採掘機耙爪和採掘的製造方法

2023-05-09 07:39:26 1

專利名稱:採掘機耙爪和採掘的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及採掘機耙爪和採掘機，該採掘機耙爪能夠設置在採掘機的前端處。所述耙爪包括基部、背板和側壁。所述側壁在所述耙爪的橫向方向上從前端向內漸縮至後端，並且相對於所述基部從最下部區域向外漸縮至最上部區域。因此，避免了對所述耙爪的基部區域處的另外耙爪臂的需要。
【專利說明】採掘機細爪和採掘機

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能夠設置在採掘機的前端處的採掘機把爪(gathering head)，並且具體地但不排它地，涉及一種具有一對端壁的耙爪，所述一對端壁被設置在耙爪的縱向端部處，其被成形並構造用以引導所開採的材料流入和流出耙爪。

【背景技術】
[0002]已經開發了多種不同的方法和機器，以在地球的地表處和地表之下開採礦物和其它有價值的材料。這種機器通常在很深的礦井中運行。
[0003]為了最大化掘進和礦物回收效率，已經開發了用於特定目的的採掘機。在一些機器被構造用以專門地從沉積物層或礦層切割礦物的同時，其它機器被構造用以在地下深度內開挖隧道，從而有效地產生礦井，並且提供用於礦物切割機的通道。特別地，移動採掘機已經作為成功的設備出現，用以在礦層處提供直接切割，並且作為快速巷道掘進的措施。通常，移動採掘機包括可旋轉或採掘頭，其具有被設置在旋轉滾筒上的鑽頭，以接觸礦物面。通常，切割頭被安裝在可移動吊杆處，以便可調節相對於巷道底的高度。隨著切割頭旋轉並且在礦層中前進，所開採的礦物被耙爪收集起來，然後被移動機器通過輸送設備向後輸送，以產生用於隨後從礦場開採的排出料堆。在DE 3015319和DE 880576中描述了實例耙爪。
[0004]通過採掘機的向前運動，迫使耙爪(作為替換方式，也稱為裝載罩)進入從沉積物層開採出來的材料中。存在兩種主要方法，以促進將開採的材料從裝載罩的前緣向後運輸到行進輸送器上。首先，旋轉切割頭吊杆可包括沿吊杆長度延伸的螺旋形碟片，從而形成螺旋鑽，該螺旋鑽可選地聯接將材料向切割頭的後方運輸的輔助螺旋輸送裝置。在US3，860，291和US 4，277，105中描述了構造有螺旋鑽的實例耙爪，並且在WO 2011/040806和US 4，952，000中公開了具有輔助螺旋鑽的實例耙爪。材料運輸的可替換方法包括被設置在裝載罩處的、需要單獨的驅動部件的耙爪臂或旋轉碟片。這些臂或碟片被安裝在耙爪的基部處，並且連續地且獨立於切割頭運行。這種收集機構優於螺旋切割頭構造，這是因為後一種方法由於與螺旋板之間驅動的開採材料的摩擦接觸，幹擾切削齒的扭矩力。在WO98/03770和US 4，296，856中公開了包括旋轉自旋臂的耙爪。然而，應明白，旋轉耙爪臂的關聯部件和操作總體提高了移動的零件的數量和機器的重量，這不利於維護和運輸。因此，需要一種解決前述問題的，高效地接收和向後運輸從沉積物層開採的材料的耙爪。


【發明內容】

[0005]本發明的目標在於提供一種用於連續採掘機的耙爪，其消除了對可驅動地安裝在耙爪的基部區域處的另外的耙爪臂或自旋臂的需要，並且高效地接收並促進將開採的材料向後運輸到輸送器或向後運輸組件上，以將所開採的材料運送離開切割面。另一目標在於提供一種耙爪，其需要很少或不需要維護，並且總體上比常規裝載罩組件更輕。
[0006]通過提供一種材料收集罩實現這些目標，該材料收集罩包括板狀結構，其中板被特別布置用以引導來自耙爪的最前端或前緣區域的開採材料向後朝向後方的離開區域流動，然後，將材料從後方的離開區域從耙爪運輸。特別地，本發明的耙爪包括基部，其沿耙爪縱向延伸，一對側壁被設置在基部的縱向端部處。每個側壁都包括側表面，以接觸所開採的材料，其中，這些側表面都在耙爪的橫向方向上從前端向內漸縮至後端，並且相對於基部從每個側表面的最下部區域向外漸縮至最上部區域。因此，所開採的材料接觸側表面，並且被引導和偏轉到耙爪的基部表面以及從基部的向後區域向上延伸的至少一個背板上。重要的是，耙爪的基部在耙爪的前和後端之間的方向上的寬度得到最小化，從而儘可能地縮短材料必須從(耙爪的)前緣流動至離開區域(輸送器)的行進距離。側壁的傾斜和向內漸縮的構造消除了耙爪的下列區域，該區域否則將呈現「截留區」，其中可能聚集所開採的材料並且呈現對材料流動經過耙爪的連續流動的障礙。
[0007]本發明的耙爪還包括多個另外的輸送器進料板組，該輸送器進料板也漸縮並且傾斜，從而進一步促進沿裝載罩向後運輸材料。
[0008]根據本發明的特定實施，提供一種能夠設置在採掘機的前端處的採掘機耙爪，該耙爪具有前端和後端，後端意圖設置為與採掘機相鄰，該耙爪包括:至少一個基部，其沿著耙爪縱向延伸，該基部具有基部表面，用以接觸耙爪收集的材料；一對側壁，該一對側壁設置在基部的縱向端部處，每個側壁都具有側表面，用以接觸材料，並且在耙爪的橫向方向上從前端向內漸縮至後端；至少一個背板，其具有材料接觸表面，該材料接觸表面從基部表面的向後區域向上延伸，並且在耙爪的縱向方向上在側壁之間延伸；斜坡，其沿著耙爪縱向延伸，並且傾斜，以從基部向前突出和向下突出，從而在耙爪處提供前緣；其特徵在於:每個側表面都相對於基部表面從每個側表面的最下部區域向外漸縮至最上部區域，從而將材料流引導到基部表面和材料接觸表面上。
[0009]優選地，該耙爪還包括一對側凸緣，每個凸緣都被可移動地安裝在相應的側壁的外部區域處，並且能夠從相應的側壁向前突出，從而在伸展時增大耙爪的進口面積，並且在收縮時提高採掘機的機動性。可選地，每個凸緣都通過至少一個樞軸安裝架和至少一個引導構件而安裝在相應的側壁處，從而相對於每個側壁保持和引導每個凸緣的樞轉運動。優選地，每個凸緣都由動力操作的線性致動器諸如液壓缸或氣壓缸而可樞轉地驅動，以提供簡單且可靠的運動機構。可選地，引導構件包括可滑動地安裝在引導支架內的伸長構件。優選地，每個凸緣都以與側表面大致相同的角度向內和向外漸縮，使得(用以接觸耙爪所收集的材料的)凸緣接觸表面與每個相應的側表面大致共面。這有利於在向後方向上在耙爪接觸表面上提供平穩的材料運輸。
[0010]優選地，該耙爪還包括輸送器，該輸送器具有從斜坡向後突出的輸送帶，輸送器的前端延伸到在側壁之間、在橫向方向上的基部的區域中。因此，這最小化了耙爪內的材料必須向後行進以到達輸送器的距離。可選地，該耙爪可包括螺旋鑽，其從耙爪向後突出，以向後運輸所開採的材料，這種螺旋鑽布置也突出到耙爪區域中。
[0011]在採掘機包括輸送器時，優選地是，基部表面的高度水平被設置在高於輸送帶的水平高度處，從而使得材料被構造為從基部表面向下掉落到輸送帶上。同樣地，極大地促進材料通過耙爪的向後流動，而不需要獨立提供動力的常規旋轉器或耙爪臂。
[0012]優選地，該耙爪還包括第一組輸送器進料板，該第一組輸送器進料板在基部表面和輸送帶之間延伸，並且從基部表面向下傾斜至輸送帶。可選地，該耙爪還包括第二組輸送器進料板，該第二組輸送器進料板在背板和輸送帶之間延伸，並且從背板朝向輸送帶向內漸縮。根據該特定實施，第一和第二組進料板包括匹配基板和背板的特定端部邊緣的形狀構造。優選地，輸送器的前端被大致設置在基部的前緣和/或斜坡的向後邊緣的區域處，以促進所開採的材料穿過耙爪向後行進。
[0013]可選地，基部包括從每個相應的側壁向內延伸的兩個基板。每個基板都在縱向方向上、在相應的側壁和輸送器的區域之間延伸。可選地，每個基板都包括梯形輪廓，其中，梯形的平行邊中的一個的最長邊緣被設置在最前部，以代表基板的前緣。也就是說，基板的寬度從前緣到每個板的後緣減小。這種布置的功能在於，使穿過耙爪的切割下來的材料朝著輸送器集中(funnel)。優選地，與每個背板和每個基板緊接相鄰的側表面的形狀輪廓包括大致三角形構造，以產生耙爪的目前的輪廓接觸表面，從而將材料從耙爪的前端引導至後端。
[0014]優選地，背板包括兩個背板，該兩個背板從每個相應的側壁向內並且從每個相應的背板向上延伸。可選地，每個背板都包括上罩板，其從每個背板的上邊緣向上突出，並且從每個背板向後和向上傾斜。因此，耙爪的接觸表面面積增大，從而避免材料的側向損失，同時通過集中效應，促進將材料引導到輸送器上。可選地，每個上罩板的近似長度都近似等於每個背板的最大長度。
[0015]優選地，基部表面是大致平面的並且沒有障礙，從而允許耙爪收集的材料不受阻礙地通過。優選地，該耙爪沒有安裝在基部處的可旋轉自旋臂，該可旋轉自旋臂過去將增加機器的重量、複雜程度和能量消耗。
[0016]優選地，基部在前端和後端之間、在橫向方向上延伸的距離小於耙爪在側壁的最下部區域和最上部區域之間的高度。這樣的布置進一步促進向後通過耙爪的材料集中，從而最大化材料通過旋轉切割頭的向後驅動動作所行進的距離。
[0017]根據本發明的第二方面，提供一種包括本文所述的耙爪的採掘機或連續採掘機。

【附圖說明】

[0018]現在將僅作為實例並參考附圖，描述本發明的【具體實施方式】，其中:
[0019]圖1是被構造用於礦物切割並且同時錨杆支護和礦物運輸的錨杆採掘機的透視圖，其中從沉積物層開採的材料最初被根據本發明的【具體實施方式】的最前部的耙爪收集和向後運輸；
[0020]圖2是圖1的採掘機的外部側視立面圖；
[0021]圖3是圖2的採掘機的外部前視立面圖；
[0022]圖4是圖3的採掘機的耙爪的透視圖；
[0023]圖5示意性示出圖4的耙爪以及被設置在材料礦層處的圖1-3的旋轉切割頭的側視圖。

【具體實施方式】
[0024]現在將參考作為實例的優選實施例描述本發明的驅動傳動組件，該驅動傳動組件被安裝在作為電動履帶式連續採掘機的銷杆採掘機)(bolter miner)上，該採掘機被設計用以同時挖掘通道和安裝巷道頂錨杆支護。這種採掘機包括一系列切割機滾筒，該一系列切割機滾筒被安裝在液壓致動的框架上，以使滾筒能夠相對於主框架和履帶獨立運動。該採掘機還包括能夠在整個切割循環期間運行的安裝在主框架的靜止部分上的巷道頂錨杆安裝機。
[0025]參考圖1，採掘機100包括主框架101，該主框架101對底架或底盤109提供支撐，底架或底盤109支撐一對環形從動履帶113，所述環形從動履帶113用於在地面上並沿著隧道推進採掘機100向前前進穿過材料沉積物礦層。主框架101包括大體前端102和大體後端103。輸送器104大致從前端102延伸至後端103，並且適於可選地使用另外的輸送和採礦設備運載從切割面移走的材料，以隨後排出並堆積在遠處。可移動切割吊杆105在一端112處可樞轉地安裝至主框架101，並且包括安裝有切割頭115的第二端106，該切割頭115則安裝有多個可旋轉滾筒107。切割頭108從每個滾筒107徑向突出，並且特別適於切入和移走待被從礦層開採的礦物材料。吊杆105且特別地是端部106能夠相對於主框架101和環形履帶113升高或降低，以使得採掘機100能夠在高於礦井隧道的地表的變化高度範圍上的切割礦層表面。吊杆105由液壓杆202 (參見圖2)以及其它關聯部件操作，如本領域技術人員將理解的那樣。
[0026]頂蓋111包括具有大體平面構造的豎直最上部區域，並且適於以類似於切割頭115的方式從框架101豎直向上升高，以便接觸礦頂，以提供在切割和巷道頂錨杆支護操作期間必要的結構支撐。另外，尾部部分114從框架101的後端103向後突出，以將輸送器104向後運輸至代表連續採掘機100的最後方部分的排出端116。
[0027]參考圖1-4，採掘機100還包括耙爪117，其經由耙爪安裝支架203而安裝在前端102處。耙爪117包括基部119，該基部119在垂直於採掘機100的主長度的方向上沿著耙爪縱向延伸。基部119由相應的側壁120終止於每個縱向端部處。斜坡118從基部119的最前端向下傾斜，以提供耙爪117的前緣和最下部部件。斜坡118在側壁120之間縱向延伸。耙爪117還包括從基部119的向後區域向上突出的背板124，該背板124與側壁120、基部119和斜坡118結合代表耙爪117的主要部件。
[0028]一對側凸緣121經由位於耙爪117的上部區域322處的樞軸安裝架204而可樞轉地安裝在每個相應的側壁120的外側處。伸長的引導杆200在側壁120的最下端323處安裝在每個凸緣121的最下部區域處。每個凸緣121均包括接觸表面303，接觸表面303與側表面304大致共面對準，以有效地代表每個側壁120的延伸部。因此，每個凸緣121能夠繞安裝架204樞轉，以從罩117的主要部件向前和側向向外地擺動，以便高效地提高接收和收集所開採的材料的耙爪117的口部的橫截面面積。凸緣121的樞轉延伸由具有安裝在側壁120處的第一端和安裝在凸緣121處的第二端的相應的一對動力操作的線性致動器201控制。
[0029]耙爪117還包括具有位於耙爪117的最前部區域處的最前端310的初始運輸輸送器122。也就是說，輸送器122的區域延伸到基部119中，並且在側壁120之間、在橫向方向上延伸。輸送器122包括運輸帶，其繞設置在斜坡118的區域內的向前安裝的引導和驅動組件125延伸。輸送器122在其後端處與延伸穿過框架101和尾部部分114的主採掘機輸送器104接界。
[0030]斜坡118是大致伸長的，從而在側壁120之間延伸，並且包括前緣301和尾緣302。斜坡表面300從前緣301向上傾斜到後緣302。根據【具體實施方式】，基部119包括兩個基板，當如圖3中所示從前部觀察耙爪117時，該兩個基板設置在輸送器122的左手和右手側。每個基板都包括用於接觸耙爪117收集的材料的基部表面324。被暴露的基部表面324包括大致梯形輪廓，使得平行邊的最長邊緣311被設置在最前部並且緊接在斜坡118的尾緣302的後方。基部表面324還由從斜坡118向後延伸至背板124的內邊緣314和外邊緣313限定。每個邊緣313、314均向內漸縮至與前邊緣311平行對準的最短的後緣312。外側的漸縮邊緣313被設置成與側壁120的側表面304接觸，而第二向內的漸縮邊緣314被設置為與輸送器122對置。
[0031]如圖3中所示，背板124被分成從每個相應的基板119的後緣312向上延伸的兩個板。也就是說，每個背板124的最下部邊緣325均被設置在每個基板119的後緣312處。每個背板124的側邊緣326均從基部邊緣325向上傾斜，並且被設置成與側表面304接觸。每個背板124的最上部邊緣327均與相應的上罩板123的最下部邊緣319形成連接部，上罩板123從每個背板124向上傾斜並且向後突出。每個罩板123的後緣320都代表耙爪117的最後方的部分，並且作用在於:接觸材料流並且將材料流進一步引導到輸送器122上，輸送器122在相應的一對基板119、背板124和罩板123之間居中延伸。
[0032]如圖3和4中所示，每個基部表面324的相對高度都豎直地高於輸送器122的輸送帶的高度，使得在材料被耙爪117收集時，材料掉落到輸送器122上或者被從表面324向下引導到輸送器122上。通過第一組輸送器進料板306促進這一流動，所述第一組輸送器進料板306在輸送器122的縱向側和每個基板119的內側的漸縮邊緣314之間延伸。每個進料板306都包括引導表面307，引導表面307部分地由縱向邊緣317限定，縱向邊緣317被定位成與內側的漸縮邊緣314接觸。進料板表面306通過緊鄰輸送器122的側邊緣定位的邊緣318而終止在其最內側處。由於基部表面324和輸送器122之間的相對高度差，所以每個進料表面307都從外邊緣317朝向內邊緣318向下傾斜。因此，材料能夠在表面307上向下滑動並滑動到輸送器122上。通過第二組輸送器進料板308進一步幫助所開採的材料流動到輸送器122上。特別地，一對第二進料板308設置在每個板124的內側和每個罩板123的下部區域。特別地，每個進料板308的外邊緣328都被設置為接觸與輸送器122的每一側相鄰的每個背板124的直立最內部邊緣315。每個進料板308都從其前緣328向內漸縮至最後方的邊緣316，使得邊緣316被設置為相對於前緣328最靠近輸送器122。因此，每個板308的進料表面309都提供從每個背板124至輸送器122的漸縮的引導表面。第一和第二組輸送器進料板306、308的組合為輸送器122提供引導口部，該引導口部向外和向上漸縮，從而促進材料從斜坡118的最前方的邊緣301朝向主輸送器104的傳送。
[0033]每個側壁側表面304都向內面朝背板124和基板119。每個側表面304都在其最外部區域處由最外部縱向邊緣321限定，該最外部縱向邊緣321從最下部區域323向上延伸至最上部區域322。每個側表面304，且特別地是每個側壁120都在耙爪117的橫向方向上、在對應於前緣301的最前方的區域和對應於輸送器122的後端處的安裝架205的最後方的區域之間向內漸縮。也就是說，耙爪117的寬度大致在從端部301至端部205的方向上縮小。每個側表面304和側壁120也都相對於豎直平面及特別地每個背板124的材料接觸表面305向後傾斜。也就是說，每個側表面304都相對於每個基板119向外傾斜，並相對於每個背板124向後傾斜。這種構造有利於在材料在斜坡118上流動並流動到與每個基板119、每個側壁120和每個背板124接觸的耙爪117的主收集區域中時提供受引導的材料流動路徑。特別地，材料被朝向輸送器122側向向內偏轉，並且被向上偏轉到背板124上，其中，材料隨後通過相應的進料板306、308而被引導到輸送器122上。
[0034] 如圖5中所示，本發明的耙爪117被構造成使得每個基部表面324的表面面積都儘可能地最小化，以避免產生「截留區域」，否則在「截留區域」處，材料流將變為不動的並中斷耙爪117的進料和收集。該減小的表面面積部分地通過有效地突出到耙爪117的基部區域中的向外且向後漸縮的側壁120來實現。通過相對於每個表面324向後傾斜的第一組輸送器進料板306，進一步減小每個基部表面324的表面面積。因此，本發明的耙爪117提供一種由多個板部分形成的大輪廓的內部材料接觸表面，該多個板部分關於彼此形成特定角度，以最優化材料流動。由於耙爪117的這種特定形狀的構造，以及特別地通過最小化每個基板119的前和後邊緣311、312之間的距離，避免了對單獨供電的耙爪臂或自旋臂的需要。因此，如圖5中所示，耙爪117的前緣301和後側501之間的耙爪117的寬度小於最下部區域和最上部區域323、322之間的相應高度。因此，隨著切割頭115從礦層500開採材料，能夠通過旋轉切割頭115的動作而將被破碎的材料在相應的表面300、324、304、305和309上運輸到輸送器122上。因此，通過消除與現有的連續採掘機中常有的耙爪臂或自旋臂關聯的其它部件，最優化本發明的耙爪，以減輕重量和提高耐用性。
【權利要求】
1.一種採掘機耙爪(117)，所述採掘機耙爪(117)能夠設置在採掘機(100)的前端(102)處，所述耙爪(117)具有前端(301)和後端(205)，所述後端(205)意圖設置為與所述採掘機(100)相鄰，所述耙爪(117)包括: 至少一個基部(119)，所述至少一個基部(119)沿著所述耙爪(117)縱向延伸，所述基部(119)具有用以接觸所述耙爪(117)收集的材料的基部表面(324); 一對側壁(120)，所述一對側壁(120)設置在所述基部(119)的縱向端部處，所述側壁(120)中的每個側壁均具有用以接觸材料並在所述耙爪(117)的橫向方向上從所述前端(301)朝向所述後端(205)向內漸縮的側表面(304); 至少一個背板(124)，所述至少一個背板(124)具有材料接觸表面(305)，所述材料接觸表面(305)從所述基部表面(324)的向後區域(312)向上延伸並在所述耙爪(117)的縱向方向上在所述側壁(120)之間延伸； 斜坡(118)，所述斜坡(118)沿著所述耙爪縱向延伸，並且所述斜坡(118)傾斜，以從所述基部(119)向前並向下突出，從而在所述耙爪(117)處提供前緣(301); 其特徵在於: 每個側表面(304)均相對於所述基部表面(324)從每個側表面(304)的最下部區域(323)向外漸縮至最上部區域(322)，用以將材料流引導到所述基部表面(324)和所述材料接觸表面(305)上。2.根據權利要求1所述的耙爪，還包括一對側凸緣(121)，每個凸緣(121)都被可移動地安裝在相應的側壁(120)的外部區域處，並且能夠從所述相應的側壁(120)向前突出。3.根據權利要求2所述的耙爪，其中每個凸緣(121)均經由至少一個樞軸安裝架(204)和至少一個引導構件(200)安裝在所述相應的側壁(200)處，用以相對於每個側壁(120)保持每個凸緣(121)和引導每個凸緣(121)的樞轉運動。4.根據權利要求2或3所述的耙爪，其中每個凸緣(121)均以與所述側表面(304)大致相同的角度向內並向外漸縮，使得用以接觸所述耙爪(117)所收集的材料的凸緣接觸表面(303)與每個相應的側表面(304)大致共面。5.根據權利要求1或2所述的耙爪，還包括輸送器(122)，所述輸送器具有從所述斜坡(118)向後突出的輸送帶，所述輸送器(122)的前端(310)延伸到在所述側壁(120)之間、在橫向方向上的所述基部(119)的區域中。6.根據權利要求5所述的耙爪，其中所述基部表面(324)的高度水平被設置在高於所述輸送帶的水平高度處，以使得材料被構造為從所述基部表面(324)向下掉落到所述輸送帶上。7.根據權利要求5所述的耙爪，還包括第一組輸送器進料板(306)，所述第一組輸送器進料板(306)在所述基部表面(324)和所述輸送帶之間延伸並從所述基部表面(324)向下傾斜至所述輸送帶。8.根據權利要求5所述的耙爪，還包括第二組輸送器進料板(308)，所述第二組輸送器進料板(308)在所述背板(124)和所述輸送帶之間延伸並從所述背板(124)向內朝著所述輸送帶漸縮。9.根據權利要求5所述的耙爪，其中所述輸送器(122)的前端(310)被大致設置在所述基部(119)的所述前緣(311)和/或所述斜坡(118)的後緣(302)的區域處。10.根據權利要求1或2所述的耙爪，其中所述基部(119)包括從每個相應的側壁(120)向內延伸的兩個基板(119)。11.根據權利要求10所述的耙爪，其中所述背板(124)包括兩個背板(124)，所述兩個背板(124)從每個相應的側壁(120)向內延伸並從每個相應的背板(124)向上延伸。12.根據權利要求1或2所述的耙爪，其中所述基部表面(324)是大致平面的並且沒有障礙，從而允許所述耙爪(117)收集的材料不受阻礙地通過。13.根據權利要求1或2所述的耙爪，所述耙爪沒有安裝在所述基部(119)處的可旋轉自旋臂。14.根據權利要求1或2所述的耙爪，其中所述基部(119)在所述前端(301)和所述後端(205)之間橫向延伸的距離小於所述耙爪(117)在所述側壁(120)的最下部區域(323)到最上部區域(322)之間的高度。15.—種包括根據前述權利要求中的任一項所述的耙爪(117)的採掘機(100)或連續採掘機(100) ο
【文檔編號】E21D9-12GK204283436SQ201420369166
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