采掘机耙爪和采掘机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够设置在采掘机的前端处的采掘机把爪(gathering head)，并且具体地但不排它地，涉及一种具有一对端壁的耙爪，所述一对端壁被设置在耙爪的纵向端部处，其被成形并构造用以引导所开采的材料流入和流出耙爪。
【背景技术】
[0002]已经开发了多种不同的方法和机器，以在地球的地表处和地表之下开采矿物和其它有价值的材料。这种机器通常在很深的矿井中运行。
[0003]为了最大化掘进和矿物回收效率，已经开发了用于特定目的的采掘机。在一些机器被构造用以专门地从沉积物层或矿层切割矿物的同时，其它机器被构造用以在地下深度内开挖隧道，从而有效地产生矿井，并且提供用于矿物切割机的通道。特别地，移动采掘机已经作为成功的设备出现，用以在矿层处提供直接切割，并且作为快速巷道掘进的措施。通常，移动采掘机包括可旋转或采掘头，其具有被设置在旋转滚筒上的钻头，以接触矿物面。通常，切割头被安装在可移动吊杆处，以便可调节相对于巷道底的高度。随着切割头旋转并且在矿层中前进，所开采的矿物被耙爪收集起来，然后被移动机器通过输送设备向后输送，以产生用于随后从矿场开采的排出料堆。在DE 3015319和DE 880576中描述了实例耙爪。
[0004]通过采掘机的向前运动，迫使耙爪(作为替换方式，也称为装载罩)进入从沉积物层开采出来的材料中。存在两种主要方法，以促进将开采的材料从装载罩的前缘向后运输到行进输送器上。首先，旋转切割头吊杆可包括沿吊杆长度延伸的螺旋形盘片，从而形成螺旋钻，该螺旋钻可选地联接将材料向切割头的后方运输的辅助螺旋输送装置。在US3，860，291和US 4，277，105中描述了构造有螺旋钻的实例耙爪，并且在WO 2011/040806和US 4，952，000中公开了具有辅助螺旋钻的实例耙爪。材料运输的可替换方法包括被设置在装载罩处的、需要单独的驱动部件的耙爪臂或旋转盘片。这些臂或盘片被安装在耙爪的基部处，并且连续地且独立于切割头运行。这种收集机构优于螺旋切割头构造，这是因为后一种方法由于与螺旋板之间驱动的开采材料的摩擦接触，干扰切削齿的扭矩力。在WO98/03770和US 4，296，856中公开了包括旋转自旋臂的耙爪。然而，应明白，旋转耙爪臂的关联部件和操作总体提高了移动的零件的数量和机器的重量，这不利于维护和运输。因此，需要一种解决前述问题的，高效地接收和向后运输从沉积物层开采的材料的耙爪。
【发明内容】
[0005]本发明的目标在于提供一种用于连续采掘机的耙爪，其消除了对可驱动地安装在耙爪的基部区域处的另外的耙爪臂或自旋臂的需要，并且高效地接收并促进将开采的材料向后运输到输送器或向后运输组件上，以将所开采的材料运送离开切割面。另一目标在于提供一种耙爪，其需要很少或不需要维护，并且总体上比常规装载罩组件更轻。
[0006]通过提供一种材料收集罩实现这些目标，该材料收集罩包括板状结构，其中板被特别布置用以引导来自耙爪的最前端或前缘区域的开采材料向后朝向后方的离开区域流动，然后，将材料从后方的离开区域从耙爪运输。特别地，本发明的耙爪包括基部，其沿耙爪纵向延伸，一对侧壁被设置在基部的纵向端部处。每个侧壁都包括侧表面，以接触所开采的材料，其中，这些侧表面都在耙爪的横向方向上从前端向内渐缩至后端，并且相对于基部从每个侧表面的最下部区域向外渐缩至最上部区域。因此，所开采的材料接触侧表面，并且被引导和偏转到耙爪的基部表面以及从基部的向后区域向上延伸的至少一个背板上。重要的是，耙爪的基部在耙爪的前和后端之间的方向上的宽度得到最小化，从而尽可能地缩短材料必须从(耙爪的)前缘流动至离开区域(输送器)的行进距离。侧壁的倾斜和向内渐缩的构造消除了耙爪的下列区域，该区域否则将呈现“截留区”，其中可能聚集所开采的材料并且呈现对材料流动经过耙爪的连续流动的障碍。
[0007]本发明的耙爪还包括多个另外的输送器进料板组，该输送器进料板也渐缩并且倾斜，从而进一步促进沿装载罩向后运输材料。
[0008]根据本发明的特定实施，提供一种能够设置在采掘机的前端处的采掘机耙爪，该耙爪具有前端和后端，后端意图设置为与采掘机相邻，该耙爪包括:至少一个基部，其沿着耙爪纵向延伸，该基部具有基部表面，用以接触耙爪收集的材料；一对侧壁，该一对侧壁设置在基部的纵向端部处，每个侧壁都具有侧表面，用以接触材料，并且在耙爪的横向方向上从前端向内渐缩至后端；至少一个背板，其具有材料接触表面，该材料接触表面从基部表面的向后区域向上延伸，并且在耙爪的纵向方向上在侧壁之间延伸；斜坡，其沿着耙爪纵向延伸，并且倾斜，以从基部向前突出和向下突出，从而在耙爪处提供前缘；其特征在于:每个侧表面都相对于基部表面从每个侧表面的最下部区域向外渐缩至最上部区域，从而将材料流引导到基部表面和材料接触表面上。
[0009]优选地，该耙爪还包括一对侧凸缘，每个凸缘都被可移动地安装在相应的侧壁的外部区域处，并且能够从相应的侧壁向前突出，从而在伸展时增大耙爪的进口面积，并且在收缩时提高采掘机的机动性。可选地，每个凸缘都通过至少一个枢轴安装架和至少一个引导构件而安装在相应的侧壁处，从而相对于每个侧壁保持和引导每个凸缘的枢转运动。优选地，每个凸缘都由动力操作的线性致动器诸如液压缸或气压缸而可枢转地驱动，以提供简单且可靠的运动机构。可选地，引导构件包括可滑动地安装在引导支架内的伸长构件。优选地，每个凸缘都以与侧表面大致相同的角度向内和向外渐缩，使得(用以接触耙爪所收集的材料的)凸缘接触表面与每个相应的侧表面大致共面。这有利于在向后方向上在耙爪接触表面上提供平稳的材料运输。
[0010]优选地，该耙爪还包括输送器，该输送器具有从斜坡向后突出的输送带，输送器的前端延伸到在侧壁之间、在横向方向上的基部的区域中。因此，这最小化了耙爪内的材料必须向后行进以到达输送器的距离。可选地，该耙爪可包括螺旋钻，其从耙爪向后突出，以向后运输所开采的材料，这种螺旋钻布置也突出到耙爪区域中。
[0011]在采掘机包括输送器时，优选地是，基部表面的高度水平被设置在高于输送带的水平高度处，从而使得材料被构造为从基部表面向下掉落到输送带上。同样地，极大地促进材料通过耙爪的向后流动，而不需要独立提供动力的常规旋转器或耙爪臂。
[0012]优选地，该耙爪还包括第一组输送器进料板，该第一组输送器进料板在基部表面和输送带之间延伸，并且从基部表面向下倾斜至输送带。可选地，该耙爪还包括第二组输送器进料板，该第二组输送器进料板在背板和输送带之间延伸，并且从背板朝向输送带向内渐缩。根据该特定实施，第一和第二组进料板包括匹配基板和背板的特定端部边缘的形状构造。优选地，输送器的前端被大致设置在基部的前缘和/或斜坡的向后边缘的区域处，以促进所开采的材料穿过耙爪向后行进。
[0013]可选地，基部包括从每个相应的侧壁向内延伸的两个基板。每个基板都在纵向方向上、在相应的侧壁和输送器的区域之间延伸。可选地，每个基板都包括梯形轮廓，其中，梯形的平行边中的一个的最长边缘被设置在最前部，以代表基板的前缘。也就是说，基板的宽度从前缘到每个板的后缘减小。这种布置的功能在于，使穿过耙爪的切割下来的材料朝着输送器集中(funnel)。优选地，与每个背板和每个基板紧接相邻的侧表面的形状轮廓包括大致三角形构造，以产生耙爪的目前的轮廓接触表面，从而将材料从耙爪的前端引导至后端。
[0014]优选地，背板包括两个背板，该两个背板从每个相应的侧壁向内并且从每个相应的背板向上延伸。可选地，每个背板都包括上罩板，其从每个背板的上边缘向上突出，并且从每个背板向后和向上倾斜。因此，耙爪的接触表面面积增大，从而避免材料的侧向损失，同时通过集中效应，促进将材料引导到输送器上。可选地，每个上罩板的近似长度都近似等于每个背板的最大长度。
[0015]优选地，基部表面是大致平面的并且没有障碍，从而允