一种盘形底切截割机构制造技术

本发明专利技术提供一种盘形底切截割机构，属于煤矿硬岩截割的技术领域，该机构中，驱动装置安装箱的前端开口，后端与连接段铰接；刀具驱动装置包括传动轴、固定架和动力源；固定架固定在驱动装置安装箱内；传动轴与固定架转动连接，前端与盘形刀具连接；动力源安装在固定架的后端，与传动轴的后端连接；竖向调整油缸的两端与驱动装置安装箱和连接段铰接；连接段的后端与悬臂段的前端铰接；水平调整油缸的两端与连接段和悬臂段铰接；悬臂段的后端与回转耳架铰接；悬臂升降油缸的两端与悬臂段和回转耳架铰接；回转耳架转动设置在掘进机上；回转油缸的两端与回转耳架和掘进机铰接。该机构通过盘形刀具高速转动，可以实现最大硬度为250Mpa的硬岩截割。

【技术实现步骤摘要】
一种盘形底切截割机构
本专利技术属于煤矿硬岩截割的
，具体公开了一种盘形底切截割机构。
技术介绍
受破岩机理、截齿强度等部件因素的限制，目前，部分断面悬臂式掘进机可截煤岩硬度最大为120Mpa。随着截割岩石硬度的日益提高，截齿磨损和元部件失效等问题日益突出，单纯依赖现有镐形截齿破岩机理，靠提高截割功率和增加整机重量以增加破岩能力的方法已不能满足当前的需要。煤矿硬岩巷道掘进设备的发展迫切需求对新形截割破碎关键技术进行研究，克服现有截割技术的不足并能够开发一种基于硬岩破碎机理的装备来应对煤矿井下巷道掘进硬岩比重越来越高和复杂多变地质条件的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种盘形底切截割机构，该机构通过盘形刀具高速转动，可以实现最大硬度为250Mpa的硬岩截割。为实现上述目的，本专利技术提供一种盘形底切截割机构，位于掘进机受料盘的上方，包括盘形刀具、刀具驱动装置、驱动装置安装箱、竖向调整油缸、连接段、水平调整油缸、悬臂段、悬臂升降油缸、回转耳架和回转油缸；盘形刀具为单刃圆盘，周向设置有一圈硬质合金牙轮；驱动装置安装箱的前端开口，后端与连接段通过销轴Ⅱ铰接，销轴Ⅱ水平设置；刀具驱动装置包括传动轴、固定架和动力源；固定架固定在驱动装置安装箱内，前端安装在驱动装置安装箱的开口上；传动轴与固定架转动连接，前端自固定架伸出与盘形刀具连接；动力源安装在固定架的后端，与传动轴的后端连接，驱动传动轴转动；竖向调整油缸的两端通过销轴Ⅰ和销轴Ⅲ分别与驱动装置安装箱和连接段铰接，销轴Ⅰ和销轴Ⅲ水平设置，竖向调整油缸用于带动驱动装置安装箱以销轴Ⅱ为转动中心在竖向面内旋转；连接段的后端通过销轴Ⅴ与悬臂段的前端铰接，销轴Ⅴ竖向设置；水平调整油缸的两端通过销轴Ⅳ和销轴Ⅵ分别与连接段和悬臂段铰接，销轴Ⅳ和销轴Ⅵ竖向设置，水平调整油缸用于带动连接段以销轴Ⅴ为转动中心在水平面内转动；悬臂段的后端通过销轴Ⅷ与回转耳架铰接，销轴Ⅷ水平设置；悬臂升降油缸的两端通过销轴Ⅶ和销轴Ⅸ分别与悬臂段和回转耳架铰接，销轴Ⅶ和销轴Ⅸ水平设置，悬臂升降油缸用于带动悬臂段以销轴Ⅷ为转动中心在竖向面内转动；回转耳架通过销轴Ⅹ转动设置在掘进机上，销轴Ⅹ竖向设置；回转油缸的两端通过销轴Ⅺ和销轴Ⅻ分别与回转耳架和掘进机铰接，销轴Ⅺ和销轴Ⅻ竖向设置，回转油缸用于带动回转耳架以销轴Ⅹ为转动中心在水平面内转动。进一步地，传动轴为异形轴，异形轴前端的直径大于异形轴后端的直径；盘形刀具通过第一高强度螺栓与异形轴前端固定连接。进一步地，固定架的前端和所述异形轴前端之间设置有浮动油封。进一步地，异形轴通过两组轴承与固定架转动连接；轴承的一端通过异形轴的轴肩限位，另一端通过螺母限位。进一步地，每组轴承的数量为两个，两个轴承之间通过距离套相隔。进一步地，动力源为液压马达，液压马达通过第二高强度螺栓固定在固定架的后端。进一步地，驱动装置安装箱的外壁设置有驱动装置安装箱耳座；连接段的外壁设置有连接段外耳座，内腔设置有连接段内耳座；销轴Ⅰ穿过驱动装置安装箱耳座与竖向调整油缸的活塞端连接；销轴Ⅲ穿过连接段外耳座与竖向调整油缸的缸体端连接；悬臂段的内腔设置有悬臂段内耳座，外壁中部固定有悬臂段外耳座Ⅰ，后端设置有悬臂段外耳座Ⅱ；销轴Ⅳ穿过连接段内耳座与水平调整油缸的活塞端连接；销轴Ⅵ穿过悬臂段内耳座与水平调整油缸的缸体端连接；销轴Ⅶ穿过悬臂段外耳座Ⅰ与悬臂升降油缸的活塞端连接；销轴Ⅸ穿过回转耳架与悬臂升降油缸的缸体端连接；销轴Ⅷ穿过悬臂段外耳座Ⅱ与回转耳架连接。进一步地，驱动装置安装箱耳座的前端设置有外喷雾架，外喷雾架上设置有用于向外喷雾架装置。进一步地，悬臂升降油缸设置在悬臂段的两侧，回转油缸设置在回转耳架的两侧。本专利技术具有如下的有益效果：（1）动力源不经减速机构直接向盘形刀具输出动力，实现了自驱动高转速盘形刀具截割方式在煤/岩巷截割的运用；（2）开发了一种新型截割方式，通过盘形刀具的高速转动，实现高硬度岩壁的截割，最大截割硬度可达250Mpa；（3）盘形底切截割机构围绕盘形刀具切割特点进行了特殊的结构设计，譬如：针对盘形刀具截割时需要合理的切入角的截割特点，设计盘形刀具截割位姿在水平和竖向均可调整，实现盘形刀具的切入角的位姿调整，竖向调整油缸竖向下摆20°，竖向上摆30°，水平调整油缸的水平单向摆动最大30°，可实现截割完后的快速退刀和截割时盘形刀具切入角调整，并减小移机次数；设计刀具驱动装置的传动轴为异形轴（根据连接方式设计为一端为花键轴，与液压马达连接；一端为盘状，与盘形刀具连接。材料为42CrMo，可以承受截割过程中较大的扭矩和弯矩）；盘形刀具周边有为硬质合金牙轮（主要材料为：钨钴合金），提高了耐磨性。附图说明图1为盘形底切截割机构的主视图；图2为盘形底切截割机构的俯视图；图3为盘形底切截割机构的透视图；图4为盘形底切截割机构中刀具驱动装置的安装示意图；图5为盘形底切截割机构在掘进机上的安装示意图。图中，1、盘形刀具；1.1、第一高强度螺栓；2、刀具驱动装置；2.1、传动轴；2.11、异形轴前端；2.12、异形轴后端；2.2、浮动油封；2.3、距离套；2.4、轴承；2.5、螺母；2.6、固定架；2.7、第二高强度螺栓；2.8、液压马达；3、驱动装置安装箱；3.1、驱动装置安装箱耳座；3.11、外喷雾架；3.2、销轴Ⅰ；3.3、销轴Ⅱ；4、竖向调整油缸；5、连接段；5.1、连接段外耳座；5.2、销轴Ⅲ；5.3、销轴Ⅳ；5.4、销轴Ⅴ；5.5、连接段内耳座；6、水平调整油缸；7、悬臂段；7.1、销轴Ⅵ；7.2、悬臂段外耳座Ⅰ；7.3、悬臂段外耳座Ⅱ；7.4、销轴Ⅶ；7.5、悬臂段内耳座；7.6、销轴Ⅷ；8、悬臂升降油缸；8.1、销轴Ⅸ；9、回转耳架；10、回转油缸；100、掘进机；101、掘进机受料盘。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施例提供了一种盘形底切截割机构，设置掘进机受料盘101的上方，在包括盘形刀具1、刀具驱动装置2、驱动装置安装箱3、竖向调整油缸4、连接段5、水平调整油缸6、悬臂段7、悬臂升降油缸8、回转耳架9和回转油缸10。盘形刀具1位于盘形底切截割机构的最前端，通过盘形刀具1的高速转动，实现岩壁/煤壁的切割，盘形刀具1是直径为φ500mm的单刃圆盘，盘形刀具1周边为一圈硬质合金牙轮，具有较高的耐磨性，单刀力4t（4吨），转速200-300r/min。刀具驱动装置2包括传动轴2.1、浮动油封2.2、距离套2.3、轴承2.4、螺母2.5、固定架2.6、第二高强度螺栓2.7和液压马达2.8。固定架2.6固定在驱动装置安装箱3内，前端安装在驱动装置安装箱3前端的开口上。传动轴2.1为异形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盘形底切截割机构，其特征在于，位于掘进机受料盘的上方，包括盘形刀具、刀具驱动装置、驱动装置安装箱、竖向调整油缸、连接段、水平调整油缸、悬臂段、悬臂升降油缸、回转耳架和回转油缸；/n所述盘形刀具为单刃圆盘，周向设置有一圈硬质合金牙轮；/n所述驱动装置安装箱的前端开口，后端与连接段通过销轴Ⅱ铰接，销轴Ⅱ水平设置；/n所述刀具驱动装置包括传动轴、固定架和动力源；/n所述固定架固定在驱动装置安装箱内，前端安装在驱动装置安装箱的开口上；/n所述传动轴与固定架转动连接，前端自固定架伸出与盘形刀具连接；/n所述动力源安装在固定架的后端，与传动轴的后端连接，驱动传动轴转动；/n所述竖向调整油缸的两端通过销轴Ⅰ和销轴Ⅲ分别与驱动装置安装箱和连接段铰接，销轴Ⅰ和销轴Ⅲ水平设置，竖向调整油缸用于带动驱动装置安装箱以销轴Ⅱ为转动中心在竖向面内旋转；/n所述连接段的后端通过销轴Ⅴ与悬臂段的前端铰接，销轴Ⅴ竖向设置；/n所述水平调整油缸的两端通过销轴Ⅳ和销轴Ⅵ分别与连接段和悬臂段铰接，销轴Ⅳ和销轴Ⅵ竖向设置，水平调整油缸用于带动连接段以销轴Ⅴ为转动中心在水平面内转动；/n所述悬臂段的后端通过销轴Ⅷ与回转耳架铰接，销轴Ⅷ水平设置；/n所述悬臂升降油缸的两端通过销轴Ⅶ和销轴Ⅸ分别与悬臂段和回转耳架铰接，销轴Ⅶ和销轴Ⅸ水平设置，悬臂升降油缸用于带动悬臂段以销轴Ⅷ为转动中心在竖向面内转动；/n所述回转耳架通过销轴Ⅹ转动设置在掘进机上，销轴Ⅹ竖向设置；/n所述回转油缸的两端通过销轴Ⅺ和销轴Ⅻ分别与回转耳架和掘进机铰接，销轴Ⅺ和销轴Ⅻ竖向设置，回转油缸用于带动回转耳架以销轴Ⅹ为转动中心在水平面内转动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种盘形底切截割机构，其特征在于，位于掘进机受料盘的上方，包括盘形刀具、刀具驱动装置、驱动装置安装箱、竖向调整油缸、连接段、水平调整油缸、悬臂段、悬臂升降油缸、回转耳架和回转油缸；
所述盘形刀具为单刃圆盘，周向设置有一圈硬质合金牙轮；
所述驱动装置安装箱的前端开口，后端与连接段通过销轴Ⅱ铰接，销轴Ⅱ水平设置；
所述刀具驱动装置包括传动轴、固定架和动力源；
所述固定架固定在驱动装置安装箱内，前端安装在驱动装置安装箱的开口上；
所述传动轴与固定架转动连接，前端自固定架伸出与盘形刀具连接；
所述动力源安装在固定架的后端，与传动轴的后端连接，驱动传动轴转动；
所述竖向调整油缸的两端通过销轴Ⅰ和销轴Ⅲ分别与驱动装置安装箱和连接段铰接，销轴Ⅰ和销轴Ⅲ水平设置，竖向调整油缸用于带动驱动装置安装箱以销轴Ⅱ为转动中心在竖向面内旋转；
所述连接段的后端通过销轴Ⅴ与悬臂段的前端铰接，销轴Ⅴ竖向设置；
所述水平调整油缸的两端通过销轴Ⅳ和销轴Ⅵ分别与连接段和悬臂段铰接，销轴Ⅳ和销轴Ⅵ竖向设置，水平调整油缸用于带动连接段以销轴Ⅴ为转动中心在水平面内转动；
所述悬臂段的后端通过销轴Ⅷ与回转耳架铰接，销轴Ⅷ水平设置；
所述悬臂升降油缸的两端通过销轴Ⅶ和销轴Ⅸ分别与悬臂段和回转耳架铰接，销轴Ⅶ和销轴Ⅸ水平设置，悬臂升降油缸用于带动悬臂段以销轴Ⅷ为转动中心在竖向面内转动；
所述回转耳架通过销轴Ⅹ转动设置在掘进机上，销轴Ⅹ竖向设置；
所述回转油缸的两端通过销轴Ⅺ和销轴Ⅻ分别与回转耳架和掘进机铰接，销轴Ⅺ和销轴Ⅻ竖向设置，回转油缸用于带动回转耳架以销轴Ⅹ为转动中心在水平面内转动。


2.根据权利要求1所述的盘形底切截割机构，其特征在于，所述传动轴为异形轴，异形轴前端的直径大于异形轴后端的直径；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马昭，王学成，郤云鹏，张鑫，吴晋军，王传武，董良，王帅，王炳效，刘子靖，赵肖敏，岳晓虎，郎艳，田野，赵宇阳，
申请(专利权)人：中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西天地煤机装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14