專利名稱:礦山掘進式開采用采掘機的制作方法
本發明涉及礦山掘進或開采用采掘機。
上述采掘機具有一個設置在一臺框架式行走上面的截割臂，該截割臂既可以圍繞一根垂直擺動軸擺動，又可以圍繞第一水平擺動軸升高或降低，其自由端安裝著一個截割頭，截割臂上裝有一個可圍繞第二擺動軸相對于截割臂升高或降低的，以沖擊方式工作的大塊破碎裝置采掘機的裝載機機構具有一個位于框架式行走車前部的裝載臺、一個裝載器和一個穿過框架式行走車伸到后面的礦石輸送機。
在一種公知的這種類型的采掘機(見聯邦德國開書第2304021號)中，有一個液壓錘設置在截割臂的懸臂上，并可以圍繞著第二擺動軸上升和下降。該液壓錘可以在一個位于截割臂上方的靜止位置和工作位置之間擺動，當處于工作位置時，液壓錘的沖擊式鑿巖工具可以在掘進方向上超出截割頭。利用該液壓錘可以將那些過于堅硬、截割頭無法割碎的夾石在工作面打碎。但是這種液壓錘不應并且也無法用于打碎。但是這種液壓錘不應并且也無法用于打碎落到截割臂下方裝載臺上的大塊巖石或礦石。
在掘進過程中，經常會產生和落下呈塊狀或者片狀的大塊巖石或礦石，而采掘機的裝載機構卻無法對其進行處理。操作人員必須離開通常位于采掘機上部的架駛臺，用氣錘將大塊打碎。通過在實踐中的觀察表明，這種停止采掘機運行，用手工破碎大塊的作法會造成20至25%的生產時間損失。
在聯邦德國第8230528.5號實用新型書中公開了一種清理和平整平巷底面的設備。該設備具有一個由電沖擊器驅動的鏟斗，一個裝載臺和一部輸送機。在該設備的側面裝有一個可以上升、下降和擺動的懸臂。懸臂上帶有一個位于裝栽臺前面的，可作用在平巷底面上的清理和/或開拓裝置。該裝置的前面分層排列著若干沖擊錘。但是這些沖擊錘不能用于破碎裝載臺上的大塊。
本發明的任務是，當大塊巖石或礦石落到裝載上時，要將生產時間的損失限制到最小的程度。
本發明的特征是第二擺動軸固定在截割臂的下部，使得大塊破碎裝置可以達到位于裝載臺上各處的大塊巖石或礦石，并且將其破碎必要時還可以借助于截割臂的移動自由度。大塊破碎裝置的每個沖擊錘例如都可以是電動的或氣動的，但最好是由液力驅動的。每個氣動或液壓沖擊錘例如可以由沖擊器和沖擊錘軸柄構成，沖擊器與工作活塞相連，沖擊錘軸柄則位于導向套筒內，可以在工作活塞的驅動下作往復運動，并且沖擊器和導向套筒均位于一個沖擊錘殼體內。第二擺動軸最好處于水平位置。在掘進和開采過程中，如果有大塊的巖石或礦石落到裝載臺上，操作人員在一般情況下不再需要離開其位于采掘機上面的駕駛臺。他只需要調整一下大塊破碎裝置相對于截割臂的位置，必要時再調節一下截割臂的運動自由度，就可以在最短的時間內自行將位于裝載臺上各處的最大塊的巖石或礦石打碎，使得碎成小塊的巖石或礦石能夠被輸送走。這樣就能作到經過暫短的停止操作、破碎大塊后盡快重新開始截割掘進。操作的安全性也可以得到提高，因為操作人員在破碎時與破碎區之間保持著足夠的距離。在破碎大塊之前，可以將截割臂放在例如一個水平的破碎行程位置上，使得沖擊錘的錘頭在破碎過程中不致碰到采掘機的裝載機構或其它部分。
在大塊破碎裝置上、由沖擊錘并排和平行地構成一個破碎器，大塊破碎裝置可以做成簡單和緊湊的結構，并具有各種所希望的破碎功率。
大塊破碎裝置可以在其靜止位置上靠在截割臂的下部而得到良好的防護，免遭落下的礦石的撞擊，此外在截割掘進過程中也不會對截割臂的自由度產生任何限制。
大塊破碎裝置上至少有一個沖擊錘或破碎器可在大塊破碎裝置的側向導軌內作軸向移動，能夠使大塊破碎裝置的作用范圍得到擴大。另外，整個破碎裝置還能夠在不移動截割臂的情況下以簡單的方式移到待破碎或已破碎的巖石或礦石處。
采掘機至少一個沖擊錘或破碎器的兩側裝有平行于導軌的進給活塞一缸體單元，該單元的一端鉸接在處于第二擺動軸附近的所屬導軌上，該單元的另一端鉸接在遠離第二擺動軸的至少一個沖擊錘或者破碎器的殼體的外端，這種結構可以通過簡單有效的方式實現上述相對運動。進給活塞-缸體單元最好是液壓的。
采掘機的導軌是導向殼體的一個組成部分，導向殼體固定在一根可以驅動的擺動軸上，該擺動軸與第二擺動軸處于同軸線位置，并且呈轉動式固定在截割臂上，這就提供了一種有利于提升和下降大塊破碎裝置的結構方案。擺動軸的驅動例如可以通過一個固定在擺動軸上的桿件和鉸接在該桿件上的液壓提升活塞-缸體單元實現。
如果操作人員在大型采掘機的駕駛臺上不能觀察到位于截割臂下方的裝載臺區域，則可以通過在框架式行走車的前方側面設置一個控制臺來彌補。駕駛員或者第二操作員可以站在采掘機的旁邊，控制和監視大塊巖石在裝載臺上的破碎。另外一種選擇是，操作人員可以攜帶和操縱一臺與機器相分離的所謂“胸挎式控制箱”，即一臺遙控儀。此人既可以是機器的駕駛員，也可以是第二操作員。
下面對照附圖中所給出的實例對本發明作進一步的說明。其中圖1表示一臺具有大塊破碎裝置的采掘機的側視圖，圖2表示圖1所示的采掘機的頂視圖，其中的截割臂已擺向一側，圖3表示圖2中Ⅲ處的局部放大圖，其中顯示的是大塊破碎裝置，圖4表示圖3中沿Ⅳ-Ⅳ線所作的視圖，但未畫出沖擊錘，圖5表示圖4中沿Ⅴ-Ⅴ線所作的視圖，
圖6表示圖3中沿Ⅵ-Ⅵ線所作的剖視放大圖，圖7表示圖3中沿Ⅶ-Ⅶ線所作的剖視放大圖。
在圖1中，位于平巷1中的采掘機2具有一臺履帶式行走車3和一個框架4。框架4被液壓支腿5支撐在平巷1的底面6上(參見圖2所示)。必要時在采掘機2的前部也可以裝上這種液壓支腿。
在框架4前方的延長部分7上鉸接著一個伸向工作面8的裝載臺9，通過提升缸10的作用，該裝載臺可以圍繞一根水平擺動軸11上升或者下降。裝載臺9是礦石裝載機構12的一個組成部分，下面將結合圖2對其加以詳細說明。
在框架4上還鉸接著一個可以圍繞水平擺動軸13上升和下降的擋板14，該擋板前部的自由端搭在裝載臺9的支架15上。擋板14的一部分在圖2中是用點劃線表示出來的。該擋板是一塊由厚鋼板制成的，前緣呈圓弧形狀的平板，其作用是防止大塊的巖石或者礦石進入位于采掘機2中部的輸送筒17。由于擋板14的前緣自由地搭在支架15上，因此它可以隨著裝載機構的所有上升和下降運動一起移動。
裝載機構14還具有一臺鏈式輸送機18(見圖2)，該輸送機的前端位于裝載臺9上，并且穿過輸送筒17一直延伸到采掘機2的后端。在裝載臺9的前緣中部設有一個可以轉動的輥子19，用于鏈式輸送機18的換向。
在框架4上，通過一個球形支座轉盤20支撐著一個可以繞垂直擺動軸22擺動的擺動臺21。在擺動臺21上鉸接著一個截割臂23，它可以在提升缸25的作用下圍繞第一水平擺動軸24上升或者下降，提升缸25位于截割臂23的兩側，一端鉸接在截割臂23上，另一端鉸接在擺動臺21的凸緣26上。截割臂23上裝著一個齒輪箱27，并且在前端裝有一個截割頭28。截割臂23圍繞擺動軸22的擺動是通過裝在兩側的擺動缸29實現的。該擺動缸的一端鉸接在框架4上，另一端鉸接在擺動臺21的后部。
在截割臂23的下部30設置了一個大塊破碎裝置31，該裝置可以圍繞第二水平擺動軸32升高或者降低。大塊破碎裝置31被固定在一根擺動軸33上，另外還有一根桿件34固定在該軸上這根桿件可由鉸接在截割臂23前部的提升活塞-缸體單元35驅動。
在大塊破碎裝置31的上部的截割臂23內裝有一臺截割電動機30，該電機由設在框架34上的電氣裝置37供電。
當大塊破碎裝置31處在靜止位置時，其破碎單元35位于截割臂23的下部30。在整個截割過程中，大塊破碎裝置31一直保持在這個靜止位置上;也就是說只要截割頭28位于工作面8處，大塊破碎裝置就不工作。當一塊太大的巖石或礦石被掘出或落下時，操作人員可以自框架4上面的駕駛臺38或者位于框架4側面的控制臺39上先將截割臂23按圖1所示移到位于大塊巖石或礦石16上方的水平位置。然后將大塊破碎裝置31自圖1中用點劃線標出的靜止位置出發擺動一個角度40，在本例中該角度為90°，直到如圖1所示處在完全垂直的狀態。如果大塊16在裝載臺上沒有處在如圖1所示的位置上，而是處在非常靠后，例如直接靠在擋板14的前部位置處，則只需將大塊破碎裝置31自其靜止位置出發相應地擺動一個較小的角度40即可，例如在圖1中所示的位于右側的點劃線代表的位置。如果大塊16不是處在靠后，而是處在裝載臺9上的十分靠前的位置上，則應當讓大塊破碎裝置31在擺動到角度40之后，再繼續擺動一個角度41，在本實例中該角度為30°。圖1中所示的左側極限位置也是用點劃線畫出的。由于大塊破碎裝置31可以通過上述方式升高和降低，必要時還可圍繞著擺動軸22擺動截割臂23，因此實際上可以作到在裝載臺上的任何一點對落在上面的大塊16進行破碎。
大塊破碎裝置31上有一個導向殼體42，在該殼體內安裝了由四個沖擊錘43構成的破碎器44，該破碎器可以在軸向上移動。這種移動是在設置在破碎器44兩側的進給活塞-缸體單元45的作用下實現的，該單元的一端鉸接在導向殼體42上，另一端鉸接在破碎器44的側面凸緣46(參見圖3)上。通過這種布置可以使破碎器44與導向殼體42作相對移動，直到移至一個最適于破碎大塊16的工作位置為止，在這一移動過程中并不需要使整個截割臂23圍繞著第一擺動軸24上升或者下降。
所有上述功能不但可以在駕駛臺38上操縱，而且還可以在位于側面的控制臺39上操縱。
安裝在采掘機2后部的電動機驅動一列液壓泵48，每個液壓動作機構所需的動力均由這些液壓泵供給。位于鏈式輸送機18(見圖2)兩側的電動機49驅動鏈式輸送機18后部的主動軸50轉動。
如果大塊破碎裝置31已按要求將大塊的巖石或礦石16打碎，則碎礦石堆可以用裝載機構12以正常的方法通過采掘機2送到后方。破碎器44重新回到導向殼體42內，整個大塊破碎裝置31則又升回到圖1中用點劃線所表示出的靜止位置。這時便可以重新啟動截割頭28開始采掘。
破碎器44上裝的沖擊錘43可以多于或者少于四臺。在極端情況下甚至也可以安裝一臺沖擊錘43，即用這臺沖擊錘來代替整個破碎器44。
在圖2中，裝載機構12具有一套設置在裝載臺9上面的呈“耙爪”形狀的裝載器51，這種機構本身已是公知的了，因此不再贅述。裝載器51將落在裝載臺9上面的碎礦石或大塊16(見圖1)攏到鏈式輸送機18上。鏈式輸送機18載上礦石后利用其橫向擋板52將礦石穿過位于采掘機2上的輸送簡17運送出去。
圖3至圖5所示的是大塊破碎裝置31在不同方向上的視圖。
在圖3中，擺動軸33的兩端安裝在軸承54內，并可以轉動;軸承54通過螺釘53被固定在截割臂23的底面30上。桿件34通過平鍵55被固定在擺動軸33上，兩者之間不能相對轉動。該桿件的另一端鉸接著提升活塞-缸體單元35，該單元35的另一端則鉸接在位于截割臂23底面30上的連接板56上。
導向殼體42在破碎器44的每一側都裝有一條平行于破碎器44的導軌57和58。導軌57與一個側向凸臺59焊接在一起，而該凸臺又通過夾緊套筒60固定在擺動軸33上面，從而無法轉動。在凸臺59上鉸接著位于同一側的進給活塞-缸體單元45的端部。
同理，位于另外一側的導軌58也與一個側向凸臺61焊接在一起，而該凸臺又通過夾緊套筒62固定在擺動軸33上面，從而無法轉動。在凸臺59上鉸接著另一個位于同一側的進給活塞-缸體單元45的端部。
導向殼體42上還安裝了一塊堅固的連接板63，該連接板先通過螺栓64進行固定，以便對導軌57，58加以調整，然后再與導軌57，58焊接在一起。這一連接方法被使用在圖3中所示的連接板63的左側，而連接板63的右側則在一開始就與導軌58焊死。如圖3所示，當進給活塞-缸體單元45縮回之后，連接板63可以基本上將整個破碎器44防護起來。
導軌57，58在其內側各具有一道V形導向槽65;導向槽內嵌合了一條與其形狀相吻合的導向條66，該導向條被焊接在破碎器44外殼67的側面，導向條可以在導向槽內滑動。
在圖3中，導向條66的下端與破碎器44上的側向凸臺46剛性焊接在一起。
外殼67由相對設置的側壁68和69與橫板70和71焊接而成。蓋板72通過螺栓73緊固在外殼上。在外殼67內形成一個空腔，如圖3所示，該空腔的上方治橫向固定著一個液壓油的分配器74。液壓油分配器74上具有一排與破碎器43后端相連的進油孔75。此外，液壓油分配器74上還有一個液壓接口77，一個回流接口78和一個氣-液式蓄壓器79。
在圖3中，外殼67的下部裝有一個橫向設置的緊固塊80，其上面開有相互平行的孔81，這些孔用于緊固破碎器43的外殼83的自由端82(見圖6)。在每個自由端82內都安裝了一個緊固套筒84，并且通過四個螺栓85(見圖4)將緊固套筒固定在緊固塊80上。在每個緊固套筒84內均壓入了一個腈銅制成的導向套筒86，這是因為該零件屬于易磨損零件，需要進行更換。在導向套筒86內沿軸向安裝了一根鋼制的軸柄87，該軸柄與破碎器43的外形為鑿子狀的沖擊錘88相連接。
根據圖3所示，每根軸柄87的側面都有一道銑槽89，一根位于緊固塊80內的重型限位銷90(見圖7)穿過該銑槽。每根重型限位銷90均通過保險螺栓91固定。這種結構可以防止軸柄87在導向套筒86內作自由軸向移動時自導向套筒86內掉出來，特別是當大塊破碎裝置31向下擺動時。此外，通過銑槽89和重型限位銷90的共同作用還可以防止沖擊錘88的軸柄87圍繞其縱軸轉動。由于沖擊錘88不具備旋對稱的結構，因此這種防轉保險是必要的。
根據圖6所示，在殼體83內裝有液壓沖擊器92。在圖3中可以看到平行設置的液壓沖擊器92的后端76。每個液壓沖擊器92均與其殼體一起通過碟形彈簧93支撐在所屬的固定套筒84上。當軸柄在破碎大塊巖石或礦石(見圖6)的過程中向內移動時，沖擊器92的工作活塞94便會撞擊在軸柄87的內端。位于沖擊器92內的一種雖然未在圖上表示出來，但已屬于公知的控制器可以防止因軸柄87伸入沖擊器92內的行程不夠而造成的工作活塞94的空程沖擊。當沖擊錘88呈懸垂狀態，但又未與待破碎的大塊16接觸時，也不會發生空程沖擊。
在圖7中，保險螺栓91及其螺母95各通過一個墊片96和97擰在一起，該墊片位于緊固塊80的通孔100內的凸肩98和99上，而通孔100內則安裝著重型定位銷90。
權利要求
1.礦山掘進或開采用采掘機2，具有一個設置在一臺框架式行走車(3，4)上面的截割臂(23)，該截割臂既可以圍繞一根垂直擺動軸(22)擺動，又可以圍繞第一水平擺動軸(24)升高和降低，其自由端安裝著一個截割頭(28)，截割臂(23)上裝有一個可圍繞第二擺動軸(32)相對于截割臂(23)升高或降低的以沖擊方式工作的大塊破碎裝置(31)，采掘機(2)的裝載機構(12)具有一個位于框架式行走車(3，4)前部的裝載臺(9)，一個裝載器(51)和一個穿過框架式行走車(3，4)，伸到后面的礦石輸送機(18)，本發明的特征是，第二擺動軸(32)固定在截割臂(23)的下部，使得大塊破碎裝置可以達到位于裝載臺(9)上各處的大塊巖石或礦石(16)，并且將其破碎，必要時還可以借助于截割臂(23)的移動自由度。
2.根據權利要求
1所述的采掘機，其特征是，在大塊破碎裝置(31)上，由沖擊錘(43)并排和平行地構成一個破碎器(44)。
3.根據權利要求
1或者2所述的采掘機，其特征是，大塊破碎裝置(31)在靜止位置上靠在截割臂(23)的下部(30)。
4.根據權利要求
2或者3所述的采掘機，其特征是，大塊破碎裝置(31)上至少有一個沖擊錘(43)或破碎器(44)可在大塊破碎裝置(31)的側向導軌(57，58)內作軸向移動。
5.根據權利要求
4所述的采掘機，其特征是，在至少一個沖擊錘(43)或破碎器(44)的兩側裝有平行于導軌(57，58)的進給活塞-缸體單元(45)，該進給活塞-缸體單元(45)的一端鉸接在處于第二擺動軸(32)附近的所屬導軌(57，58)上，該進給活塞-缸體單元(45)的另一端則鉸接在遠離第二擺動軸(32)的，至少一個沖擊錘或者破碎器(44)的殼體(67)的外端。
6.根據權利要求
4或者5所述的采掘機，其特征是，導軌(57，58)是導向殼體(42)的一個組成部分，導向殼體固定在一根可以驅動的擺動軸(33)上，該擺動軸與第二擺動軸(32)處于同軸線位置，并且呈轉動式固定在截割臂(23)上。
7.根據權利要求
1至6之中任何一項所述的采掘機，其特征是，在框架式行走車(3，4)的前方側面設置了一個控制臺(39)，用于控制截割臂(23)和大塊破碎裝置(31)的功能。
專利摘要
礦山掘進或開采用采掘機。該采掘機(2)具有一個框架式行走車(3，4)，在行走車上裝有一個帶截割頭(28)的截割臂(23)，截割臂(23)既可圍繞一個擺動軸(22)擺動，又可圍繞第一擺動軸(24)上升或下降。在截割臂(23)的下部(30)裝有一個可圍繞第二擺動軸(32)上升和下降的大塊破碎裝置(31)。破碎器(44)可以與液壓沖擊錘(43)一起自大塊破碎裝置(31)的導向殼體(42)內伸出，并且抵達位于采掘機(2)的裝載臺(9)上的待破碎的大塊巖石(16)的方向上。
文檔編號E21D9/10GK87105404SQ87105404
公開日1988年2月17日 申請日期1987年8月7日
發明者列奧·史密德, 埃克德·科尼格 申請人:薩爾茨吉特機械設備公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan