專利名稱：鉸接式采煤機的制作方法
鉸接式采煤機背景技術
在地下采礦中，通常使用長壁采煤機。采煤機包括大體上成長方形盒體的底盤及一對臂。每個壁均樞轉地聯接到底盤的相對端，并支撐可旋轉切割滾筒。可旋轉切割滾筒配備有齒，并從采礦面上移除材料。采煤機安裝在裝甲刮板輸送機(face conveyor)上，以在基本上平行于采礦面的橫向方向上移動。在礦山底板起伏不平的情況下，采煤機在礦山底板的峰和谷上方移動。發明內容
在一個實施例中，長壁采煤機通常包括第一底盤部分和第二底盤部分,第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂，第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂。第一底盤部分和第二底盤部分在樞轉接頭處聯接。
在另一個實施例中，安裝在軌道上的長壁采煤機通常包括第一底盤部分和第二底盤部分，第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂，第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂。第一底盤部分和第二底盤部分中的每個均可滑動地聯接到軌道，且第一底盤部分和第二底盤部分在樞轉接頭處相互聯接。導向靴從樞轉接頭延伸，并且導向靴可滑動地聯接到軌道。
在又一實施例中，安裝在軌道上的長壁采煤機通常包括第一底盤部分和第二底盤部分，第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂，第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂。第一底盤部分和第二底盤部分中的每個均可滑動地連接到軌道，且第一底盤部分和第二底盤部分通過桿相互聯接。聯接構件與桿間隔開，且聯接構件在第一底盤部分和第二底盤部分之間可伸縮地延伸。
通過考慮詳細的說明和附圖本發明的其它方面將變得顯而易見。
圖1為常規采煤機的透視圖。
圖2A為圖1中常規采煤機在礦山底板的峰上方行進時的側視圖。
圖2B為圖1中常規采煤機行進通過礦山底板的谷時的側視圖。
圖3為圖示了根據本發明的一個實施例的鉸接式采煤機的透視圖。
圖4A為圖3中鉸接式采煤機在礦山底板的峰上方行進時的側視圖。
圖4B為圖3中鉸接式采煤機行進通過礦山底板的谷時的側視圖。
圖5為圖3中鉸接式采煤機的放大透視圖，圖示了導向靴接合軌道。
圖6為從采礦面上看的側視圖，圖示了圖3和圖5中的鉸接式采煤機。
圖7為鉸接式采煤機的截面圖。
圖8為與軌道接合的圖5中的導向靴的端視圖。
圖9為根據本發明另一實施例的鉸接式采煤機的透視圖。
圖10為圖9中示出的鉸接式采煤機的放大透視圖，聯接構件位于縮回位置。
圖11為圖9中示出的鉸接式采煤機的放大透視圖，聯接構件位于延伸位置。
圖12為根據本發明又一實施例的鉸接式采煤機的透視圖。
圖13為圖12中示出的鉸接式采煤機的放大透視圖，聯接構件位于縮回位置。
圖14為圖12中示出的鉸接式采煤機的放大透視圖，聯接構件位于延伸位置。
可以理解的是，本發明的應用不僅限于下文的描述中提出的或者在上述附圖中所圖示的部件的結構和布置的細節。本發明能夠具有其它的實施方式并且能夠以各種方式來實踐或者實施。同樣，可以理解的是，此處使用的用語和術語僅用于說明的目的，不應被視為限制。
具體實施方式
圖1為常規長壁采煤機20的透視圖。采煤機20包括具有一對可移動臂42的底盤26，每個臂位于底盤26的相對端。每個臂42支撐可旋轉切割滾筒34，包括齒(未示出)的該可旋轉切割滾筒用于從采礦面(未示出)移除材料。該底盤26呈大體上長方形的盒狀，該底盤26在大體上在切割臂42之間延伸的橫向方向上測量較長，在垂直于橫向方向的方向上測量較短。采煤機20安裝在裝甲刮板輸送機60上，用以在基本上平行于采礦面的橫向方向上移動。從米礦面移除的材料被收集在刮板輸送機60上,該刮板輸送機將材料載離采礦區以便進一步加工。
參考圖2A和圖2B，礦山底板(未示出)和刮板輸送機60可能包括起伏，這種情況下采煤機20在峰(圖2A)上方行進以及行進通過谷(圖2B)。當在礦山底板的起伏上方行進時，用于底盤26的凈空高度或者間隙70可顯著減少。比如，在一種構造中，從礦山底板到礦山頂板(未示出)的高度接近1300_。礦山頂板包括約225mm高的動力頂支架的頂罩80。礦山底板支撐刮板輸送機60，所測量的該刮板輸送機60的高度約為330mm。這些構造為采煤機底盤26和凈空高度70的高度留下約745mm。當長方形盒狀底盤26在沿著橫向方向延伸的峰和谷上方移動時，凈空高度70顯著減少。如果凈空高度70不夠，采煤機20可能在底盤26頂部和動力頂支架的頂罩80底側之間卡住或者行走困難。
圖3示出了具有樞轉接頭110的采煤機100。長壁采煤機100包括第一底盤部分120和第二底盤部分140，第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂130，第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂150。第一底盤部分120和第二底盤部分140在樞轉接頭110處相互鉸接。鉸接式采煤機100安裝在裝甲刮板輸送機60上，使得采煤機100在基本上平行于采礦面的橫向方向上移動。刮板輸送機60包括具有平行軌道160、165的框架，軌道沿著框架延伸。采煤機100包括兩個內側(即，操作期間最靠近采礦面)的導軌靴(trackshoe) 210(圖6和圖8)，該導軌靴安裝到并且騎在內側軌道160上。每個內側導軌靴210定位在第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的內側橫向端部上。采煤機100還包括兩個外側導軌靴215 (圖5)，該外側導軌靴215安裝并騎在具有外側軌道165的齒條220的基本上上翹的側部之上。齒條220包括驅動齒225，該驅動齒225被在聯接到外側導軌靴215的鏈輪(未示出)上形成的相應齒(未示出)接合，使得采礦挖掘機100可在刮板輸送機60上被驅動。防溢板166以遠離刮板輸送機60的一定角度僅在齒條220的外側延伸。防溢板166向上延伸，并遠離礦山底板，使得從采礦面移除的材料不會落到刮板輸送機60之后，反而被引導到刮板輸送機60上。
圖4A和圖4B為具有樞轉接頭110的鉸接式采煤機100在礦山底板的峰上方行進(圖4A)以及行進通過礦山底板的谷(圖4B)的側視圖。在所示實施例中，樞轉接頭110包括位于鉸接式采煤機100的中心附近的凹構件128和凸構件148、桿310、銷180和導向靴170。還是參考圖5，在所示實施例中，第二底盤部分140包括鄰近鉸接式采煤機100的中心的凸構件148，凸構件148包括延伸穿過該構件的孔。第一底盤部分120包括凹構件128，該凹構件128以配合方式接收凸構件148。與凸構件148相似，凹構件128也包括延伸穿過該構件的相應的孔。當凸構件148與凹構件128的孔對齊時,桿310被插入穿過這些孔。盡管在所示實施例中，示出了在第一底盤部分120上的僅單個凹構件128和在第二底盤140上的僅單個凸構件148，但是在其它的實施例中，第一底盤部分120可包括一個或更多個凹構件128、一個或更多個凸構件148或它們的一些組合。同樣地，第二底盤部分140也可以包括一個或更多個凹構件128、一個或更多個凸構件148或者它們的一些組合。樞轉接頭110因此可適當地包括一個或更多個凹構件128和凸構件148。
桿310使得第一底盤部分120和第二底盤部分140中的每個可調整其相對于水平地平面280的相應的取向。作為第一底盤部分120和第二底盤部分140的取向如何相對于地平面280進行測量的圖示，當鉸接式采煤機100在不包含起伏的礦山底板上方行進時，第一底盤部分120和第二底盤部分140與地平面280呈相同的0°角度。當鉸接式采煤機100行進通過谷時，然而，第一底盤部分120和第二底盤部分140呈不同的非零角度。例如，當鉸接式采煤機在谷的底部處時，采煤機100的第一底盤部分120和第二底盤部分140將在每個谷斜坡上定位，呈V形外觀。如果第一底盤部分120相對于地平面280向上傾斜，則第二底盤部分140將相對于地平面280向下傾斜。所以當鉸接式采煤機行進通過谷時，底盤部分120、140中的每個的取向是不同的。此外，當鉸接式采煤機100在峰的頂部或谷的底部時，第二底盤部分140離沿著第一底盤120的橫向方向延伸的參考軸線125呈最大角度地定向。相反地，當鉸接式采煤機100遠離峰的頂部或谷的底部時，第二底盤部分140離第一底盤部分120的參考軸線125呈較小角度定向。
通過借助于樞轉接頭110調整第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的取向，鉸接式采煤機100保持在底盤和礦山頂板之間的足夠的凈空高度。如上所述，當鉸接式采煤機100行進通過谷的底部(圖4B)時，鉸接式采煤機將第一底盤部分120調整為相對于水平地平面280呈向上的角度，且第二底盤部分140相對于水平地平面280向下定向，達到離沿著第一底盤部分120的橫向方向延伸的參考軸線125的最大的角度。這具有降低鉸接式采煤機100的中心靠近礦山底板的效果，因而與現有技術的構造相比，獲得了鄰近鉸接式采煤機100中心的額外凈空高度70。在一種構造中，與現有技術的構造相比，可獲得接近115_的額外凈空高度。額外的凈空高度防止鉸接式采煤機100在第一底盤部分120以及第二底盤部分140的靠近鉸接式采煤機100的中心的相應的頂側240、250和頂支架的頂罩80的底側之間卡住或者行走困難。
與現有技術的構造相比，樞轉接頭110還使得鉸接式采煤機100能夠相對于礦山底板開采地更低。當鉸接式采煤機100在峰的頂部上方行進時(圖4A)，采煤機100的第一底盤部分120和第二底盤部分140將定位在每個峰斜坡上，呈倒置V形外觀。同樣，與現有技術的構造相反，樞轉接頭110調整第一底盤部分120和第二底盤部分140相對于礦山底板的取向。這種情況下第一底盤部分120被調整為相對于水平地平面280呈向下的角度，且第二底盤部分140被調整為相對于水平地平面280呈向上的角度。這具有向上并遠離礦山底板地提升鉸接式采煤機100的中心的效果，這防止第一底盤部分120和第二底盤部分140的靠近鉸接式采煤機100的中心的相應的底側260、270被刮板輸送機60的軌道160、165卡住或包住。
參考圖5至圖7，在所示實施例中，采煤機100包括導向靴170，該導向靴170與軌道165的齒條220接合。當采煤機100行進通過谷時(圖4B)，采礦機100在靠近樞轉接頭110的位置處提升從而脫離軌道160。導向靴170通過接合軌道165的齒條220防止該狀況發生，并因而保持第一底盤部分120和第二底盤部分140與刮板輸送機60的軌道160、165接觸。導向靴170從桿310延伸并通過銷180聯接到桿310 (圖5)。在所示實施例中，桿310與銷180為一體。其它實施例可包括與銷180分離但是同心的桿310。導向靴170與鏈輪(未示出)聯接，該鏈輪包括接合齒條220的驅動齒225的齒(未示出)，因而可將導向靴170滑動地聯接到軌道165的齒條220。在所示實施例中，導向靴170還可以沿著銷180垂直于側面軸線190 (圖3)移動，該側面軸線190大體上從第一切割臂130延伸到第二切割臂150。在礦山底板曲折穿過煤巷的情形中，在刮板輸送機60的軌道160、165中可以存在曲線。當采煤機100轉彎時，銷180相對于第一底盤部分120和第二底盤部分140延伸及縮回，使得導向靴170可垂直于側面軸線190移動。
圖8示出導向靴170，該導向靴170包括接合軌道165的齒條220的接合構件200。導向靴170的接合構件200鄰近鉸接式采煤機100的中心地定位。通過鉤在軌道165的齒條220周圍，在除了移動方向的所有方向上，接合構件200將采煤機100限制于軌道160、165。
圖9至圖11圖示了包括根據本發明另一個實施例的樞轉接頭110的采煤機100。在該實施例中的樞轉接頭110包括位于鉸接式采煤機100附近的凹構件128和凸構件148、桿310和一對聯接構件230，該聯接構件230與桿310間隔開并且在第一底盤部分120和第二底盤部分140之間可伸縮地延伸。在另一個實施例中，可以使用更少或者更多的聯接構件230。聯接構件230調整第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的取向。聯接構件230使第一底盤部分120和第二底盤部分140圍繞桿310樞轉，并因此調整第一底盤部分120和第二底盤部分140之間的角度。在所示實施例中，聯接構件230為動力柱體。聯接構件230鄰近第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的頂側240、250地定位。桿310鄰近第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的底側260、270。
參考圖10至圖11，當所示實施例的采煤機100行進通過谷時，聯接構件230縮回(圖10),因而保持第一底盤部分120和第二底盤部分140鄰近軌道160。另一方面，當采煤機100在峰上方行進時，聯接構件230延伸(圖11)，因而保持足夠的凈空高度70。延伸和縮回的構造可取決于聯接構件230的能力和構造通過機械、液壓、氣動或者電力系統完成。在一些實施例中，當采煤機100在礦山底板的峰和谷上方行進時，聯接構件230可自動地延伸和縮回。例如，采煤機100可包括提供了諸如礦山底板的起伏以及第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的取向的信息的各種傳感器、變換器、攝像頭等。聯接構件230可響應于接收到的來自傳感器的信息操作為延伸和縮回。
圖12至圖14圖示了包括根據本發明又一個實施例的樞轉接頭110的采煤機100。與圖9至圖11類似，聯接構件230與桿310間隔開。然而，聯接構件230鄰近第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的底側260、270地定位，且桿310鄰近第一底盤部分120和第二底盤部分140的相應的頂側240、250地定位。當采煤機100在峰上方行進時，聯接構件230縮回(圖13)，因而保持足夠的凈空高度70。另一方面，當采煤機100行進通過谷時，聯接構件230延伸(圖14)，因而保持第一底盤部分120和第二底盤部分140鄰近軌道160。與圖9至圖11所示的實施例類似，在圖12至圖14中示出的實施例中的聯接構件230可通過機械、液壓、氣動或者電力系統操作。此外，聯接構件230可響應于接收到的來自各種傳感器、變換器、攝像頭等的信息自動地延伸以及縮回。
盡管本發明已經參照一些優選實施例做出了詳細的說明，但是在本發明所述的一個或多個獨立方面的范圍和精神內可以進行改變和修改。
權利要求
1.一種長壁米煤機，包括: 第一底盤部分，所述第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂；以及 第二底盤部分，所述第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂，其中所述第一底盤部分和第二底盤部分在樞轉接頭處聯接。
2.根據權利要求1所述的長壁采煤機，其中所述樞轉接頭包括:凹構件，所述凹構件聯接到所述第一底盤部分和第二底盤部分中的一個底盤部分；凸構件，所述凸構件聯接到所述第一底盤部分和第二底盤部分中的另一個底盤部分并位于所述凹構件附近；以及桿，所述桿能夠插入通過所述凹構件和凸構件以將所述第一底盤部分和第二底盤部分聯接在一起。
3.根據權利要求1所述的長壁采煤機，還包括從所述樞轉接頭延伸的導向靴，其中所述長壁采煤機安裝在軌道上，并且所述導向靴包括接合所述軌道的至少一個接合構件。
4.根據權利要求3所述的長壁采煤機，其中所述軌道的一部分限定了齒條，并且所述接合構件鉤在所述齒條周圍。
5.根據權利要求3所述的長壁采煤機，其中所述長壁采煤機限定了側面軸線，所述側面軸線大致從所述第一切割臂延伸到所述第二切割臂，并且所述導向靴能夠垂直于所述側面軸線移動。
6.根據權利要求1所述的長壁采煤機，還包括聯接構件，所述聯接構件在所述第一底盤部分和第二底盤部分之間可伸縮地延伸。
7.根據權利要求6所述的長壁采煤機，其中所述聯接構件使所述第一底盤部分和第二底盤部分圍繞桿樞轉。
8.根據權利要求6所述的長壁采煤機，其中所述第一底盤部分和所述第二底盤部分中的每個底盤部分分別限定了頂側和底側，其中所述樞轉接頭鄰近所述底側定位，并且所述聯接構件鄰近所述頂側定位。
9.根據權利要求6所述的長壁采煤機，其中所述第一底盤部分和所述第二底盤部分分別限定了頂側和底側，其中所述樞轉接頭鄰近所述頂側定位，并且所述聯接構件鄰近所述底側定位。
10.一種安裝在軌道上的長壁采煤機，所述長壁采煤機包括: 第一底盤部分，所述第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂； 第二底盤部分，所述第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂，其中所述第一底盤部分和所述第二底盤部分中 的每個底盤部分均可滑動地聯接到所述軌道，并且其中所述第一底盤部分和第二底盤部分在樞轉接頭處相互聯接；以及 導向靴，所述導向靴從所述樞轉接頭延伸，所述導向靴可滑動地聯接到所述軌道。
11.根據權利要求10所述的長壁采煤機，其中所述樞轉接頭包括:凹構件，所述凹構件聯接到所述第一底盤部分和第二底盤部分中的一個底盤部分；凸構件，所述凸構件聯接到所述第一底盤部分和第二底盤部分中的另一個底盤部分并位于所述凹構件附近；以及桿，所述桿能夠插入通過所述凹構件和凸構件以將所述第一底盤部分和第二底盤部分聯接在一起。
12.根據權利要求10所述的長壁采煤機，其中所述導向靴包括接合所述軌道的至少一個接合構件。
13.根據權利要求12所述的長壁采煤機，其中所述軌道的一部分限定了齒條，并且所述接合構件鉤在所述齒條周圍。
14.根據權利要求10所述的長壁采煤機，其中所述長壁采煤機限定了側面軸線，所述側面軸線大致從所述第一切割臂延伸到所述第二切割臂，并且所述導向靴能夠垂直于所述側面軸線移動。
15.一種安裝在軌道上的長壁采煤機，所述長壁采煤機包括: 第一底盤部分，所述第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂； 第二底盤部分，所述第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂，其中所述第一底盤部分和所述第二底盤部分中的每個底盤部分可滑動地聯接到所述軌道，并且其中所述第一底盤部分和第二底盤部分通過桿相互聯接；以及 聯接構件，所述聯接構件與所述桿間隔開，所述聯接構件在所述第一底盤部分和第二底盤部分之間可伸縮地延伸。
16.根據權利要求15所述的長壁采煤機，其中所述第一底盤部分和第二底盤部分中的每個底盤部分分別限定了頂側和底側，其中樞轉接頭鄰近所述底側定位，并且所述聯接構件鄰近所述頂側定位。
17.根據權利要求15所述的長壁采煤機，其中所述第一底盤部分和第二底盤部分中的每個底盤部分分別限定了頂側和底側，其中樞轉接頭鄰近所述頂側定位，并且所述聯接構件鄰近所述 底側定位。
全文摘要
一種安裝在軌道上的長壁采煤機，該采煤機大體上包括第一底盤部分和第二底盤部分，第一底盤部分具有安裝在其上的第一切割臂，第二底盤部分具有安裝在其上的第二切割臂。第一底盤部分和第二底盤部分中的每個均可滑動地聯接到軌道。第一底盤部分和第二底盤部分在樞轉接頭處聯接。當鉸接式采煤機在峰和谷上方行進時，樞轉接頭使得第一底盤部分和第二底盤部分中的每個均可調整其相對于水平地平面的相應取向，因而保持足夠的凈空高度。
文檔編號E21C35/00GK103161460SQ20121059907
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月19日 優先權日2011年12月19日
發明者愛德華·F·尼德賴特, 肖恩·W·富蘭克林 申請人:喬伊·姆·特拉華公司