигаться и втягиваться в подвижную опорную раму 2 в первом направлении с помощью первого исполнительного механизма 7, например, гидравлического привода. Опора 4 дополнительно включает второй элемент 6, шарнирно прикрепленный к первому элементу 5, причем второй элемент 6 поворачивается вокруг оси P поворота с помощью второго исполнительного механизма 8, например, другого гидравлического привода. Таким же образом второй элемент опоры 24 способен поворачиваться вокруг оси Q поворота с помощью соответствующего исполнительного механизма. В некоторых вариантах осуществления, могут предусматриваться дополнительные исполнительные механизмы (не показаны) для регулировки высоты опор 4 и 24, в частности, осей вращения P и Q.

На дальнем конце опоры 4, то есть втором элементе 6, устанавливается фрезерное устройство 10 способное вращаться на валу 31, прикрепленном к дальнему концу опоры 4. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, фрезерное устройство 10 содержит инструментальный барабан 30, способный вращаться на валу 31, причем вал 31 простирается вдоль и определяет продольное направление L, которое также является направлением перемещения подвижной опорной рамы 2 на платформе 3. Инструментальный барабан 30 вращается с помощью подходящего двигателя (не показан), который может располагаться внутри барабана 30 или сбоку от барабана 30.

Фрезерное устройство 10 дополнительно включает несколько рядов режущих дисков, установленных на инструментальном барабане 30. В примере осуществления, показанном на фиг. 1, на инструментальном барабане 30 установлено пять рядов режущих дисков. Следует понимать, что в других вариантах осуществления может использоваться другое число рядов режущих дисков, например, два ряда, три ряда, четыре ряда или более пяти рядов режущих дисков.

Первый ряд режущих дисков 14 установлен на первой окружности инструментального барабана 30 и примыкает к передней части инструментального барабана 30. Первое множество режущих дисков 14 равномерно распределено вдоль первой окружности (см. фиг. 2A и 2B) в первой плоскости, перпендикулярной продольному направлению инструментального барабана 30, а каждый режущий диск 14, установленный на первой окружности, способен вращаться таким образом, что его режущая кромка ориентирована в направлении срезаемого грунта. Как более подробно описывается ниже, каждый режущий диск 14 может располагаться под заданным углом относительно продольного направления L.

Второе множество режущих дисков 18 установлено на второй окружности инструментального барабана 30. Вторая окружность располагается дальше к задней части инструментального барабана 30 и имеет больший диаметр, чем первая окружность. Второе множество режущих дисков 18 также равномерно распределено вдоль второй окружности во второй плоскости, перпендикулярной продольному направлению инструментального барабана 30, и способно свободно вращаться вокруг инструментальных осей, которые простираются под тем же углом относительно продольного направления L, как и у первого множества режущих дисков 14. Другими словами, второе множество режущих дисков 18 смещено от первого множества режущих дисков 14 в продольном направлении L, т.е. первое множество режущих дисков 14 и второе множество режущих дисков 18 расположены в разных плоскостях. Как показано на фиг. 1, второе множество режущих дисков 18 расположено радиально наружу от первого множества режущих дисков 14, если смотреть в продольном направлении L.

Третье множество режущих дисков 40 расположено позади второго множества режущих дисков 18 на третьей окружности, которая также имеет больший диаметр, чем вторая окружность. Детали расположения третьего множества режущих дисков 40 (четвертого и пятого множеств режущих дисков, показанных на фиг.1), по существу, являются такими же, что у первого и второго множеств режущих дисков 14, 18, поэтому подробное описание будет опущено.

Специалисту понятно, что раскрытое здесь фрезерное устройство 10 имеет симметричную конструкцию относительно продольного направления L. Другими словами, фрезерное устройство 10 симметрично относительно поперечного направления, проходящего перпендикулярно продольному направлению L через центр фрезерного устройства 10. Это позволяет фрезерному устройству 10 срезать грунт, перемещаясь в противоположных направлениях вдоль платформы 3.

Как показано на фиг. 2А, опоры 4, 24 сконструированы таким образом, что в первом положении опоры 4, 24 простираются, по существу, параллельно друг другу, например, горизонтально. В некоторых вариантах осуществления, опоры 4, 24 могут поворачиваться к опорной раме 2, простираясь под углом менее 90° относительно продольного направления, в зависимости от направления движения опорной рамы 2 на платформе 3. Как показано на фиг. 1, первая опора 4 втянута, а вторая опора 24 выдвинута, так что фрезерное устройство 10, установленное на первой опоре 4, срезает первый слой подлежащего удалению грунта, а другое фрезерное устройство, выполненное, по существу, таким же, как фрезерное устройство 10 и установленное на опоре 24, срезает второй более глубокий слой подлежащего удалению грунта.

На фиг.2В показано второе положение опор 4, 24. Во втором положении, показанном на фиг. 2B, опоры 4, 24 выдвинуты на одинаковое расстояние и расположены на одинаковой высоте, так что оси P и Q поворота совпадают, но повернуты на разные углы, соответственно. Соответственно, как показано на фиг. 2B, большая площадь грунта по высоте будет обрабатываться фрезерными устройствами, установленными на опорах 4 и 24.

Как показано на фиг. 2А и фиг. 2B в примере осуществления фрезерного устройства 10, режущие диски расположены на фрезерном устройстве 10 таким образом, что режущие диски одного ряда смещены от соседнего ряда режущих дисков в направлении по окружности. Например, как показано на фиг. 2А и 2В, режущие диски второго множества режущих дисков 18 смещены по окружности от режущих дисков первого множества режущих дисков 14, так что при вращении фрезерного устройства 10 (т.е. инструментального барабана 30, как показано на фиг. 1) каждый режущий диск 18 соприкасается с подлежащим удалению грунтом в положении, которое смещено от положения соприкосновения примыкающего режущего диска 14 в проекции на плоскость, перпендикулярную продольному направлению L. То же самое относится к третьему – пятому множествам режущих дисков, показанных на фиг. 2A и 2B. Соответственно, между двумя соседними рядами режущих дисков существует фиксированное фазовое соотношение (то есть фиксированное угловое смещение).

Как показано на фиг. 2А и 2В, несколько рядов режущих дисков распределены вдоль их соответствующих окружностей, что дает равномерное распределение режущих дисков всех рядов по окружности фрезерного устройства 10. Другими словами, если рассматривать режущие диски первого ряда, например, режущие диски 14, то режущие диски всех других рядов, например режущие диски 18, могут располагаться между режущими дисками первого ряда, если смотреть в продольном направлении. Следует понимать, что если имеется только два ряда режущих дисков, то каждый режущий диск 18 из второго множества режущих дисков будет располагаться, по существу, посередине между соседними режущими дисками 14 первого множества режущих дисков. Для упрощения, дальнейшее описание различных вариантов осуществления фрезерного устройства 10 дается только для двух рядов режущих дисков, то есть первого множества режущих дисков 14 и второго множества режущих дисков 18. Однако соответствующие модификации для случаев с более чем двумя рядами режущих дисков очевидны для специалиста из нижеследующего описания и прилагаемых чертежей.

На фиг. 3 показан первый пример осуществления фрезерного устройства 10, имеющего первое множество режущих дисков 14 и второе множество режущих дисков 18. Как показано на фиг. 3, режущие диски 14 и 18 установлены на первой окружности 16 и второй окружности 20 инструментального барабана 30, соответственно. В примере, показанном на фиг. 3, первая окружность 16 выполнена на первой внешней периферийной поверхности инструментального барабана 30 с первым диаметром D1, а вторая окружность 20 выполнена на внешней периферийной поверхности инструментального барабана 30 со вторым диаметром D2, который больше, чем первый диаметр D1. Уступ 33 выполняется между первой окружностью 16 и второй окружностью 20, соответственно.

Каждый диск из первого множества режущих дисков 14 устанавливается в монтажной выемке 26, выполненной в первой окружности 16, и свободно вращается вокруг первой инструментальной оси S1 . Хотя первая инструментальная ось S1 показана на фиг. 3, проходящей, по существу, в радиальном направлении, следует понимать, что на практике первая инструментальная ось S1 может проходить под углом относительно продольного направления L. Этот случай описывается более подробно ниже. Первое множество режущих дисков 14 вращается вокруг первой оси А, выполненной в центре первой окружности 16. Подобным образом, каждый диск из второго множества режущих дисков 18 устанавливается в соответствующих монтажных выемках 28, на второй окружности 20, и свободно вращается вокруг второй инструментальной оси S2. Вторая инструментальная ось S2 простирается, по существу, под тем же углом к продольному направлению L, как и первая инструментальная ось S1. Второе множество режущих дисков 18 вращается вокруг второй оси В, выполненной в центре первой окружности 20. В примере, показанном на фиг. 3, первая ось А и вторая ось В коллинеарны, т.е. совпадают друг с другом и соответствуют оси вала 31 инструментального барабана 30 (см. фиг.1).

Каждый режущий диск 14, 18 имеет, по существу, пластинчатую форму, причем плоская поверхность пластины обращена под углом к подлежащему срезке грунту, а кромки пластины, входящие в зацепление с подлежащим срезке грунтом в качестве фрезерного устройства 10, перемещается в продольном направлении L. Следует понимать, что вращение первого и второго множеств режущих дисков 14, 18 вокруг первой оси А и второй оси В ведет к перекатыванию кромок режущих дисков по срезаемому грунту. Точка соприкосновения каждого режущего диска 14, 18 образует круговую линию резки, соответственно, если смотреть в продольном направлении L. Как показано на фиг. 3, кромки первого множества режущих дисков 14 образуют первую линию 17 резки, а кромки второго множества режущих дисков 18 образуют вторую линию 19 резки. Первая линия 17 резки и вторая линия 19 резки разнесены на расстояние X в радиальном направлении из-за ступенчатого расположения первого множества режущих дисков 14 и второго множества режущих дисков 18.

В примере, показанном на фиг. 3, первая окружность 16 и вторая окружность 20 выполнены на внешней периферийной поверхности одного инструментального барабана 30. Однако в других вариантах осуществления, аналогичных варианту осуществления, показанному на фиг. 3, первая окружность 16 и вторая окружность 20 могут выполняться на отдельных инструментальных барабанах. Например, инструментальный барабан 30 может представлять собой первый инструментальный барабан, а второй инструментальный барабан 32 может выполняться отдельно от первого инструментального барабана 30 (см. также фиг.4). В этом случае первый инструментальный барабан 30 вращается вокруг вала 31 инструментального барабана, а второй инструментальный барабан 32 вращается вокруг вала второго инструментального барабана, причем вал второго инструментального барабана, образует вторую ось В, вокруг которой вращается второе множество режущих дисков 18. В некоторых вариантах осуществления, первый инструментальный барабан 30 и второй инструментальный барабан 32 могут устанавливаться на общем вале, например, вале 31. Как будет ясно из дальнейшего обсуждения, первый инструментальный барабан 30 и второй инструментальный барабан 32 с разными диаметрами, образующими первую окружность 16 и вторую окружность 20, имеют диаметры D1 и D2, соответственно. Первый и второй инструментальные барабаны 30, 32 соединяются между собой без зазора или посадкой с натягом. Следует понимать, что может использоваться разное число инструментальных барабанов, соответствующее числу рядов режущих дисков. Как упоминалось выше, все инструментальные барабаны могут устанавливаться на одном валу, или каждый инструментальный барабан может устанавливаться на отдельном валу, причем отдельные валы механически связаны между собой, что приводит к синхронному вращению множеств режущих дисков относительно соответствующих осей.

Если первая окружность 16 и вторая окружность 20 выполнены на разных инструментальных барабанах 30 и 32, то в других примерах осуществления первая ось А и вторая ось В могут быть смещены друг от друга, т.е. разнесены. Один такой пример осуществления показан на фиг. 4.

Как показано на фиг. 4, вторая ось В отстоит от первой оси А в поперечном направлении Т, например, в горизонтальном направлении. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, первая окружность 16 и вторая окружность 20 имеют одинаковые диаметры D1 и D2. Другими словами, первый инструментальный барабан 30 и второй инструментальный барабан 32 имеют одинаковую конструкцию, в частности, тот же диаметр. Как показано на фиг. 4, линии 17 и 19 резки режущих дисков 14 и 18 также смещены друг от друга, что соответствует смещению между первой осью А и второй осью В. Как следствие, максимальное расстояние между первой линией 17 резки и второй линией 19 резки представляет собой величину X, которая соответствует смещению между первой осью A и второй осью B. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4, фрезерное устройство 10 способно срезать подлежащий удалению грунт, в положении, по существу, соответствующем левой половине инструментальных барабанов 30, 32, в котором некоторые диски из второго множества режущих дисков 18 располагаются радиально наружу от первого множества режущих дисков 14, если смотреть в продольном направлении. Как упомянуто выше, смещение между первой линией 17 резки и второй линией 19 резки достигает максимума в первом радиальном направлении R, например, в горизонтальном направлении, как показано на фиг. 4.

Следует понимать, что в примере осуществления, показанном на фиг. 4, инструментальные барабаны 30, 32 установлены на отдельных валах, причем отдельные валы механически соединены между собой, например, с помощью карданного соединения.

Далее следует понимать, что в вариантах осуществления, где первая ось A и вторая ось B смещены друг от друга, как показано в примере на фиг. 4, может использоваться более двух инструментальных барабанов, где каждый инструментальный барабан имеет окружность, на которой смонтировано множество режущих дисков. Каждое множество режущих дисков равномерно распределено вдоль соответствующей окружности. Кроме того, если смотреть в продольном направлении, разные множества режущих дисков могут быть смещены друг от друга аналогично тому, что показано на фиг. 2A и 2B. Также следует понимать, что при использовании более двух инструментальных барабанов, величина смещения между валами соседних инструментальных барабанов может быть одинакова для всех инструментальных барабанов. Другими словами, оси, вокруг которых вращаются наборы режущих дисков, могут быть равномерно распределены в первом направлении, например, в горизонтальном направлении, как показано на фиг. 4.

Промышленная применимость

Далее описывается функционирование примера осуществления фрезерного устройства 10 со ссылкой на фиг. 1-5. Следует понимать, что описанные ниже результаты получают при любом варианте осуществления описанного здесь фрезерного устройства 10, независимо от того, установлены множества режущих дисков на одном инструментальном барабане или на отдельных фрезерных барабанах. Кроме того, следует понимать, что описанные результаты получают независимо от примерной конструкции, показанной на фиг. 3, или примерной конструкции, показанной на фиг. 4, и не зависят от числа наборов режущих дисков.

Как подробно показано на фиг. 5, множество рядов режущих дисков располагаются на фрезерном устройстве 10 и смещены относительно друг друга в продольном направлении L. Первое множество режущих дисков 14, примыкающее к передней части фрезерного устройства 10, расположено на окружности фрезерного устройства 10, имеющего первый диаметр, а диаметр окружности для каждого последующего ряда режущих дисков увеличивается к задней части фрезерного устройства 10.

Как показано на фиг. 5, множество режущих дисков смещено на расстояние X в поперечном направлении. Используемый здесь термин "смещение X" предназначен для описания смещения между линиями 17 и 19 резки соседних множеств режущих дисков, например режущих дисков 14 и 18, в случае, когда линии 17 и 19 резки расположены концентрично (см. фиг. 3), а также максимального смещения в направлении смещения между первой осью А и второй осью В, когда линии 17 и 19 резки расположены не концентрично (см. фиг.4).

Как показано на фиг.5 каждый режущий диск установлен на фрезерном устройстве 10, обращенном к подлежащему удалению грунту, причем инструментальная ось, например ось S1 режущего диска 14, проходит под углом β относительно продольного направления L, т.е. направлении движения фрезерного устройства 10. В некоторых вариантах осуществления, угол β может составлять от приблизительно 45° до приблизительно 80°, в частности, от приблизительно 50° до приблизительно 70°.

Как показано на фиг. 5, режущие кромки каждого режущего диска перекатываются и прорезают подлежащий удалению грунт. Таким образом, срезаемая крошка 42 отделяется от подлежащего удалению грунта, поскольку фрезерное устройство 10 перемещается в продольном направлении L. Смещение X и, необязательно, угол β выбирают таким образом, чтобы участки, на которых отделяется срезаемая крошка 42, образовывали непрерывную линию 44 фрезерования, которая проходит под углом α относительно продольного направления L. Угол α может составлять от приблизительно 20° до приблизительно 45°. Смещение X и, необязательно, угол β выбираются в зависимости от подлежащего удалению грунта. Например, смещение X может составлять от 10 мм до 50 мм для твердых грунтов или от приблизительно 50 мм до приблизительно 150 мм для мягких грунтов.

Раскрытый здесь пример фрезерного устройства применим для дорожного строительства и горных разработок. Фрезерная машина, выполненная, например, как дорожная фреза, проходческий комбайн непрерывного действия, карьерный комбайн или врубо-навалочная машина, может содержать фрезерное устройство 10 для фрезерования угля, бетона, асфальта и/или других продуктов выемки и грунтов.

Хотя в описанном здесь примере осуществления фрезерная машина 100 содержит два фрезерных устройства, установленных на соответствующих опорах 4, 24, то в других вариантах осуществления фрезерная машина 100 может содержать только одно фрезерное устройство 10 или может содержать более двух фрезерных устройств 10, например, три или более фрезерных устройств 10.

Предпочтительные варианты осуществления предлагаемого изобретения описаны здесь, но возможны усовершенствования и модификации без отступления от сущности и объема настоящего изобретения, как заявлено в формуле изобретения.

Claims

1. Фрезерное устройство (10) для фрезерования грунтов, содержащее:

первое множество режущих дисков (14), установленных на первой окружности (16) фрезерного устройства (10) и способных вращаться вокруг первой оси (А), определяющей продольное направление (L), вдоль которого перемещается фрезерное устройство (10); и

второе множество режущих дисков (18), установленных на второй окружности (20) фрезерного устройства (10) и способных вращаться вокруг второй оси (В), простирающейся параллельно первой оси (А),

отличающееся тем, что второе множество режущих дисков (18) смещено от первого множества режущих дисков (14) в продольном направлении (L), а вторая окружность (20) расположена относительно первой окружности (16) так, что по меньшей мере один из второго множества режущих дисков (18) выступает наружу в радиальном направлении от первого множества режущих дисков (14);

причем фрезерное устройство (10) выполнено симметричным относительно поперечного направления, проходящего перпендикулярно продольному направлению (L) через центр фрезерного устройства (10).

2. Фрезерное устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая ось (А) и вторая ось (В) коллинеарны, а диаметр второй окружности (20) больше диаметра первой окружности (16).

3. Фрезерное устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая ось (А) и вторая ось (В) разнесены друг от друга в поперечном направлении (Т).

4. Фрезерное устройство по п. 3, отличающееся тем, что первая окружность (16) и вторая окружность (20) имеют одинаковый диаметр (D1, D2).

5. Фрезерное устройство по п. 2, отличающееся тем, что первое множество режущих дисков (14) и второе множество режущих дисков (18) выполнены на первом инструментальном барабане (30) фрезерного устройства (10), причем первый инструментальный барабан (30) способен вращаться вокруг вала (31) первого инструментального барабана, определяющего первую ось (А) и вторую ось (В).

6. Фрезерное устройство по п. 5, отличающееся тем, что первая окружность (16) и вторая окружность (20) образуют уступ (33) во внешней поверхности по окружности первого инструментального барабана (30).

7. Фрезерное устройство по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что первое множество режущих дисков (14) выполнено на первом инструментальном барабане (30) фрезерного устройства (10), причем первый инструментальный барабан (30) способен вращаться вокруг вала (31) первого инструментального барабана, определяющего первую ось (А); а второе множество режущих дисков (18) выполнено на втором инструментальном барабане (32) фрезерного устройства (10), причем второй инструментальный барабан (32) способен вращаться вокруг вала второго инструментального барабана, определяющего вторую ось (В).

8. Фрезерное устройство по п. 7, отличающееся тем, что вал (31) первого инструментального барабана и вал второго инструментального барабана механически соединены друг с другом, например, с помощью карданного соединения.

9. Фрезерное устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что первое множество режущих дисков (14) и второе множество режущих дисков (18) способны вращаться вокруг первой оси (А) и второй оси (В) соответственно, с одинаковым числом оборотов, причем второе множество режущих дисков (18) смещено от первого множества режущих дисков (14) в направлении по окружности.

10. Фрезерное устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что каждый из первого множества режущих дисков (14) и второго множества режущих дисков (18) способны свободно вращаться вокруг инструментальной оси (S1, S2), проходя под заранее заданным углом (β) по отношению к продольному направлению (L), причем угол (β) одинаков для всех дисков из первого множества режущих дисков (14) и/или для всех дисков из второго множества режущих дисков (18), например, под углом от приблизительно 45° до приблизительно 80°, в частности от приблизительно 50° до приблизительно 70°.

11. Фрезерное устройство по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что режущие кромки первого множества режущих дисков (14) образуют первую линию (17) резки, если смотреть в продольном направлении (L), а режущие кромки второго множества режущих дисков (18) образуют вторую линию (19) резки, если смотреть в продольном направлении (L), причем первая линия (17) резки и вторая линия (19) резки находятся на заранее заданном расстоянии (Х) друг от друга по меньшей мере в первом радиальном направлении (R), например, от приблизительно 10 мм до приблизительно 50 мм или от приблизительно 50 мм до приблизительно 150 мм.

12. Фрезерное устройство по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащее по меньшей мере третье множество режущих дисков (40), установленных на третьей окружности фрезерного устройства (10) и способных вращаться вокруг третьей оси, простирающейся параллельно первой оси (А) и второй оси (В); при этом третье множество режущих дисков (40) смещено от второго множества режущих дисков (18) в продольном направлении (L), причем третья окружность расположена относительно второй окружности так, что по меньшей мере один диск из третьего множества дисков (40) выступает в радиальном направлении наружу от второго множества режущих дисков (18).

13. Фрезерная машина (100), содержащая:

подвижную опорную раму (2);

по меньшей мере одну опору (4), установленную на подвижной опорной раме (2); и

по меньшей мере одно фрезерное устройство (10) по любому из пп. 1-12, установленное на по меньшей мере одной опоре (4).

14. Фрезерная машина по п. 13, дополнительно содержащая линейный привод для перемещения опорной рамы (2) в продольном направлении.

15. Фрезерная машина по п. 14, дополнительно содержащая:

первый исполнительный механизм (7), способный вытягивать и втягивать по меньшей мере одну опору (4) в первом направлении; и/или

второй исполнительный механизм (8), способный поворачивать по меньшей мере одну опору (4) вокруг оси поворота (Р), простирающейся параллельно продольному направлению (L).