專利名稱：切割機滾筒延伸機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)采礦機器，并且更具體地涉及一種具有帶可延伸端部的切割 機滾筒構件的連續(xù)采礦機器。本發(fā)明針對一種用于使切割機滾筒延伸部延伸、收回和將切 割機滾筒延伸部鎖定在其延伸位置的裝置。
背景技術：
在本發(fā)明所使用類型的連續(xù)采礦設備中，切割頭機構用于從礦脈中移除材料，且 可操作成提供礦場通路或空間，其中，設備前移，且可進行開采。切割頭機構樞軸轉動地安 裝在活動底座上，以便在礦場頂壁與地面之間的豎直平面內擺動，且包括旋轉滾筒切割頭 組件，該旋轉滾筒切割頭組件布置在水平橫向軸線上，且具有使礦物破碎和移除的齒或鉆 頭。該設備還包括常規(guī)裝載頭，用于將松散的礦物的集中在礦場地面上，且將其向后和向內 朝設備傳輸裝置的前方接收部移動。旋轉滾筒切割組件具有其端部，該端部能夠有選擇地 延伸或收回，以便分別從礦場通路的礦壁和轉角移除礦物，以及縮短切割頭組件的有效長 度來在組件側部處提供間隙。如圖1中所示，連續(xù)采礦機器整體上標示為10，可采用各種形式，但出于說明的目 的，本文包括了承載框架16的履帶底座14，在框架16上，向前延伸的采礦懸臂或支承構件 18樞軸轉動地安裝在框架16的前端處，以便在礦場頂壁與礦場地面之間上下擺動。細長采 礦頭構件24沿橫向延伸至支承構件18，且在其前端處可旋轉地固定于其上。采礦頭構件或 切割頭24安裝成用于由動力推動而圍繞頭構件的縱軸線X-X的旋轉。常規(guī)裝載頭26樞 軸轉動地安裝在框架16的前端處，且從其上在支承構件18下方向前延伸，常規(guī)裝載頭26 具有振動式收集臂28，用于接合礦場的礦物，且將這些礦物朝采礦機器10的公知傳輸裝置 30向后且向內移動。常規(guī)液壓千斤頂(未示出)用于使支承構件18在豎直平面內圍繞其 樞軸線擺動，且使裝載頭26圍繞水平軸線傾斜。細長采礦頭構件24由一對馬達34驅動。如圖所示，馬達34處于間隔開的軸向對 準狀態(tài)中，且大致平行于組件24延伸。支承構件18在其相對側部處適于承載馬達34。來自于馬達34的驅動可旋轉地驅動切割頭組件的頭部軸36。頭部軸36平行于頭 部構件24的縱軸線延伸，且可卡持和可旋轉地由管狀齒輪殼體延伸部38支承，該齒輪殼體 延伸部38也平行于頭部構件的縱軸線延伸。用于采礦頭構件的齒輪驅動系統(tǒng)可為美國專 利No. 3，617，093或美國專利No. 3，695，725中示出的，或為其它常規(guī)構造。如下文所述，頭部軸36可旋轉地驅動無限循環(huán)皮帶型連續(xù)鉸鏈切割鏈48、空心 圓柱旋轉滾筒切割頭50、以及空心圓柱旋轉滾筒切割頭延伸部分52，空心圓柱旋轉滾筒切 割頭延伸部分52包括圓柱部分66，該圓柱部分66可部分滑動地收容在相應頭部50的端部 內。部分52可有選擇地從其上以液壓方式延伸或收回。操作人員能夠通過液壓控制系統(tǒng) 來有選擇地延伸或收回延伸部分。美國專利No. 4，489，985和美國專利No. 3，516，712中示出了常規(guī)采礦機器的滾筒 式切割機延伸裝置的實例。
在美國專利No. 4，489，985中，如能夠在圖2和圖3的現(xiàn)有技術中看到的那樣，頭 部軸36通過驅動環(huán)72來驅動切割頭24的外周構件60，驅動環(huán)72接合多個沿周向間隔開 的鍵74。外周構件60由軸承76和其它內部軸承(未示出)支承在殼體延伸部38上?？招膱A柱旋轉滾筒的可延伸端部部分52使其內徑大于切割頭60的外徑，且由切 割頭60可旋轉地驅動。如圖2和圖3中所示，多個沿周向間隔開的鍵82使其內端牢固地 固定到切割頭60的外周部分上。結果，頭部60借助于鍵82驅動端部部分52，該鍵82傳動 地接合構件52中多個配合的鍵槽中的相應一個。鍵82和鍵槽84圍繞圓柱52內周沿周向 間隔開。上述鍵和鍵槽的驅動布置另外還容許了切割頭端部部分52以軸向滑動關系相對 于切割頭60往復軸向運動，該軸向滑動關系分別存在于鍵82與鍵槽84之間。液壓氣缸90連同其活塞桿92實現(xiàn)了端部部分52的延伸。桿92牢固地連接到板 件94上，板件94可滑動地安裝在端部部分52的氣缸66的內徑內。環(huán)形驅動環(huán)96牢固地 附接到氣缸66的內徑上，以便與其一起運動。驅動環(huán)96在其環(huán)形外表面內具有多個開孔 99，用以收容多個螺栓98，螺栓98的一端與活塞94螺紋接合來與其一起移動，而另一端通 過螺紋牢固地附接到閉鎖釋放構件100上。定位在驅動環(huán)96上的孔99所具有的直徑略微 大于螺栓98的直徑，以容許螺栓98滑動穿過其間。因此，活塞94和閉鎖釋放構件100作 為一個單元沿縱軸線X-X的方向移動。如能夠在圖2中所最佳看到的，至少一個閉鎖構件102樞軸轉動地安裝在安裝環(huán) 104上，該安裝環(huán)104牢固地附接到頭部軸36來與其一起旋轉。美國專利No. 3，516，712公開了一種具有帶彈簧恢復機構的可延伸頭部的采礦機 器。用以使可延伸頭部延伸的裝置為液壓氣缸。更具體而言，如圖5中所示，具有沿軸向延 伸穿過采礦頭13的軸87。利用鍵槽89中的鍵88，端部采礦頭段70使其伸縮氣缸部分71 可滑動地安裝在軸87上。滑動套環(huán)90固定到軸87的外端上，而匹配的內部氣缸91以密 封接合的方式與滑動套環(huán)90可滑動地接合?？卓?92延伸穿過軸87而到達內部氣缸91。 液壓流體經(jīng)由孔口 92輸送到內部氣缸91中來將伸縮氣缸部分71和端部采礦頭段70相對 于軸87向外移動。螺旋彈簧93設置在外部采礦頭段65與伸縮氣缸部分71之間。環(huán)94固定到抵靠 彈簧93 —端的外部采礦頭段65上，而環(huán)95固定到抵靠彈簧93另一端的伸縮氣缸部分71 的內端上。在端部采礦頭段70的延伸位置，如圖5中所示，彈簧93在環(huán)94、95之間受到壓 縮，而端部采礦頭段70通過限制在內部氣缸91內的液壓流體保持在其延伸位置上。端部 采礦頭段70通過液壓流體從內部氣缸91中釋放而收回，而環(huán)94、95之間的彈簧93的力沿 軸87使伸縮氣缸部分退回外部采礦頭段65內。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種比在上述切割頭中所提供的滾筒延伸部分更好的滾 筒延伸部分。在常規(guī)切割頭中，為使?jié)L筒延伸部分延伸和鎖定的所施加的力有時并不充分， 從而導致了機器操作人員有時將滾筒延伸部分焊接在其延伸位置上。本發(fā)明的目的在于提 供一種比常規(guī)切割頭具有更大的延伸力和鎖定力的滾筒延伸部分。更具體而言，所公開的 滾筒延伸力具有比常規(guī)切割頭強三倍以上的延伸力和鎖定力。在本發(fā)明中，提供了一種改進型連續(xù)采礦機器，所述連續(xù)采礦機器包括安裝在用于推進本體部分的裝置上的細長本體部分。支承構件樞軸轉動地固定到本體部分上，且從 其上向前延伸。細長采礦頭構件安裝在支承構件的前端上，以便由動力推動而圍繞頭部構 件的縱軸線旋轉。頭部構件具有可沿軸向延伸和收回的滾筒延伸部分。滾筒延伸部分包括附接到主切割頭部分上的內端結構、以及附接到內端結構上的 外部氣缸。滾筒延伸部分還包括附接到內端結構上且具有外表面的內部氣缸，且內部氣缸 與外部氣缸同軸，且收容在外部氣缸內，但與外部氣缸間隔開。滾筒延伸部分還包括具有內 部環(huán)形擴大端的可延伸氣缸，其中，該可延伸氣缸的一部分收容在內部氣缸與外部氣缸之 間。第一空間限定在內端結構與可延伸氣缸的擴大端之間。滾筒延伸部分還包括具有凸緣 的端蓋，凸緣將內部氣缸的外端同軸地收容于其中，可延伸氣缸擴大端收容在端蓋凸緣與 外部氣缸之間。第二空間限定在內部氣缸與可延伸氣缸之間、以及可延伸氣紅擴大端與端 蓋凸緣之間，以便在流體進入第一空間且離開第二空間時，可延伸氣缸移動至延伸位置，以 及以便在液壓流體進入第二空間且離開第一空間時，可延伸氣缸移動至收回位置。


圖1為采礦機器的局部平面圖；圖2為示出切割頭組件的一部分中的現(xiàn)有主齒輪殼體的放大視圖，其中，閉鎖機 構在其鎖定位置；以及圖3為示出如圖2中所示的切割頭組件的一半的放大視圖，其中，閉鎖機構示為在 解鎖位置，且延伸部被收回。圖4為現(xiàn)有技術的切割頭組件的一端的截面視圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的切割頭組件一端的截面視圖，其中，滾筒延伸部分在其收回位置。圖6為根據(jù)本發(fā)明的切割頭組件一端的截面視圖，其中，滾筒延伸部分在其延伸位置。
具體實施例方式圖5和圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的采礦機器切割結構200。其中，相似的元件可在 附圖的圖1和圖2中找出，將對圖1和圖2進行參照。采礦機器切割結構200包括支承構件18，以及安裝在支承構件的前端處用于由動 力推動而圍繞縱軸線旋轉的細長切割頭組件204。切割頭組件204包括定位在中心的主切 割頭部分50，以及至少一個滾筒延伸部分208，所述至少一個滾筒延伸部分208定位在主切 割頭部分50的軸向外側的切割頭組件204的一端處。滾筒延伸部分208能夠沿縱軸線在軸 向上相對于主切割頭部分50從收回位置移動至延伸位置。更具體而言，滾筒延伸部分208 包括環(huán)形液壓氣缸，用于有選擇地延伸和收回滾筒延伸部分208。滾筒延伸部分208具有靠近主切割頭部分50的軸向內端、以及軸向外端，并且滾 筒延伸部分208包括附接到主切割頭部分50上的內端結構212。滾筒延伸部分208還包括 附接到內端結構212上的外部氣缸216，以及附接到內端結構212上的內部氣缸220。內部 氣缸220還具有外表面224，且內部氣缸220與外部氣缸216同軸，且收容在外部氣缸216 內，但與外部氣缸216間隔開。與圖2和圖3中的氣缸66 —樣，內部氣缸220也適于連接到外部切割頭60上(未示出)。滾筒延伸部分208還包括可延伸氣缸228和端蓋230。可延伸氣缸228具有內部 環(huán)形擴大端232，而可延伸氣缸228的一部分收容在內部氣缸220與外部氣缸216之間。擴 大端232具有密封件和軸承來支持可延伸氣缸228在內部氣缸與外部氣缸之間的滑移運 動。第一空間218限定在內端結構212與可延伸氣缸228的擴大端232之間。端蓋230具有沿軸向延伸的凸緣236，凸緣236將內部氣缸220的外端同軸地收容 在其中，可延伸氣缸擴大端232收容在端蓋凸緣236與外部氣缸216之間。凸緣236具有 密封件和軸承來支持可延伸氣缸228在凸緣236與外部氣缸216之間的滑移運動。第二空 間240限定在內部氣缸220與可延伸氣缸228之間、以及可延伸氣缸擴大端232與端蓋凸 緣236之間，以便在流體進入第一空間218且離開第二空間240時，可延伸氣缸228移動至 延伸位置，以及以便在液壓流體進入第二空間240且離開第一空間218時，可延伸氣缸228 移動至收回位置。內部氣缸220具有穿過內部氣缸220且與第一空間218連通的延伸端口 244，以 及穿過內部氣缸220且與第二空間240連通的收回端口 248。穿過細長切割頭組件204的 常規(guī)端口(未示出)使流體在壓力下有選擇地進入端口 244或248中，以使?jié)L筒延伸部分 208延伸或收回。本發(fā)明的各種其它特征將在所附權利要求書中闡述。
權利要求
一種采礦機器切割結構，包括支承構件，細長切割頭組件，所述細長切割頭組件安裝在所述支承構件的前端處以用于由動力推動而圍繞縱軸線旋轉，所述切割頭組件包括中心定位的主切割頭部分，以及至少一個滾筒延伸部分，所述至少一個滾筒延伸部分定位在所述主切割頭部分的軸向外側的所述切割頭組件的一端處，所述滾筒延伸部分能夠沿所述縱軸線在軸向方向上相對于所述主切割頭部分從收回位置移動至延伸位置，所述滾筒延伸部分具有靠近所述主切割頭部分的軸向內端以及軸向外端，并且所述滾筒延伸部分包括內端結構，所述內端結構附接到所述主切割頭部分上，外部氣缸，所述外部氣缸附接到所述內端結構上，內部氣缸，所述內部氣缸附接到所述內端結構上且具有外表面，所述內部氣缸與所述外部氣缸同軸，且收容在所述外部氣缸內，但與所述外部氣缸間隔開，可延伸氣缸，所述可延伸氣缸具有內部環(huán)形擴大端，所述可延伸氣缸的一部分收容在所述內部氣缸與所述外部氣缸之間，第一空間，所述第一空間限定在所述內端結構與所述可延伸氣缸的擴大端之間，以及端蓋，所述端蓋具有凸緣，所述凸緣將所述內部氣缸的外端同軸地收容在該凸緣內，所述可延伸氣缸的擴大端收容在所述端蓋的凸緣與所述外部氣缸之間，以及第二空間，所述第二空間限定在所述內部氣缸與所述可延伸氣缸之間以及所述可延伸氣缸的擴大端與所述端蓋的凸緣之間，使得在流體進入所述第一空間且離開所述第二空間時，所述可延伸氣缸移動至所述延伸位置，并且使得在液壓流體進入所述第二空間且離開所述第一空間時，所述可延伸氣缸移動至所述收回位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的采礦機器切割結構，所述內部氣缸具有穿過所述內部氣缸且 與所述第一空間連通的延伸端口。
3.根據(jù)權利要求1所述的采礦機器切割結構，所述內部氣缸具有穿過所述內部氣缸與 所述第二空間連通的收回端口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種切割機滾筒延伸機構。具體而言，闡述了一種連續(xù)采礦機器的切割頭結構。該頭部構件為具有可沿軸向延伸和收回的端部部分的類型。環(huán)形液壓氣缸包括在頭部構件內，用于有選擇地使這些端部部分延伸和收回。
文檔編號E21C25/06GK101876247SQ20101017133
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者約瑟夫·P·吉爾拉赫, 約翰·E·威利森 申請人:喬伊·姆·特拉華公司