带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的制作方法

本实用新型是一种带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具，具体的说涉及一种掘进机，属于矿山设备类。

(二)

背景技术：

现在的掘进机煤巷和软岩掘进性能优良，岩石掘进时，基本是不行的，以260型岩石掘进机为例，把伸缩的截割头，改为了固定的不伸缩的，原因是伸缩的花键处，着力面积受限，抗不住岩石掘进的侧向压力，把内喷雾系统改成了外喷雾，原因是内喷雾系统的高压水封，因直径过大和转动间隙范围内的振动剧烈，密封圈容易磨损损坏，又更换困难，岩石掘进能冒出火星，截齿急需降温，但外喷雾系统做不到，载齿处在高温状态下工作，容易磨损，截割头不会伸缩扒渣困难，左右侧前端在支护时，更是靠人工挖坑栽桩，影响效率。硬岩和特硬岩掘进，明显不现实，于是用钻装机弥补这一缺陷，但能打硬岩的钻装机打软岩又劣势明显，两种机械同时买，企业明显不划算；但地壳是由无数的折皱组成的，在变质岩和岩浆岩区尤为明显，折皱又是由不同岩性组成的层状结构，这就注定岩性必然是有硬有软，交替出现，特别是在多期次的岩浆活动区、破碎带区、接近矿体或断层的蚀变区更是软硬变化频繁，即便在沉积岩区变化也是很大的，会有较软的泥(炭)质页岩和很硬的硅化较强的奥陶系灰岩出现，如何在软、硬岩区都能轻松掘进，现实中是一个急待解决的问题，市场急需这样的机器，地勘单位在某些植被特别发育区地貌和地理环境特别恶劣区，物探难做，验证化探异常和区域性地质推测也需要低成本高速度的掘进机，比起一个钻孔要花二、三十万元，低成本高速度巷探是划算的。

(三)

技术实现要素：

本实用新型解决了上述问题。

具体方案是这样的：带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具是现有的掘进机的截割臂和截割头改制而成，现以某种260型掘进机为例说明，特征是：仍使用原来煤巷掘进时的伸缩结构，伸缩活动量增至1米或更长，套筒花键部分，随之加长，且前端带有滚珠挡盖、圆环密封圈和压盖，它们的内侧形状与花键心轴的外侧吻合，用螺丝固定，花键最小套合长度大于35公分，花键心轴采用轴承钢材质，前沿与截割头连接尾端加装直径15公分，长1.9米的轴承钢材质的圆钢心轴，花键心轴与圆钢心轴实际是一体的同心台阶轴，圆钢心轴上套有轴承钢材质的半轴承轴套，半轴承轴套两侧有防止滚珠外攒的轴承钢材质的挡板，挡板有螺丝杆固定在轴承座上，以便心轴纵向自由移动，其尾部带有压力轴承和高压水封，内有过水孔，高压水可通过水封、水孔从截割头喷水孔喷出，此时动力传递及减速，不再使用行星轮结构，而采用外啮合齿合结构，电机位置上移，电动机出轴的齿轮与配重轮也是大盘齿轮啮合，大盘齿轮附带的轴承座内镶有半轴承轴套，半轴承轴套承托心轴，大齿盘与套筒是一体的或焊接，花键套筒被两个轴承固定，两个轴承被截割臂外壳固定，在外壳前端设有圆环型密封圈和压盖，有螺丝固定。电机轴心也可与心轴轴心重合，心轴从太阳轮和电机轴内穿过，动力传递系统不变，仍使用原来的行星轮结构，行星转轮靠轮心部位加装有固定心轴的半轴承轴套，其余不变。

上述方案中，截割头加装了前排耙齿、后排耙齿和两排左右拨动的耙齿，两排左右拨动的耙齿均外斜，以方便清理两侧，扒渣时安上耙齿，纵向扒渣时前排耙齿、后排耙齿工作，横向拨渣时，截割头转180度，左右结构的两排耙齿工作，耙齿的安装部略带梯形可方便装卸，安装部附带的强磁铁使耙齿在工作时不会掉下，不扒渣时拽下耙齿并把强磁铁处戴上木质护套，防止因磁铁吸引撞击伤人；刮板、刮板槽规格及动力加大，可去掉掘进机前端的两个转盘，使用扒渣机的运渣结构，刮板槽上增设能随时拿掉的能拉动大石块的跑板，截割头的吊孔能吊动大石块放在跑板上，在刮板槽尾端的上方有能拉动跑板的液压电机。

上述方案中，推动心轴活动的多节液压缸固定在截割臂的托架的适当位置，多节液压缸的伸出端头，通过拉架套环推动压力轴承，压力轴承推动心轴前推，另一个套环拉动心轴后退，此套环与拉架是通过螺丝杆活动连接的，以方便拆装；心轴尾端装高压水封即减小磨损又方便拆装。

上述方案中，所有浅孔钻基本是一个样，浅孔钻的液压动力可交替使用原来的动力，或将液压动力再增大些，高压风是洞里现成的，将风管拧上就行，浅孔钻可选用DX700型进口的，这种浅孔钻用7、8年也不会坏，速度极快，用100毫米直径的锤击钻头打硬花岗岩，进1米只用1分钟多点，浅孔钻都能使用不同直径的钻杆，可将普通六棱钻杆卡头的尾端，上在浅孔钻的螺丝头上，用普通六棱钻杆、一字42钻头打爆破孔，以及打数排帮助硬岩裂开的空孔，打孔时装上钻杆，不打卸下，打大孔时使用锤击钻头或套筒式锤击钻头，以便快速掏心。

上述方案中，电动机与心轴不同心时，总长度与宽度与原来基本没有变化，故仍可使用原来的托架承重结构，本实用新型基本是定性设计，待精密的力学计算后，机械尺寸可以适当调整，多出的重量可以调整其它部件来抵消；打黄油的位置基本与原来一致不再多述，只是半轴承轴套的外侧挡板上有螺丝固定的活动挡盖，打黄油时取下，打完盖上。

本实用新型与现有技术相比优点是：集合了掘进机和鉆装机的优点，克服了它们的缺点，比它们的掘进速度更快更实用，能伸缩比不会伸缩的截割头更方便，纵向的的两排前后耙齿比一个挖斗更快，左右两排耙齿比一个挖斗左右拨动更方便，两边清理的更干净，相当于液压缸直接可控的推动截割头，避免了靠行走推力要么撞断截齿要么推力不够的缺点，DX700型浅孔钻之所以快速，在于它有液氮助推，能提供足够的撞击力，微观上这种撞击是大压强的压碎过程，在压碎过程中前进，液压缸能几乎直接给截齿同样的压强，故本实用新型能使截齿也快速吃进，这种结构纵向上掘进硬岩是没有问题的，原因也在于岩石巨大的反推力，是通过机架到地上，其它工作单位几乎是不受这种力的，故掘进机的磨损程度小，纵向上，经济截割岩石抗压强度，会极大的提高，直至数百MPa，这才真正实现了硬岩掘进，纵向上它能迅速挖一个2.7米深的纵槽，给出一个理想的硬岩爆破自由面，使爆破省力省药，砰渣距离缩小，这是鉆装机做不到的，软岩的掘进效率就不必说了，事实上金属矿床掘进遇到的硬岩，如灰岩、二长花岗岩、花岗岩、玄武岩等，都能当建材使用，如上述迅速挖一个2.7米深的纵槽，再用浅孔钻迅速打数排帮助硬岩定向裂开的空孔，小型爆破或液压鳖便可开出微带梯形的石条，这就是建材毛胚，每立方米的价值在数百元以上，这弥补掘进费用是足够了，实际上实现了零成本快速掘进，还有赚的。

(四)附图说明

图1是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的承重结构、两侧附带钻具的外观示意图。

图2是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的浅孔钻具及液压缸的俯视示意图。

图3是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的活动心轴尾端的压力轴承及液压缸结构示意图

图4是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的电动机轴心与心轴轴心同心时结构示意图。

图5是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的截割头回缩时及耙齿剖面示意图。

图6是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的截割头伸展时及耙齿剖面示意图。

图7是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的耙齿及固定方式示意图。

图8是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的花键套筒与花键心轴处由滚珠连接横剖结构示意图。

图9是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的半轴承轴套结构的剖面示意图。

图10是带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具的花键套筒前端密封示意图。

上述附图中：1是电动机，2是截割臂的外壳，3是截割头，4是截割头内的过水孔，5是过水孔，6是横向拨动的耙齿，7是纵向拨动的前排耙齿，8是纵纵向拨动的后排耙齿，9是强磁铁，10是花键心轴，11是花键套筒，12是滚珠或滚柱，13是环形密封压盖，14是环形橡胶密封圈，15是轴承钢材质的滚珠封盖，16是固定螺丝，17是轴承，18是锥形轴承，19是环形密封压盖，20是环形橡胶密封圈，21是固定螺丝，22是大盘锥形齿轮，23是大齿盘齿轮预设的轴承座，24是半轴承轴套，25是心轴，26是滚珠或滚柱，27是压力轴承，28是液压缸附带的推动压力轴承的套环拉架，29是拉动心轴后退的套环，30是高压水封，31是油封，32是带帽的锥形齿轮，33是电机轴，34是油封，35是截割臂的上下活动的轴心，36是大转盘外壳，37是截割臂的托架，38是液压缸，39是液压缸，40是浅孔钻，41是浅孔钻的跑轨，42是浅孔钻，43是浅孔钻的跑轨，44是液压缸，45是大盘齿轮的密闭钢板壳体，46是吊孔，47是液压缸，48是太阳轮，49是行星轮，50是拉架，51是行星转轮，52是油封，53是1公分厚的储油密封钢板，54是油封。

(五)具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型。

上述附图中：示出了本实用新型使用时的第一种实施例的构造；参见附图，其基本构造是：带耙齿的掘进机截割头及其伸缩结构和附带钻具是现有的掘进机的截割臂和截割头改制而成，现以某种260型掘进机为例说明，特征是：仍使用原来煤巷掘进时的伸缩结构，伸缩活动量增至1米或更长，约外径480毫米内径200毫米的花键套筒11部分，随之加长，且前端带有约外径350毫米内径200毫米的滚珠挡盖15、圆环密封圈14、和压盖13，它们的内侧形状与外径200毫米的花键心轴10的外侧吻合，用外径50毫米的螺丝16固定，花键处最小套合长度大于35公分，外径200毫米的花键心轴10采用轴承钢材质，前沿与截割头3连接，尾端加装外径150毫米，长1.9米的轴承钢材质的圆钢心轴25，花键心轴10与圆钢心轴25实际是一体的同心台阶轴，圆钢心轴25被外径370毫米内径150毫米的油封31密封，油封31和油封34及其油封座，固定在钢板壳体45上，钢板壳体45内侧的底部储存有齿轮油，在圆钢心轴25上套有轴承钢材质的外径400毫米内径150毫米宽200毫米的半轴承轴套24，半轴承轴套24两侧有防止滚珠26外攒的轴承钢材质的50毫米厚的挡板，挡板有数个直径30毫米的螺丝杆固定在轴承座23上，以便心轴25纵向自由移动，其尾部带有外径350毫米内径120毫米厚120毫米的压力轴承27和高压水封30，内有直径20毫米的过水孔5，高压水可通过水封30、过水孔5从截割头3喷水孔喷出，此时动力传递及减速，不再使用行星轮结构，而采用外啮合齿合结构，电机1位置上移，带有油封34的电动机出轴33的外径130毫米宽150毫米的带帽齿轮32，与外径1300毫米，齿合面厚400毫米，T型边沿的配重轮也是大盘齿轮22啮合，大盘齿轮22附带的外径400毫米内径150毫米深150毫米的轴承座23内镶有半轴承轴套24，半轴承轴套24承托心轴25，大盘齿轮22与花键套筒11是一体的或焊接，花键套筒11被两个轴承18、17固定，轴承18的外径850毫米内径550毫米厚250毫米，轴承17的外径680毫米内径400毫米厚250毫米，两个轴承18、17被厚120毫米的截割臂外壳2固定，在外壳2前端设有圆环型密封圈20和压盖19，有直径50毫米的螺丝21固定。

上述方案中，截割头转速调整为50100rpm，通过齿轮的速比调整实现，截割头3外径调整为800毫米，加装了耙齿，耙齿是约70毫米见方中间较宽的尖头耐磨方钢或圆钢，工作部位长约400毫米，有前排耙齿8、后排耙齿7和两排左右拨动的耙齿6，两排左右拨动的耙齿6均外斜，以方便清理两侧，扒渣时安上耙齿，纵向扒渣时前排耙齿8、后排耙齿7工作，横向拨渣时，截割头3转180度，左右结构的两排耙齿6工作，耙齿6、7、8的安装部结构是一样的，是长120毫米、约70毫米见方的耐磨方钢或圆钢，略带梯形可方便装卸，安装部端头镶入的约直径40毫米长50毫米的强磁铁9使耙齿在工作时不会掉下，当然也可采用其它的、多样的方便拆装的活动固定方法如锥形螺丝式，不扒渣时拽下耙齿并把强磁铁处戴上木质护套，防止因磁铁吸引撞击伤人；刮板、刮板槽规格及动力再加大些，可去掉掘进机前端的两个转盘，使用扒渣机的运渣结构，刮板槽上增设能随时拿掉的能拉动大石块的跑板，截割头的吊孔46能吊动大石块放在跑板上，在刮板槽尾端的上方有能拉动跑板的液压电机。

上述方案中，推动心轴25活动的30吨力量的多节液压缸47固定在截割臂2的托架37的适当位置，多节液压缸47的伸出端头，通过能承受60吨力量的拉架50的套环28推动压力轴承27，压力轴承27推动心轴25前推，另一个套环29拉动心轴后退，此套环29与拉架50是通过螺丝杆活动连接的，以方便拆装；心轴25尾端装高压水封30即减小磨损又方便拆装。

上述方案中，所有浅孔钻是一个样，可选用DX700型进口的，操控杆都放在现有的操作盘位置，液压动力使用原来的因工作时间互换闲置的动力，或再增加动力，这种DX700型浅孔钻用7、8年也不会坏，速度极快，用100毫米直径的锤击钻头打硬花岗岩，进1米只用1分钟多点，浅孔钻都能使用不同直径的钻杆，可将普通六棱钻杆卡头的尾端，上在浅孔钻的螺丝头上，用普通六棱钻杆、一字42钻头打爆破孔，以及打数排帮助硬岩定向裂开的空孔，速度是极快的，打孔时装上钻杆，不打卸下，打大孔时使用锤击钻头或套筒式锤击钻头，以便快速掏心；上述所有推拉浅孔钻的液压缸力量，以适配DX700型浅孔钻为准，液压动力使用原来的因工作时间互换闲置的动力，或再增加动力。

上述方案中，本实用新型的总长度与宽度与原来基本没有变化，故仍可使用原来的托架承重结构，使其竖向活动的液压缸38及其承托结构不变；本实用新型基本是定性设计，待精密的力学计算后，机械尺寸可以适当调整，多出的重量可以调整其它部件来抵消；打黄油的位置基本与原来一致不再多述，只是半轴承轴套24的外侧挡板45上有螺丝固定的活动挡盖，打黄油时取下，打完盖上。

上述附图中：示出了本实用新型使用时的第二种实施例的构造；参见附图，其基本构造是：电动机1轴心与心轴25轴心重合，外径150毫米的心轴25从外径520毫米内径200毫米宽150毫米的太阳轮48和外径300毫米内径200毫米的电机轴33内穿过，仍使用原来的行星轮49结构，动力传递系统不变，行星转轮51靠轮心部位，镶嵌有固定心轴25的外径400毫米内径150毫米宽200毫米的半轴承轴套24，半轴承轴套24两侧有防止滚珠26外攒的轴承钢材质的挡板，挡板有数个直径30毫米的螺丝杆固定在行星转轮51上，第一实施例是挡板固定在轴承座23上，其结构是一样的；密封齿轮油的油封52、油封54分别用螺丝杆固定在密封钢板53和电动机的密封钢板上；其余与第一实施例完全相同，此种结构因电动机1转子轴承过大、截割臂系统过长，只适宜打大规格巷道。