用于铣削岩石、矿物或其他材料的设备的制作方法
【专利摘要】根据本发明的用于岩石、矿物或其他材料特别是硬质材料的铣削的设备优选可以用于地下采矿中的部分断面掘进机（10），该设备具有两个截割滚筒（17），这两个截割滚筒可转动地布置成并排安装于滚筒架（13）的双头布置上并且分别具有多个刀架（19），所述刀架支承分布于截割滚筒的外围的切割刀具（20）并可被转动地驱动，并且刀架的轴线（21）基本上横向于滚筒轴线（16）延伸。根据本发明，该布置使得第一截割滚筒的刀架的轴线围绕滚筒轴线跨越第一锥形表面（23），第二截割滚筒的刀架的轴线围绕滚筒轴线跨越第二锥形表面（24），其中这些锥形表面向对向侧开放并优选地定向成使其在O形布置中相互倾斜。
【专利说明】用于铣削岩石、矿物或其他材料的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于铣削(磨削，磨铣)岩石、矿物(矿石)或其他材料、特别是硬质材料的设备，该设备包括截割滚筒(刀具滚筒)和多个刀架，该截割滚筒能绕滚筒轴线旋转地安装于滚筒架上，所述多个刀架布置成在截割滚筒的外围(外周)上分布、携带切割刀具并且被转动地驱动，刀架的轴线横向于滚筒的轴线延伸。
【背景技术】
[0002]从W02008/025555A1中已知这种类型的设备。使用已知设备，有可能以高的物料移除速率和大的移除表面经济地采集岩石或其他硬质材料，其中铣削或物料移除径向地发生在截割滚筒的外围的外侧。已知设备可以借助于具有可枢转地横向于前进主方向的臂部的部分断面掘进机有利地用于掘进巷道或隧道，在所述臂部的前端可转动地安装了截割滚筒。当然，这种设备还可以用于工作面长壁开采的采矿机。
[0003]在已知设备中，还已知将刀架的轴线关于滚筒轴线的径向方向倾斜数度，从而当设备在截割滚筒的轴向方向上前进时，实现良好的松动效果。然而，已示出，当已知设备用于从一侧向另一侧枢转并返回的机器延伸臂上时，或在工作面通过采矿机装置来回移动时，在枢转或平移方向上均不能实现一致良好的采矿效果，而是在机器延伸臂或采矿机的一个枢转或平移方向上的铣削表现比相对的方向上更好。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是改正这种情况并且为引言中所述类型的用于铣削岩石或类似物的设备提供一种解决方案，通过该方案，能与截割滚筒的运动方向无关地实现安装于刀架上的切割刀具的同样好的铣削性能。
[0005]该目的通过本发明利用两个截割滚筒实现，这两个截割滚筒布置成以双头布置(成对布置)方式可转动地并排安装在滚筒架上，其中第一截割滚筒的刀架的轴线(刀架轴轴线)围绕滚筒轴跨越(跨经，其跨度为)第一锥形表面，第二截割滚筒的刀架的轴线围绕滚筒轴跨越第二锥形表面，这两个锥形表面向相对侧展开。
[0006]由于包括两个并排截割滚筒的双头布置一该布置中一个滚筒的刀架的轴线相对于一个方向的径向方向倾斜且另一滚筒的刀架的轴线在相对的方向上倾斜，刀具一这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铣削，为机器延伸臂的两个枢转运动方向均提供了在向前和返回运动中的高效率。通过机器延伸臂的适当定位，可以仅有两个截割滚筒之一的刀具心轴的刀具与需要开采的材料接合，同时另一滚筒上的刀具是自由的并且仅在机器延伸臂改变方向时进行与工作面的接合。
[0007]优选地，这两个锥形表面相互镜像或对称地定向并具有至少大约相同的夹角。在本发明的特别优选实施例中，该布置使得两个截割滚筒的刀架的轴线定向成使得它们以0形布置(0-arrangement)相互倾斜。
[0008]这两个截割滚筒可以以至少与截割滚筒的滚筒宽度对应的轴向距离安装在滚筒架上。由于两个截割滚筒之间的距离，已经可以通过对机器延伸臂的轻微调整而在改变方向时使之前处于工作中的一个滚筒的刀具与岩石分开并使另一滚筒的刀具与岩石可操作地接合，从而当设备随后向后移动时铣削岩石。
[0009]已被证明，如果第一截割滚筒的刀架的旋转方向与第二截割滚筒的刀架的旋转方向相反则是特别有利的。由于不同的旋转方向，使得切割刀具在设备的两个运动方向上获得同样良好的铣削结果。
[0010]可以为每个刀架配设专用驱动装置。然而，已被证明特别有利的是，第一和/或第二截割滚筒的刀架具有共用驱动装置。该布置可以设计成，例如，使得共用驱动装置包括布置成与滚筒轴同轴的冠齿轮，并且针对第一和/或第二截割滚筒的每个刀架包括与冠齿轮啮合的锥齿轮。在该设计中，冠齿轮以在滚筒轴上可转动地紧固的方式布置，当截割滚筒绕轴线转动时，刀架被与对应的截割滚筒相同的驱动装置设置成旋转，并获得在截割滚筒的速度和刀架的速度之间固定的速度比率。
[0011]在该构型中，各刀架可以连接至驱动轴，该驱动轴在其另一端支承锥齿轮。对于特别稳定的构型，驱动轴可以是刚性轴的形式。然而，也可以使用铰接轴，优选Cardan轴(万向轴)，该轴在需要将刀架的倾斜角度设置成可变角度时特别有利。
[0012]驱动轴以被保护的方式方便地安装在截割滚筒内部，因此可以避免齿轮和轴承的过早磨损。如已经指出的，截割滚筒和刀架可以通过共用驱动装置驱动，在该设计中，与刀架的锥齿轮啮合的冠齿轮布置于具有行星齿轮组的太阳轮的共用驱动轴上，关联的截割滚筒通过所述行星齿轮组被驱动，这已被证明是特别有利的。在特别紧凑的构造中，这种设计为刀架速度与支承刀架的截割滚筒的速度之间的速度比率的固定提供了最大可能的灵活性。当然也可能的是，尽管刀架具有共同驱动装置，但它独立于关联的截割滚筒的驱动装置，因此刀架的转动速度可以特别有利地独立于截割滚筒的转动速度被调节。
[0013]通过刀架的轴线跨越的锥形表面的夹角可以优选地介于±3°和±9°之间，这是相对于截割滚筒的径向方向测量的。
[0014]根据本发明的设备可以在长壁型(断面)开采的机器上使用，或者也可以特别有利地与部分断面掘进机共同使用，例如用于在地下采矿或隧道中平巷掘进。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]本发明的更多特征和优点将从下面的描述和附图中展现，其中本发明的优选实施例基于示例更详细地解释，在附图中:
[0016]图1以侧视图示出装备有根据本发明的铣削设备的采矿机，它用于地下采矿中的长壁开米；
[0017]图2以俯视图示出图1的设备；和
[0018]图3以俯视图示出根据本发明的设备的两个截割滚筒之一的刀架的共用驱动装置。
【具体实施方式】
[0019]在图1中整体示出为10的采矿机可以用于例如在长壁采矿中开采矿物的地下采矿，其中该机器沿着采矿场的工作面移动并铣削掉需要开采的矿物。该机器包括具有延伸臂12的机器框架11，延伸臂安装在框架上使得可以枢转并上下移动和向附接着叉形滚筒架13的前端移动(指向工作面)，在它的两个叉形端部14、15之间接收截割滚筒轴16。
[0020]在以可转动地紧固的方式容纳在两个叉形端部14、15中的滚筒轴16上，两个截割滚筒17A、17B可转动地并排定位成双头布置，从而精确地分开一距离，在它们之间安装了某种示意性示出的滚筒驱动装置18，截割滚筒17可以设置成以下面将要更详细介绍的方式旋转。
[0021]两个截割滚筒17中的每一个都具有多个刀架19，它们布置成在外围分布并且携带用于铣削掉岩石等的切割刀具20。刀架被可转动地驱动，其中它们的轴线21基本上横向于滚筒轴16延伸。该布置使得两个截割滚筒17的刀架19的轴线21定向成相对于各自的截割滚筒的径向方向22向内倾斜大约6°的夹角，即，在对应的另一截割滚筒的方向上，使得第一和第二截割滚筒17A、17B的刀架的轴线跨越第一和第二锥形表面23、24，所述锥形表面分别以相同的夹角a相互镜像地定向并面向彼此开放，即，以与弹簧负载调节的反摩擦安装相似的方式，假定为0形布置，这在图2中清晰可见。
[0022]在外围具有刀架的两个截割滚筒的镜像双头布置允许在采矿过程中具有特别的效率，因为可以说两个截割滚筒中的每一个一其刀架绕相对于径向方向倾斜的轴线旋转一可以最佳地与滚筒架13前进的向右或向左导向的方向匹配。如图2中25处清晰可见的，整个滚筒架13可以枢转大约±6°的设定角度。对于正确地定位的滚筒架13，整个设备可以在其工作范围内在图2中的双箭头26的方向上移动，其中，在向左行进(图2中向上行进)的工作方向上，滚筒架13向左定位，因此左侧截割滚筒17A定位成退后一点，右侧截割滚筒17B定位成向前一点，并且左侧截割滚筒17A的刀具自由地旋转，同时右侧截割滚筒17B上的刀具进行铣削作业。当机器到达其最大预期行程时，滚筒架在相反的方向上枢转，因此在随后的铣削作业中位于前部(图2中的底部)的截割滚筒17B或固定在该截割滚筒上的刀具与岩石分开，同时左侧滚筒17A上的刀具铣削至岩石内，并且随后在设备的返回行程中进行铣削作业。
[0023]图3示出两个截割滚筒17之一上的刀架19的驱动装置，其中用于另一截割滚筒上的刀架的驱动装置是镜像地相同的构造，在此不详细示出。
[0024]可以看出，截割滚筒中的刀架19设有共用的驱动装置，与滚筒轴16同轴地布置并固定地安装在滚筒轴16上的冠齿轮27属于所述驱动装置。每个刀架19连接至一驱动轴28，该驱动轴在其另一径向的内端支承与冠齿轮27上的齿啮合的锥齿轮29。整个共用驱动装置容纳于截割滚筒内部(未在图3中合并示出)并因此被保护不受尘土、水分等进入。当截割滚筒17被滚筒驱动装置18 (图2)通过图3中示意性示出的直齿轮30设置成转动时，滚筒相对于固定地安装在其内部滚筒轴线上的冠齿轮27发生相对转动。由于刀架可转动地安装于截割滚筒的外围，基于滚筒的转动，并由其带动，这些刀架由刚性地固定的冠齿轮通过锥齿轮27、29的啮合设置成转动，其中，由于两个截割滚筒的镜像布置，两个截割滚筒上的刀架相互反向地转动。截割滚筒的速度与刀架的速度之间的速度比率是常量，并且由锥齿轮27、29啮合的传动比确定。
[0025]本发明不限于所示出和描述的示例性实施例，各种修改和附加可以不脱离本发明的范围。因此，例如可以将刀架的转动驱动装置分配至每个单独驱动装置，或为截割滚筒的所有刀架提供共用驱动装置，当然，该共用驱动装置从滚筒的转动驱动装置脱离。不证自明地，根据本发明的设备不仅可以用在采矿机上，还可以特别有利地用于部分断面掘进机等，例如在地下采矿中的平巷掘进或隧道挖掘中使用。
【权利要求】
1.一种用于铣削岩石、矿物或其他材料特别是硬质材料的设备，包括安装在滚筒架上并能围绕滚筒轴线转动的截割滚筒，还包括支承截割刀具的多个刀架，所述截割刀具布置成在截割滚筒的外围上分布并且能被转动地驱动，所述截割刀具的轴线横向于滚筒轴线延伸，其特征在于，该设备包括两个截割滚筒(17)，这两个截割滚筒布置成可转动地并排安装在滚筒架(13)上以便形成双头布置，其中第一截割滚筒(17A)的刀架(19)的轴线(21)围绕滚筒轴(16)跨越第一锥形表面(23)，第二截割滚筒(17B)的刀架的轴线(21)围绕滚筒轴(16)跨越第二锥形表面(24)，这两个锥形表面(23、24)向相对侧开放。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，这两个锥形表面(23，24)相互镜像地定向并具有至少大致相同的夹角(a )。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，这两个截割滚筒(17)的刀架(19)的轴线(21)定向成以O形布置相互倾斜。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，这两个截割滚筒(17)隔开一定轴向距离地安装在滚筒架(13)上，该轴向距离至少对应于截割滚筒(17)的滚筒宽度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，第一截割滚筒(17A)的刀架(19)的转动方向与第二截割滚筒(17B)的刀架(19)的转动方向相反。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，每个刀架均配设专用驱动装置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，第一和/或第二截割滚筒(17)的刀架(19)分别具有共用驱动装置。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，该共用驱动装置包括布置成与滚筒轴(16)同轴的至少一个冠齿轮(27)，并且针对第一和/或第二截割滚筒(17)的每个刀架(19)都分别包括一锥齿轮(29),该锥齿轮与该冠齿轮啮合。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，各刀架(19)连接至驱动轴(28)，该驱动轴在该驱动轴的另一端支承该锥齿轮(29 )。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，该驱动轴(28)是刚性轴或铰接轴，优选是 Cardan 轴。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，该驱动轴(28)以受保护的方式容纳在截割滚筒(17)的内部。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，截割滚筒(17)和刀架(19)能通过共用驱动装置(18)被驱动。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，刀架具有独立于截割滚筒的驱动装置的共用驱动装置。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，刀架的转动速度能独立于截割滚筒的转动速度进行调节。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的设备，其特征在于，被刀架(19)的轴线(21)跨越的锥形表面(23，24)的夹角(a)介于±3°和±9°之间，该角度相对于截割滚筒(17)的径向方向(22)测量的。
【文档编号】E21C35/12GK103534439SQ201280023442
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年4月24日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】J·斯坦柏格, J·拉施卡, F·赫尔曼, C·施赖特尔 申请人:卡特彼勒环球矿业欧洲有限公司