切割頭的工具支撐件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明通常涉及一種在硬巖開采應用中使用的切割頭的工具支撐件,具體涉及一種模塊化切割頭的可更換工具支撐件。
【背景技術】
[0002]在硬巖開采應用中,通常使用,例如采石機來獲取長壁中的硬巖材料,或使用,例如巖石掘進機來在地下礦井中形成巷道。采石機和巖石掘進機都可包括至少一個可旋轉滾筒,所述至少一個可旋轉滾筒可配備有至少一個可旋轉的切割頭。切割頭可配置成支撐多個切割鉆頭,所述多個切割鉆頭進而配置成與硬巖接合,用于獲取硬巖材料。可旋轉的滾筒相對于機器架的高度可以通過轉臂來調整。
[0003]可旋轉的切割頭可包括圓錐形主體,所述圓錐形主體具有與所述主體一體形成的切割鉆頭載體。因此,已知的切割頭可制成整體單元,其中磨損的切割鉆頭可用新制造的切割鉆頭來更換。切割鉆頭由切割鉆頭載體可旋轉且可拆卸地支撐。
[0004]例如,EP 2 208 856 A2公開了一種具有多個用于獲取地下材料的切割鉆頭的切割頭。
[0005]US 2011/0089747 A1涉及一種切割鉆頭固位組件,所述切割鉆頭固位組件包括切割鉆頭保持器,所述切割鉆頭保持器接納切割鉆頭且具有延伸到支撐件中的孔中的柄。切割鉆頭保持器的柄部具有由凹口限定的表面,所述凹口與固位銷選擇性地配合。
[0006]US 2010/0001574 A1公開了一種用于銑削和/或鉆孔切割材料的設備,具體而言用于開采巖石、礦物或煤,其中工具滾筒繞滾筒軸線可旋轉地安裝在滾筒載體上,其中在從工具滾筒突出的端部承載切割工具的多個工具軸可旋轉驅動地安裝,工具軸中的至少兩個可由公共的齒輪驅動器和公共的驅動元件來驅動。
[0007]—種用于銑削切割巖石、礦物或其他材料的設備從WO 2012/156841A2獲知。所公開的設備包括兩個工具滾筒,所述兩個工具滾筒并排以成對布置可旋轉地安裝在滾筒載體上且分別設置有支撐切割工具的多個工具載體。
[0008]US 3 647 265 A公開了一種結合開采機和隧道鉆機使用的旋轉滾筒型切割頭。切割頭包括圓柱形滾筒,所述圓柱形滾筒的外圍固定有多個弧形段,所述多個弧形段設置有用于接納截齒的截齒座。
[0009]US 2008/0116734 A1公開了一種用于銑削巖石或其他材料的裝置。所述裝置包括主軸滾筒,所述主軸滾筒可旋轉地安裝到滾筒支撐件,且其中接納多個工具主軸,所述多個工具主軸可繞主軸以偏離滾筒中心的方式旋轉。工具主軸中的至少兩個可由包括輸出齒輪的公共的齒輪驅動器來驅動。
[0010]US 3 326 307 A公開了一種錐形鑿巖牙輪鉆頭,其具有外圍凹口以及緊緊位于所述凹口中的環形帶,所述環形帶繞其外圍表面具有一連串徑向延伸的切割齒。
[0011]從US 5 906 245 A獲知機械鎖定的鉆頭部件,且從US 7 762 359 B1獲知包括可旋轉的切割元件的切割組件以及使用所述切割組件的鉆頭。
[0012]本發明至少部分地旨在改善或克服現有系統的一個或多個方面。
【發明內容】
[0013]根據本發明的第一方面,配置成安裝到切割頭(可安裝到用于硬巖開采應用中的工具滾筒)的基座構件的可更換工具支撐件可包括具有第一端面側的環形主體,在環形主體的第一端面側上彼此間隔布置的多個切割鉆頭載體以及由多個切割鉆頭載體中的一個可旋轉地支撐的多個切割鉆頭。
[0014]根據本發明的另一個方面,用于硬巖開采應用的切割頭可包括具有旋轉軸線的基座構件,以及根據本發明的多個可更換工具支撐件。多個工具支撐件中的每一個可繞旋轉軸線以可釋放的方式同心地布置。
[0015]根據本發明的另一個方面,一種用于更換切割頭的環形工具支撐件的方法可包括以下步驟:從基座構件上拆卸具有至少一個磨損切割鉆頭的至少一個環形工具支撐件,以及將具有至少一個新切割鉆頭的新制造的環形工具支撐件附接到基座構件上,所述切割頭包括具有旋轉軸線的基座構件,以及繞旋轉軸線以可釋放的方式安裝到基座構件的多個工具支撐件。
[0016]根據本發明的另一個方面,公開了一種用于將切割鉆頭非拆卸地裝配到用于地下采礦應用中的切割頭的切割鉆頭載體的方法。切割鉆頭可具有縱向軸線且可包括底部部分,切割鉆頭可繞縱向軸線旋轉。切割鉆頭載體可包括切割鉆頭載體盲孔,所述切割鉆頭載體盲孔在其底端具有底切部分。所公開的用于將切割鉆頭非拆卸地裝配到切割鉆頭載體的方法可包括以下步驟:將切割鉆頭加熱到預定溫度;將加熱的切割鉆頭插入切割鉆頭載體盲孔中,使得插入的切割鉆頭的底部部分至少部分地突出到底切部分中;以及沿縱向軸線將壓縮力施加到切割鉆頭以使加熱的切割鉆頭變形,使得切割鉆頭的至少底部部分至少部分地采用底切部分的形狀,同時仍可繞縱向軸線在切割鉆頭載體盲孔內旋轉。
[0017]在一些實施例中,多個切割鉆頭載體中的至少一個與環形主體一體形成。
[0018]在一些其它實施例中,工具支撐件還包括:布置在環形主體的第一端面側或第二端面側處的至少一個工具支撐件凹槽,以及從第一端面側或第二端面側而非布置有至少一個工具支撐件凹槽的端面側延伸的至少一個工具支撐件突出部。在這種情況下,至少一個工具支撐件凹槽可配置成接合相鄰工具支撐件的至少一個工具支撐件突出部,且至少一個工具支撐件突出部配置成接合另一個相鄰工具支撐件的至少一個工具支撐件凹槽。
[0019]通過以下的說明和附圖,本發明的其它特征和方面將清晰可見。
【附圖說明】
[0020]圖1是示例性公開的模塊化切割頭的透視圖;
[0021]圖2是模塊化切割頭的基座構件的剖視圖;
[0022]圖3是包括圖2的基座構件和根據第一實施例的多個可更換工具支撐件的切割頭的剖視圖;
[0023]圖4是包括基座構件和根據第二實施例的多個可更換工具支撐件的另一切割頭的剖視圖;
[0024]圖5是圖1的切割頭的俯視圖;
[0025]圖6是根據第一實施例的工具支撐件的透視圖;
[0026]圖7是沿圖6的線VI1-VII的圖6的工具支撐件的剖視圖;
[0027]圖8是根據第二實施例的工具支撐件的俯視圖;
[0028]圖9是與工具支撐件一體形成并支撐可旋轉切割鉆頭的切割鉆頭載體的剖視圖;
[0029]圖10是另一示例性模塊化切割頭的透視圖;
[0030]圖11是沿圖10的線X1-XI所截取的圖10的模塊化切割頭的剖視圖;
[0031]圖12是沿圖11的線XI1-XII所截取的圖10的模塊化切割頭的剖視圖;
[0032]圖13是圖10的模塊化切割頭的基座構件的透視圖;
[0033]圖14是根據另一實施例的工具支撐件的透視圖;以及
[0034]圖15是圖14的工具支撐件的另一透視圖。
【具體實施方式】
[0035]以下是本發明的示例性實施例的詳細描述。本文所描述以及在附圖中示出的示例性實施例意在教導本發明的原理,使本領域技術人員能夠在不同的環境、針對不同的應用實施和使用本發明。因此,示例性實施例不是用來,也不應視為對專利保護范圍的限制性描述。而是,專利保護的范圍應當由所附的權利要求書限定。
[0036]本發明可部分基于以下實現:提供具有模塊化配置的切割頭可增加切割頭的效率,因為支撐磨損切割鉆頭的工具支撐件可由支撐新切割鉆頭的新工具支撐件完全更換。在這種情況下,切割鉆頭的更換可能是不必要的,其可能要進行些努力,這樣切割鉆頭可能由于灰塵和巖石或者煤炭碎片而被卡在滯留位置。至少一個完整工具支撐件的更換可因此減少切割機的停工時間并因此可減少成本。
[0037]本發明還可部分基于以下實現:提供具有基座構件以及可釋放地安裝到切割頭的多個工具支撐件的切割頭可增加整個切割頭的靈活性,因為支撐多個切割鉆頭的多個工具支撐件可根據需要相對于基座構件定位。因此,例如,基座構件可用于右旋切割頭以及左旋切割頭,這取決于切割頭相對于多個工具支撐件的特定布置。
[0038]本發明還可部分基于以下實現:具有示例性公開的模塊化切割頭,有可能提供具有不同適當材料的基座構件或工具支撐件,以實現對于,例如,強度的要求。因此,基座構件可包括不同于切割鉆頭載體的材料,所述基座構件比,例如,切割鉆頭載體暴露于更小的機械應力。
[0039]本發明還可部分地基于以下實現:由于可更換工具支撐件,切割鉆頭可以由切割鉆頭載體非拆卸地支撐。這可以使可拆卸切割鉆頭的保持系統變得不必要,從而可以減小整個切割頭的復雜性。
[0040]下文中結合附圖對示例性公開的模塊化切割頭的特征進行了詳細描述。參照圖1,示出了具有旋轉軸線12的切割頭10的透視圖。切割頭10包括基座構件20、多個工具支撐件40、附接到工具支撐件40的多個切割鉆頭載體50,以及多個切割鉆頭60。多個切割鉆頭60中的每個都可由多個切割鉆頭載體50中的一個可旋轉地支撐。
[0041]在圖1中,切割頭10具有四個工具支撐件,即第一工具支撐件41、第二工具支撐件42、第三工具支撐件43和第四工具支撐件44。第一、第二、第三及第四工具支撐件41、42、43,44相對于旋轉軸線12同心地布置在基座構件20上。
[0042]基座構件20還可以包括沿旋轉軸線12延伸貫穿基座構件20的中心孔30(同樣見圖2)。中心孔30配置成接納驅動襯套31