专利名称：铰接式采煤机的制作方法
铰接式采煤机背景技术
在地下采矿中，通常使用长壁采煤机。采煤机包括大体上成长方形盒体的底盘及一对臂。每个壁均枢转地联接到底盘的相对端，并支撑可旋转切割滚筒。可旋转切割滚筒配备有齿，并从采矿面上移除材料。采煤机安装在装甲刮板输送机(face conveyor)上，以在基本上平行于采矿面的横向方向上移动。在矿山底板起伏不平的情况下，采煤机在矿山底板的峰和谷上方移动。发明内容
在一个实施例中，长壁采煤机通常包括第一底盘部分和第二底盘部分,第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂，第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂。第一底盘部分和第二底盘部分在枢转接头处联接。
在另一个实施例中，安装在轨道上的长壁采煤机通常包括第一底盘部分和第二底盘部分，第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂，第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂。第一底盘部分和第二底盘部分中的每个均可滑动地联接到轨道，且第一底盘部分和第二底盘部分在枢转接头处相互联接。导向靴从枢转接头延伸，并且导向靴可滑动地联接到轨道。
在又一实施例中，安装在轨道上的长壁采煤机通常包括第一底盘部分和第二底盘部分，第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂，第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂。第一底盘部分和第二底盘部分中的每个均可滑动地连接到轨道，且第一底盘部分和第二底盘部分通过杆相互联接。联接构件与杆间隔开，且联接构件在第一底盘部分和第二底盘部分之间可伸缩地延伸。
通过考虑详细的说明和附图本发明的其它方面将变得显而易见。
图1为常规采煤机的透视图。
图2A为图1中常规采煤机在矿山底板的峰上方行进时的侧视图。
图2B为图1中常规采煤机行进通过矿山底板的谷时的侧视图。
图3为图示了根据本发明的一个实施例的铰接式采煤机的透视图。
图4A为图3中铰接式采煤机在矿山底板的峰上方行进时的侧视图。
图4B为图3中铰接式采煤机行进通过矿山底板的谷时的侧视图。
图5为图3中铰接式采煤机的放大透视图，图示了导向靴接合轨道。
图6为从采矿面上看的侧视图，图示了图3和图5中的铰接式采煤机。
图7为铰接式采煤机的截面图。
图8为与轨道接合的图5中的导向靴的端视图。
图9为根据本发明另一实施例的铰接式采煤机的透视图。
图10为图9中示出的铰接式采煤机的放大透视图，联接构件位于缩回位置。
图11为图9中示出的铰接式采煤机的放大透视图，联接构件位于延伸位置。
图12为根据本发明又一实施例的铰接式采煤机的透视图。
图13为图12中示出的铰接式采煤机的放大透视图，联接构件位于缩回位置。
图14为图12中示出的铰接式采煤机的放大透视图，联接构件位于延伸位置。
可以理解的是，本发明的应用不仅限于下文的描述中提出的或者在上述附图中所图示的部件的结构和布置的细节。本发明能够具有其它的实施方式并且能够以各种方式来实践或者实施。同样，可以理解的是，此处使用的用语和术语仅用于说明的目的，不应被视为限制。
具体实施方式
图1为常规长壁采煤机20的透视图。采煤机20包括具有一对可移动臂42的底盘26，每个臂位于底盘26的相对端。每个臂42支撑可旋转切割滚筒34，包括齿(未示出)的该可旋转切割滚筒用于从采矿面(未示出)移除材料。该底盘26呈大体上长方形的盒状，该底盘26在大体上在切割臂42之间延伸的横向方向上测量较长，在垂直于横向方向的方向上测量较短。采煤机20安装在装甲刮板输送机60上，用以在基本上平行于采矿面的横向方向上移动。从米矿面移除的材料被收集在刮板输送机60上,该刮板输送机将材料载离采矿区以便进一步加工。
参考图2A和图2B，矿山底板(未示出)和刮板输送机60可能包括起伏，这种情况下采煤机20在峰(图2A)上方行进以及行进通过谷(图2B)。当在矿山底板的起伏上方行进时，用于底盘26的净空高度或者间隙70可显著减少。比如，在一种构造中，从矿山底板到矿山顶板(未示出)的高度接近1300_。矿山顶板包括约225mm高的动力顶支架的顶罩80。矿山底板支撑刮板输送机60，所测量的该刮板输送机60的高度约为330mm。这些构造为采煤机底盘26和净空高度70的高度留下约745mm。当长方形盒状底盘26在沿着横向方向延伸的峰和谷上方移动时，净空高度70显著减少。如果净空高度70不够，采煤机20可能在底盘26顶部和动力顶支架的顶罩80底侧之间卡住或者行走困难。
图3示出了具有枢转接头110的采煤机100。长壁采煤机100包括第一底盘部分120和第二底盘部分140，第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂130，第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂150。第一底盘部分120和第二底盘部分140在枢转接头110处相互铰接。铰接式采煤机100安装在装甲刮板输送机60上，使得采煤机100在基本上平行于采矿面的横向方向上移动。刮板输送机60包括具有平行轨道160、165的框架，轨道沿着框架延伸。采煤机100包括两个内侧(即，操作期间最靠近采矿面)的导轨靴(trackshoe) 210(图6和图8)，该导轨靴安装到并且骑在内侧轨道160上。每个内侧导轨靴210定位在第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的内侧横向端部上。采煤机100还包括两个外侧导轨靴215 (图5)，该外侧导轨靴215安装并骑在具有外侧轨道165的齿条220的基本上上翘的侧部之上。齿条220包括驱动齿225，该驱动齿225被在联接到外侧导轨靴215的链轮(未示出)上形成的相应齿(未示出)接合，使得采矿挖掘机100可在刮板输送机60上被驱动。防溢板166以远离刮板输送机60的一定角度仅在齿条220的外侧延伸。防溢板166向上延伸，并远离矿山底板，使得从采矿面移除的材料不会落到刮板输送机60之后，反而被引导到刮板输送机60上。
图4A和图4B为具有枢转接头110的铰接式采煤机100在矿山底板的峰上方行进(图4A)以及行进通过矿山底板的谷(图4B)的侧视图。在所示实施例中，枢转接头110包括位于铰接式采煤机100的中心附近的凹构件128和凸构件148、杆310、销180和导向靴170。还是参考图5，在所示实施例中，第二底盘部分140包括邻近铰接式采煤机100的中心的凸构件148，凸构件148包括延伸穿过该构件的孔。第一底盘部分120包括凹构件128，该凹构件128以配合方式接收凸构件148。与凸构件148相似，凹构件128也包括延伸穿过该构件的相应的孔。当凸构件148与凹构件128的孔对齐时,杆310被插入穿过这些孔。尽管在所示实施例中，示出了在第一底盘部分120上的仅单个凹构件128和在第二底盘140上的仅单个凸构件148，但是在其它的实施例中，第一底盘部分120可包括一个或更多个凹构件128、一个或更多个凸构件148或它们的一些组合。同样地，第二底盘部分140也可以包括一个或更多个凹构件128、一个或更多个凸构件148或者它们的一些组合。枢转接头110因此可适当地包括一个或更多个凹构件128和凸构件148。
杆310使得第一底盘部分120和第二底盘部分140中的每个可调整其相对于水平地平面280的相应的取向。作为第一底盘部分120和第二底盘部分140的取向如何相对于地平面280进行测量的图示，当铰接式采煤机100在不包含起伏的矿山底板上方行进时，第一底盘部分120和第二底盘部分140与地平面280呈相同的0°角度。当铰接式采煤机100行进通过谷时，然而，第一底盘部分120和第二底盘部分140呈不同的非零角度。例如，当铰接式采煤机在谷的底部处时，采煤机100的第一底盘部分120和第二底盘部分140将在每个谷斜坡上定位，呈V形外观。如果第一底盘部分120相对于地平面280向上倾斜，则第二底盘部分140将相对于地平面280向下倾斜。所以当铰接式采煤机行进通过谷时，底盘部分120、140中的每个的取向是不同的。此外，当铰接式采煤机100在峰的顶部或谷的底部时，第二底盘部分140离沿着第一底盘120的横向方向延伸的参考轴线125呈最大角度地定向。相反地，当铰接式采煤机100远离峰的顶部或谷的底部时，第二底盘部分140离第一底盘部分120的参考轴线125呈较小角度定向。
通过借助于枢转接头110调整第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的取向，铰接式采煤机100保持在底盘和矿山顶板之间的足够的净空高度。如上所述，当铰接式采煤机100行进通过谷的底部(图4B)时，铰接式采煤机将第一底盘部分120调整为相对于水平地平面280呈向上的角度，且第二底盘部分140相对于水平地平面280向下定向，达到离沿着第一底盘部分120的横向方向延伸的参考轴线125的最大的角度。这具有降低铰接式采煤机100的中心靠近矿山底板的效果，因而与现有技术的构造相比，获得了邻近铰接式采煤机100中心的额外净空高度70。在一种构造中，与现有技术的构造相比，可获得接近115_的额外净空高度。额外的净空高度防止铰接式采煤机100在第一底盘部分120以及第二底盘部分140的靠近铰接式采煤机100的中心的相应的顶侧240、250和顶支架的顶罩80的底侧之间卡住或者行走困难。
与现有技术的构造相比，枢转接头110还使得铰接式采煤机100能够相对于矿山底板开采地更低。当铰接式采煤机100在峰的顶部上方行进时(图4A)，采煤机100的第一底盘部分120和第二底盘部分140将定位在每个峰斜坡上，呈倒置V形外观。同样，与现有技术的构造相反，枢转接头110调整第一底盘部分120和第二底盘部分140相对于矿山底板的取向。这种情况下第一底盘部分120被调整为相对于水平地平面280呈向下的角度，且第二底盘部分140被调整为相对于水平地平面280呈向上的角度。这具有向上并远离矿山底板地提升铰接式采煤机100的中心的效果，这防止第一底盘部分120和第二底盘部分140的靠近铰接式采煤机100的中心的相应的底侧260、270被刮板输送机60的轨道160、165卡住或包住。
参考图5至图7，在所示实施例中，采煤机100包括导向靴170，该导向靴170与轨道165的齿条220接合。当采煤机100行进通过谷时(图4B)，采矿机100在靠近枢转接头110的位置处提升从而脱离轨道160。导向靴170通过接合轨道165的齿条220防止该状况发生，并因而保持第一底盘部分120和第二底盘部分140与刮板输送机60的轨道160、165接触。导向靴170从杆310延伸并通过销180联接到杆310 (图5)。在所示实施例中，杆310与销180为一体。其它实施例可包括与销180分离但是同心的杆310。导向靴170与链轮(未示出)联接，该链轮包括接合齿条220的驱动齿225的齿(未示出)，因而可将导向靴170滑动地联接到轨道165的齿条220。在所示实施例中，导向靴170还可以沿着销180垂直于侧面轴线190 (图3)移动，该侧面轴线190大体上从第一切割臂130延伸到第二切割臂150。在矿山底板曲折穿过煤巷的情形中，在刮板输送机60的轨道160、165中可以存在曲线。当采煤机100转弯时，销180相对于第一底盘部分120和第二底盘部分140延伸及缩回，使得导向靴170可垂直于侧面轴线190移动。
图8示出导向靴170，该导向靴170包括接合轨道165的齿条220的接合构件200。导向靴170的接合构件200邻近铰接式采煤机100的中心地定位。通过钩在轨道165的齿条220周围，在除了移动方向的所有方向上，接合构件200将采煤机100限制于轨道160、165。
图9至图11图示了包括根据本发明另一个实施例的枢转接头110的采煤机100。在该实施例中的枢转接头110包括位于铰接式采煤机100附近的凹构件128和凸构件148、杆310和一对联接构件230，该联接构件230与杆310间隔开并且在第一底盘部分120和第二底盘部分140之间可伸缩地延伸。在另一个实施例中，可以使用更少或者更多的联接构件230。联接构件230调整第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的取向。联接构件230使第一底盘部分120和第二底盘部分140围绕杆310枢转，并因此调整第一底盘部分120和第二底盘部分140之间的角度。在所示实施例中，联接构件230为动力柱体。联接构件230邻近第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的顶侧240、250地定位。杆310邻近第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的底侧260、270。
参考图10至图11，当所示实施例的采煤机100行进通过谷时，联接构件230缩回(图10),因而保持第一底盘部分120和第二底盘部分140邻近轨道160。另一方面，当采煤机100在峰上方行进时，联接构件230延伸(图11)，因而保持足够的净空高度70。延伸和缩回的构造可取决于联接构件230的能力和构造通过机械、液压、气动或者电力系统完成。在一些实施例中，当采煤机100在矿山底板的峰和谷上方行进时，联接构件230可自动地延伸和缩回。例如，采煤机100可包括提供了诸如矿山底板的起伏以及第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的取向的信息的各种传感器、变换器、摄像头等。联接构件230可响应于接收到的来自传感器的信息操作为延伸和缩回。
图12至图14图示了包括根据本发明又一个实施例的枢转接头110的采煤机100。与图9至图11类似，联接构件230与杆310间隔开。然而，联接构件230邻近第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的底侧260、270地定位，且杆310邻近第一底盘部分120和第二底盘部分140的相应的顶侧240、250地定位。当采煤机100在峰上方行进时，联接构件230缩回(图13)，因而保持足够的净空高度70。另一方面，当采煤机100行进通过谷时，联接构件230延伸(图14)，因而保持第一底盘部分120和第二底盘部分140邻近轨道160。与图9至图11所示的实施例类似，在图12至图14中示出的实施例中的联接构件230可通过机械、液压、气动或者电力系统操作。此外，联接构件230可响应于接收到的来自各种传感器、变换器、摄像头等的信息自动地延伸以及缩回。
尽管本发明已经参照一些优选实施例做出了详细的说明，但是在本发明所述的一个或多个独立方面的范围和精神内可以进行改变和修改。
权利要求
1.一种长壁米煤机，包括: 第一底盘部分，所述第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂；以及 第二底盘部分，所述第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂，其中所述第一底盘部分和第二底盘部分在枢转接头处联接。
2.根据权利要求1所述的长壁采煤机，其中所述枢转接头包括:凹构件，所述凹构件联接到所述第一底盘部分和第二底盘部分中的一个底盘部分；凸构件，所述凸构件联接到所述第一底盘部分和第二底盘部分中的另一个底盘部分并位于所述凹构件附近；以及杆，所述杆能够插入通过所述凹构件和凸构件以将所述第一底盘部分和第二底盘部分联接在一起。
3.根据权利要求1所述的长壁采煤机，还包括从所述枢转接头延伸的导向靴，其中所述长壁采煤机安装在轨道上，并且所述导向靴包括接合所述轨道的至少一个接合构件。
4.根据权利要求3所述的长壁采煤机，其中所述轨道的一部分限定了齿条，并且所述接合构件钩在所述齿条周围。
5.根据权利要求3所述的长壁采煤机，其中所述长壁采煤机限定了侧面轴线，所述侧面轴线大致从所述第一切割臂延伸到所述第二切割臂，并且所述导向靴能够垂直于所述侧面轴线移动。
6.根据权利要求1所述的长壁采煤机，还包括联接构件，所述联接构件在所述第一底盘部分和第二底盘部分之间可伸缩地延伸。
7.根据权利要求6所述的长壁采煤机，其中所述联接构件使所述第一底盘部分和第二底盘部分围绕杆枢转。
8.根据权利要求6所述的长壁采煤机，其中所述第一底盘部分和所述第二底盘部分中的每个底盘部分分别限定了顶侧和底侧，其中所述枢转接头邻近所述底侧定位，并且所述联接构件邻近所述顶侧定位。
9.根据权利要求6所述的长壁采煤机，其中所述第一底盘部分和所述第二底盘部分分别限定了顶侧和底侧，其中所述枢转接头邻近所述顶侧定位，并且所述联接构件邻近所述底侧定位。
10.一种安装在轨道上的长壁采煤机，所述长壁采煤机包括: 第一底盘部分，所述第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂； 第二底盘部分，所述第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂，其中所述第一底盘部分和所述第二底盘部分中 的每个底盘部分均可滑动地联接到所述轨道，并且其中所述第一底盘部分和第二底盘部分在枢转接头处相互联接；以及 导向靴，所述导向靴从所述枢转接头延伸，所述导向靴可滑动地联接到所述轨道。
11.根据权利要求10所述的长壁采煤机，其中所述枢转接头包括:凹构件，所述凹构件联接到所述第一底盘部分和第二底盘部分中的一个底盘部分；凸构件，所述凸构件联接到所述第一底盘部分和第二底盘部分中的另一个底盘部分并位于所述凹构件附近；以及杆，所述杆能够插入通过所述凹构件和凸构件以将所述第一底盘部分和第二底盘部分联接在一起。
12.根据权利要求10所述的长壁采煤机，其中所述导向靴包括接合所述轨道的至少一个接合构件。
13.根据权利要求12所述的长壁采煤机，其中所述轨道的一部分限定了齿条，并且所述接合构件钩在所述齿条周围。
14.根据权利要求10所述的长壁采煤机，其中所述长壁采煤机限定了侧面轴线，所述侧面轴线大致从所述第一切割臂延伸到所述第二切割臂，并且所述导向靴能够垂直于所述侧面轴线移动。
15.一种安装在轨道上的长壁采煤机，所述长壁采煤机包括: 第一底盘部分，所述第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂； 第二底盘部分，所述第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂，其中所述第一底盘部分和所述第二底盘部分中的每个底盘部分可滑动地联接到所述轨道，并且其中所述第一底盘部分和第二底盘部分通过杆相互联接；以及 联接构件，所述联接构件与所述杆间隔开，所述联接构件在所述第一底盘部分和第二底盘部分之间可伸缩地延伸。
16.根据权利要求15所述的长壁采煤机，其中所述第一底盘部分和第二底盘部分中的每个底盘部分分别限定了顶侧和底侧，其中枢转接头邻近所述底侧定位，并且所述联接构件邻近所述顶侧定位。
17.根据权利要求15所述的长壁采煤机，其中所述第一底盘部分和第二底盘部分中的每个底盘部分分别限定了顶侧和底侧，其中枢转接头邻近所述顶侧定位，并且所述联接构件邻近所述 底侧定位。
全文摘要
一种安装在轨道上的长壁采煤机，该采煤机大体上包括第一底盘部分和第二底盘部分，第一底盘部分具有安装在其上的第一切割臂，第二底盘部分具有安装在其上的第二切割臂。第一底盘部分和第二底盘部分中的每个均可滑动地联接到轨道。第一底盘部分和第二底盘部分在枢转接头处联接。当铰接式采煤机在峰和谷上方行进时，枢转接头使得第一底盘部分和第二底盘部分中的每个均可调整其相对于水平地平面的相应取向，因而保持足够的净空高度。
文档编号E21C35/00GK103161460SQ20121059907
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者爱德华·F·尼德赖特, 肖恩·W·富兰克林 申请人:乔伊·姆·特拉华公司