超前切槽与相间截割的硬岩掘进机截割臂与截割头装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115012926A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210555633.3E21C35/00(2006.01)(22)申请日2022.05.20E21C35/23(2006.01)(71)申请人国科中迈（徐州）能源科技有限公司地址221116江苏省徐州市徐州高新技术产业开发区华泰路1号(72)发明人杜迈王洪欣戴宁刘送永江红祥左辉(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师李想(51)Int.Cl.E21C25/06(2006.01)E21C25/08(2006.01)E21C31/02(2006.01)E21C25/10(2006.01)权利要求书6页说明书15页附图27页(54)发明名称超前切槽与相间截割的硬岩掘进机截割臂与截割头装置(57)摘要本发明公开超前切槽与相间截割的硬岩掘进机截割臂与截割头装置，包括超前切刀与截割头相间布置的截割头，平行四边形机构型双节截割臂与两组同步俯仰油缸以及一个摆动油缸的联动机构，平行四边形机构型双节截割臂组件，一对截割臂底部支撑的万向节组件，一对俯仰油缸顶部支撑的万向节组件，左右连接板与俯仰油缸上支板以高副连接，双节截割臂的伸缩油缸支撑组件，摆动油缸支撑组件，底架支撑组件组成，其特征在于它的左段截割头与右段截割头分别由一个钢球马达驱动且转向相反，整个截割头上下截割与左右换位做平动，一个掘进深度下掘进机底盘不动，所有的相对转动与相对移动的动力来自液压油。本方案既降低了截割破岩的难度又提高了掘进的速度。CN115012926ACN115012926A权利要求书1/6页1.超前切槽与相间截割的硬岩掘进机截割臂与截割头装置，其特征在于：包括平行四边形机构型双节截割臂组件，一对变长截割臂组件，一对截割臂底部支撑组件，一对俯仰油缸顶部支撑的万向节组件，一对俯仰油缸底部支撑的万向节组件，摆动油缸支撑组件，伸缩油缸支撑组件，组合式截割头，底架支撑组件(1100)、左驱动套筒组件(200)、截割臂前端盖组件(400)、前截割臂组件(500)、一对变长截割臂组件(600)、一对俯仰油缸组件(700)、一对伸缩油缸组件(800)、底架支撑组件(1100)、右驱动套筒组件(1200)；所述组合式截割头含有左段截割头与右段截割头，组合式截割头中的左段截割头与右段截割头分别由独立的钢球马达驱动转动、且左段截割头与右段截割头的转向相反；所述的组合式截割头由左驱动套筒组件(200)、截割臂前端盖组件(400)、右驱动套筒组件(1200)与前截割臂组件(500)组成切割与截割的滚筒组件；所述截割头组件为切刀超前切槽与截齿相间截割的组合式截割头；所述一对变长截割臂组件(600)沿伸展方向的顶部通过一对支轴与前截割臂组件(500)组成转动连接，所述一对变长截割臂组件(600)沿伸展方向的底部与截割臂下支撑组件(900)组成万向节连接，伸缩油缸组件(800)用于驱动成对布置的双节截割臂组件，实现一对变长截割臂组件(600)的轴向等量伸缩，一对俯仰油缸组件(700)的上端与截割臂支撑组件(600)组成万向节连接，一对俯仰油缸组件(700)的下端与底架支撑组件(1100)组成万向节连接，一对俯仰油缸组件(700)等量伸缩与一对变长截割臂组件(600)等量伸缩的组合控制实现截割头上、下垂直运动；组合式截割头执行截割出平底与弧顶高度为Hx以及巷道宽度为L0的巷道横断面，截割头的轴线上下最大位移为Hg，截割头的外径为Dg，截割臂下支撑轴线到巷道底面高度为Hz，俯仰油缸下支撑轴心到巷道底面高度为Hf，俯仰油缸为HSG型工程用液压缸，俯仰油缸的最短长度为Lf1，俯仰油缸的最大长度为Lf2，伸缩油缸为HSG型工程用液压缸，伸缩油缸的最短长度为Hs，伸缩油缸的行程为Ss，摆动油缸为HSG型工程用液压缸，摆动油缸的最短长度为Hb，摆动油缸的行程为Sb，截割臂的最大仰角为βgs，截割臂的最大俯角为βgx，截割臂向左摆动的最大角为αkz，截割臂向右摆动的最大角为αky，截割臂下支撑轴心O1；当俯仰油缸的长度从Lf1到Lf2同时截割臂的姿态角从βgx到βgs时执行截割头的上下摆动，通过控制一对俯仰油缸组件(700)与一对伸缩油缸组件(800)的长度变化量执行组合式截割头做上下垂直移动，控制一对俯仰油缸组件(700)与一对伸缩油缸组件(800)的长度变化量由液压伺服系统执行，平行四边形机构型双节截割臂组件约束组合式截割头从左到右换位3～4次的平动截割，当摆动油缸支撑组件中的摆动油缸(1007)的长度从Hb伸缩Sb同时截割臂的摆角从αkz到αky时执行截割头的左右平动换位；摆动油缸(1007)位于底架支撑组件(1100)的后下方。2.根据权利要求1