用于挖掘机械的气流系统的制作方法
【专利说明】用于挖掘机械的气流系统
[0001]相关串请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年2月15日提交的申请号为61/765390的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的全部内容被引用并入此文。
【背景技术】
[0003]本发明涉及挖掘机械。特别地，本申请涉及用于连续挖掘机械的气流系统。
[0004]传统的连续挖掘和入口掘进机械(entry development machine)包括邻近采矿工作面(mine face)的用于去除切割材料和污染物的气流系统。在工作期间，刀盘体(cutterhead)经常改变位置，在矿井底面和顶面之间运动。当前的机械通过刀架从切割工作面吸入空气。刀盘体的移动改变空气被吸入气流系统的位置。另外，窄小的地下环境对入口掘进机械和连续挖掘机械造成非常显著的空间约束，从而限制了机器中用于多种组件的空间量。
【发明内容】
[0005]在一个方面，本发明提供一种连续采掘机械，其包括机架、动臂、刀盘体、阀门和致动器。所述动臂限定有内部腔室并且包括联接到所述机架的第一末端、第二末端、以及与所述内部腔室流体连通的开口。所述刀盘体包括多个刀头并且被支撑于所述动臂的第二末端。所述阀门联接于动臂，并且可以在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置时所述开口被覆盖，在所述打开位置时所述开口至少部分地被敞开。所述致动器联接于阀门以选择性地使阀门在闭合位置和打开位置之间移动。
[0006]在另一个方面，本发明提供一种用于连续挖掘机械的动臂，所述挖掘机械包括机架和刀盘体。该动臂包括长形的壳体、开口、阀门和致动器。该动臂具有被配置为联接到机架的第一末端和被配置为支撑刀盘体的第二末端。所述外壳限定有外部表面和内部腔室。所述外部表面具有上部和下部。所述开口位于所述下表面并且其与所述内部腔室流体连通。所述阀门可以在闭合位置和打开位置之间移动，在所述闭合位置时所述开口被覆盖，在所述打开位置时所述开口至少部分地被敞开。所述致动器联接于所述阀门以选择性地使阀门在闭合位置和打开位置之间移动。
[0007]在另一个方面，本发明提供了一种连续挖掘机械，其包括机架、动臂、刀盘体、板片、致动器、用于检测刀盘体的位置的传感器和用于基于刀盘体的感测位置而操作致动器的控制系统。所述动臂限定有上表面、下表面和内部腔室。所述动臂包括联接于机架的第一末端、第二末端和位于所述下表面并与所述内部腔室流体连通的开口。所述刀盘体包括多个刀头并被支撑于所述动臂的第二末端。所述板片联接于所述动臂并且可以从闭合位置向打开位置移动，在所述闭合位置时所述开口被覆盖，在所述打开位置时所述开口至少部分地被敞开。所述致动器联接于所述板片以选择性地使板片在所述闭合位置和所述打开位置之间移动。
[0008]通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得明显。
【附图说明】
[0009]图1是挖掘机械的一部分的前视透视图。
[0010]图2是具有处于闭合位置的阀门板片的动臂的末端的俯视透视图。
[0011]图3是图2的动臂的局部侧视图，其中阀门板片处于闭合位置。
[0012]图4是图3的动臂的局部侧视图，其中阀门板片处于打开位置。
[0013]图5是图1的挖掘机械的一部分的侧视图。
[0014]图6是根据另一个实施例的挖掘机械的一部分的侧视图。
[0015]图7是根据另一个实施例的挖掘机械的一部分的侧视图。
【具体实施方式】
[0016]在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明的实施并不受限于在以下说明中阐述的或在以下附图中示出的部件结构和布局的细节。本发明可以具有其他实施例，并且可以通过多种方式来实施或实现。还应当理解的是，本文中使用的措辞和术语是出于说明的目的，不应当被认为是限制性的。本文中使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变形意味着包含所列出的项目、其等同方式以及额外的项目。术语“安装”、“连接”和“联接”被广义地使用，包含直接和非直接的安装、连接和联接。进一步的，“连接”和“联接”并不受限于物理或机械的连接或联接，并且可以包括直接或非直接的电气或液压连接或联接。还可以使用任意已知的方式执行电子通信和通知，包括直接连接、无线连接等。
[0017]图1示出了挖掘机械(例如连续采掘机械10)的一部分，其包括机架14，该机架由履带18支撑以便移动。连续采掘机械10进一步包括动臂22和刀盘体26。在所示的实施例中，机架14还包括收集头30和传送机34。收集头30包括一对旋转臂38，该旋转臂推动在刀盘体26下方的切割材料进入传送机34。传送机34从机架14的一个末端延伸向机架14的另一个末端(未不出)。传送机34将切割材料从刀盘体26下方区域传输到位于机架14后方的第二传送机(未示出)。
[0018]在所不出的实施例中，动臂22由外壳形成，并且包括第一末端42和第二末端46，该第一末端42可枢转地联接于机架14，该第二末端46支撑刀盘体26。动臂22还限定有上表面48和下表面50。动臂22可以围绕枢轴54枢转，该枢轴大致垂直于机架14的纵轴。动臂22通过一对致动器58进行枢转，致动器58联接于机架14和动臂22之间。在所示实施例中，致动器58是液压千斤顶或液压缸。
[0019]在所示实施例中，刀盘体26形成为长形的滚筒62，该滚筒62包括固定在滚筒62的外表面上的多个刀头66。滚筒62限定有大致平行于动臂22的枢轴54的滚筒轴线68，并且滚筒62可围绕滚筒轴线68旋转。
[0020]如图2-4所示，动臂22还包括通风道或气流道70 (图3和图4)、阀门或板片74和致动器78 (图3和图4)。通道70由动臂22的内部腔室限定出，并且基本上在动臂22的第二末端46和第一末端42之间延伸(图1)。通道70与抽吸源(未示出)流体连通，并且包括动臂22上的开孔或开口(图3和图4)。
[0021]如最佳地示出于图3和图4中的，板片74选择性地覆盖开口 82。在所示实施例中，板片74位于动臂22的下表面50上。板片74通过铰链86可枢转地连接到动臂22，并且可以在闭合位置(图3)和打开位置(图4)之间，以及在闭合位置和打开位置之间的任意位置之间枢转。铰链86被布置成邻近动臂22的第二末端46，使得板片74向下朝着刀盘体26打开。换句话说，板片74远离刀盘体26打开，形成一个通向开口 82的通道，该通道远离刀盘体26定向。在另一个实施例中，板片74可打开以形成通向开口 82的通道，该通道朝向刀盘体26并且朝向动臂22的第二末端46延伸。此外，在其他实施例中，板片74可相对于动臂22滑动以覆盖或敞开开口 82。板片74可由齿条连接驱动或滑动。
[0022]参见图3和4，致动器78包括杆体90和活塞-缸体装置94。杆体90包括第一末端98和第二末端102，该第一末端98联接于阀门板片74，该第二末端102联接于活塞-缸体装置94。杆体90通过轴销106可枢转地联接于动臂22。活塞-缸体装置94包括容纳在缸体114内并可相对于缸体114直线伸缩(例如通过受压流体)的活塞110。活塞110联接于杆体90，使得活塞110的伸展和缩回移动杆体90，从而打开和关闭阀门板片74。在另一个实施例中，活塞-缸体装置94可被另一种类型的直线致动器(例如螺线管)所取代。在另一个实施例中，杆体90可由旋转致动器来移动。
[0023]在所示实施例中，致动器78位于动臂22内。在一些实施例中，板片74也位于动臂22内，并且联接于所述内部腔室。将通道70、致动器78、板片74和/或任意其它部件布置于动臂22内可以使得所述部件少暴露于机械10的工作末端和来自采矿工作面的碎片，从而降低损坏部件的可能性。
[0024]致动器78由控制系统118操作。在所示实施例，控制器118驱动气流控制阀门以引导流体到缸体114的任一侧，从而移动活塞110。控制系统118接收来自传感器122的输入(例如通过有线连接或无线连接)，该传感器122检测动臂22相对于机架14的位置和/或检测刀盘体26的高度。参见图5，在一个实施例中，传感器122是检测动臂22的倾角并确定刀盘体26的高度的倾角计。如图6所示，在另一个实施例中，传感器122是检测动臂22围绕枢轴54的旋转并确定刀盘体26的高度的旋转传感器(例如编码器)。参见图7，在另一个实施例中，传感器122是检测致动器58的延伸以测定动臂22的旋转并确定刀盘体26的高度的直线传感器。
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