的所述第二端摆动。
23.根据权利要求18所述的采掘机，其中，所述闭合路径的尺寸与所述第二构件的质量和所述第二质量的偏心距成比例。
24.根据权利要求18所述的采掘机，其中，参考线从所述切割钻头延伸到所述第一构件的所述第一端，并且其中，所述第一构件和所述切割钻头的摆动使所述参考线移动，从而导致所述参考线跟踪具有圆形基部的圆锥形形状，所述圆形基部大致对应于所述闭合路径。
25.根据权利要求18所述的采掘机，其中，所述第一质心以轨道方式绕所述组合质心移动，并且所述第二质心以轨道方式绕所述组合质心移动。
26.根据权利要求25所述的采掘机，其中，参考线从所述切割钻头延伸到所述第一构件的所述第一端，并且其中，所述第一构件和所述切割钻头的摆动使所述参考线移动并且导致所述参考线跟踪具有圆形基部的圆锥形形状，所述闭合路径与所述基部共同延伸，所述圆锥的顶点定位在所述第一构件的所述第一端处。
27.根据权利要求18所述的采掘机，其中，所述第一构件具有锥形形状，使得所述第一端比所述第二端宽。
28.根据权利要求18所述的采掘机，其中，所述刀头进一步包括马达，所述马达绕所述轴线驱动所述第二构件。
29.根据权利要求28所述的采掘机，其中，所述马达是第一马达，并且所述刀头进一步包括用于使所述第一构件旋转的第二马达。
30.根据权利要求18所述的采掘机，其中，所述第二质量包括第一凸部和第二凸部，所述第二凸部能够相对于所述第一凸部绕所述轴线移动。
31.根据权利要求30所述的采掘机，其中，所述第一凸部沿第一方向绕所述轴线旋转，并且所述第二凸部沿与所述第一方向相反的第二方向绕所述轴线旋转。
32.根据权利要求30所述的采掘机，其中，所述刀头进一步包括第一马达和第二马达，其中，所述第一凸部联接到由所述第一马达驱动的第一轴，并且所述第二凸部联接到由所述第二马达驱动的第二轴。
33.一种米掘机，包括: 框架，用于将所述采掘机支撑在支撑表面上； 吊杆，所述吊杆包括联接到所述框架的第一端和远离所述框架定位的第二端； 刀头，所述刀头包括第一构件和切割钻头，所述第一构件包括第一端和第二端，所述第一端联接到支架，所述切割钻头靠近所述第一构件的所述第二端联接到所述第一构件；和 联接构件，所述联接构件将所述第一构件支撑在所述吊杆的所述第二端上以便于所述刀头相对于所述吊杆摆动。
34.根据权利要求33所述的采掘机，其中，所述刀头进一步包括偏心构件，所述偏心构件能够绕大致在所述第一端和所述第二端之间延伸的旋转轴线旋转，所述偏心构件的旋转致使所述第一构件和所述切割钻头相对于所述弹性构件绕质心摆动。
35.根据权利要求33所述的采掘机，其中，所述联接构件包括至少一个弹簧和销，所述销穿过所述弹簧并且在所述第一构件的所述第一端与所述支架之间延伸，所述弹簧在所述第一构件上施加弹簧力以克服施加在所述切割钻头上的反作用力偏压所述第一构件。
36.根据权利要求33所述的采掘机，其中，所述联接构件包括定位在所述第一构件的所述第一端和所述支架之间的至少一个液压缸，所述液压缸能够延伸并且能够缩回以改变所述刀头相对于所述吊杆的定向。
37.根据权利要求34所述的采掘机，其中，所述联接构件包括定位在所述第一构件的所述第一端和所述支架之间的至少一个液压缸，所述液压缸能够延伸并且能够缩回以修改所述第一构件和所述切割钻头绕所述质心的摆动。
38.根据权利要求33所述的采掘机，其中，所述联接构件包括球接头，所述球接头允许所述第一构件相对于所述吊杆的所述第二端摆动。
39.一种用于采掘机的刀头，所述采掘机包括框架和可移动地联接到所述框架的吊杆，所述刀头包括: 第一构件，所述第一构件包括第一端和第二端，所述第一构件能够相对于所述第二端移动； 切割钻头，所述切割钻头靠近所述第二端联接到所述第一构件；和 流体导管，所述流体导管延伸穿过所述第一构件并且被构造成与流体源流体连通；和 多个喷嘴，所述喷嘴定位在切割刀刃上，所述喷嘴与所述流体导管流体连通。
40.根据权利要求39所述的刀头，其中，所述流体导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管沿大致平行于所述轴线的方向延伸穿过所述第一构件，所述第二导管延伸穿过所述切割钻头并且在所述第一导管与所述喷嘴之间提供流体连通，所述第二导管沿相对于所述轴线倾斜的方向延伸。
41.根据权利要求39所述的刀头，进一步包括第二构件和马达，所述第二构件定位在所述第一构件内并且联接到轴，所述马达驱动所述轴以绕所述轴线旋转，所述流体导管延伸穿过所述轴。
42.根据权利要求39所述的刀头，其中，所述切割刀刃具有大致圆形周边并且包括多个切割尖端，所述多个切割尖端绕所述周边以规则间隔定位，并且其中，每个喷嘴被定位在相邻的切割尖端之间。
43.一种用于从岩石壁移除材料的方法，所述方法包括: 使切割刀刃移动通过所述岩石壁以在所述岩石壁中产生第一槽； 使所述切割刀刃移动通过所述岩石壁以在所述岩石壁中产生第二槽，所述第二槽通过未切部分与所述第一槽分离，所述未切部分限定附接到所述壁的基部表面； 在所述未切部分的所述基部表面中切割出切口 ；和 在所述未切部分上施加力以使所述未切部分从所述壁断开。
44.根据权利要求43所述的方法，进一步包括:在使切割刀刃移动通过所述岩石壁以产生所述第一槽之前，绕所述岩石壁的周边切割出轮廓。
45.根据权利要求43所述的方法，其中，在所述未切部分上施加力包括:使所述未切部分与振动质量相接触以便致使所述未切部分从所述岩石壁断开。
46.根据权利要求45所述的方法，其中，所述振动质量是支撑所述切割刀刃的刀头。
47.根据权利要求43所述的方法，其中，所述第一槽和所述第二槽是大致平行的。
48.根据权利要求43所述的方法，其中，所述第一槽和所述第二槽是基本上水平的。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，使所述切割刀刃移动通过所述岩石壁以产生所述第二槽提供至少与所述未切部分一样高的第二槽。
50.一种用于控制采掘机的方法，所述方法包括: 感测刀头的切割效率的指示量的值； 将感测值与期望值进行比较； 将操作参数在第一方向上从初始值修改到第二值； 检测切割能量的指示量的改变；和 当所述切割效率的指示量的改变表现为提高时，将所述操作参数进一步在所述第一方向上修改为第三值。
51.根据权利要求44所述的方法，其中，所述指示量是施加在接合所述岩石壁的切割钻头上的应变。
52.根据权利要求50所述的方法，其中，所述指示量是从所述刀头传递到所述岩石壁的切割能量。
53.根据权利要求50所述的方法，其中，所述操作参数是定位在所述刀头内的偏心质量的摆动频率。
54.根据权利要求50所述的方法，其中，所述操作参数是定位在所述刀头内的偏心质量的摆动幅度。
55.根据权利要求50所述的方法，其中，所述感测值包括切割钻头相对于所述岩石壁的角位置和惯性质量的动量相对于所述切割钻头的角位置的角方向，并且其中，修改所述操作参数包括:当所述切割钻头接合所述岩石壁时，修改所述惯性质量的摆动以改变所述惯性质量的动量的方向。
56.根据权利要求55所述的方法，其中，感测值包括所述刀头的切割进给速率。
57.根据权利要求55所述的方法，进一步包括:如果切割能量的指示量下降，则将所述操作参数修改为其初始值。
58.一种用于控制采掘机的方法，所述方法包括: 感测第一刀具的切割效率的指示量的第一值； 感测第二刀具的切割效率的指示量的第二值； 将所述第一值与所述第二值相比较以检测是否所述第一值小于所述第二值； 当所述第一值小于所述第二值时，修改所述第二刀具的操作参数使得所述第二值匹配所述第一值。
59.根据权利要求58所述的方法，进一步包括:维持所述第二刀具的操作参数使得所述第二值不超过所述第一值。
【专利摘要】一种刀头，包括第一构件、切割钻头和第二构件。该第一构件包括第一端和第二端，并且包括第一质量。切割钻头靠近所述第二端联接到所述第一构件。该切割钻头包括能够绕轴线旋转的切割刀刃。该第二构件绕轴线可旋转并且包括相对于轴线偏心地定位的第二质量。该第二质量的旋转导致第一构件和切割钻头摆动。
【IPC分类】E21C25-00
【公开号】CN104718346
【申请号】CN201380053676
【发明人】鲁塞尔·P·史密斯, 安德鲁·D·亨特, 彼得·A·勒格, 伊恩·B·席尔默, 杰弗里·W·基奇, 克里斯多佛·科茨, 布雷德利·M·尼尔森
【申请人】乔伊·姆·特拉华公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年9月16日
【公告号】CA2884641A1, EP2895690A2, US20140077578, WO2014043658A2, WO2014043658A3