冲击式切割机构、轮廓掘进机及冲击式回转型掘进机

1105 编辑：中冶有色技术网来源：金色环掘(北京)科技有限公司

2024-01-12 16:42:18

权利要求书： 1.冲击式切割机构，包括刀盘，其特征在于，所述刀盘上设有：

开槽部，所述开槽部为切割锯片结构或冲击钻具结构，用于在工作面上开槽以形成自由面；

剪切破碎部，所述剪切破碎部为冲击钻具结构，用于对所述开槽部形成的自由面进行冲击式剪切破碎。

2.根据权利要求1所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述开槽部为电动切割锯片结构，包括：切割锯片，可转动设置在所述刀盘上，所述切割锯片的轴向与工作面平行，且所述切割锯片的外周面能够延伸出刀盘；

驱动电机，固定在所述刀盘上，用于直接驱动所述切割锯片或通过传动组件传动驱动。

3.根据权利要求1所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述开槽部为冲击钻具结构，包括：开槽冲击钻具，至少设有一个，所述开槽冲击钻具与工作面垂直或/和成锐角设置，且所述开槽冲击钻具的钻头延伸出刀盘。

4.根据权利要求1所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述剪切破碎部成对设置，且分设在所述开槽部的两侧。

5.根据权利要求4所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述剪切破碎部包括至少一组冲击钻具组，多组所述冲击钻具组依次设置；

每组所述冲击钻具组均包括至少两个破碎冲击钻具，所述破碎冲击钻具与工作面垂直或/和成锐角设置，且所述破碎冲击钻具的钻头延伸出刀盘。

6.根据权利要求5所述的冲击式切割机构，其特征在于，沿开槽部向刀盘边缘的方向，多组所述冲击钻具组的钻头端与工作面的距离逐渐增大，且多组所述冲击钻具组的多个破碎冲击钻具的间距逐渐增大。

7.根据权利要求3所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述开槽部成对设置，所述开槽部的开槽冲击钻具均与工作面成锐角设置，且所述开槽部的开槽冲击钻具布满刀盘的宽度方向，以对工作面的中间部分进行破碎形成宽槽。

8.根据权利要求7所述的冲击式切割机构，其特征在于，所述剪切破碎部包括多个破碎冲击钻具，且多个所述破碎冲击钻具布设在所述开槽部的外周，所述破碎冲击钻具与工作面垂直设置，以对工作面的边部棱角进行剪切破碎。

9.轮廓掘进机，包括轨道或摇臂，其特征在于，还包括权利要求1?8任一所述的冲击式切割机构，所述冲击式切割机构滑配连接在所述轨道上，或固定在所述摇臂上。

10.冲击式回转型掘进机，包括圆环形机体，其特征在于，还包括权利要求1?8任一所述的冲击式切割机构，所述冲击式切割机构滑配连接在所述圆环形机体上；所述冲击式切割机构的刀盘为与所述圆环形机体匹配的圆环状。

说明书：冲击式切割机构、轮廓掘进机及冲击式回转型掘进机技术领域[0001] 本实用新型属于岩石巷道掘进技术领域，具体涉及一种冲击式切割机构，另外，本实用新型还涉及一种轮廓掘进机和一种冲击式回转型掘进机。背景技术[0002] 现有轮廓掘进机的切割机构有固定式刀具切割机构和电动式刀具切割机构，其中，固定式刀具切割机构依靠刀盘转动实现对岩石的切割，而电动式刀具在刀盘转动过程中还可以通过自身的动力驱动转动并切割岩石。[0003] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有切割部至少存在以下缺陷：[0004] 固定式刀具切割机构依靠现有刀具对岩石表面进行切割，切割速度慢；而电动切割将工作面岩石切割成块，并逐层切割前进，切割刀具的磨损大、故障率高，且掘进机的掘进速度慢。实用新型内容

[0005] 基于上述背景问题，本实用新型旨在提供一种冲击式切割机构，通过开槽部在工作面上施工开槽，剪切破碎部选用冲击钻具，可以提高对自由面的剪切破碎效果，进而提高掘进速度；本实用新型的另一目的是提供一种轮廓掘进机，本实用新型的第三个目的是提供一种冲击式回转型掘进机。[0006] 为达到上述目的，一方面，本实用新型实施例提供的技术方案是：[0007] 冲击式切割机构，包括刀盘，所述刀盘上设有：[0008] 开槽部，所述开槽部为切割锯片结构或冲击钻具结构，用于在工作面上开槽以形成自由面；[0009] 剪切破碎部，所述剪切破碎部为冲击钻具结构，用于对所述开槽部形成的自由面进行冲击式剪切破碎。[0010] 在一个实施例中，所述开槽部为电动切割锯片结构，包括：[0011] 切割锯片，可转动设置在所述刀盘上，所述切割锯片的轴向与工作面平行，且所述切割锯片的外周面能够延伸出刀盘；[0012] 驱动电机，固定在所述刀盘上，用于直接驱动所述切割锯片或通过传动组件传动驱动。[0013] 在一个实施例中，所述开槽部为冲击钻具结构，包括：[0014] 开槽冲击钻具，至少设有一个，所述开槽冲击钻具与工作面垂直或/和成锐角设置，且所述开槽冲击钻具的钻头延伸出刀盘。[0015] 在一个实施例中，所述剪切破碎部成对设置，且分设在所述开槽部的两侧。[0016] 进一步地，所述剪切破碎部包括至少一组冲击钻具组，多组所述冲击钻具组依次设置；[0017] 每组所述冲击钻具组均包括至少两个破碎冲击钻具，所述破碎冲击钻具与工作面垂直或/和成锐角设置，且所述破碎冲击钻具的钻头延伸出刀盘。[0018] 更进一步地，沿开槽部向刀盘边缘的方向，多组所述冲击钻具组的钻头端与工作面的距离逐渐增大，且多组所述冲击钻具组的多个破碎冲击钻具的间距逐渐增大。[0019] 在一个实施例中，所述开槽部成对设置，所述开槽部的开槽冲击钻具均与工作面成锐角设置，且所述开槽部的开槽冲击钻具布满刀盘的宽度方向，以对工作面的中间部分进行破碎形成宽槽。[0020] 进一步地，所述剪切破碎部包括多个破碎冲击钻具，且多个所述破碎冲击钻具布设在所述开槽部的外周，所述破碎冲击钻具与工作面垂直设置，以对工作面的边部棱角进行剪切破碎。[0021] 另一方面，本实用新型实施例提供一种轮廓掘进机，包括轨道或摇臂，还包括上述的冲击式切割机构，所述冲击式切割机构滑配连接在所述轨道上，或固定在所述摇臂上。[0022] 第三方面，本实用新型实施例提供一种冲击式回转型掘进机，包括圆环形机体，还包括上述的冲击式切割机构，所述冲击式切割机构滑配连接在所述圆环形机体上；所述冲击式切割机构的刀盘为与所述圆环形机体匹配的圆环状。[0023] 与现有技术相比，本实用新型实施例至少具有以下效果：[0024] 1、本实用新型的冲击式切割机构包括开槽部和剪切破碎部，通过开槽部在工作面上施工开槽，从而为剪切破碎部创造可实施剪切破碎的两个或多个自由面；剪切破碎部选用冲击钻具，可以提高对自由面的剪切破碎效果，进而提高掘进速度。[0025] 2、本实用新型的剪切破碎部包括至少一组冲击钻具组，每组所述冲击钻具组均包括至少两个破碎冲击钻具，沿开槽部向刀盘边缘的方向，多组冲击钻具组的钻头端距离工作面的距离逐渐增大，且多组冲击钻具组的多个破碎冲击钻具的间距逐渐增大，即本实用新型可以逐层布设破碎冲击钻具，确保后排钻具仍可以实施剪切破碎，从而整体提高切割机构的岩石破碎效率，进而提高掘进速度。[0026] 3、本实用新型可以采用全部冲击钻具进行作业，即开槽部也选用冲击钻具，这样破碎岩石的效率更高。[0027] 4、本实用新型采用全部冲击钻具作业时，开槽部的开槽冲击钻具均与工作面成锐角设置，且成对设置的开槽部的开槽冲击钻具的朝向相反，可以对工作面的中间部分进行破碎形成宽槽；再通过设置在开槽部外周的多个破碎冲击钻具对工作面的边部棱角进行剪切破碎，可以实现快速掘进。附图说明[0028] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。[0029] 图1为本实用新型实施例1中冲击式切割机构的主视图；[0030] 图2为本实用新型实施例1中冲击式切割机构的俯视图；[0031] 图3为本实用新型实施例1中冲击式切割机构切割岩石时的示意图；[0032] 图4为本实用新型实施例2中冲击式切割机构的主视图；[0033] 图5为本实用新型实施例2中冲击式切割机构的俯视图；[0034] 图6为本实用新型实施例2中冲击式切割机构切割岩石时的示意图；[0035] 图7为本实用新型实施例3中冲击式切割机构的主视图；[0036] 图8为本实用新型实施例3中冲击式切割机构的俯视图；[0037] 图9为本实用新型实施例3中冲击式切割机构切割岩石时的示意图；[0038] 图10为本实用新型实施例4中冲击式切割机构的主视图；[0039] 图11为本实用新型实施例4中冲击式切割机构的俯视图；[0040] 图12为本实用新型实施例4中冲击式切割机构切割岩石时的示意图；[0041] 图13为本实用新型实施例5中轮廓掘进机的主视图；[0042] 图14为本实用新型实施例6中冲击式回转型掘进机的主视图。具体实施方式[0043] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0044] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。[0045] 实施例1[0046] 为了解决现有切割部存在的切割效率低下等问题，本实施例提供一种冲击式切割机构，如图1和2所示，包括：刀盘1、开槽部2、以及剪切破碎部3，所述开槽部2和剪切破碎部3均设置在所述刀盘1上。[0047] 在本实施例中，所述开槽部2用于在工作面上开槽以形成自由面。[0048] 如图1所示，所述开槽部2为电动切割锯片结构，包括：切割锯片201、驱动电机202、主动轮203、从动轮204、以及链条205。[0049] 具体的，所述切割锯片201为圆形锯片，为了安装所述切割锯片201，如图2所示，本实施例在所述刀盘1的长度方向的中间部位设有耳座101，所述锯片201通过转轴可转动安装在所述耳座101上。[0050] 此时，所述切割锯片201的轴向与工作面平行，且所述切割锯片201的外周面能够延伸出刀盘1；需要说明的是，因为切割锯片201只有部分延伸出刀盘1，为了供切割锯片201转动，所述刀盘1上应该开设有与切割锯片201的弧度匹配的凹槽。[0051] 如图1所示，所述驱动电机202固定在所述刀盘1上，且驱动电机202的输出轴与切割锯片201的轴向平行。[0052] 所述主动轮203连接在所述驱动电机202的输出轴上，所述从动轮204与切割锯片201同轴连接，所述链条205绕设在所述主动轮203和从动轮204上，从而将驱动电机202的动力传动至切割锯片201，以带动切割锯片201转动切割岩石。

[0053] 需要说明的是，本实施例的驱动电机202通过传动组件与切割锯片201连接，在其他实施例中，驱动电机202也可以直接与切割锯片201连接以直接驱动切割锯片201转动。[0054] 在本实施例中，所述剪切破碎部3用于对所述开槽部2形成的自由面进行冲击式剪切破碎。[0055] 如图1和2所示，所述剪切破碎部3设有两组，且两组所述剪切破碎部3分设在所述开槽部2的左右两侧。[0056] 具体的，每组所述剪切破碎部3均包括冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303，且沿开槽部2向刀盘1边缘的方向，所述冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303依次分布。[0057] 如图2所示，所述冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303均包括两个破碎冲击钻具，且沿开槽部2向刀盘1边缘的方向，所述冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303的两个破碎冲击钻具的间距逐渐增大。[0058] 如图1所示，所述冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303的破碎冲击钻具的钻头均延伸出刀盘1，且均与工作面垂直；沿开槽部2向刀盘1边缘的方向，所述冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303的破碎冲击钻具的钻头端与工作面的距离逐渐增大。[0059] 本实施例通过逐层布设破碎冲击钻具，确保后排钻具仍可以实施剪切破碎，从而整体提高切割机构的岩石破碎效率，进而掘进速度。[0060] 为了实现冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303的破碎冲击钻具的钻头端与工作面距离的逐渐增大，如图1所示，本实施例设置刀盘1的顶端为阶梯状，冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303依次安装在刀盘1的阶梯面处，但是具体安装结构并不局限于此。[0061] 本实施例的冲击式切割机构切割岩石时的示意图如图3所示，切割锯片201在工作面上开槽，两组剪切破碎部3的冲击钻具组I301、冲击钻具组II302以及冲击钻具组III303分别在开槽的两侧实施剪切破碎，从而完成掘进，具有掘进速度快的优势。

[0062] 实施例2[0063] 冲击式切割机构，如图4和5所示，与实施例1不同的是，本实施例的开槽部2为冲击钻具结构，包括：开槽冲击钻具I206和开槽冲击钻具II207。[0064] 具体的，所述开槽冲击钻具I206、开槽冲击钻具II207均与工作面垂直设置，且所述开槽冲击钻具I206和开槽冲击钻具II207的钻头均延伸出刀盘1，本实施例具体采用球形钻头进行钻进从而形成中心开槽。[0065] 此外，本实施例的剪切破碎部3包括冲击钻具组I301和冲击钻具组II302，即本实施例的剪切破碎部3只包括两组冲击钻具组，但是冲击钻具组的设置个数并不局限于此。[0066] 本实施例的冲击式切割机构切割岩石时的示意图如图6所示，开槽冲击钻具I206(开槽冲击钻具II207)的球形钻头在工作面上钻进，形成中心开槽，从而形成两个自由面；再由两组剪切破碎部的冲击钻具组I301、冲击钻具组II302分别在中心开槽的两侧实施剪切破碎。本实施例的开槽部2和剪切破碎部3均采用冲击钻具，破碎岩石的效率更高。

[0067] 实施例3[0068] 冲击式切割机构，如图7和8所示，与实施例2不同的是，本实施例的开槽部2包括三组开槽冲击钻具，分别是：开槽冲击钻具I206、开槽冲击钻具II207、以及开槽冲击钻具III208，所述开槽冲击钻具I206、开槽冲击钻具II207、以及开槽冲击钻具III208沿刀盘1的宽度方向呈一字型分布。[0069] 具体的，位于中间的开槽冲击钻具II207与工作面垂直分布，位于两侧的开槽冲击钻具I206、开槽冲击钻具II208均与工作面成锐角分布，即开槽冲击钻具I206和开槽冲击钻具II208倾斜设置。[0070] 此外，如图8所示，本实施例的剪切破碎部3包括一组冲击钻具组，所述冲击钻具组包括破碎冲击钻具I301?1和破碎冲击钻具II301?2，所述破碎冲击钻具I301?1和破碎冲击钻具II301?2沿刀盘1的宽度方向分布，且破碎冲击钻具I301?1设置在开槽冲击钻具I206与开槽冲击钻具II207之间，破碎冲击钻具II301?2设置在开槽冲击钻具II207与开槽冲击钻具III208之间。

[0071] 如图7所示，所述破碎冲击钻具I301?1和破碎冲击钻具II301?2均与工作面成锐角设置，即破碎冲击钻具I301?1和破碎冲击钻具II301?2倾斜设置；并且两组所述剪切破碎部3的破碎冲击钻具的朝向相反。[0072] 为了安装倾斜设置的两组所述剪切破碎部3，本实施例的刀盘1呈凹字形结构，但是并不局限于此。[0073] 本实施例的冲击式切割机构切割岩石时的示意图如图9所示，开槽部2的开槽冲击钻具I206、开槽冲击钻具II207、以及开槽冲击钻具III208分别在工作面开槽；破碎冲击钻具I301?1和破碎冲击钻具II301?2分别对三个开槽之间的岩石进行冲击式剪切破碎。[0074] 实施例4[0075] 冲击式切割机构，如图10和11所示，包括刀盘1、开槽部2、以及剪切破碎部3。[0076] 在本实施例中，所述开槽部2成对设置，本实施例具体设有两组，两组所述开槽部2沿刀盘1的长度方向的中心线对称分布。[0077] 具体的，每组所述开槽部2均包括阵列分布的多个开槽冲击钻具209，且多个所述开槽冲击钻具209布满刀盘1的宽度方向，以对工作面的中间部分进行破碎形成宽槽。[0078] 如图10所示，所述开槽部2的开槽冲击钻具209均与工作面成锐角设置，且两组所述开槽部2的开槽冲击钻具209的朝向相反，这样冲击式切割机构往复来回的时均可可进行切割作业，提高了工作效率。[0079] 在本实施例中，如图11所示，所述剪切破碎部3包括多个破碎冲击钻具304，且多个所述破碎冲击钻具304布设在所述开槽部2的外周，即破碎冲击钻具304设置在刀盘1的外缘处；所述破碎冲击钻具304与工作面垂直设置，以对工作面的边部棱角进行剪切破碎。[0080] 本实施例的冲击式切割机构切割岩石时的示意图如图12所示，开槽部2的多个开槽冲击钻具209对工作面进行冲击式剪切破碎，完成对工作面中间部位的岩石的破碎，从而形成中间宽槽；剪切破碎部3的多个破碎冲击钻具304再对宽槽边角处进行剪切破碎。本实施例的冲击式切割机构能够对工作面进行快速掘进。[0081] 实施例5[0082] 轮廓掘进机，如图13所示，包括轨道100、以及实施例1中的冲击式切割机构，所述冲击式切割机构的刀盘1滑配连接在所述轨道100上，此时，所述冲击式切割机构的刀盘1为弧形，且与轨道100的弧度相匹配。[0083] 需要说明的是，轮廓掘进机的其他具体结构已经记载在发明人的在先申请中，本实施例不再赘述。[0084] 另需说明的是，本实施例中的冲击式切割机构可以替换为实施例2?4中任意一种结构；轨道也可以替换为摇臂，此时冲击式切割机构固定在摇臂上。[0085] 实施例6[0086] 冲击式回转型掘进机，包括圆环形机体以及实施例1?4中任意一种冲击式切割机构，所述冲击式切割机构滑配连接在所述圆环形机体上，此时，所述冲击式切割机构的刀盘1为与所述圆环形机体匹配的圆环状。

[0087] 需要说明的是，冲击式回转掘进机的其他结构与申请人在先申请的中空回转型岩石巷道切割掘进装置的结构相同，只是本实施例将在先申请的切割刀盘替换为实施例1?4任意一种冲击式切割机构。[0088] 应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。