掘进机截割部及掘进机的制作方法

本发明涉及工程机械制造技术领域，具体而言，涉及一种掘进机截割部及一种掘进机。

背景技术：

悬臂式掘进机截割部主要由截割臂和安装在截割臂上的截割头组件构成，截割头旋转，通过截齿对目标截割，截割下的碎料通过运输装置运走，从而实现巷道掘进。目前，悬臂式掘进机截割部主要分为ebz系列纵轴式和ebh系列横轴式。然而，现有技术的纵轴式掘进机截割部，在工作过程中截齿埋入岩壁，后方的外喷雾只能对露出岩壁的截齿冷却，对埋入岩壁的工作截齿冷却效果差，导致截齿消耗大，圆弧处截齿不能很好兼顾钻进和横扫工况，机身稳定性比横轴式差，截割效率低；现有技术的横轴式掘进机截割部在中间存在空齿部分，一般国内岩石巷道会设计成拱形，横轴式掘进机在巷道成型时需要在巷道上形成一段直线。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种掘进机截割部。

本发明的另一个目的在于提出一种掘进机。

为实现上述至少一个目的，根据本发明第一方面的实施例，提出了一种掘进机截割部，包括截割臂；两个对称设置的截割头组件，两个截割头组件沿截割臂对称设置；截割头组件包括截割头壳体及减速机，截割头壳体上设置有多个截齿；主轴，位于截割头壳体内，用于带动截割头壳体转动；其中，两个主轴沿轴向的延长线呈预设角度，使两个截割头壳体在背离截割臂一端的距离小于两个截割头壳体在朝向截割臂一端的距离。

本发明的实施例提供的掘进机截割部，沿截割臂对称设置有两个截割头组件，两个截割头组件分别与两个主轴连接，主轴用于带动截割头壳体转动，并且，两个主轴沿轴向的延长线呈预设角度，使两个截割头壳体在背离截割臂一端的距离小于两个截割头壳体在朝向截割臂一端的距离，通过合理的设计两个主轴沿轴向的延长线的角度，可使两个截割头壳体在背离截割臂一端相互靠近。在进行掘进工作时，两个截割头壳体朝向相同方向以相同转速进行转动，且两个截割头壳体在其工作面上的截齿相互靠近，从而克服了传统的横轴式掘进机截割部中间存在空齿部分的缺点，避免了传统横轴式掘进机截割部断面成型不好的缺陷。同时，两个截割头组件分别与两个主轴连接，且主轴带动截割头壳体转动，可以通过设计两个主轴沿轴向的延长线的角度，使得掘进机截割部通过截割头壳体侧壁的截齿进行掘进工作，由于主轴带动截割头组件旋转，侧壁前部的工作截齿截割岩壁后旋转至侧壁后部，由后方的外喷雾进行冷却，从而克服了传统的纵轴式掘进机截割部在工作时截割头壳体前部的截齿完全埋入岩壁，后方的外喷雾只能对露出岩壁的截齿冷却，对埋入岩壁的工作截齿冷却效果差，导致截齿消耗大等缺陷，提升了用户体验。

另外，根据本发明提供的上述实施例中的掘进机截割部还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，两个截割头壳体在背离截割臂一端相连接或留有间隙a，以使两个截割头组件在掘进工作时产生的两个截割面相连接。

在该技术方案中，两个截割头壳体在背离截割臂一端为其掘进时的工作面，通过设计两个截割头壳体在背离截割臂一端相连接，既使得两个截割头组件在掘进工作时产生的两个截割面相连接，又提高了两个截割头壳体相连接处的强度；或者，可在两个截割头壳体在背离截割臂一端留有间隙a，通过合理的设计间隙a的尺寸，以及对间隙a旁的截齿角度及截齿尺寸进行调整，同样可以实现截割头组件在掘进工作时产生的两个截割面相连接的技术效果，从而使掘进机截割部可大幅度提高一次钻进深度，同时在用于掘进拱形巷道时，可成型其顶部的拱形，克服横轴式掘进机截割部断面成型不好的缺点，提升了产品的适用范围，确保了用户体验。

在上述任一技术方案中，优选地，间隙a的取值范围为0<a≤50mm。

在该技术方案中，优选地，两个截割头壳体在背离截割臂一端的间隙a取值范围在0<a≤50mm时，通过设计间隙a的最大值为50，一方面，使得两个截割头壳体在背离截割臂一端的距离不会过大，可以通过对间隙a旁的截齿角度及截齿尺寸进行调整，实现截割头组件在掘进工作时产生的两个截割面相连接，另一方面，两个截割头壳体在背离截割臂一端留有间隙，降低了对于两个截割头组件的加工精度及组装精度的要求，提升了生产效率，降低了生产成本，从而提高了产品的市场竞争力。

在上述任一技术方案中，优选地，掘进机截割部还包括：电机；截割臂上设有输入轴；输入轴与电机相连，电机驱动输入轴旋转。

在该技术方案中，截割臂上设有输入轴，电机与输入轴相连接，用于驱动输入轴进行旋转，从而带动截割头组件转动。

在上述任一技术方案中，优选地，截割臂还包括：第一齿轮轴、齿轮轴套、第一行星轮架以及第一行星轮组件；输入轴与齿轮轴套相连接，用于带动齿轮轴套转动；第一齿轮轴上设有第一行星轮架；第一行星轮组件安装在第一行星轮架上，第一行星轮组件通过齿轮啮合与齿轮轴套相连接，以使齿轮轴套带动第一齿轮轴转动。

在该技术方案中，截割臂上还设有第一齿轮轴、齿轮轴套、第一行星轮架以及第一行星轮组件。其中，输入轴与齿轮轴套相连接，通过输入轴的旋转带动齿轮轴套进行旋转，优选地，输入轴与齿轮轴套通过锥形齿轮啮合相连接。第一齿轮轴与第一行星轮架固定连接，第一行星轮组件安装在第一行星轮架上，并且第一行星轮组件通过齿轮啮合与齿轮轴套相连接，齿轮轴套的旋转带动第一行星轮组件转动，从而带动第一行星轮架转动，以使与第一行星轮架固定连接的第一齿轮轴转动。

在上述任一技术方案中，优选地，第一齿轮轴的两端均为锥形齿轮。

在该技术方案中，将第一齿轮轴的两端均设置为锥形齿轮，由于锥形齿轮能够改变传动方向，通过合理的设计锥形齿轮的倾斜角度，可以实现截割臂与截割头组件通过齿轮啮合传动连接，而无需增设其他连接零件，减少了截割臂与截割头组件传动连接的零件，降低了产品的加工难度，提高了生产效率。

在上述任一技术方案中，优选地，减速机包括：减速机箱体，第二行星轮组件，第二行星轮架，第二齿轮轴；其中，第二行星轮架与第二齿轮轴设置于减速机箱体内部。

在该技术方案中，第二行星轮组件安装在第二行星轮架上并与主轴传动连接，第二齿轮轴与第二行星轮组件通过齿轮啮合相连，通过第二齿轮轴的转动带动第二行星轮组件转动，经第二行星轮组件减速，从而带动主轴转动，并最终实现截割头组件的转动；将第二行星轮架与第二齿轮轴设置于减速机箱体内部，一方面，减速机箱体对内部的零件具有支撑固定的作用，另一方面，可先行将第二行星轮架与第二齿轮轴安装在减速机箱体内部，批量生产成组件，再将该组件组装在掘进机截割部内部，提升了产品的组装效率。

在上述任一技术方案中，优选地，第二齿轮轴的输入端齿轮为锥形齿轮，第二齿轮轴的输出端齿轮为圆柱齿轮；两个截割头组件的输入端齿轮分别与第一齿轮轴的两端相连接；输出端齿轮与第二行星轮组件相连接。

在该技术方案中，第二齿轮轴的输入端齿轮为锥形齿轮，并与第一齿轮轴的两端设置的锥形齿轮相连接，通过合理的设计第一齿轮轴的两端的锥形齿轮以及第二齿轮轴输入端齿轮的倾斜角度，使得第一齿轮轴的两端的锥形齿轮分别与两个截割头组件的输入端齿轮传动连接，从而通过第一齿轮轴的转动带动第二齿轮轴转动，进而带动两个截割头组件转动，无需增设其他连接传动零件，简化了传动结构。同时，第二齿轮轴的输出端齿轮与第二行星轮组件相连接，带动第二行星轮组件的转动。

在上述任一技术方案中，优选地，两个主轴沿轴向的延长线的预设角度优选为大于等于120°并小于180°。

在该技术方案中，优选地，两个主轴沿轴向的延长线的预设角度为大于等于120°并小于180°时，可以使截割头组件在掘进工作时产生的两个截割面相连接，从而使掘进机截割部同时克服了传统的横轴式掘进机截割部中间存在空齿部分的缺陷，确保了用户体验。

根据本发明的第二个目的，本发明提供了一种掘进机，具有第一方面任一实施例提供的掘进机截割部，因此，本发明的实施例提供的掘进机具有第一方面任一实施例提供的掘进机截割部的全部有益效果，在此不一一列举。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的掘进机截割部的结构示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的掘进机截割部的又一结构示意图；

图3示出了图2根据本发明的一个实施例的掘进机截割部在a处的局部放大图。

附图标记：

其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10截割臂，102输入轴，104第一齿轮轴，106齿轮轴套，108第一行星轮架，110第一行星轮组件，20截割头组件，202截割头壳体，204截齿，30减速机，302减速机箱体，304第二行星轮组件，306第二行星轮架，308第二齿轮轴，3082输入端齿轮，3084输出端齿轮，40主轴。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本发明一些实施例所述掘进机截割部和掘进机。

如图1所示，本发明第一方面的实施例提出了一种掘进机截割部，包括截割臂10；两个对称设置的截割头组件20，两个截割头组件20沿截割臂10对称设置；截割头组件20包括截割头壳体202及减速机30，截割头壳体202上设置有多个截齿204；主轴40，位于截割头壳体202内，用于带动截割头壳体202转动；其中，两个主轴40沿轴向的延长线呈预设角度，使两个截割头壳体202在背离截割臂10一端的距离小于两个截割头壳体202在朝向截割臂10一端的距离。

本发明的实施例提供的掘进机截割部，沿截割臂10对称设置有两个截割头组件20，两个截割头组件20分别与两个主轴40连接，主轴40用于带动截割头壳体202转动，并且，两个主轴40沿轴向的延长线呈预设角度，使两个截割头壳体202在背离截割臂10一端的距离小于两个截割头壳体202在朝向截割臂10一端的距离，通过合理的设计两个主轴40沿轴向的延长线的角度，可使两个截割头壳体202在背离截割臂10一端相互靠近。在进行掘进工作时，两个截割头壳体202朝向相同方向以相同转速进行转动，且两个截割头壳体202在其工作面上的截齿204相互靠近，从而克服了传统的横轴式掘进机截割部中间存在空齿部分的缺点，避免了传统横轴式掘进机截割部断面成型不好的缺陷。同时，两个截割头组件20分别与两个主轴40连接，且主轴40带动截割头壳体202转动，可以通过设计两个主轴40沿轴向的延长线的角度，使得掘进机截割部通过截割头壳体202侧壁的截齿204进行掘进工作，由于主轴40带动截割头组件20旋转，侧壁前部的工作截齿204截割岩壁后旋转至侧壁后部，由后方的外喷雾进行冷却，从而克服了传统的纵轴式掘进机截割部在工作时截割头壳体202前部的截齿204完全埋入岩壁，后方的外喷雾只能对露出岩壁的截齿204冷却，对埋入岩壁的工作截齿204冷却效果差，导致截齿204消耗大等缺陷，提升了用户体验。

在本发明提供的一个实施例中，优选地，两个截割头壳体202在背离截割臂10一端相连接或留有间隙a，以使两个截割头组件20在掘进工作时产生的两个截割面相连接。

在该实施例中，两个截割头壳体202在背离截割臂10一端为其掘进时的工作面，通过设计两个截割头壳体202在背离截割臂10一端相连接，既使得两个截割头组件20在掘进工作时产生的两个截割面相连接，又提高了两个截割头壳体202相连接处的强度；或者，可在两个截割头壳体202在背离截割臂10一端留有间隙a，通过合理的设计间隙a的尺寸，以及对间隙a旁的截齿204角度及截齿204尺寸进行调整，同样可以实现截割头组件20在掘进工作时产生的两个截割面相连接的技术效果，从而使掘进机截割部可大幅度提高一次钻进深度，同时在用于掘进拱形巷道时，可成型其顶部的拱形，克服横轴式掘进机截割部断面成型不好的缺点，提升了产品的适用范围，确保了用户体验。

在本发明提供的一个实施例中，优选地，间隙a的取值范围为0<a≤50mm。

在该实施例中，优选地，两个截割头壳体202在背离截割臂10一端的间隙a取值范围在0<a≤50mm时，通过设计间隙a的最大值为50，一方面，使得两个截割头壳体202在背离截割臂10一端的距离不会过大，可以通过对间隙a旁的截齿204角度及截齿204尺寸进行调整，实现截割头组件20在掘进工作时产生的两个截割面相连接，另一方面，两个截割头壳体202在背离截割臂10一端留有间隙，降低了对于两个截割头组件20的加工精度及组装精度的要求，提升了生产效率，降低了生产成本，从而提高了产品的市场竞争力。

如图2所示，在本发明提供的一个实施例中，优选地，掘进机截割部还包括：电机；截割臂10上设有输入轴102；输入轴102与电机相连，电机驱动输入轴102旋转。

在该实施例中，截割臂10上设有输入轴102，电机与输入轴102相连接，用于驱动输入轴102进行旋转，从而带动截割头组件20转动。

如图2所示，在本发明提供的一个实施例中，优选地，截割臂10还包括：第一齿轮轴104、齿轮轴套106、第一行星轮架108以及第一行星轮组件110；输入轴102与齿轮轴套106相连接，用于带动齿轮轴套106转动；第一齿轮轴104上设有第一行星轮架108；第一行星轮组件110安装在第一行星轮架108上，第一行星轮组件110通过齿轮啮合与齿轮轴套106相连接，以使齿轮轴套106带动第一齿轮轴104转动。

在该实施例中，截割臂10上还设有第一齿轮轴104、齿轮轴套106、第一行星轮架108以及第一行星轮组件110。其中，输入轴102与齿轮轴套106相连接，通过输入轴102的旋转带动齿轮轴套106进行旋转，优选地，输入轴102与齿轮轴套106通过锥形齿轮啮合相连接。第一齿轮轴104与第一行星轮架108固定连接，第一行星轮组件110安装在第一行星轮架108上，并且第一行星轮组件110通过齿轮啮合与齿轮轴套106相连接，齿轮轴套106的旋转带动第一行星轮组件110转动，从而带动第一行星轮架108转动，以使与第一行星轮架108固定连接的第一齿轮轴104转动。

在本发明提供的一个实施例中，优选地，第一齿轮轴104的两端均为锥形齿轮。

在该实施例中，将第一齿轮轴104的两端均设置为锥形齿轮，由于锥形齿轮能够改变传动方向，通过合理的设计锥形齿轮的倾斜角度，可以实现截割臂10与截割头组件20通过齿轮啮合传动连接，而无需增设其他连接零件，减少了截割臂10与截割头组件20传动连接的零件，降低了产品的加工难度，提高了生产效率。

如图3所示，在本发明提供的一个实施例中，优选地，减速机30包括：减速机箱体302，第二行星轮组件304，第二行星轮架306，第二齿轮轴308；其中，第二行星轮架306与第二齿轮轴308设置于减速机箱体302内部。

在该实施例中，第二行星轮组件304安装在第二行星轮架306上并与主轴40传动连接，第二齿轮轴308与第二行星轮组件304通过齿轮啮合相连，通过第二齿轮轴308的转动带动第二行星轮组件304转动，经第二行星轮组件304减速，从而带动主轴40转动，并最终实现截割头组件20的转动；将第二行星轮架306与第二齿轮轴308设置于减速机箱体302内部，一方面，减速机箱体302对内部的零件具有支撑固定的作用，另一方面，可先行将第二行星轮架306与第二齿轮轴308安装在减速机箱体302内部，批量生产成组件，再将该组件组装在掘进机截割部内部，提升了产品的组装效率。

如图3所示，在本发明提供的一个实施例中，优选地，第二齿轮轴308的输入端齿轮3082为锥形齿轮，第二齿轮轴308的输出端齿轮3084为圆柱齿轮；两个截割头组件20的输入端齿轮3082分别与第一齿轮轴104的两端相连接；输出端齿轮3084与第二行星轮组件304相连接。

在该实施例中，第二齿轮轴308的输入端齿轮3082为锥形齿轮，并与第一齿轮轴104的两端设置的锥形齿轮相连接，通过合理的设计第一齿轮轴104的两端的锥形齿轮以及第二齿轮轴308输入端齿轮3082的倾斜角度，使得第一齿轮轴104的两端的锥形齿轮分别与两个截割头组件20的输入端齿轮3082传动连接，从而通过第一齿轮轴104的转动带动第二齿轮轴308转动，进而带动两个截割头组件20转动，无需增设其他连接传动零件，简化了传动结构。同时，第二齿轮轴308的输出端齿轮3084与第二行星轮组件304相连接，带动第二行星轮组件304的转动。

在本发明提供的一个实施例中，优选地，两个主轴40沿轴向的延长线的预设角度优选为大于等于120°并小于180°。

在该实施例中，优选地，两个主轴40沿轴向的延长线的预设角度为大于等于120°并小于180°时，可以使截割头组件20在掘进工作时产生的两个截割面相连接，从而使掘进机截割部同时克服了传统的横轴式掘进机截割部中间存在空齿部分的缺陷，确保了用户体验。

根据本发明的第二个目的，本发明提供了一种掘进机，具有第一方面任一实施例提供的掘进机截割部，因此，本发明的实施例提供的掘进机具有第一方面任一实施例提供的掘进机截割部的全部有益效果，在此不一一列举。

在本说明书的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。