用于銑削巖石、礦物或其他材料的設備的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的用于巖石、礦物或其他材料特別是硬質(zhì)材料的銑削的設備優(yōu)選可以用于地下采礦中的部分斷面掘進機（10），該設備具有兩個截割滾筒（17），這兩個截割滾筒可轉動地布置成并排安裝于滾筒架（13）的雙頭布置上并且分別具有多個刀架（19），所述刀架支承分布于截割滾筒的外圍的切割刀具（20）并可被轉動地驅(qū)動，并且刀架的軸線（21）基本上橫向于滾筒軸線（16）延伸。根據(jù)本發(fā)明，該布置使得第一截割滾筒的刀架的軸線圍繞滾筒軸線跨越第一錐形表面（23），第二截割滾筒的刀架的軸線圍繞滾筒軸線跨越第二錐形表面（24），其中這些錐形表面向?qū)ο騻乳_放并優(yōu)選地定向成使其在O形布置中相互傾斜。
【專利說明】用于銑削巖石、礦物或其他材料的設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于銑削(磨削，磨銑)巖石、礦物(礦石)或其他材料、特別是硬質(zhì)材料的設備，該設備包括截割滾筒(刀具滾筒)和多個刀架，該截割滾筒能繞滾筒軸線旋轉地安裝于滾筒架上，所述多個刀架布置成在截割滾筒的外圍(外周)上分布、攜帶切割刀具并且被轉動地驅(qū)動，刀架的軸線橫向于滾筒的軸線延伸。
【背景技術】
[0002]從W02008/025555A1中已知這種類型的設備。使用已知設備，有可能以高的物料移除速率和大的移除表面經(jīng)濟地采集巖石或其他硬質(zhì)材料，其中銑削或物料移除徑向地發(fā)生在截割滾筒的外圍的外側。已知設備可以借助于具有可樞轉地橫向于前進主方向的臂部的部分斷面掘進機有利地用于掘進巷道或隧道，在所述臂部的前端可轉動地安裝了截割滾筒。當然，這種設備還可以用于工作面長壁開采的采礦機。
[0003]在已知設備中，還已知將刀架的軸線關于滾筒軸線的徑向方向傾斜數(shù)度，從而當設備在截割滾筒的軸向方向上前進時，實現(xiàn)良好的松動效果。然而，已示出，當已知設備用于從一側向另一側樞轉并返回的機器延伸臂上時，或在工作面通過采礦機裝置來回移動時，在樞轉或平移方向上均不能實現(xiàn)一致良好的采礦效果，而是在機器延伸臂或采礦機的一個樞轉或平移方向上的銑削表現(xiàn)比相對的方向上更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是改正這種情況并且為引言中所述類型的用于銑削巖石或類似物的設備提供一種解決方案，通過該方案，能與截割滾筒的運動方向無關地實現(xiàn)安裝于刀架上的切割刀具的同樣好的銑削性能。
[0005]該目的通過本發(fā)明利用兩個截割滾筒實現(xiàn)，這兩個截割滾筒布置成以雙頭布置(成對布置)方式可轉動地并排安裝在滾筒架上，其中第一截割滾筒的刀架的軸線(刀架軸軸線)圍繞滾筒軸跨越(跨經(jīng)，其跨度為)第一錐形表面，第二截割滾筒的刀架的軸線圍繞滾筒軸跨越第二錐形表面，這兩個錐形表面向相對側展開。
[0006]由于包括兩個并排截割滾筒的雙頭布置一該布置中一個滾筒的刀架的軸線相對于一個方向的徑向方向傾斜且另一滾筒的刀架的軸線在相對的方向上傾斜，刀具一這些刀具是或能最佳接合待切割材料并且材料可以被同一刀具銑削，為機器延伸臂的兩個樞轉運動方向均提供了在向前和返回運動中的高效率。通過機器延伸臂的適當定位，可以僅有兩個截割滾筒之一的刀具心軸的刀具與需要開采的材料接合，同時另一滾筒上的刀具是自由的并且僅在機器延伸臂改變方向時進行與工作面的接合。
[0007]優(yōu)選地，這兩個錐形表面相互鏡像或?qū)ΨQ地定向并具有至少大約相同的夾角。在本發(fā)明的特別優(yōu)選實施例中，該布置使得兩個截割滾筒的刀架的軸線定向成使得它們以0形布置(0-arrangement)相互傾斜。
[0008]這兩個截割滾筒可以以至少與截割滾筒的滾筒寬度對應的軸向距離安裝在滾筒架上。由于兩個截割滾筒之間的距離，已經(jīng)可以通過對機器延伸臂的輕微調(diào)整而在改變方向時使之前處于工作中的一個滾筒的刀具與巖石分開并使另一滾筒的刀具與巖石可操作地接合，從而當設備隨后向后移動時銑削巖石。
[0009]已被證明，如果第一截割滾筒的刀架的旋轉方向與第二截割滾筒的刀架的旋轉方向相反則是特別有利的。由于不同的旋轉方向，使得切割刀具在設備的兩個運動方向上獲得同樣良好的銑削結果。
[0010]可以為每個刀架配設專用驅(qū)動裝置。然而，已被證明特別有利的是，第一和/或第二截割滾筒的刀架具有共用驅(qū)動裝置。該布置可以設計成，例如，使得共用驅(qū)動裝置包括布置成與滾筒軸同軸的冠齒輪，并且針對第一和/或第二截割滾筒的每個刀架包括與冠齒輪嚙合的錐齒輪。在該設計中，冠齒輪以在滾筒軸上可轉動地緊固的方式布置，當截割滾筒繞軸線轉動時，刀架被與對應的截割滾筒相同的驅(qū)動裝置設置成旋轉，并獲得在截割滾筒的速度和刀架的速度之間固定的速度比率。
[0011]在該構型中，各刀架可以連接至驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸在其另一端支承錐齒輪。對于特別穩(wěn)定的構型，驅(qū)動軸可以是剛性軸的形式。然而，也可以使用鉸接軸，優(yōu)選Cardan軸(萬向軸)，該軸在需要將刀架的傾斜角度設置成可變角度時特別有利。
[0012]驅(qū)動軸以被保護的方式方便地安裝在截割滾筒內(nèi)部，因此可以避免齒輪和軸承的過早磨損。如已經(jīng)指出的，截割滾筒和刀架可以通過共用驅(qū)動裝置驅(qū)動，在該設計中，與刀架的錐齒輪嚙合的冠齒輪布置于具有行星齒輪組的太陽輪的共用驅(qū)動軸上，關聯(lián)的截割滾筒通過所述行星齒輪組被驅(qū)動，這已被證明是特別有利的。在特別緊湊的構造中，這種設計為刀架速度與支承刀架的截割滾筒的速度之間的速度比率的固定提供了最大可能的靈活性。當然也可能的是，盡管刀架具有共同驅(qū)動裝置，但它獨立于關聯(lián)的截割滾筒的驅(qū)動裝置，因此刀架的轉動速度可以特別有利地獨立于截割滾筒的轉動速度被調(diào)節(jié)。
[0013]通過刀架的軸線跨越的錐形表面的夾角可以優(yōu)選地介于±3°和±9°之間，這是相對于截割滾筒的徑向方向測量的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的設備可以在長壁型(斷面)開采的機器上使用，或者也可以特別有利地與部分斷面掘進機共同使用，例如用于在地下采礦或隧道中平巷掘進。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的更多特征和優(yōu)點將從下面的描述和附圖中展現(xiàn)，其中本發(fā)明的優(yōu)選實施例基于示例更詳細地解釋，在附圖中:
[0016]圖1以側視圖示出裝備有根據(jù)本發(fā)明的銑削設備的采礦機，它用于地下采礦中的長壁開米；
[0017]圖2以俯視圖示出圖1的設備；和
[0018]圖3以俯視圖示出根據(jù)本發(fā)明的設備的兩個截割滾筒之一的刀架的共用驅(qū)動裝置。
【具體實施方式】
[0019]在圖1中整體示出為10的采礦機可以用于例如在長壁采礦中開采礦物的地下采礦，其中該機器沿著采礦場的工作面移動并銑削掉需要開采的礦物。該機器包括具有延伸臂12的機器框架11，延伸臂安裝在框架上使得可以樞轉并上下移動和向附接著叉形滾筒架13的前端移動(指向工作面)，在它的兩個叉形端部14、15之間接收截割滾筒軸16。
[0020]在以可轉動地緊固的方式容納在兩個叉形端部14、15中的滾筒軸16上，兩個截割滾筒17A、17B可轉動地并排定位成雙頭布置，從而精確地分開一距離，在它們之間安裝了某種示意性示出的滾筒驅(qū)動裝置18，截割滾筒17可以設置成以下面將要更詳細介紹的方式旋轉。
[0021]兩個截割滾筒17中的每一個都具有多個刀架19，它們布置成在外圍分布并且攜帶用于銑削掉巖石等的切割刀具20。刀架被可轉動地驅(qū)動，其中它們的軸線21基本上橫向于滾筒軸16延伸。該布置使得兩個截割滾筒17的刀架19的軸線21定向成相對于各自的截割滾筒的徑向方向22向內(nèi)傾斜大約6°的夾角，即，在對應的另一截割滾筒的方向上，使得第一和第二截割滾筒17A、17B的刀架的軸線跨越第一和第二錐形表面23、24，所述錐形表面分別以相同的夾角a相互鏡像地定向并面向彼此開放，即，以與彈簧負載調(diào)節(jié)的反摩擦安裝相似的方式，假定為0形布置，這在圖2中清晰可見。
[0022]在外圍具有刀架的兩個截割滾筒的鏡像雙頭布置允許在采礦過程中具有特別的效率，因為可以說兩個截割滾筒中的每一個一其刀架繞相對于徑向方向傾斜的軸線旋轉一可以最佳地與滾筒架13前進的向右或向左導向的方向匹配。如圖2中25處清晰可見的，整個滾筒架13可以樞轉大約±6°的設定角度。對于正確地定位的滾筒架13，整個設備可以在其工作范圍內(nèi)在圖2中的雙箭頭26的方向上移動，其中，在向左行進(圖2中向上行進)的工作方向上，滾筒架13向左定位，因此左側截割滾筒17A定位成退后一點，右側截割滾筒17B定位成向前一點，并且左側截割滾筒17A的刀具自由地旋轉，同時右側截割滾筒17B上的刀具進行銑削作業(yè)。當機器到達其最大預期行程時，滾筒架在相反的方向上樞轉，因此在隨后的銑削作業(yè)中位于前部(圖2中的底部)的截割滾筒17B或固定在該截割滾筒上的刀具與巖石分開，同時左側滾筒17A上的刀具銑削至巖石內(nèi)，并且隨后在設備的返回行程中進行銑削作業(yè)。
[0023]圖3示出兩個截割滾筒17之一上的刀架19的驅(qū)動裝置，其中用于另一截割滾筒上的刀架的驅(qū)動裝置是鏡像地相同的構造，在此不詳細示出。
[0024]可以看出，截割滾筒中的刀架19設有共用的驅(qū)動裝置，與滾筒軸16同軸地布置并固定地安裝在滾筒軸16上的冠齒輪27屬于所述驅(qū)動裝置。每個刀架19連接至一驅(qū)動軸28，該驅(qū)動軸在其另一徑向的內(nèi)端支承與冠齒輪27上的齒嚙合的錐齒輪29。整個共用驅(qū)動裝置容納于截割滾筒內(nèi)部(未在圖3中合并示出)并因此被保護不受塵土、水分等進入。當截割滾筒17被滾筒驅(qū)動裝置18 (圖2)通過圖3中示意性示出的直齒輪30設置成轉動時，滾筒相對于固定地安裝在其內(nèi)部滾筒軸線上的冠齒輪27發(fā)生相對轉動。由于刀架可轉動地安裝于截割滾筒的外圍，基于滾筒的轉動，并由其帶動，這些刀架由剛性地固定的冠齒輪通過錐齒輪27、29的嚙合設置成轉動，其中，由于兩個截割滾筒的鏡像布置，兩個截割滾筒上的刀架相互反向地轉動。截割滾筒的速度與刀架的速度之間的速度比率是常量，并且由錐齒輪27、29嚙合的傳動比確定。
[0025]本發(fā)明不限于所示出和描述的示例性實施例，各種修改和附加可以不脫離本發(fā)明的范圍。因此，例如可以將刀架的轉動驅(qū)動裝置分配至每個單獨驅(qū)動裝置，或為截割滾筒的所有刀架提供共用驅(qū)動裝置，當然，該共用驅(qū)動裝置從滾筒的轉動驅(qū)動裝置脫離。不證自明地，根據(jù)本發(fā)明的設備不僅可以用在采礦機上，還可以特別有利地用于部分斷面掘進機等，例如在地下采礦中的平巷掘進或隧道挖掘中使用。
【權利要求】
1.一種用于銑削巖石、礦物或其他材料特別是硬質(zhì)材料的設備，包括安裝在滾筒架上并能圍繞滾筒軸線轉動的截割滾筒，還包括支承截割刀具的多個刀架，所述截割刀具布置成在截割滾筒的外圍上分布并且能被轉動地驅(qū)動，所述截割刀具的軸線橫向于滾筒軸線延伸，其特征在于，該設備包括兩個截割滾筒(17)，這兩個截割滾筒布置成可轉動地并排安裝在滾筒架(13)上以便形成雙頭布置，其中第一截割滾筒(17A)的刀架(19)的軸線(21)圍繞滾筒軸(16)跨越第一錐形表面(23)，第二截割滾筒(17B)的刀架的軸線(21)圍繞滾筒軸(16)跨越第二錐形表面(24)，這兩個錐形表面(23、24)向相對側開放。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，這兩個錐形表面(23，24)相互鏡像地定向并具有至少大致相同的夾角(a )。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，其特征在于，這兩個截割滾筒(17)的刀架(19)的軸線(21)定向成以O形布置相互傾斜。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的設備，其特征在于，這兩個截割滾筒(17)隔開一定軸向距離地安裝在滾筒架(13)上，該軸向距離至少對應于截割滾筒(17)的滾筒寬度。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的設備，其特征在于，第一截割滾筒(17A)的刀架(19)的轉動方向與第二截割滾筒(17B)的刀架(19)的轉動方向相反。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，每個刀架均配設專用驅(qū)動裝置。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的設備，其特征在于，第一和/或第二截割滾筒(17)的刀架(19)分別具有共用驅(qū)動裝置。
8.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，該共用驅(qū)動裝置包括布置成與滾筒軸(16)同軸的至少一個冠齒輪(27)，并且針對第一和/或第二截割滾筒(17)的每個刀架(19)都分別包括一錐齒輪(29),該錐齒輪與該冠齒輪嚙合。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其特征在于，各刀架(19)連接至驅(qū)動軸(28)，該驅(qū)動軸在該驅(qū)動軸的另一端支承該錐齒輪(29 )。
10.根據(jù)權利要求9所述的設備，其特征在于，該驅(qū)動軸(28)是剛性軸或鉸接軸，優(yōu)選是 Cardan 軸。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的設備，其特征在于，該驅(qū)動軸(28)以受保護的方式容納在截割滾筒(17)的內(nèi)部。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的設備，其特征在于，截割滾筒(17)和刀架(19)能通過共用驅(qū)動裝置(18)被驅(qū)動。
13.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的設備，其特征在于，刀架具有獨立于截割滾筒的驅(qū)動裝置的共用驅(qū)動裝置。
14.根據(jù)權利要求13所述的設備，其特征在于，刀架的轉動速度能獨立于截割滾筒的轉動速度進行調(diào)節(jié)。
15.根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的設備，其特征在于，被刀架(19)的軸線(21)跨越的錐形表面(23，24)的夾角(a)介于±3°和±9°之間，該角度相對于截割滾筒(17)的徑向方向(22)測量的。
【文檔編號】E21C35/12GK103534439SQ201280023442
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年4月24日 優(yōu)先權日:2011年5月16日
【發(fā)明者】J·斯坦柏格, J·拉施卡, F·赫爾曼, C·施賴特爾 申請人:卡特彼勒環(huán)球礦業(yè)歐洲有限公司