一种径向可伸缩的掘进机截割头的制作方法

本发明涉及矿山开采设备，特别是一种径向可伸缩的掘进机截割头。

背景技术：

截割头是矿山及地下工程隧道开采用掘进机的重要组成构件。现有的掘进机截割头为一体式结构，外部成圆锥形，表面带有螺旋状间隔排列的截割齿，固定安装在掘进机的旋转轴上。矿山及地下工程隧道开采中，掘进机使用这种截割头，当截割软岩土层中的过水带和砂岩带时，常常会出现泥浆混合物包覆截割头现象，导致截割效率降低，严重时不得不停止作业，人工进行泥浆清除处理。同时，有的软岩土层夹杂着各种岩土，由于这种截割头只能按照固定的截割接触面和接触角对岩土进行截割，不仅截割效率不能达到最大化，而且容易导致截割头损坏。

技术实现要素：

针对现有掘进机截割头存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种径向可伸缩的掘进机截割头。

本发明提供的径向可伸缩的掘进机截割头，截割头表面带有螺旋状间隔排列的截割齿，截割头轴向分割成截割头顶部和截割头锥部，掘进机的旋转轴前端与截割头顶部固定连接，截割头锥部径向平均分割成4——6个分体，每个分体的前端与截割头顶部的后端铰接，每个分体的后端有一前端与分体铰接的推拉杆，推拉杆的后端与轴套的前端铰接，轴套的外径小于截割头锥部后端的直径(使推拉杆与旋转轴形成类似于雨伞的伞面支撑杆)，轴套的后端与圆形包壳焊接成一体，轴套和包壳通过旋转轴上的滑槽保持只能沿旋转轴轴向滑动、不能径向转动的连接关系，包壳由推拉机构推拉可沿旋转轴轴向前后移动。

所述推拉包壳沿旋转轴轴向前后移动的推拉机构，包括轴向截面呈“工”字形的推拉件，推拉件前部前后两面有圆柱滚子，推拉件前部置于所述包壳中，并与包壳的内壁有间隙，推拉件颈部从包壳的后端伸出，推拉件后部与对称分布的两伸缩油缸的前端铰接，伸缩油缸的后端与悬臂式箱体的前端铰接，悬臂式箱体的前端通过轴承与旋转轴相接，悬臂式箱体的后端与行星减速器外壳固定连接。

掘进机采用上述本发明截割头工作时，旋转轴带动截割头转动。当出现泥浆混合物包覆截割头现象时，将截割头退出所截割的软岩，然后启动伸缩油缸，通过油缸的伸长推动推拉机构沿旋转轴向前滑动，推拉机构推动圆形包壳及轴套沿旋转轴向前滑动(此时推拉机构前部后面的圆柱滚子与包壳内后壁相接触)，与轴套铰接的推拉杆将组成截割头锥部的多个分体后部撑开，使包覆在截割头表面的泥浆混合物脱落。其后，通过伸缩油缸的回缩使截割头锥部的多个分体恢复闭合状态，继续对岩石进行截割。

通过截割头锥部的多个分体的伸缩(即撑开和闭合)还可改变截割头相对岩石的截割接触面和接触角，以适应对不同成分岩石的截割，提高截割效率，减少截割头损坏率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的轴向剖视图；

图3是图2中推拉件的示意图；

图4是图3推拉件的立体图；

图5是截割头部分构件分解图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

结合图1至图5，本实施例掘进机截割头，表面带有与现有截割头相同的螺旋状间隔排列的截割齿1。与现有截割头不同的是，截割头轴向分割成两部分——截割头顶部2和截割头锥部3。掘进机的旋转轴14通过花键套18和螺钉19与截割头顶部固定连接。截割头锥部径向平均分割成4个分体(如图5所示)。每个分体的前端与截割头顶部的后端通过定位销11铰接，分体的后端有一前端通过定位销17与其铰接的推拉杆4，推拉杆的后端与轴套10的前端铰接(轴套上有四个用于铰接的凸台)，轴套的外径小于截割头锥部后端的直径，使四个推拉杆与旋转轴形成类似于雨伞的伞面支撑杆。轴套的后端焊接在圆形包壳5的前壁上，轴套和包壳通过旋转轴上的滑槽(未图示)保持只能沿旋转轴轴向滑动、不能径向转动的连接关系。包壳由与其以下述方式相连接的推拉机构推拉，可沿旋转轴轴向前后移动。

所述推拉机构包括套在旋转轴上，与旋转轴滑动连接(轴向和径向均可滑动)的推拉件9。如图3和图4所示，推拉件9的轴向截面为“工”字形，推拉件前部9-1的前后两面有圆柱滚子9-5，用于减轻推拉件与包壳内壁接触时的摩擦力。推拉件前部置于所述包壳中，并与包壳的内壁保持一定间隙，使其能在包壳中前后移动；推拉件颈部9-2从包壳后端的孔中伸出；置于包壳外部的推拉件后部9-3通过推拉件铰接孔9-4与对称分布的两个伸缩油缸6的前端铰接，伸缩油缸的后端穿过悬臂式箱体7前端的端盖，与悬臂式箱体的前端通过箱体铰接孔16铰接，悬臂式箱体的前端通过轴承15与旋转轴相接，悬臂式箱体的后端与行星减速器外壳8固定连接。行星减速器输出轴13通过联轴器12与旋转轴连接，行星减速器输入轴与电动机相接(未图示)。