專利名稱：輪廓截割裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械領(lǐng)域，尤其是一種用于掘進機中的輪廓截割裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的開采工藝中，首先需要通過鉆頭鉆出一個圓形的輪廓，然后轉(zhuǎn)動切削滾筒挖出一個水平的底層和一個平行的頂層。為了能夠更好的驅(qū)動切削滾筒，必須要使用昂 貴的齒輪傳動，該齒輪必須把由驅(qū)動馬達產(chǎn)生的扭距力引到一個垂直于轉(zhuǎn)軸的方向，或者 必須使用一個單獨的驅(qū)動馬達。此外，由于無法在煤層中更換切削滾筒，因此需要花費高額 費用建造一個通道或者機器開到交界的平巷里。目前，用于隧道和渠道挖掘的掘進機械，一般被稱為全斷面掘進機，該全斷面掘進 機一般擁有一個圓形裝配有切削工具的刀盤，它可將阻礙物的表面切碎，從而形成一個圓 形的縱剖面。當隧道中阻礙物表面積較大，并且需要破碎成較小的顆粒時，則需要很大的切 削功率及很高的接觸壓力，由于提高了切削功率及接觸壓力，也因此會限制了掘進的速度； 另外，在提高擠壓力以及切削力的同時會產(chǎn)生與此相關(guān)的震動，從而導(dǎo)致圍巖的損傷，由此 造成額外的保險費用。在礦業(yè)開采中，用于開采的機械通常配備有切削滾筒，該切削滾筒帶有以螺旋模 式運轉(zhuǎn)的切割工具，該切割工具不僅可以切碎開采得到的礦石，而且還可以將開采出的礦 石在輸送系統(tǒng)中進行裝載，然而此種切削滾筒只能得到相對細小顆粒的礦石，因此降低了 開采與推進的速度。綜上所述，由于現(xiàn)有的掘進機械與開采機械中均是將輪廓截割工具與破碎工具采 用分體式設(shè)計，而且無法對破碎分解后礦石的顆粒大小進行改變，因此降低了工作進程中 的推進速度。

實用新型內(nèi)容針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本實用新型提供一種將輪廓截割工具與破碎工 具都集成在鉆孔套內(nèi)部，可將阻礙物的作業(yè)面盡可能的分解為粗塊狀，可提高工作進程中 的推進速度的一種輪廓截割裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種輪廓截割裝置，鉆孔套(1)與輪廓截割工 具(6)以及輪廓截割單元(22)的軸心處穿設(shè)有中心軸(19)，所述輪廓截割工具(6)與所述 輪廓截割單元(22)分別設(shè)置于所述鉆孔套(1)的外側(cè)與內(nèi)部。所述輪廓截割工具(6)由與太陽輪(2)相連接的驅(qū)動輪(14)以及架設(shè)在行星輪 架(4)上的多個齒輪進行驅(qū)動，所述齒輪(7)與所述齒輪(10)設(shè)置于所述驅(qū)動輪(14)的 外側(cè)邊緣。在所述齒輪(7)與所述齒輪(10)的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有所述齒輪(8、9)與 所述齒輪(11、12)，在所述齒輪(7、9)與所述齒輪(10、12)軸心的上側(cè)與下側(cè)的連接點分別 與偏心輪(13)相連接。[0010]所述輪廓截割單元(22)通過所述偏心輪(13)與所述齒輪(7、9、10、12)相連接。所述鉆孔套⑴與所述行星輪架⑷相連接，并且通過固定在內(nèi)齒輪(5)中的行 星盤(3)與所述太陽輪(2)以所述中心軸(19)為軸心旋轉(zhuǎn)。所述鉆孔套⑴上還設(shè)有開口(25)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點本實用新型提供的輪廓截割裝置，包括鉆孔套、輪廓截割工具、變速減速箱與輪廓 截割單元，鉆孔套與輪廓截割工具以及輪廓截割單元的軸心處穿設(shè)有中心軸，并且以中心 軸為軸心同步旋轉(zhuǎn)或徑向往復(fù)運動，輪廓截割工具與輪廓截割單元分別設(shè)置于鉆孔套的外 側(cè)與內(nèi)部，輪廓截割工具與變速減速箱以及輪廓截割單元形成用于截割阻礙物的橫截面， 該橫截面的形狀為圓形或橢圓形，輪廓截割工具由與太陽輪相連接的驅(qū)動輪以及架設(shè)在行 星輪架上的多個齒輪進行驅(qū)動，輪廓截割單元通過偏心輪與多個齒輪相連接以達到穩(wěn)定的 運行狀態(tài)。本實用新型設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，其獨特的設(shè)計是將輪廓截割工具與破碎工具均集成 在鉆孔套內(nèi)部，使其在工作進程中形成一個偏離于圓形的橫截面，可將阻礙物的作業(yè)面盡 可能的分解為粗塊狀，以減少必要的驅(qū)動、切削功率和擠壓力，從而提高工作進程中的推進 速度，特別適用于隧道和渠道的挖掘以及采礦行業(yè)中的開采機械。
圖1為本實用新型中輪廓截割工具的使用狀態(tài)示意圖；圖2為圖1的橫截面示意圖；圖3為輪廓截割工具中鉆孔套與齒輪減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4與圖5為本實用新型在開采礦石過程中的使用狀態(tài)圖；圖6至圖14為本實用新型橫截面的實施例示意圖。
具體實施方式
為了更清楚的表述本實用新型，
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。本實用新型提供一種輪廓截割裝置，鉆孔套1與輪廓截割工具6以及輪廓截割單 元22的軸心處穿設(shè)有中心軸19，輪廓截割工具6與輪廓截割單元22分別設(shè)置于鉆孔套1 的外側(cè)與內(nèi)部。輪廓截割工具6由與太陽輪2相連接的驅(qū)動輪14以及架設(shè)在行星輪架4 上的多個齒輪進行驅(qū)動，齒輪7與齒輪10設(shè)置于驅(qū)動輪14的外側(cè)邊緣。在齒輪7與齒輪 10的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有齒輪8、9與齒輪11、12，在齒輪7、9與齒輪10、12軸心的上 側(cè)與下側(cè)的連接點分別與偏心輪13相連接。輪廓截割單元22通過偏心輪13與齒輪7、9、 10、12相連接。鉆孔套1與行星輪架4相連接，并且通過固定在內(nèi)齒輪5中的行星盤3與太 陽輪2以中心軸19為軸心旋轉(zhuǎn)。鉆孔套1上還設(shè)有開口25。如圖1與圖2所示，本實用新型提供一種輪廓截割裝置，其中，橫截面16由鉆孔套 1與鉆核24形成。固定在頭部的輪廓截割單元通過齒輪變速減速箱由一個馬達驅(qū)動，在推 進裝置23中集成有部件120、部件121與部件122，通過推進裝置23中設(shè)置的伺服氣缸實 現(xiàn)在向前推進方向上的方向調(diào)節(jié)。鉆孔套1從工作面中鉆出一個圓柱狀的鉆核24，輪廓 截割工具6與鉆孔套1 一起繞著中心軸19旋轉(zhuǎn)，并且在所需要切掉的工作面上形成一個偏 離圓形的部分。在圍繞中心軸19旋轉(zhuǎn)時，在本實用新型工作面內(nèi)部，在鉆孔套1上設(shè)有一 個開口 25，同時輪廓截割工具6通過其徑向運動，把由鉆孔套1鉆出的鉆核24打碎成粗塊狀，被打碎的塊狀物通過鉆孔套1上的開口 25被向后運送。如圖3所示，鉆孔套1通過一個帶有太陽輪2、行星盤3、行星輪架4和內(nèi)齒輪5的行星齒輪減速箱進行驅(qū)動，馬達驅(qū)動通過太陽輪實現(xiàn)。鉆孔套1與行星輪架4緊密相連，在 固定的內(nèi)齒輪5中通過行星盤3與太陽輪2同方向旋轉(zhuǎn)，并且繞著中心軸19減速旋轉(zhuǎn)。輪廓截割工具6由一個與太陽輪2連接的驅(qū)動輪14和架在行星輪架4上的齒輪7 至齒輪12減速驅(qū)動，這些工具和行星輪架4以及鉆孔套1繞著中心軸19同步旋轉(zhuǎn)。輪廓 截割工具6是通過與相連接偏心輪13的齒輪7、齒輪9以及齒輪10和齒輪12實現(xiàn)穩(wěn)定的 運行狀態(tài)的，然后通過由驅(qū)動輪14外側(cè)的齒輪7至齒輪12旋轉(zhuǎn)，輪廓截割工具6沿中心軸 19的徑向往復(fù)運動，因此往復(fù)運動的頻率和由此產(chǎn)生的剖面輪廓形狀是通過驅(qū)動輪14和 齒輪7、齒輪9以及齒輪10和齒輪12之間的減速來確定的。最外面的點15和偏離圓形的輪廓截割單元直徑可以通過偏心輪13到齒輪7、齒輪 9以及齒輪10、齒輪12中的軸中心點28來確定。在旋轉(zhuǎn)平面上的橫截面16的位置可以通 過內(nèi)齒輪5圍繞中心軸19的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)，例如位置17與位置18。如圖4與圖5所示，由于這種情況下，開采的推進方向B平行于回采方向，因此必 須產(chǎn)成一個矩形的縱切面27，以保證包括運輸系統(tǒng)29在內(nèi)的整個開采零件，通過開采單元 向用于保障礦井的支架35推進。通過由鉆孔套1和輪廓截割工具組成的輪廓截割單元22，將工作面的打碎部分被 從側(cè)面由開口 32投放到輸送裝置29上。通過鉆孔套1鉆出的鉆核24被輪廓截割工具打 成粗塊。由輪廓截割單元22、變速減速箱20和馬達驅(qū)動21組成的整個裝置與一個推進單 元23連接在一起。在兩個推進方向獲得礦石，可以裝配第二個帶有變速減速箱20的輪廓 截割單元22到馬達的軸另外一端。通過內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動，整個開采裝置可以在推進方向上跟隨礦層走向。例如通過液 壓汽缸，可以在推進方向A上跟隨礦層走向。圖6至圖14為本實用新型橫截面的實施例示意圖，如圖所示，本實用新型橫截面 的形狀可根據(jù)輪廓截割單元、輪廓截割工具以及變速減速箱數(shù)量增加以及排列、疊加結(jié)構(gòu) 的不同，該疊加形式可采用上下、左右和前后等排列形式，因此橫截面的形狀還能夠形成長 方形、正方形、三角形、水滴形以及梯形。以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是，本實用新型并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種輪廓截割裝置，其特征在于，鉆孔套(1)與輪廓截割工具(6)以及輪廓截割單元(22)的軸心處穿設(shè)有中心軸(19)，所述輪廓截割工具(6)與所述輪廓截割單元(22)分別設(shè)置于所述鉆孔套(1)的外側(cè)與內(nèi)部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述輪廓截割工具(6)由與太 陽輪(2)相連接的驅(qū)動輪(14)以及架設(shè)在行星輪架(4)上的多個齒輪進行驅(qū)動，所述齒輪 (7)與所述齒輪(10)設(shè)置于所述驅(qū)動輪(14)的外側(cè)邊緣。
3.如權(quán)利要求2所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，在所述齒輪(7)與所述齒輪 (10)的外側(cè)邊緣還徑向依次設(shè)有所述齒輪(8、9)與所述齒輪(11、12)，在所述齒輪(7、9) 與所述齒輪(10、12)軸心的上側(cè)與下側(cè)的連接點分別與偏心輪(13)相連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述輪廓截割單元(22)通過 所述偏心輪(13)與所述齒輪(7、9、10、12)相連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述鉆孔套(1)與所述行星輪 架(4)相連接，并且通過固定在內(nèi)齒輪(5)中的行星盤(3)與所述太陽輪(2)以所述中心 軸(19)為軸心旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種輪廓截割裝置，其特征在于，所述鉆孔套(1)上還設(shè)有開口 (25)。
專利摘要本實用新型涉及一種輪廓截割裝置，其中，輪廓截割工具與輪廓截割單元分別設(shè)置于鉆孔套的外側(cè)與內(nèi)部，鉆孔套與輪廓截割工具以及輪廓截割單元的軸心處穿設(shè)有中心軸，并且以中心軸為軸心同步旋轉(zhuǎn)或徑向運動，輪廓截割工具與變速減速箱以及輪廓截割單元形成用于截割阻礙物的橫截面，該橫截面的形狀為圓形或橢圓形，輪廓截割工具由與太陽輪相連接的驅(qū)動輪以及架設(shè)在行星輪架上的多個齒輪進行驅(qū)動，輪廓截割單元通過偏心輪與多個齒輪相連接以達到穩(wěn)定的運行狀態(tài)。本實用新型將輪廓截割工具與破碎工具均集成在鉆孔套內(nèi)部，使其在工作進程中形成一個偏離于圓形的橫截面，可將阻礙物的作業(yè)面分解為粗塊狀，以減少必要能源消耗，從而提高工作進程中的推進速度。
文檔編號E21D9/04GK201771495SQ20092022044
公開日2011年3月23日 申請日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者沃爾克·科洛爾 申請人:沃爾克·科洛爾