本申請(qǐng)請(qǐng)求在先提交、共同未決的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)62/175879的優(yōu)先權(quán)，其提交于2015年6月15日，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被并入此文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及挖掘機(jī)械領(lǐng)域，尤其是用于挖掘機(jī)械的流體噴灑系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的挖掘機(jī)械，諸如長(zhǎng)壁切割機(jī)，包括圍繞大致垂直于礦面的軸線旋轉(zhuǎn)的切割滾筒。所述切割滾筒包括沿著所述切割滾筒的葉片以螺旋或盤旋的方式布置的多個(gè)切割截齒組件。所述切割滾筒與礦面的嚙合會(huì)產(chǎn)生灰塵和/或微粒。此外，所述切割截齒的嚙合會(huì)產(chǎn)生火花，該火花在礦井環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃易燃?xì)怏w的危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N新型的挖掘機(jī)械和用于挖掘機(jī)械的流體噴灑系統(tǒng)，其能夠幫助抑制灰塵和/或燃燒。

在一個(gè)方面中，一種挖掘機(jī)械包括底盤、第一切割組件、第二切割組件和噴灑臂。所述底盤包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的底盤軸線。所述底盤可朝平行于所述底盤軸線的方向移動(dòng)。所述第一切割組件聯(lián)接于所述底盤，并包括第一臂和第一切割滾筒，所述第一切割滾筒由所述第一臂支撐以相對(duì)所述第一臂旋轉(zhuǎn)。所述第一切割滾筒包括多個(gè)第一切割構(gòu)件。所述第二切割組件聯(lián)接于所述底盤，并包括第二臂和第二切割滾筒，所述第二切割滾筒由所述第二臂支撐以相對(duì)所述第二臂旋轉(zhuǎn)。所述第二切割滾筒包括多個(gè)第二切割構(gòu)件。所述噴灑臂可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述底盤且位于所述第一切割組件 附近。所述噴灑臂包括第一端和第二端。所述第一端能夠相對(duì)所述底盤圍繞垂直于所述底盤軸線的噴灑臂樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)。所述噴灑臂進(jìn)一步包括用于在鄰近所述第一切割組件的區(qū)域內(nèi)噴射流體噴霧的至少一個(gè)噴嘴。

在另一個(gè)方面中，一種挖掘機(jī)械包括底盤、聯(lián)接于所述底盤的切割組件、聯(lián)接至所述底盤且位于所述切割組件附近的噴灑臂。所述底盤包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的底盤軸線。所述底盤可朝平行于所述底盤軸線的方向移動(dòng)。所述切割組件包括臂和切割滾筒，所述切割滾筒由所述臂支撐以相對(duì)所述臂旋轉(zhuǎn)。所述切割滾筒包括多個(gè)切割構(gòu)件。所述噴灑臂包括第一部分、可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述第一部分的第二部分和用于在鄰近所述切割組件的區(qū)域內(nèi)噴射流體噴霧的至少一個(gè)噴嘴。所述第一部分聯(lián)接于所述底盤并且沿著噴灑臂軸線遠(yuǎn)離所述底盤延伸。所述第二部分能夠圍繞關(guān)節(jié)軸線相對(duì)所述第一部分樞轉(zhuǎn)。

在又一個(gè)方面中，提供一種用于挖掘機(jī)械的噴灑系統(tǒng)，所述挖掘機(jī)械包括底盤和可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述底盤的切割組件。所述噴灑系統(tǒng)包括伸長(zhǎng)的基部構(gòu)件、遠(yuǎn)端構(gòu)件和位于所述基部構(gòu)件和遠(yuǎn)端構(gòu)件之間的中間部分。所述基部構(gòu)件包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的臂軸線。所述第一端被構(gòu)造成聯(lián)接于所述底盤。所述遠(yuǎn)端構(gòu)件包括用于噴射流體噴霧的多個(gè)噴嘴。所述遠(yuǎn)端構(gòu)件能夠圍繞垂直于所述臂軸線的關(guān)節(jié)軸線相對(duì)所述基部構(gòu)件樞轉(zhuǎn)。所述中間部分包括第一側(cè)和與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)。所述第一側(cè)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述基部構(gòu)件的第二端，并且所述第二側(cè)可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述遠(yuǎn)端構(gòu)件。

本申請(qǐng)的挖掘機(jī)械和噴灑系統(tǒng)可減少由切割滾筒操作而造成的灰塵和/或燃燒，這可使得挖掘機(jī)械周圍的工作環(huán)境更清潔和安全。

通過(guò)考慮具體實(shí)施方式和附圖，本申請(qǐng)的其他方面將變得清楚。

附圖說(shuō)明

圖1是挖掘機(jī)械的正視立體圖；

圖2是圖1的挖掘機(jī)械和礦面的后視立體圖；

圖3是底盤的一部分、切割組件、噴灑系統(tǒng)的動(dòng)臂的立體圖；

圖4是圖3的底盤的一部分和動(dòng)臂的后視圖，其中所述切割系統(tǒng)被去除；

圖5是圖4的底盤的一部分和動(dòng)臂的放大側(cè)視圖；

圖6是圖3的動(dòng)臂的后視立體圖；

圖7是圖3的動(dòng)臂的正視立體圖；

圖8是圖3的動(dòng)臂的關(guān)節(jié)的俯視圖；

圖9A是圖3的動(dòng)臂處于第一位置時(shí)的俯視圖；

圖9B是圖3的動(dòng)臂處于中間位置時(shí)的俯視圖；

圖9C是圖3的動(dòng)臂處于第二位置時(shí)的俯視圖；

圖10是圖9A的處于第一位置的動(dòng)臂的后視立體圖；

圖11是圖9C的處于第二位置的動(dòng)臂的后視立體圖；

圖12是沿圖6的截面12-12所看到的支柱的橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

在詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的任意實(shí)施例之前，需要理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用并不局限于在以下說(shuō)明中闡述的或者在以下附圖中示出的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。本實(shí)用新型能夠具有其他實(shí)施例，并且能夠以各種方式來(lái)實(shí)踐或?qū)嵤?。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，本文使用的措辭或者術(shù)語(yǔ)是為了說(shuō)明的目的，不應(yīng)被視作是限定性的。本文使用的“包括”和“包含”及其變形意在包含其后面所列舉的項(xiàng)目及其等同以及額外的項(xiàng)目。本文中使用的“由...組成”及其變形意在僅包含其后面所列舉的項(xiàng)目及其等同。除非另外規(guī)定或限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支撐”、以及“聯(lián)接”及其變形被在廣泛意義上使用，且涵蓋直接或間接的安裝、連接、支撐以及聯(lián)接。

圖1示出了一種挖掘機(jī)械10。在所示實(shí)施例中，挖掘機(jī)械10為包括框架或底盤14和一對(duì)切割組件18的長(zhǎng)壁切割機(jī)。底盤14包括第一端22、第二端26和在所述第一端22和第二端26之間延伸的底盤軸線30。每個(gè)切割組件18包括搖臂34和切割頭38。每個(gè)搖臂34的一端聯(lián)接至底盤14的端部22和26中的一個(gè)，并可圍繞切割頭樞轉(zhuǎn)軸線42樞轉(zhuǎn)。每個(gè)搖臂34的另一端支撐所述 切割頭38以能圍繞滾筒軸線46轉(zhuǎn)動(dòng)。搖臂34相對(duì)所述底盤14樞轉(zhuǎn)，以升起或降低所述切割頭38。在所示實(shí)施例中，每個(gè)切割頭38包括具有螺旋形或盤旋狀的葉片的滾筒50，所述葉片沿著滾筒50的外周延伸。多個(gè)切割截齒組件54固定至每個(gè)葉片，并固定至位于切割滾筒50遠(yuǎn)端附近的端環(huán)。

如圖2所示，挖掘機(jī)械10還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62。在所示實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62位于底盤14的后側(cè)、采空區(qū)側(cè)或廢礦側(cè)，而所述切割頭38位于所述底盤14的前側(cè)或正面。在一些實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62包括鏈輪(未示出)，該鏈輪由底盤14上的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)并嚙合齒條(未示出)以形成齒條齒輪連接。在所示實(shí)施例中，所述齒條連接至位于機(jī)械10下方的工祖輸送機(jī)(face conveyor)70，以接受從礦面74切下的物料。所述鏈輪的旋轉(zhuǎn)使得所述機(jī)械10沿著所述工祖輸送機(jī)70朝第一方向78或與所述第一方向28相反的第二方向82運(yùn)送或移動(dòng)。

當(dāng)所述底盤14朝所述第一方向78移動(dòng)時(shí)，第一切割組件18a位于前導(dǎo)位置，而第二切割組件18b位于尾隨位置。在所示實(shí)施例中，所述第一切割組件18a被升起，以從礦面74的上部74a切割物料(比如，煤或其他礦物)，而所述第二切割組件18b位于下降位置，以從所述礦面74的下部74b切割物料。

現(xiàn)參見(jiàn)圖3和圖4，所述長(zhǎng)壁切割機(jī)10進(jìn)一步包括噴灑系統(tǒng)，所述噴灑系統(tǒng)包括在所述第二切割組件18b附近聯(lián)接至底盤14第二端26(圖3)的噴灑臂或噴灑動(dòng)臂90。類似的動(dòng)臂90在所述第一切割組件18a附近聯(lián)接至底盤14的第一端22(圖1)。為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，以下將僅僅詳細(xì)描述聯(lián)接至第二端26的動(dòng)臂90。此外，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，所述切割頭38在圖3中以圓筒來(lái)表示。

如圖4和圖5所示，所述挖掘機(jī)械10進(jìn)一步包括用于使動(dòng)臂90相對(duì)底盤14圍繞動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)軸線94樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器98。在所示實(shí)施例中，所述樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器98為流體泵缸，其具有聯(lián)接至底盤14的第一端和聯(lián)接至動(dòng)臂90的第二端。所述動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)軸線94大致平行于所述切割頭樞轉(zhuǎn)軸線42。所述動(dòng)臂90能夠相對(duì)底盤14獨(dú)立于所述切割組件18(圖3)的搖臂34地樞轉(zhuǎn)。所述動(dòng)臂90能夠相對(duì)所述底盤14在大致平行于礦面74(圖2)的平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，所述動(dòng)臂90能夠相對(duì)底盤14在平行于底盤14的運(yùn)動(dòng)方向78和82(圖 2)的平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)。再換句話說(shuō)，所述動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)軸線94既垂直于所述底盤14的運(yùn)動(dòng)方向78和82(圖2)，又平行于被定向成平行底盤14且從礦面74向礦藏的采空區(qū)側(cè)延伸的平面。在一個(gè)實(shí)施例中，所述動(dòng)臂90和樞轉(zhuǎn)致動(dòng)器98位于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62(圖4)附近。

現(xiàn)參見(jiàn)圖6和圖7，動(dòng)臂90包括基部構(gòu)件或第一部分102、遠(yuǎn)部構(gòu)件或第二部分106以及聯(lián)接所述第一部分102和第二部分106的中間部分或關(guān)節(jié)110。所述第一部分102包括直接聯(lián)接至所述底盤14的第一端114，所述第一部分102還聯(lián)接至所述樞轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器98。所述第二部分106包括遠(yuǎn)離所述底盤14的遠(yuǎn)端或第二端118。所述動(dòng)臂90被所述底盤14支撐于懸臂式狀態(tài)。在所示實(shí)施例中，動(dòng)臂軸線或中心線120(圖7)沿著動(dòng)臂90從第一端114向第二端118延伸，并限定出大致筆直的線條。在所示實(shí)施例中，動(dòng)臂中心線120的延伸穿過(guò)所述第一部分102和關(guān)節(jié)110的部分在所述動(dòng)臂處于中間位置時(shí)大致為直線。盡管所述第二部分106也大致筆直，在所述第二端118附近的部分相對(duì)所述第二部分106的剩余部分和相對(duì)所述第一部分102形成夾角。

如圖3和圖7所示，岐管122位于所述第二部分106的靠近切割組件18(圖3)的一側(cè)。在所示實(shí)施例中，所述岐管122被成形為伸長(zhǎng)的管，并包括沿著所述管間隔開(kāi)的多個(gè)噴嘴126。所述岐管122形成用于向所述噴嘴126提供流體(比如水)的管道。所述噴嘴126噴射流體，以形成至少局部地圍繞所述切割頭38延伸的噴灑幕簾128(圖3)。在所示實(shí)施例中，噴嘴126噴射圓錐形的噴霧圖案，在另外的實(shí)施例中，所述噴霧圖案可具有不同的形狀。

再次參見(jiàn)圖6和圖7，在所示實(shí)施例中，關(guān)節(jié)110是雙向、雙鉸鏈的關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)110為動(dòng)臂90提供多個(gè)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。例如，第二部分106能夠根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相對(duì)第一部分102圍繞第一關(guān)節(jié)軸線134或第二關(guān)節(jié)軸線138樞轉(zhuǎn)。當(dāng)動(dòng)臂90圍繞動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)軸線94樞轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)節(jié)軸線134和138被定向成平行于動(dòng)臂90的運(yùn)動(dòng)平面。換句話說(shuō)，關(guān)節(jié)軸線134和138偏離并且垂直動(dòng)臂樞轉(zhuǎn)軸線94。在其他的實(shí)施例中，關(guān)節(jié)110能夠具有不同的構(gòu)造，并且/或者能夠允許第二部分106以不同的方式運(yùn)動(dòng)。

所述動(dòng)臂90進(jìn)一步包括偏壓構(gòu)件或支柱142和146，以推動(dòng)所述第二部分106。第一支柱142(圖7)聯(lián)接于所述第一部分102和關(guān)節(jié)110之間，第二支柱146(圖6)聯(lián)接于所述第二部分142和關(guān)節(jié)110之間。在所示實(shí)施例中，動(dòng)臂90包括兩個(gè)第一支柱142和兩個(gè)第二支柱146。在另外的實(shí)施例中，所述動(dòng)臂90可以包括更少或更多的支柱。而且，在所示實(shí)施例中，第二支柱146位于第二部分106的與岐管122相對(duì)的一側(cè)。

現(xiàn)參見(jiàn)圖8，關(guān)節(jié)110包括第一側(cè)154和第二側(cè)158。每一側(cè)154或158包括一對(duì)連接點(diǎn)或凸耳。第一側(cè)154包括基部主凸耳162和基部次凸耳166，第二側(cè)158包括遠(yuǎn)端主凸耳170和遠(yuǎn)端次凸耳174。所述基部主凸耳162可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至動(dòng)臂90的第一部分102。所述基部主凸耳162相對(duì)所述第一部分102圍繞所述第一關(guān)節(jié)軸線134樞轉(zhuǎn)。所述基部次凸耳166聯(lián)接至所述第一支柱142，該第一支柱圍繞第一關(guān)節(jié)軸線134施加偏壓力至關(guān)節(jié)110上(因此也施加至第二部分106)。在所示實(shí)施例中，基部次凸耳166的側(cè)面168充作止擋面，抵接所述第一部分102的端表面，以防止關(guān)節(jié)110圍繞所述第一關(guān)節(jié)軸線134轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定位置之外。

同樣地，遠(yuǎn)端主凸耳170可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至動(dòng)臂90的第二部分106，允許第二部分106相對(duì)關(guān)節(jié)110圍繞第二關(guān)節(jié)軸線138樞轉(zhuǎn)。所述遠(yuǎn)端第二凸耳174聯(lián)接至第二支柱146，其圍繞第二關(guān)節(jié)軸線138施加偏壓力至第二部分106。在所示實(shí)施例中，所述遠(yuǎn)端次凸耳174的側(cè)面172充作止擋面，抵接第二部分106的端表面，以防止所述第二部分106圍繞所述第二關(guān)節(jié)軸線138轉(zhuǎn)動(dòng)至預(yù)定位置之外。

如圖9A-圖9C所示，當(dāng)動(dòng)臂90的第二部分106朝第一方向176(比如，朝圖9A中的順時(shí)針?lè)较?樞轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)110相對(duì)第一部分102保持不動(dòng)，并且第二部分106圍繞關(guān)節(jié)110的遠(yuǎn)端主凸耳170和圍繞第一關(guān)節(jié)軸線134樞轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙糠?06朝與第一方向176相反的第二方向178樞轉(zhuǎn)時(shí)(比如，朝圖9C中的逆時(shí)針?lè)较?，關(guān)節(jié)110隨第二部分106移動(dòng)，并且圍繞所述基部主關(guān)節(jié)162和圍繞所述第二關(guān)節(jié)軸線138樞轉(zhuǎn)。在所示實(shí)施例中，使第二部分106朝第一方向176樞轉(zhuǎn)將使得第二部分106相對(duì)中間位置(圖9B)彎曲，并 且使第二部分106朝第二方向178樞轉(zhuǎn)將使得第二部分106相對(duì)中間位置延伸。在第二部分106朝第一方向176運(yùn)動(dòng)和在第二部分朝第二方向178運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二部分106圍繞不同的軸線樞轉(zhuǎn)，然而在兩個(gè)方向上，旋轉(zhuǎn)軸線(即，關(guān)節(jié)軸線134和138)位于相同的方向。

所述第二部分106朝第一方向176圍繞第一關(guān)節(jié)軸線134樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)一彎曲角度或第一夾角182，并且朝第二方向178圍繞第二關(guān)節(jié)軸線138樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)一伸長(zhǎng)角度或第二夾角186。在所示實(shí)施例中，最大彎曲角度182相對(duì)中間位置大約為10.6度(即，所述第二部分106可以朝切割頭38(圖3)圍繞第一關(guān)節(jié)軸線134樞轉(zhuǎn)大約10.6度)。在所示實(shí)施例中，第二部分106可以相對(duì)中間位置樞轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)大約11.11度的最大伸長(zhǎng)角度(即，所述第二部分106可以圍繞第二關(guān)節(jié)軸線138遠(yuǎn)離所述切割頭38樞轉(zhuǎn)大約11.1度)。

圖10和圖11示出了動(dòng)臂90相對(duì)切割組件18b的彎曲狀態(tài)(圖10)和伸長(zhǎng)狀態(tài)(圖11)。當(dāng)?shù)诙糠?06朝所述彎曲狀態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二部分106朝所述切割組件18b運(yùn)動(dòng)。當(dāng)所述第二部分106朝所述伸長(zhǎng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二部分遠(yuǎn)離所述切割組件18b運(yùn)動(dòng)。

如圖12所示，在所示實(shí)施例中，第二支柱146為預(yù)張緊的減震器。雖然僅有第二支柱146被詳細(xì)示出，應(yīng)當(dāng)明白，所述第一支柱142可以具有類似(如果不是相同的話)的結(jié)構(gòu)和特征。每個(gè)第二支柱146包括圓筒或本體194、聯(lián)接至連桿202的活塞198、在本體194內(nèi)位于本體194的端部210和活塞198之間的彈簧206。當(dāng)連桿202被伸長(zhǎng)或拉動(dòng)離開(kāi)本體194時(shí)，活塞198壓縮彈簧206并產(chǎn)生偏壓力，該偏壓力將連桿202壓向初始位置。支柱146可通過(guò)將連桿202上的螺母214朝本體194的端部210擰緊以將彈簧206壓緊活塞198而被預(yù)張緊。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)支柱146均被預(yù)張緊，然后孔眼222、226被固定就位于動(dòng)臂90和關(guān)節(jié)110之間，并且每個(gè)支柱146的螺母214被稍微松開(kāi)以使所述預(yù)張緊被傳遞至所述動(dòng)臂90。在一個(gè)實(shí)施例中，所述支柱可以包括阻尼構(gòu)件(比如，流體阻尼)，以抑制第二部分106相對(duì)第一部分102的運(yùn)動(dòng)。

第二部分106的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可對(duì)動(dòng)臂90提供減震，當(dāng)施加至動(dòng)臂90上的傾斜負(fù)載或沖擊負(fù)載超過(guò)預(yù)定水平時(shí)，允許動(dòng)臂90相對(duì)切割組件18(比如，朝前進(jìn)方向或后退方向)運(yùn)動(dòng)。所述預(yù)定水平可基于施加至支柱142、146上的預(yù)緊力。所述沖擊負(fù)載可能由比如在底盤14附近的工祖輸送機(jī)70上所運(yùn)輸?shù)那懈钗锪系膲K體或片體所導(dǎo)致。此外，當(dāng)動(dòng)臂90上的橫向負(fù)載低于所述預(yù)定水平時(shí)，所述支柱142、146朝所述中間位置偏壓所述第二部分106，從而實(shí)施自我居中功能，將所述噴嘴126保持于相對(duì)所述切割頭38的合適位置，以抑制灰塵和/或燃燒。因?yàn)閯?dòng)臂90能夠運(yùn)動(dòng)，動(dòng)臂90能夠更好地吸收動(dòng)態(tài)負(fù)載或震動(dòng)，且更不可能斷裂，從而增加動(dòng)臂90的工作壽命。

雖然已參照一些優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明了多個(gè)方面，改變和改進(jìn)可存在于所描述的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的方面的范圍和精神內(nèi)。