專利名稱：一種掘進(jìn)機(jī)及其懸臂工作機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于掘進(jìn)機(jī)的懸臂工作機(jī)構(gòu)。本發(fā) 明還涉及一種包括上述懸臂工作機(jī)構(gòu)的掘進(jìn)機(jī)。
背景技術(shù)：
礦山機(jī)械是直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機(jī)械，主要包括礦井采掘機(jī)械、礦 井提升運(yùn)輸設(shè)備以及礦山立體機(jī)械等。掘進(jìn)機(jī)是礦山機(jī)械中最重要的一種，主要用于礦山及地下工程中的巷道掘進(jìn)。目 前，國內(nèi)外研制和生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)，按工作結(jié)構(gòu)的工作方式不同可分為循環(huán)作業(yè)式部分?jǐn)嗝?掘進(jìn)機(jī)和連續(xù)作業(yè)式全斷面掘進(jìn)機(jī)兩大類。掘進(jìn)機(jī)的工作方式靈活，適應(yīng)性好，外形尺寸和重量小，便于維修和支護(hù)，可同時(shí) 實(shí)現(xiàn)破碎煤巖、裝載運(yùn)輸、調(diào)動行走、噴霧滅塵等功能。掘進(jìn)機(jī)主要由懸臂工作機(jī)構(gòu)、懸臂支 撐機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及除塵系統(tǒng)組成。懸臂工作機(jī)構(gòu)是部分 斷面掘進(jìn)機(jī)的主要工作機(jī)構(gòu)，由截割頭、截割減速器、電動機(jī)和伸縮部組成。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中掘進(jìn)機(jī)的懸臂工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，下面簡要介 紹這種懸臂工作機(jī)構(gòu)在工作過程中存在的缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，該懸臂工作機(jī)構(gòu)包括截割頭Γ和伸縮部2'，截割頭 1'進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動破碎煤巖，伸縮部2'與截割頭Γ相聯(lián)，但不隨截割頭Γ轉(zhuǎn)動，所以截 割頭1'與伸縮部2'之間存在一定的縫隙3'。在掘進(jìn)機(jī)截割過程中，礦屑等異物常常通 過截割頭1'與伸縮部2'之間的縫隙3'進(jìn)入到伸縮部2'的內(nèi)部，造成伸縮部2'內(nèi)部零 件損壞。針對上述問題，目前，常用的方法是在截割頭Γ與伸縮部2'之間填充毛氈、盤 根等密封物質(zhì)來實(shí)現(xiàn)密封。然而，在使用一段時(shí)間后，毛氈和盤根等填充物常常因?yàn)槟p等 原因而失效，并且由于毛氈和盤根等填充物的失效不易被發(fā)現(xiàn)，在井下更換毛氈和盤根等 填充物也十分不便，經(jīng)常造成礦屑等異物進(jìn)入伸縮部2'內(nèi)部，造成軸承等零件損壞。因此，如何在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，改進(jìn)懸臂工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，使其具有較強(qiáng)的排屑 功能和較好的密封性，防止礦屑等異物進(jìn)入伸縮部，是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)解決的技術(shù)問 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種懸臂工作機(jī)構(gòu)，該懸臂工作機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的排屑功能 和較好的密封性。本發(fā)明的另一目的旨在提供一種包括上述懸臂工作機(jī)構(gòu)的掘進(jìn)機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種懸臂工作機(jī)構(gòu)，包括截割頭和伸縮部，所述 截割頭包覆于所述伸縮部的前端部；所述截割頭和所述伸縮部之間設(shè)有螺旋排屑部；所述 螺旋排屑部連接于所述截割頭，并與所述伸縮部之間有縫隙；所述螺旋排屑部呈筒狀，其內(nèi) 壁面設(shè)有旋入方向與所述截割頭的旋轉(zhuǎn)方向一致的螺旋槽。
優(yōu)選地，所述螺旋槽包括第一螺旋槽和第二螺旋槽，且所述第一螺旋槽和所述第 二螺旋槽相間分布。優(yōu)選地，所述螺旋槽的每相鄰兩個(gè)牙型的徑向深度不同，且所述螺旋槽的所述牙 型的徑向深度由縫隙內(nèi)部向縫隙外部逐漸增大。優(yōu)選地，所述螺旋排屑部的外壁面與所述截割頭可拆卸連接。優(yōu)選地，所述螺旋排屑部的外壁面設(shè)有凸起環(huán)，所述凸起環(huán)上均勻設(shè)置的多個(gè)水 平方向的通孔，所述螺旋排屑部在所述通孔處通過螺釘與所述截割頭連接。本發(fā)明還提供一種掘進(jìn)機(jī)，包括懸臂支撐機(jī)構(gòu)；所述掘進(jìn)機(jī)還包括上述的懸臂工 作機(jī)構(gòu)，所述懸臂工作機(jī)構(gòu)支撐于所述懸臂支撐機(jī)構(gòu)。本發(fā)明提供的懸臂工作機(jī)構(gòu)，包括位于截割頭和伸縮部之間的螺旋排屑部；螺旋 排屑部連接于截割頭，并與伸縮部之間有縫隙；螺旋排屑部呈筒狀，其內(nèi)壁面設(shè)有旋入方向 與截割頭的旋轉(zhuǎn)方向一致的螺旋槽。在工作過程中，當(dāng)截割頭向前旋轉(zhuǎn)運(yùn)動破碎煤巖時(shí)，由于螺旋排屑部與截割頭連 接，并與伸縮部之間有縫隙，螺旋排屑部隨截割頭一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即與伸縮部之間相對旋 轉(zhuǎn)，由于螺旋槽的旋入方向與截割頭的旋轉(zhuǎn)方向一致，螺旋排屑部能夠在縫隙處產(chǎn)生向后 的軸向力。該軸向力即是礦屑所受的沿軸向的摩擦力，該摩擦力大于礦屑本身的重力，能夠 阻止縫隙邊緣的礦屑向前進(jìn)入縫隙，起到很好的密封作用；并且能夠?qū)⒁呀?jīng)進(jìn)入縫隙內(nèi)的 礦屑沿螺旋排屑部內(nèi)側(cè)的螺旋槽向后排出，實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的排屑功能。由此可見，采用上述結(jié)構(gòu)的懸臂工作機(jī)構(gòu)，具有較強(qiáng)的排屑功能和較好的密封性， 從而避免了礦屑進(jìn)入伸縮部內(nèi)損壞軸承等其他零部件的現(xiàn)象。本發(fā)明還提供一種掘進(jìn)機(jī)，包括懸臂支撐結(jié)構(gòu)；所述掘進(jìn)機(jī)還包括如上所述的懸 臂工作機(jī)構(gòu)，所述懸臂工作機(jī)構(gòu)支撐于所述懸臂支撐機(jī)構(gòu)。由于上述懸臂工作機(jī)構(gòu)具有上述的技術(shù)效果，因此，包括該懸臂工作機(jī)構(gòu)的掘進(jìn) 機(jī)也應(yīng)當(dāng)包括相同的技術(shù)效果，在此不再贅述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中掘進(jìn)機(jī)的懸臂工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供的懸臂工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中的螺旋排屑部安裝處的局部放大圖；圖4為圖2中的螺旋排屑部的第一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的側(cè)面剖視圖。圖6為圖2中的螺旋排屑部的第二種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖2中的螺旋排屑部的第三種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖1中附圖標(biāo)記與部件名稱的對應(yīng)關(guān)系為1'截割頭；2'伸縮部；3'縫隙；圖2至圖7中附圖標(biāo)記與部件名稱的對應(yīng)關(guān)系為1截割頭；2伸縮部；3螺旋排屑部；4縫隙；31螺旋槽；32螺釘；33凸起環(huán)；311第 一螺旋槽；312第二螺旋槽；331通孔。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種懸臂工作機(jī)構(gòu)，該懸臂工作機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)的排屑功能和 較好的密封性。本發(fā)明另一核心為提供一種包括上述懸臂工作機(jī)構(gòu)的掘進(jìn)機(jī)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參考圖2和圖3，圖2為本發(fā)明所提供的懸臂工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖 2中的螺旋排屑部安裝處的局部放大圖。在一種具體的實(shí)施方式中，如圖2和圖3所示，本發(fā)明所提供的掘進(jìn)機(jī)的懸臂工作 機(jī)構(gòu)主要包括截割頭1、伸縮部2以及螺旋排屑部3。截割頭1是掘進(jìn)機(jī)破碎煤巖的主要部 件，安裝在懸臂工作機(jī)構(gòu)的最前端，通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對礦井中煤巖的破碎；伸縮部2是實(shí) 現(xiàn)懸臂工作機(jī)構(gòu)可伸縮的主要部件，伸縮部2與截割頭1相聯(lián)，但不隨截割頭1轉(zhuǎn)動；螺旋 排屑部3是實(shí)現(xiàn)懸臂工作機(jī)構(gòu)密封和排屑的主要部件，位于截割頭1和伸縮部2之間，與截 割頭1連接，并與伸縮部2之間留有縫隙4，該螺旋排屑部3呈筒狀，其內(nèi)壁面還開設(shè)有螺旋 槽31，且該螺旋槽31的旋入方向與截割頭1的旋轉(zhuǎn)方向一致。在工作過程中，當(dāng)截割頭1向前旋轉(zhuǎn)運(yùn)動破碎煤巖時(shí)，由于螺旋排屑部3與截割頭 1連接，并與伸縮部2之間有縫隙4，螺旋排屑部3隨截割頭1 一起旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即與伸縮部2 之間相對旋轉(zhuǎn)，由于螺旋槽31的旋入方向與截割頭1的旋轉(zhuǎn)方向一致，螺旋排屑部3能夠 在縫隙4處產(chǎn)生向后的軸向力。該軸向力即是礦屑所受的沿軸向的摩擦力，該摩擦力大于 礦屑本身的重力，能夠阻止縫隙4邊緣的礦屑向前進(jìn)入縫隙，起到很好的密封作用；并且能 夠?qū)⒁呀?jīng)進(jìn)入縫隙4內(nèi)的礦屑沿螺旋排屑部3內(nèi)側(cè)的螺旋槽31向后排出，實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的排屑 功能。此外，由于螺旋排屑部3與截割頭1可拆卸連接，使得螺旋排屑部3拆卸方便、安裝 簡單，便于更換。這里所說的“螺旋槽31的旋入方向與截割頭1的旋轉(zhuǎn)方向一致”，指的是以懸臂工 作機(jī)構(gòu)的后部為視點(diǎn)，當(dāng)截割頭1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置順時(shí)針旋入的螺旋槽31，即旋向 為右旋的螺紋槽31 ；以懸臂工作機(jī)構(gòu)的后部為視點(diǎn)，當(dāng)截割頭1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)置逆 時(shí)針旋入的螺旋槽31，即旋向?yàn)樽笮穆菁y槽31。在懸臂機(jī)構(gòu)工作過程中，當(dāng)截割頭1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，旋入方向?yàn)轫槙r(shí)針的螺紋槽 31隨截割頭1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，即相當(dāng)于右旋螺紋旋入，這樣能夠?qū)⒙菪判疾?中的礦屑向 縫隙4的外部排出，防止當(dāng)截割頭1旋轉(zhuǎn)方向和螺紋槽31的旋入方向相反時(shí)，反而將螺旋 槽31中的礦屑向伸縮部2內(nèi)部運(yùn)送。當(dāng)截割頭1反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)有相反操作，在此不 再贅述。用戶可以加工兩種具有不同旋向的螺紋槽31的螺紋排屑裝置3，根據(jù)截割頭1的 旋轉(zhuǎn)方向不同，選用適合的螺紋排屑裝置3。另外，本說明書中所提到的方位詞“前”指的是從伸縮部2到截割頭1的端部的方 向，即圖中向左的方向；方位詞“后”指的是從截割頭1的端部到伸縮部2的方向，即圖中向 右的方向；應(yīng)當(dāng)理解，這些方位詞是以說明書附圖為基準(zhǔn)設(shè)立的，它們的出現(xiàn)不應(yīng)當(dāng)影響本 發(fā)明的保護(hù)范圍。由此可見，采用上述結(jié)構(gòu)的懸臂工作機(jī)構(gòu)，具有較強(qiáng)的排屑功能和較好的密封性， 從而避免了礦屑進(jìn)入伸縮部2內(nèi)損壞軸承等其他零部件的現(xiàn)象。需要說明的是，上述實(shí)施例并未限定螺旋排屑部3的螺旋槽31的具體結(jié)構(gòu)形式和螺旋排屑部3與截割頭1的具體連接方式，事實(shí)上，凡是設(shè)置于截割頭1和伸縮部2之間， 與截割頭1連接且與伸縮部2之間有縫隙，內(nèi)側(cè)開設(shè)有螺旋槽31的螺旋排屑部3，均應(yīng)當(dāng)屬 于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。還可以進(jìn)一步設(shè)置上述螺旋排屑部3與截割頭1的連接的方式。上述螺旋排屑部3的外側(cè)面可以與截割頭1可拆卸連接。如圖3所示，可以采用 最常見的螺釘32連接，使得螺旋排屑部3拆卸方便、安裝簡單，在螺旋排屑部3由于礦屑的 磨損失效時(shí)便于更換，并且能夠使得螺旋排屑部3的加工制造的工序簡單。當(dāng)然，螺旋排屑 部3與截割頭1的可拆卸連接方式并不僅限于螺釘32連接，還可以采用其他方式的連接。請參考圖4和圖5，圖4為圖2中的螺旋排屑部的第一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意 圖；圖5為圖4的側(cè)面剖視圖。進(jìn)一步的方案中，螺旋排屑部3的內(nèi)壁面可以開設(shè)一條螺旋槽31，螺旋排屑部3的 外壁面可以開設(shè)有凸起環(huán)33，該凸起環(huán)33的端面均勻開設(shè)有多個(gè)水平方向的通孔331，上 述截割頭1的與螺旋排屑部3連接處的對應(yīng)位置開設(shè)有相應(yīng)的盲孔；螺旋排屑部3在通孔 331處通過螺釘32與截割頭1可拆卸連接。當(dāng)然，本實(shí)施方式并未限定所述螺釘32的數(shù) 目，可以為4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)等，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過對截割頭1和螺旋排屑部3的強(qiáng) 度的考慮自行選擇。還可以進(jìn)一步設(shè)置上述螺旋槽31的結(jié)構(gòu)形式。請參考圖6，圖6為圖2中的螺旋排屑部的第二種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。在另一種具體的實(shí)施方式中，如圖6所示，上述螺旋排屑部3的螺旋槽31可以包 括第一螺旋槽311和第二螺旋槽312，且第一螺旋槽311和第二螺旋槽312相間分布。采用 這樣的機(jī)構(gòu)，即在螺旋排屑部3的內(nèi)壁面設(shè)置雙線螺紋結(jié)構(gòu)，相比較單線螺紋來說，雙線螺 紋的螺距等于單線螺紋的螺距的二倍，在螺旋排屑部旋轉(zhuǎn)過程中，能夠使礦屑更快的旋出。請參考圖7，圖7為圖2中的螺旋排屑部的第三種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。在第三種具體的實(shí)施方式中，如圖7所示，上述螺旋排屑部3的螺旋槽31的每相 鄰兩個(gè)牙型的徑向深度不同，且由縫隙4內(nèi)部向縫隙4外部逐漸加深。采用這樣的結(jié)構(gòu)，由 于縫隙4外部的牙型徑向深度較大，使得縫隙4外部的礦屑難以進(jìn)入縫隙4內(nèi)部；由于縫隙 4內(nèi)部的牙型徑向深度較小，使得縫隙4內(nèi)部的礦屑在離心力的作用下很容易旋出。在更具體的方案中，如圖4和圖5所示，上述螺旋排屑部3的螺旋槽31可以為矩 形內(nèi)螺紋，采用這種形式的螺旋槽31，可以將礦屑沿螺旋槽31的螺旋線排出，實(shí)現(xiàn)懸臂工 作機(jī)構(gòu)的排屑功能和密封功能，并且具有加工制造簡單、成本較低的特點(diǎn)。當(dāng)然，上述螺旋 排屑部3的螺旋槽31還可以為其他形狀的內(nèi)螺紋，例如三角形內(nèi)螺紋和梯形內(nèi)螺紋，本領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要自行選用。本發(fā)明還提供一種掘進(jìn)機(jī)，包括懸臂支撐結(jié)構(gòu)；該掘進(jìn)機(jī)還包括上述的懸臂工作 機(jī)構(gòu)，懸臂工作機(jī)構(gòu)支撐于懸臂支撐機(jī)構(gòu)上。由于上述懸臂工作機(jī)構(gòu)具有上述的技術(shù)效果，因此，包含上述懸臂工作機(jī)構(gòu)的掘 進(jìn)機(jī)也應(yīng)當(dāng)具有相同的技術(shù)效果，在此不再贅述。以上對本發(fā)明所提供的一種掘進(jìn)機(jī)及其懸臂工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng) 用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理 解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā) 明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種懸臂工作機(jī)構(gòu)，包括截割頭(1)和伸縮部O)，所述截割頭(1)包覆于所述伸縮 部⑵的前端部；其特征在于，所述截割頭⑴和所述伸縮部⑵之間設(shè)有螺旋排屑部⑶； 所述螺旋排屑部⑶連接于所述截割頭⑴，并與所述伸縮部⑵之間有縫隙⑷；所述螺 旋排屑部C3)呈筒狀，其內(nèi)壁面設(shè)有旋入方向與所述截割頭(1)的旋轉(zhuǎn)方向一致的螺旋槽 (31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋槽(31)包括第一螺旋 槽(311)和第二螺旋槽(312)，且所述第一螺旋槽(311)和所述第二螺旋槽(312)相間分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋槽(31)的每相鄰兩個(gè) 牙型的徑向深度不同，且所述螺旋槽(31)的所述牙型的徑向深度由縫隙內(nèi)部向縫隙 (4)外部逐漸增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋排屑部(3)的 外壁面與所述截割頭(1)可拆卸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述螺旋排屑部(3)的外壁面設(shè) 有凸起環(huán)(33)，所述凸起環(huán)(3 上均勻設(shè)置的多個(gè)水平方向的通孔(331)，所述螺旋排屑 部⑶在所述通孔(331)處通過螺釘(32)與所述截割頭⑴連接。
6.一種掘進(jìn)機(jī)，包括懸臂支撐機(jī)構(gòu)；其特征在于，所述掘進(jìn)機(jī)還包括如權(quán)利要求1-5任 一項(xiàng)所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，所述懸臂工作機(jī)構(gòu)支撐于所述懸臂支撐機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸臂工作機(jī)構(gòu)，包括截割頭(1)和伸縮部(2)，所述截割頭(1)包覆于所述伸縮部(2)的前端部；所述截割頭(1)和所述伸縮部(2)之間設(shè)有螺旋排屑部(3)；所述螺旋排屑部(3)連接于所述截割頭(1)，并與所述伸縮部(2)之間有縫隙(4)；所述螺旋排屑部(3)呈筒狀，其內(nèi)壁面設(shè)有旋入方向與所述截割頭(1)的旋轉(zhuǎn)方向一致的螺旋槽(31)。這種結(jié)構(gòu)的懸臂工作機(jī)構(gòu)，具有較強(qiáng)的排屑功能和較好的密封性。本發(fā)明還公開了一種掘進(jìn)機(jī)，包括懸臂支撐機(jī)構(gòu)；所述掘進(jìn)機(jī)還包括如上所述的懸臂工作機(jī)構(gòu)，所述懸臂工作機(jī)構(gòu)支撐于所述懸臂支撐機(jī)構(gòu)。這種掘進(jìn)機(jī)也具有與上述懸臂工作機(jī)構(gòu)相同的技術(shù)效果。
文檔編號E21C25/04GK102071934SQ201010606199
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者史成建, 支建燊 申請人:三一重型裝備有限公司