具有驱动圆盘刀具的采矿机制造技术

本发明专利技术涉及具有驱动圆盘刀具的采矿机。具体地，本发明专利技术涉及一种包括切削机构的采矿机，该切削机构具有臂和连接到该臂的大于一千磅的大配重。该采矿机还包括第一圆盘刀具，该第一圆盘刀具适于接合待开采的材料并安装在第一圆盘刀具组件上，用于偏心驱动第一圆盘刀具，第一圆盘刀具组件安装在该大配重内。采矿机还包括至少第二圆盘刀具，该第二圆盘刀具与第一圆盘刀具组件分隔开并适于接合待开采材料,而且安装在第二圆盘刀具组件上，用于偏心驱动第二圆盘刀具，该第二圆盘刀具组件安装在该大配重内。

【技术实现步骤摘要】
具有驱动圆盘刀具的采矿机分案申请说明本申请是申请号是200810214927.X、专利技术名称是“具有驱动圆盘刀具的采矿机”且申请日是2008年8月29日的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种采矿机，特别是(但并不局限于)涉及挖掘坚硬的岩石。
技术介绍
传统上，在采矿和建造工业中，已采用两种形式中的一种挖掘坚硬岩石，即爆破挖掘或滚动刀刃圆盘刀具挖掘。爆破开采必须要在被挖掘的岩石中钻相对小直径的模式的孔，并利用炸药装填这些孔。然后以设计的顺序引爆炸药以断裂所需的岩石体积，用于随后通过适当的装载和运输设备移除。一旦所有人从挖掘地点撤出就引爆炸药，爆破过程循环重复，直到完成所需要的挖掘。过程循环的特性和岩石破裂剧烈的特性注定要必须阻止爆破过程自动化，因此已不能满足对于连续作业和增加生产效率的现代需求。而且，所形成的岩石产品的相对不可预测的规模分布使下游过程复杂。排除使用炸药的岩石的机械断裂已通过使用滚动刀刃型圆盘刀具技术实现并且众所周知。这种技术促进了包括有益于远程控制的挖掘机械挖掘过程的自动化。然而，在挖掘中滚动刀刃刀具需要作用很大的力来压碎和断裂岩石。例如，每个刀具所需的平均力大约为50吨，并且通常每个刀具经受的峰值力超过其两倍。通常设置多个刀具以沿紧密隔开的平行路径横过岩石，并且通常每个切削列设50个刀具。这种切削机械的重量能达到800吨以上，由此为了作业需要数千瓦量级的电功率。因此，只能在例如水和电供应隧道的大工程中经济地采用该机械。另外，由这种机械执行的挖掘一般限于通常为圆形的横截面。2003年5月13日出版的USSugden专利6,561,590描述了一种切削装置，其减少一或多个与现有技术切削装置相关的缺点。其是在此处稍后描述的专利技术中使用的一种装置(称为Sugden装置)。该Sugden装置是旋转(圆盘)底切型切削装置，其提供改进的从岩石面的岩石移除，并且制造和作业相对经济。该Sugden装置采用足够量级的反应块，以在每个振动周期中吸收由圆盘刀具施加到岩石的力，而且带有最小或较小的装置位移或者支撑装置的结构。因为装置通常以一定角度向岩石面施加载荷，所以它导致岩石的拉伸断裂，而不是压碎岩石。作用到岩石的此拉伸断裂力基本小于所需要的压碎力，从致与也能被采用的已知岩石挖掘机械相比，所需反应块相应减小。当被安装到支撑结构上时，该Sugden装置圆盘刀具优选被设置成使反应块可吸收圆盘刀具经受的周期和峰值的力，同时支撑结构提供与圆盘刀具经受的平均力相当的恢复力。该Sugden装置相对于已知的岩石挖掘机械通常需要基本减小的作用力。设想至少在法力、量级或某一其它重要部分方面减小。这种较低的力便于使用以臂或吊杆形式的支撑结构，该支撑结构能迫使圆盘刀具的刀刃以任意需要的角度与岩石相接触，并沿任意方向操纵圆盘刀具的位置。特别是，相对于长壁开采，圆盘刀具或圆盘刀具列可被安装成横过长壁面的长度，并且在每条路径上沿主开采方向前进。有益的是，该Sugden装置提供圆盘刀具从长壁挖掘中先前的挖掘驱动或从预先钻出的进入孔中，或者通过在相对岩石面的浅角度冲击岩石而进入岩石面，直到达到用于路径所需的深度。在可移动吊杆上安装有圆盘刀具的情况下，圆盘刀具可在岩石面周围移动，以致挖掘任意理想几何形状的面。USSugden专利6,561,590还公开了它的切削装置不限于单圆盘刀具，而能包括不止一个圆盘刀具。例如，切削装置可包括三个沿同一平面，但彼此以大约45度的角度设置的圆盘刀具。这种设置可产生特殊形状的切削面，同时移除岩石的速度大大提高。在这种设置中，三个圆盘刀具的每一个通过独立的驱动装置驱动。使用多圆盘刀具对于长壁作业特别有用。USSugden专利6,561,590还公开了切削装置适合一定范围的切削和开采作业及机械，例如长壁开采、移动开采机器、隧道开挖机、天井钻机、凿井机和通常的坚硬岩石的挖掘。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采矿机,其能有效地利用偏心驱动圆盘开采材料。本专利技术是一种包括切削机构的采矿机，该切削机构包括臂、连接到该臂的大于一千磅的大配重以及第一圆盘刀具，该第一圆盘刀具适于接合待开采的材料，并且被安装在第一圆盘刀具组件上，用于偏心驱动该第一圆盘刀具。该第一圆盘刀具组件安装在该大配重内。采矿机还包括第二圆盘刀具，该第二圆盘刀具与第一圆盘刀具组件分隔开并适于接合待开采材料而且安装在第二圆盘刀具组件上，用于偏心驱动该第二圆盘刀具，该第二圆盘刀具组件安装在该大配重内。本专利技术还提供这样一种采矿机，其具有被关于与臂纵向轴线成一定角度的轴线而驱动的第一圆盘刀具，和被关于与臂纵向轴线平行的轴线而驱动的第二圆盘刀具。采矿机还包括第三圆盘刀具，该第三圆盘刀具适于接合待开采的材料并通过第三圆盘刀具组件与第二圆盘刀具分隔开地安装在臂端上，用于偏心驱动第三圆盘刀具，该第三圆盘刀具被安装为关于与臂纵向轴线成一定角度并与第一圆盘刀具轴线成一定角度的轴线旋转。本专利技术还提供这样一种采矿机，其具有三个圆盘刀具，所述三个圆盘刀具具有当通过所述三个圆盘刀具形成线时垂直于臂纵向轴线的切削轴线，所述三个圆盘刀具沿切削轴线分隔开，并且该切削轴线与垂直于矿床的所形成线偏移。本专利技术还提供这样一种采矿机,其具有三个等深切入待开采材料中的圆盘刀具。本专利技术还提供这样一种采矿机，该采矿机包括确定圆盘刀具的任何旋转速率变化的装置。本专利技术还提供这样一种采矿机，该采矿机包括前平台、后平台、在该前平台与该后平台之间可延伸和收缩的装置以及用于锚定后平台或前平台的装置，该装置包括延伸入矿床中的钻头。另外，液压或机械操作的机器安装的支柱也能在矿床与矿顶之间的不同位置处使用。本专利技术还提供一种运行采矿机的方法，该采矿机包括臂、安装在该臂上的刀具、用于安装该臂以便在该前平台上来回摆动的装置以及来回摆动该臂的装置，该方法包括如下步骤：使臂朝向待开采材料前进第一递增距离；摆动臂以切削材料；然后使臂朝向待开采材料前进第二递增距离，该第二递增距离大于第一递增距离。本专利技术还提供这样一种采矿机，该采矿机包括用于安装臂以便在前平台上进行水平的来回摆动的装置，该安装装置包括用于臂的从顶到底的竖直运动的枢轴装置，该枢轴装置包括开口支撑销、所述开口支撑销包括顶销和底销、接收该顶销的上球面轴承壳体、接收该底销的下球面轴承壳体、在上球面轴承壳体与支撑销之间的上球面轴承，以及在下球面轴承壳体与支撑销之间的下球面轴承。其中，该枢轴装置包括连接到下球面轴承壳体上的杆。本专利技术的装置可运行以切削或挖掘非常硬的岩石，而以大大减少的作用力并且每个圆盘刀具基本增加产率，同时使用较少的功率移除每单位体积的岩石。附图说明图1是圆盘刀具组件的横向剖视图。图2是处于挖掘岩石面中的圆盘刀具组件的动作的示意性视图。图3是本专利技术的切削机构的透视图。图4是根据本专利技术的多个圆盘刀具组件的切削模式的示意性透视图。图5是图3的切削机构的分解透视图。图6是图3的切削机构的切削头部分的局部横向剖视图。图7是切削头安装在臂连接支架上的部分放大的横向剖视图。图8是本专利技术的采矿机的示意性俯视图。图9是用于将臂枢转地安装在图8中所示的采矿机的前平台上的机构的透视图。图10是穿过图9的臂和枢轴机构的横向剖视图。图11是用于锚固图8中所示的采矿机的钻孔机的横本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接合矿壁的采矿机，所述采矿机包括：平台；臂，所述臂包括第一端和第二端，所述第一端枢转地联接到所述平台，使得所述臂绕枢转销沿第一方向枢转；致动器，所述致动器包括联接到所述臂的第一端，所述致动器使所述臂沿所述第一方向枢转；第一圆盘刀具，所述第一圆盘刀具联接到所述臂的第二端，当所述臂沿所述第一方向枢转时，所述第一圆盘刀具以第一冲角接合所述矿壁；和第二圆盘刀具，所述第二圆盘刀具联接到所述臂的第二端，当所述臂沿所述第一方向枢转时，所述第二圆盘刀具以第二冲角接合所述矿壁，所述第二冲角等于所述第一冲角。

【技术特征摘要】
2007.08.31 US 11/849,2621.一种用于接合矿壁的采矿机，所述采矿机包括：平台；臂，所述臂包括第一端和第二端，所述第一端枢转地联接到所述平台，使得所述臂绕枢转销沿第一方向枢转；致动器，所述致动器包括联接到所述臂的第一端，所述致动器使所述臂沿所述第一方向枢转；第一圆盘刀具，所述第一圆盘刀具联接到所述臂的第二端，所述第一圆盘刀具包括第一切削刀刃，所述第一切削刀刃能绕第一轴线旋转并且限定第一切削面，当所述臂沿所述第一方向枢转时，所述第一切削刀刃以第一冲角接合所述矿壁；和第二圆盘刀具，所述第二圆盘刀具联接到所述臂的第二端，所述第二圆盘刀具包括第二切削刀刃，所述第二切削刀刃能绕第二轴线旋转，所述第二切削刀刃限定第二切削面，所述第二切削面相对于所述第一切削面成角度地定向，当所述臂沿所述第一方向枢转时，所述第二切削刀刃以第二冲角接合所述矿壁，所述第二冲角等于所述第一冲角。2.根据权利要求1所述的采矿机，其中，所述第一冲角由所述第一切削面和所述矿壁之间的角度限定，而所述第二冲角由所述第二切削面和所述矿壁之间的角度限定。3.根据权利要求2所述的采矿机，其中，所述第一轴线和所述第二轴线不共面。4.根据权利要求1所述的采矿机，还包括第三圆盘刀具，所述第三圆盘刀具联接到所述臂的第二端，当所述臂沿所述第一方向枢转时，所述第三圆盘刀具以第三冲角接合所述矿壁。5.根据权利要求4所述的采矿机，其中，所述第三冲角等于所述第一冲角。6.根据权利要求5所述的采矿机，其中，所述第三圆盘刀具包括第三切削刀刃，所述第三切削刀刃能绕第三轴线旋转并且限定第三切削面，并且其中，所述第一冲角由在所述第一切削面和所述矿壁之间的角度限定，所述第二冲角由在所述第二切削面和所述矿壁之间的角度限定，并且所述第三冲角由在所述第三切削面和所述矿壁之间的角度限定。7.根据权利要求6所述的采矿机，其中，所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线不共面。8.根据权利要求1所述的采矿机，其中，所述致动器包括液压缸，所述液压缸联接在所述臂和所述平台之间，使得所述液压缸的延伸或收缩使所述臂绕所述枢转销枢转。9.根据权利要求1所述的采矿机，其中，所述第一圆盘刀具相对于矿床关于其它圆盘刀具位于最下面的位置，并且其中，所述第一圆盘刀具被定位成在所述臂枢转到待开采材料中时在任何其它圆盘刀具接合待开采材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历克斯·福雷勒·德安德拉德，查尔·克利斯托·威尔德曼，阿瑟·肯尼斯·莫勒，滕斯·费查德特·斯基，乔库伊姆·安东尼奥·索勒斯·德叟撒，
申请(专利权)人：乔伊·姆·特拉华公司，
类型：发明
国别省市：美国;US