移动式采矿的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动式采矿机，更具体地涉及用于在硬岩等中掘进隧道、巷道或竖井的移动式米矿机。
【背景技术】
[0002]在隧道开采中，早就已知特别是也在硬岩中能掘进隧道井的可移动的(移动式)采矿机。例如从US 4，548，442或US 5，234，257中已知相应的隧道钻巷机，它在机架的前侧上具有切割轮以作为刀具滚筒，并具有围绕切割轮的外周布置的切割盘。
[0003]本发明基于根据WO 2010/050 872 Al的采矿机以及方法。该相应的机器既用于掘进隧道又一般地用于开采挖掘并且像其他已知的隧道钻机一样操作，所述其他已知的隧道钻机具有绕滚筒轴线旋转的刀具滚筒和在其外周上以分布的形式径向向外地布置有多个切割盘形式的挖掘刀具。借助于前端安装有刀具滚筒的悬臂、和枢转装置，其中悬臂可通过该枢转装置相对于可移动机器基架枢转，通过来回枢转切割头而切除切割头前部的工作区域或端面处的材料。在从W02010/050872A1中已知的移动式采矿机的情况下，切割盘可在其悬挂装置中自由地旋转。切割盘被布置成分布在刀具滚筒的外周上，使得某些切割盘的旋转轴线平行于刀具滚筒的旋转轴线，并且其他切割盘的旋转轴线倾斜于刀具滚筒的旋转轴线。通过多个切割盘的分布式布置，每个切割盘在每次枢转运动下仅部分地切除材料。这样，个体切割盘上的负荷被降低并因此切割轮上的挖掘刀具上的磨损降低。用于枢转运动的枢转轴线基本上至少垂直于机器基架的驱动底盘。悬臂可经由倾斜缸升高或降低，以便在不同的高度或矿层用切割轮分解材料。根据一个实施例，刀具滚筒的枢转运动沿弧面发生，该弧面形成于悬臂的前端处。此外，WO 2010/050 872 Al中公开了一种采矿机配置，该采矿机提供两个或三个切割轮。这些切割轮则可各自相对于机器基架绕枢转轴承向内和向外枢转。各个切割轮因此从机架悬空，其可通过旋转安装有数个切割轮的机架而绕隧道纵向轴线转动，以便隧道通过相反移动的切割轮而掘进向前，切割轮本身仅可经枢转垂直于刀具滚筒的旋转轴线。
[0004]除了用切割盘掘进隧道——主要是被动切割，从申请人的US 2010/001574 Al或US 7,631,942 B2中，还已知具有被安装在可转旋转滚筒上的自旋转挖掘刀具的采矿机或钻孔采矿机。这些采矿机上的实际挖掘刀具由通常绕刀架的旋转轴线以高的旋转速度旋转的各个凿尖构成，其中刀架装有若干刀凿。通过刀具滚筒的旋转，一个刀架的仅各个凿子短期接触待被挖掘的岩石。由于在这些采矿机中仅数个凿尖或仅单个凿尖接触待被挖掘的岩石，所以需要相对低的接触压力，尽管可实现高的挖掘力。
[0005]本发明的目标是提供以高开采率和低刀具磨损在甚至是硬岩等中掘进或推进隧道、巷道或竖井的移动式采矿机。
[0006]此外，本发明至少部分地涉及改进或克服现有系统的一个或多个方面。
【发明内容】
[0007]根据本发明的一个方面，移动式采矿机可包括可移动的机器基架和绕滚筒轴线可旋转的刀具滚筒。刀具滚筒可包括绕刀具滚筒的外周布置的挖掘刀具。移动式采矿机可还包括用于驱动刀具滚筒的旋转驱动装置，以及包括基部部件和前支承臂部件的悬臂单元，其中刀具滚筒可旋转地安装在前支承臂部件上。移动式采矿机可还包括相对于机器基架枢转悬臂单元的枢转装置，倾斜悬臂单元的倾斜装置，以及旋转机构。旋转机构可被安装在支承臂部件和基部部件之间以相对于基部部件绕悬臂单元的纵向轴线旋转支承臂部件和刀具滚筒。
[0008]在本发明的另一个方面，用于在硬岩等中掘进隧道、巷道或竖井的方法可包括提供在本文中作为示例公开的移动式采矿机并且绕枢转轴线枢转悬臂单元。该方法可还包括在沿两个枢转方向的枢转过程期间用旋转刀具滚筒在工作面处挖掘材料，以及在工作面处挖掘材料期间在每个枢转过程之间经由旋转机构旋转刀具滚筒的滚筒轴线，由此用挖掘刀具连续地挖掘材料。
[0009]本发明的其他特征和方面根据以下描述和附图将是显而易见的。
【附图说明】
[0010]根据本发明的采矿机的优点和配置以及因此实施的用于挖掘材料的方法通过以下附图中示意性示出的实施例的描述给出。在附图中:
[0011]图1在简化的侧视图中示意性地示出根据本发明的移动式采矿机；
[0012]图2示出根据图1的采矿机的平面图；
[0013]图3示意性示出针对不同高度表面轨迹的材料挖掘处于悬臂单元的三种不同倾斜位置下的简化的刀具滚筒；
[0014]图4示意性地示出极大简化的支承臂部件和具有倾斜的可旋转刀架的刀具滚筒的构造；以及
[0015]图5A-5L使用单独的图像示出在利用根据本发明的挖掘机挖掘材料时的过程顺序。
【具体实施方式】
[0016]以下是本发明的示例性实施例的详细描述。本文所述并在附图示出的示例性实施例旨在教导本发明的原理，从而能够使本领域普通技术人员在许多不同环境中以及针对许多不同应用实现并且使用本发明。因此，示例性实施例并不打算是并且不应当认为是专利保护范围的限制性描述。相反，专利保护范围将由随附的权利要求进行定义。
[0017]根据本发明，提出悬臂单元可具有前支承臂部件和基部部件，其中刀具滚筒被安装在前支承臂部件的一侧上。在支承臂部件和基部部件之间存在旋转机构，该旋转机构用于相对于基部部件绕悬臂单元的纵向轴线转动支承臂部件并因此转动刀具滚筒或滚筒轴线。通过介于在一侧的支承臂部件和在另一侧的基部部件之间的旋转机构，可以在单侧安装的刀具滚筒的情况下永久地引导刀具滚筒，使得滚筒轴线始终指向悬臂单元运动的方向。因此，挖掘刀具的各个刀凿可以连续地与开采工作区域进行材料接合。
[0018]图1和2中，根据本发明的移动式采矿机总体上由10标记并且具有任意形状的机器基架1，该机器基架在隧道中，同样在地下坑道等中可借助于例如履带式牵引机的驱动底盘2掘进。机器基架I在此仅示意性地示出以象征移动式采矿机10并且可以具有不同的驱动装置，在适用的情况下为输出挖掘材料的运输带、驾驶室以及另外的装置。在机器基架I上，所示实施例中的滑座单元3经引导纵向可移位，使得刀具滚筒4也可经由滑座单元3的运动而移位，而不需要驱动底盘2在滑座单元3的移位路径终止前作前后运动。刀具滚筒4经由悬臂单元5连接至滑座单元3。在所示的实施例中，整个悬臂单元5经由机器基架I上的滑座单元3而被支撑相邻于刀具滚筒4。刀具滚筒4绕唯一被指示的滚筒轴线T可旋转，并且刀具滚筒4具有总体上用标号6标记且相对于彼此在滚筒外壳7的滚筒外周上成角度偏置布置的挖掘刀具，其中，如下所述，每个挖掘刀具6均包括位于滚筒外壳7外侧的具有支承头部14的可旋转刀架13。
[0019]刀具滚筒4被安装在前支承臂部件8上的一侧上。支承臂部件8形成了单侧可旋转支撑刀具滚筒4的准单个摇臂。进而支承臂部件8与基部部件9 一起形成悬臂单元5，其中根据本发明在一侧上的支承臂部件8和另一侧上的基部部件9之间存在插入的旋转机构11，通过该机构支承臂部件8可相对于基