半煤岩用螺旋齿截割滚筒.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115949398A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202111479563.X(22)申请日2021.12.07(71)申请人张忠国地址102208北京市昌平区回龙观育知东路30号院首开智慧社2号楼5单元504室(72)发明人张忠国(51)Int.Cl.E21C25/10(2006.01)E21C35/19(2006.01)E21C35/183(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称半煤岩用螺旋齿截割滚筒(57)摘要半煤岩用螺旋齿截割滚筒涉及一种煤矿巷道掘进机械中截割滚筒用浅截深截割装置以及这种装置的实现方法，属于煤矿巷道掘进设备和技术方法领域。其特征在于设计了一种单齿截割厚度小于5mm、兼顾截割煤和岩石的切削截割滚筒，主要由金刚齿片(1)、螺旋犁(2)、固定装置(3)、滚筒(4)等构成；采用双切削原理，割煤时主要利用螺旋犁板(16)犁刃(15)的切削作用和螺旋犁(2)导、排煤流作用；截割岩石时主要利用安装在螺旋犁板(16)的金刚齿片(1)切削破岩，其进刀量小的切削特征降低了对围岩震动、使围岩及顶板相对保持稳定。滚筒(4)表面焊接有螺旋凸台(13)、数组螺旋齿(8)沿螺旋凸台(13)依次布置形成螺旋犁(2)和金刚齿片(1)镶嵌在犁刃(15)的设计分别为长、短等半径滚筒和变半径滚筒根据工作构件失效程度选择更换螺旋齿(8)或金刚齿片(1)提供了多种方案。CN115949398ACN115949398A权利要求书1/1页1.半煤岩用螺旋齿截割滚筒是一种煤矿巷道掘进机械中截割滚筒用浅截深截割装置，主要由金刚齿片(1)、螺旋犁(2)、固定装置(3)、滚筒(4)等构成，滚筒(4)表面焊接有螺旋凸台(13)，螺旋齿(8)沿螺旋凸台(13)卡置、安装构成螺旋犁(2)，固定装置(3)沿螺旋凸台(13)将螺旋犁(2)固定在滚筒(4)上，金刚齿片(1)由金刚石复合片PDC(5)、复合片支撑(6)、片齿握柄(7)等组成，用固定销钉(9)等技术措施镶嵌在螺旋犁板(16)顶部或焊接在螺旋犁板(16)上、金刚齿片(1)的齿刃切削方向与螺旋犁板(16)犁刃(15)切线方向一致、二者合并在一体称为螺旋齿(8)，单元螺旋齿(8)有金刚齿片(1)、螺旋犁板(16)、固定装置(4)和犁片凸台(10)、犁片凹槽(11)、犁固定槽(12)、握柄方孔(14)、犁刃(15)等结构，数个单元螺旋齿(8)形成的不可解体其弧长不宜大于180°、整体投影内半径要与滚筒(4)的安装半径相称、螺旋节距与螺旋凸台(13)相同。2.根据权利要求1所述的半煤岩用螺旋齿截割滚筒，其截割作业的特征在于：采用的是双切削原理，金刚齿片(1)的单齿截深为1～5mm，在相邻两金刚齿片(1)截槽之间留下的煤岩由螺旋犁板(16)的犁刃(15)给予犁切、提高了煤岩抗压强度大范围变化的适应性，割煤时主要利用滚筒上螺旋犁板(16)犁刃(15)的作用、同时螺旋犁(2)具有导排煤流作用；截割岩石时主要利用安装在螺旋犁板(16)刃顶的金刚齿片(1)切削破岩，这样的组合降低了对围岩震动造成的岩石裂隙、离层扩大的风险，使围岩及顶板相对保持稳定。3.根据权利要求1所述的半煤岩用螺旋齿截割滚筒，其螺旋犁(2)实现方法：等半径长螺旋犁(2)：滚筒(4)表面焊接有凸起的螺旋凸台(13)、将单元螺旋齿(8)的犁固定槽(12)依次卡置在螺旋凸台(13)上，并且依次将本单元螺旋齿(8)的犁片凸台(10)插入次一单元螺旋齿(8)的犁片凹槽(11)内、并用螺栓紧固的方式装配固定、本专利不局限于如图1的固定装置(4)；螺旋齿(8)上的金刚齿片(1)的齿片握柄(7)用固定销钉(9)、卡簧、U形卡等固定在握柄方孔(14)内，这个特征方便于长度较长的滚筒(4)根据工作构件失效程度选择更换局部单元螺旋齿(8)或单独更换金刚齿片(1)，等半径短螺旋犁(2)：采用单元螺旋齿(8)方式时可将金刚齿片(1)焊接于螺旋齿(8)上，这个特征方便于等半径且长度较短的滚筒(4)根据工作构件失效程度更换局部单元螺旋齿(8)，变半径螺旋犁(2)：采用将整体螺旋犁(2)焊接在滚筒表面、将金刚齿片(1)的齿片握柄(7)用固定销钉(9)、卡簧、U形卡等固定在螺旋犁板(16)的犁刃(15)处握柄方孔(14)内，这个特征方便于变半径滚筒(4)根据工作构件失效程度单独更换金刚齿片(1)。2CN115949398A说明书1/4页半煤岩用螺旋齿截割滚筒技术领域[0001]本发明专利涉及一种煤矿巷道掘进机械中截割滚筒用浅截深截割装置以及这种装置的实现方法。属于煤矿巷道掘进设备和技术方法领域。背景技术[0002]在现有煤矿巷道掘进机械截割滚筒用截割装置大多沿用螺旋排列园锥形的镐型