本发明涉及采矿机械，并且具体涉及用于采矿机械的切削钻头组件。
背景技术：
传统的连续采矿机械包括具有多个切削钻头组件的刀盘。在一些实施例中，每个切削钻头组件包括可拆卸地联接到夹持块体(holderblock)上的钻头，并且夹持块体被固定到旋转滚筒上。在一些实施例中，钻头可以被容纳在套筒内，套筒又固定在夹持块体内。在一些实施例中，钻头可以相对于夹持块体旋转。
技术实现要素：
在一方面，一种用于采矿机械的切削钻头组件，所述切削钻头组件包括：夹持件，所述夹持件包括第一表面、第二表面和在所述第一表面与第二表面之间延伸的孔；钻头，所述钻头包括第一端和第二端。所述钻头还包括靠近所述第一端的尖端、靠近所述第二端的柄部以及位于所述尖端和所述柄部之间的肩部。所述柄部位于所述夹持件的孔中，并且限定柄部轴线。所述肩部与所述夹持件的第一表面接合。所述柄部包括邻近所述第二端的突出部。所述切削钻头组件还包括止动件，所述止动件包括凹槽和弹性件。所述凹槽接合所述突出部的一部分。所述弹性件接合所述夹持件的第二表面，并且沿着所述柄部轴线在远离所述夹持件的方向上偏压所述止动件。
在另一方面，一种用于采矿机械的切削钻头组件，所述切削钻头组件包括：夹持件，所述夹持件包括孔；套筒，所述套筒包括第一表面、第二表面和在所述第一表面与第二表面之间延伸的孔。所述套筒位于所述夹持件的孔中。所述切削钻头组件还包括钻头，所述钻头具有第一端和第二端。所述钻头还包括靠近所述第一端的尖端、靠近所述第二端的柄部以及位于所述尖端和所述柄部之间的肩部。所述柄部位于所述套筒的孔中。所述柄部限定柄部轴线。所述肩部与所述套筒的第一表面接合。所述柄部包括邻近所述第二端的突出部。所述切削钻头组件还包括止动件，所述止动件具有凹槽和弹性件。所述凹槽接合所述突出部的一部分。所述弹性件接合所述套筒的第二表面，并且沿着所述柄部轴线并远离所述套筒偏压所述止动件。
在另一方面，一种用于采矿机械的切割钻头组件，所述切割钻头组件包括：夹持件，所述夹持件具有第一表面、第二表面和在所述第一表面与第二表面之间延伸的孔；钻头，所述钻头包括第一端和第二端。所述钻头包括靠近所述第一端的尖端、柄部和肩部。所述柄部位于所述钻头的第二端附近并位于所述夹持件的孔中。所述肩部位于所述柄部与所述尖端之间并且接合所述夹持件的第一表面。所述柄部包括内孔，所述内孔从所述第二端至少部分地朝向所述第一端延伸。所述切割钻头组件还包括止动件，所述止动件包括第一部分和第二部分。所述第一部分可拆卸地联接到所述柄部的内孔。所述第二部分与所述夹持件的后表面接合，以固定所述钻头防止其相对于所述夹持件的移动。
在另一方面，一种用于采矿机械的切削钻头组件，所述切削钻头组件包括：夹持件，所述夹持件具有孔；套筒，所述套筒具有第一表面、第二表面和在所述第一表面与第二表面之间延伸的孔。所述套筒位于所述夹持件的孔中。所述切削钻头组件还包括钻头，所述钻头包括第一端和第二端，所述钻头包括靠近所述第一端的尖端、柄部和肩部。所述柄部位于所述钻头的第二端附近并位于所述套筒的孔中。所述肩部位于所述柄部与所述尖端之间并且接合所述套筒的第一表面。所述柄部包括内孔，所述内孔从所述第二端至少部分地朝向所述第一端延伸。所述切削钻头组件还包括止动件，所述止动件包括第一部分和第二部分。所述第一部分可拆卸地联接到所述柄部的内孔。所述第二部分与所述套筒的后表面接合，以固定所述钻头防止其相对于所述夹持件的移动。
通过参考具体实施方式和附图，本发明的其他方面内容将变得显而易见。
附图说明
图1是包括刀盘的采矿机械的透视图。
图2是图1的刀盘的局部透视图。
图3是切削钻头组件的分解侧视图。
图4是夹持块体的剖面透视图。
图5是钻头的透视图。
图6是止动件的透视图。
图7是图3的切削钻头组件在组装状态下的侧视截面图。
图8是根据另一实施例的切削钻头组件的局部分解透视图。
图9是图8的切削钻头组件的沿截面9-9观察的一部分的截面图。
图10是图8的切削钻头组件在组装状态下的透视图。
图11是图10的切削钻头组件的沿11-11观察的一部分的截面图。
图12是根据另一实施例的切削钻头组件的分解侧视截面图。
图13是图12的切削钻头组件的夹持块体的透视截面图。
图14是图12的切削钻头组件的钻头的透视图。
图15是图12的切削钻头组件的止动件的透视图。
图16是图12的切削钻头组件在组装状态下的侧视剖面图。
图17是根据另一实施例的切削钻头组件的局部分解透视图。
图18是图22的切削钻头组件的沿截面18-18观察的一部分的截面图。
图19是图17的切削钻头组件的止动件的第一侧的透视图。
图20是图19的止动件的第二侧的透视图。
图21是图17的切削钻头组件的后视图，其中止动件处于解锁位置。
图22是图17的切削钻头组件的后视图，其中止动件处于锁定位置。
在详细解释实施例之前，应当理解，本发明在其应用中不限于下述说明或附图所示的部件的构造及布置的细节。本发明能够具有其他具体实施方式，以及以各种方式实施或执行。另外，还应当理解这里使用的术语和措辞仅是用于描述目的，而非限制性的。“包括”、“包含”或“具有”及其变形都指涵盖了其后列出的事项及其等同物，以及附加物。术语“安装”、“连接”和“联接”被广义地使用，并且涵盖直接和间接安装、连接和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接，并且可以包括电气或液压连接或联接，无论是直接还是间接。此外，电子通信和通知可以使用任何已知的手段来执行，包括有线直连、无线连接等。
具体实施方式
图1示出了一种采矿机械，例如连续采矿机10，其包括由轨道18支撑而实现移动的框架14。连续采矿机10还包括悬臂22和支撑在悬臂22上的刀盘26。在所示实施例中，框架14还包括集料头30和从框架14的第一端或前端向框架14的第二端或后端延伸的输送机34。集料头30包括一对旋转臂38，旋转臂38在刀盘26下方接合切削物料并将切削物料引导到输送机34上。输送机34沿着框架14的纵向轴线输送切削物料，并从刀盘26下方区域传送到位于框架14第二端附近的第二输送机(未示出)。
悬臂22包括可枢转地联接到框架14上的一端和支撑刀盘26的另一端。悬臂22可绕枢转轴线54枢转，枢转轴线54大致横截于框架14的纵向轴线。悬臂22通过联接在框架14与悬臂22之间的一对致动器58进行枢转。在图示的实施例中，致动器58是液压千斤顶或液压缸。
如图2所示，刀盘26形成为一个长形滚筒62，滚筒62具有固定到滚筒62外表面的切削钻头组件66。在所示实施例中，滚筒62的外表面包括多个基座68，每个切削钻头组件66都固定到一个基座68上。滚筒62限定出的滚筒轴线70大致平行于悬臂22的枢转轴线54(图1)，并且滚筒62可绕滚筒轴线70旋转。在其他实施例中，切削钻头组件66可以通过省略基座68的方式而直接联接到滚筒62上。在其他实施例中，切削钻头组件66可用在其他类型的刀盘上(例如，长壁采煤机的刀盘)。
参考图3，每个切削钻头组件66都包括钻头74和夹持块体82。每个钻头74通过止动件84固定到相应的夹持块体82上。夹持块体82具有第一或前表面86、第二或后表面90、支撑面94以及在前表面86与后表面90之间延伸的槽或孔98。在一个实施例中，支撑面94被固定到基座68(图2)中的一个上。
如图4所示，夹持块体82的前表面86上形成有凸起或唇缘100，凸起或唇缘100限定从前表面86伸出的凸起部分。在所示实施例中，孔98限定中心轴线a，该中心轴线a大致垂直于前表面86和后表面90。孔98是圆形的并且包括第一部分102，该第一部分102通过台肩110与第二部分106分开。第一部分102包括的直径大于第二部分106。在所示实施例中，台肩110限定孔98中的内部锥形部分。在其他实施例中，该内部锥形部分可以在孔98中更大的部分上延伸，和/或孔98的全长都具有内部锥形。在其他实施例中，台肩可以形成为垂直于轴线a的平坦环形表面(即沉孔)。
图5示出了钻头74，其包括第一部分114以及伸长的第二部分或柄部122，第一部分114具有啮合矿面以移除物料的尖端118。柄部122位于钻头74的端面144附近，该端面144位于相对于尖端118的远端。柄部122限定钻头轴线b。在图示施例中，尖端118与钻头轴线b同轴(即，尖端118位于钻头轴线b上)。钻头74还包括位于第一部分114和柄部122之间的肩部126。在图示实施例中，肩部126的直径大于第一部分114和柄部122中的每一个的直径，并且肩部126的周向表面或外周表面或外表面具有平面130。
所示的柄部122包括第一部分134和第二部分138，其中第一部分134包括的直径大于第二部分138。外锥形部分142在第一部分134和第二部分138之间延伸。第一部分134、第二部分138和外部锥形部分142的尺寸确定为分别抵接孔98的第一部分102、孔98的第二部分106和台肩110。在所示实施例中，柄部122包括内螺纹孔146，内螺纹孔146从端面144沿着钻头轴线b的至少一部分延伸并具有长度150(图3)。
如图6所示，止动件84包括具有螺纹部分154和六边形头部158的紧固件。螺纹部分154配置成与钻头74的内螺纹孔146螺纹接合。头部158限定与螺纹部分154的末端相邻的止动面160。头部158的尺寸适用于标准套筒扳手等，以使止动件84可相对柄部122转动。在图示实施例中，止动件84由塑料材料制成；然而，在其他实施例中，止动件84可以由金属材料制成。
如图7所示，当钻头74被容纳在夹持块体82的孔98内时，外锥形部分142邻接台肩110并且钻头轴线b与钻孔98的中心轴线a对齐。钻头74的肩部126抵接夹持块体82的前表面86，其中平面130抵接唇缘100。平面130和唇缘100之间的接合可以固定钻头74以防止相对于夹持块体82的转动。
当止动件84接合钻头74的内螺纹孔146时，止动面160靠近夹持块体82的后表面90。在所示实施例中，在后表面90上形成有沉孔148，其中止动面160抵接沉孔148并且柄部122的端面144与沉孔148基本齐平。在其他实施例中，后表面90可以不设置沉孔，并且止动面160可以直接抵靠后表面90，端面144可以与夹持块体82的后表面90基本齐平或共同延伸。在其他实施例中，端面144可以从沉孔148(或后表面90)凹入，以使止动件84的止动面160仅抵靠夹持块体82的沉孔148(或后表面90)。
止动件84提供了一种用于将每个钻头相对于夹持块体82快速固定和释放的机制。在连续采矿机10的操作期间，当刀盘26旋转、钻头74在矿井面作业时，钻头74可能被损坏或磨损。止动件84可以从损坏或磨损的钻头74中快速拆下，从而可从夹持块体82移除损坏或磨损的钻头74。然后将替换钻头74定位在夹持块体82内，并且使止动件84通过螺纹插入替换钻头74的孔146中，以将替换钻头74固定到夹持块体82上。
图8-11示出了根据另一个实施例的切削钻头组件266。切削钻头组件266与切削钻头组件66类似；因此，类似的部件被赋予相似的附图标记(再加上200)。仅详细讨论切削钻头组件66、266之间的差异。另外，关于本申请中所描述的一个或一些实施例中的部件或特征同样适用于本申请描述的任何其它实施例。
如图8所示，每个切削钻头组件266包括钻头274、套筒272和夹持块体282。每个钻头274通过止动件284固定到相应的夹持块体282上。如图8和图10所示，夹持块体282限定第一或前表面286、第二或后表面290、支撑面294、以及在前表面286和后表面290之间延伸的孔295(图9)。
如图9和图11所示，套筒272容纳在夹持块体282的孔中并且包括后表面292、前肩部296以及在后表面292和前肩部296之间延伸的套筒孔298。套筒孔298限定中心轴线a。套筒孔298包括第一部分302，该第一部分302通过台肩310与第二部分306分开。前肩部296抵接夹持块体282的前表面286，而套筒272的后表面292抵接夹持块体282的后表面290。在所示实施例中，套筒272的后表面292延伸超出夹持块体282的后表面290。在其他实施例中，后表面290、292可以大致延伸至相同位置，或者夹持块体282的后表面290可以延伸超出套筒272的后表面292。套筒272被压配合(例如，过盈配合)到夹持块体282的孔中以防止套筒272相对于夹持块体282转动。
图9和图11示出了具有第一部分314和柄部322的钻头274。柄部322在钻头274的端面344和第一部分314之间延伸。柄部322限定钻头轴线b。所示柄部322包括第一部分334、第二部分338和外锥形部分342。在所示实施例中，柄部322包括具有长度350(图9)的内螺纹孔346。
钻头274包括与肩部126和平面130(图5)类似的肩部226和平面(未示出)。另外，套筒272包括与唇缘100(图4)类似的突起或唇缘(未示出)。因而，钻头274的平面与套筒272的唇缘接合，以防止二者之间的相对转动。
图示的止动件284包括螺纹部分354和六边形头部358。头部358限定止动面360。
另外，垫圈301被容纳在螺纹部分354上，并位于止动面360和钻头274端面344之间。具体地，垫圈301配置成抵接止动件284的止动面360和套筒272的后表面292(图11)。在一个实施例中，垫圈301还抵接钻头274的端面344。
如图11所示，当钻头274被容纳在套筒孔298内时，外锥形部分342抵接台肩310并且钻头轴线b与套筒孔298的中心轴线a对准。当止动件284接合钻头274的内螺纹孔346时，止动面360抵接垫圈301，并且垫圈301转而抵接套筒272的后表面292和钻头274的端面344。在其它实施例中，端面344可以相对于套筒272的后表面292凹进，使得垫圈301仅仅抵接后表面292。在其他实施例中，可以省略垫圈301，从而使止动面360直接抵接套筒272的后表面292和/或钻头274的端面344。
图12-16示出了根据另一个实施例的切削钻头组件466。切削钻头组件466与切割钻头组件66相似；因此，类似的部件被赋予类似的附图标记(再加上400)。仅详细讨论切削钻头组件66、466之间的差异。另外，关于本申请中所描述的一个或一些实施例中的部件或特征同样适用于本申请描述的任何其它实施例。
如图12所示，切削钻头组件466包括钻头474和夹持块体482。钻头474通过止动件484固定到夹持块体482上。如图12和图13所示，夹持块体482限定前表面486、后表面490、支撑面494和孔498。在一些实施例中，凸起或唇缘可形成在前表面486上，类似于图3和图4的唇缘100。在图示的实施例中，孔498限定中心轴线a。孔498包括第一部分502、第二部分506、以及位于第一部分502和第二部分502之间的内锥形部分或台肩510。
图14示出了钻头474，钻头474包括具有尖端518的第一部分514以及柄部522。尽管所示实施例中的钻头474的第一部分514具有锥形或圆锥形形状，但应理解，第一部分514可具有其他不同的形状。柄部522位于钻头474的端面544附近，端面544相对于尖端518位于远端。柄部522限定钻头轴线b。钻头474还包括肩部526。所示的柄部522包括第一部分534、第二部分538和外锥形部分542。第一部分534、第二部分538和外锥形部分542的尺寸可分别抵接孔498的第一部分502、孔498的第二部分506和台肩510。
在所示实施例中，柄部522包括从端面544伸出并远离尖端518的指状部564。在所示实施例中，指状部564具有的直径比柄部522的其余部分更小。在其他实施例中，指状部564具有的直径可以与柄部522相同。图示的指状部564包括垂直于钻头474中心轴线b延伸的突出部568。在所示实施例中，突出部568是从指状部564相对侧伸出的圆柱杆。在其他实施例中，突出部568可以限定不同的几何形状。在进一步的实施例中，突出部568可以与指状部564整体形成或单独形成。
如图15所示，止动件484限定包括第一侧572、与第一侧572相对的第二侧576、外边缘574和内开口578的环形形状。第一侧572和第二侧576在外边缘574和内开口578之间径向延伸。第二侧576被配置成面向钻头474的端面544和/或夹持块体482的后端面490(图16)。孔580位于内开口578内，并且孔580包括开口582，开口582用于容纳钻头474的指状部564和突出部568。在所示实施例中，倾斜或成角度的表面584环绕内开口578在第一侧572和第二侧576之间以螺旋方式延伸。另外，凹槽588位于每个成角度表面584上，并且凹槽彼此间隔180度。凹槽588的尺寸被设置成与突出部568相配合。在所示实施例中，止动件484由塑料材料制成；然而，在其他实施例中，止动件484可以由金属材料制造。
在一个实施例中，弹性件(例如，如图20所示的波形弹簧垫圈)联接到第二侧576并且与夹持块体482的后表面490和钻头474端面544中的至少一个相接合，以朝向远离夹持块体482的方向偏压止动件484。弹性件可以是片簧、贝尔维尔(belleville)垫圈或波形弹簧垫圈。此外，在其他实施例中，该弹性件可以形成为不直接附接到夹持块体482或止动件484的独立件，或者弹性件可以与止动件484一体形成(例如，通过将弹性件模制到止动件484中或作为止动件484的一部分)。
止动件484的外周包括从孔580径向向外伸出的凸耳594，凸耳594配置成可被握持而旋转止动件484。在所示实施例中，止动件484包括四个等距隔开的凸耳(例如，各凸耳定位成间隔90度)；然而，在其他实施例中，止动件484可以包括多于或少于四个凸耳。
为了从夹持块体482上更换损坏或磨损的钻头474，替换钻头474被容纳在孔498中，使得指状部564从后端面490伸出。将孔580与突出部568对齐，以使止动件484被接纳到指状部564上。使止动件484绕轴线b相对于钻头474转动(例如，顺时针方向)，允许突出部568接合成角度表面584并沿着成角度表面584从第二侧576向第一侧572滑动。以这种方式沿着成角度表面584滑动突出部568，使得第二侧576对钻头474和/或夹持块体482施加轴向紧固力。当突出部568就位在凹槽588内时，止动件484停止转动，这就形成了一个锁定位置，在该位置，突出部568被固定而无法相对于止动件484转动。通过将止动件484绕着轴线b进行小于180度的旋转，止动件484被完全锁定到钻头474上。另外，位于夹持块体482和止动件484之间的弹性件提供了将止动件484向远离夹持块体482方向偏压的偏置力。因此，可防止突出部568从凹槽588中滑出。
为了移除止动件484使其脱离与钻头474的接合，以足够的力转动止动件484(例如，逆时针方向)以使突出部568从凹槽588中移开。突出部568沿着成角度表面584从第一侧572朝向第二侧576向下滑动。一旦突出部568与孔580对准，则止动件484可从钻头474中移出。
图17-22示出了根据另一实施例的切削钻头组件666。切削钻头组件666类似于切削钻头组件466；因此，类似的部件被赋予了类似的附图标记(在加上200)。仅详细讨论切削钻头组件666的差异。另外，关于本申请中所描述的一个或一些实施例中的部件或特征同样适用于本申请描述的任何其它实施例。
如图17所示，切削钻头组件666包括钻头674、套筒672(图18)和夹持块体682。图示的套筒672类似于切削钻头组件266的套筒272。钻头674通过止动件684固定到夹持块体682上。
如图18所示，夹持块体682限定第一或前表面686、第二或后表面690、支撑面694和孔695。套筒672包括后表面692、前肩部696和孔698。孔698限定中心轴线a。在所示实施例中，轴线a与由夹持块体682的孔695限定的中心轴线对齐。孔698包括第一部分702、第二部分706和锥形表面或台肩710。
图17示出了包括第一部分714和柄部722的钻头674。柄部722在钻头674的端面744和第一部分714之间延伸。柄部722限定钻头轴线b(图18)。图示的柄部722包括第一部分734、第二部分738和外锥形部分742。在图示实施例中，柄部722包括从端面744伸出的指状部764。图示的指状部764包括垂直于钻头674的中心轴线b延伸的突出部768。
尽管未示出，但是钻头674可以包括与上文图5所述的肩部126和平面130类似的肩部和平面。此外，套筒672可以包括与有关图4所述的唇缘100类似的凸起或唇缘(未示出)。因此，钻头674的平面可以接合套筒672的唇缘，以阻止钻头674和套筒672之间的旋转。
现参照图19和20，止动件684限定包括第一侧772、第二侧776、外边缘774和内开口778的环形形状。倾斜或成角度的表面784和孔780位于内开口778内。另外，凹槽788位于每个成角度表面784上。这些特征的功能类似于上文关于图15所述的止动件484。
图20示出了联接到止动件684的第二侧776并且位于第二侧776上的环形凹槽705内的弹性件703。图示的弹性件703接合套筒672的后表面692以将止动件684向远离套筒672的方向偏压(图18)。在其它实施例中，弹性件703可以接合套筒672的后表面692、钻头674的端面744和/或夹持块体682的后表面690。在所示实施例中，弹性件是波形弹簧垫圈。在其他实施例中，弹性件可以是贝尔维尔(belleville)垫圈或片簧。此外，在其他实施例中，弹性件703可以直接附接到止动件684上，或者弹性件703可以与止动件684一体地形成(例如，通过将弹性构件模制到止动件684上或作为止动件684的一部分)。
止动件684的外周包括杆部或凸耳794，杆部或凸耳794配置成被握持以旋转止动件684。在所示实施例中，凸耳794包括垂直于止动件684的第一侧772延伸的部分。
为了将钻头674固定在止动件684内，钻头674接纳在孔698中，使得指状部764从套筒672的后表面692伸出。通过将孔780的开口782与突出部768对齐，使止动件684被接纳到指状部764上(图21)。然后，止动件684沿第一方向773(例如，图21中的顺时针方向)围绕轴线b相对于钻头674旋转。突出部768接合并沿着成角度表面784滑动，直到突出部768位于凹槽788内(即，锁定位置)。弹性件703提供偏置力以将止动件684向远离套筒672的方向偏压。因此，防止突出部768滑出凹槽788。图22示出了处于锁定位置的止动件684。
为了移除止动件684使其脱离与钻头674的接合，以足够的力使止动件684围绕轴线b沿第二方向775旋转(例如，图22中逆时针方向)，以使突出部768从凹槽788中移出。突出部768沿着成角度表面784滑动，直到突出部768与孔780对齐。然后将止动件684从钻头674上取下。图21示出了处于解锁位置的止动件684。
虽然上文针对连续采矿机械描述了切削钻头组件，但是应该理解，切削钻头组件可以结合到各种类型的刀盘和各种类型的采矿机械上。
虽然已经参照某些优选实施例详细描述了一些方面内容，但是在所描述的一个或多个方面内容的范围和主旨内可存在各种变化和修改。