[发明专利]带耙齿的掘进机截割头及伸缩结构与附带钻具

说明书

(一)技术领域

本发明是一种带耙齿的掘进机截割头及伸缩结构与附带钻具，具体的说涉及一种掘进机，属于矿山设备类。

(二)背景技术

现在的掘进机煤巷和软岩掘进性能优良，但硬岩掘进时，基本是个说法，现实中，所谓的硬岩掘进机，在硬岩中掘进，还不如采用传统的爆破作业更划算、更快速，例如某一正在掘进的奥陶系灰岩，没进1米，平均要消耗4个截齿，撞断截齿座是三天两头，推断外卡簧是一班几次，一会一检查；以260型硬岩掘进机为例，把伸缩的截割头，改为了固定的不伸缩的，原因是伸缩的花键处，着力面积受限，抗不住硬岩掘进时的侧向压力，把内喷雾系统改成了外喷雾，原因是内喷雾系统的高压水封，因直径过大和转动间隙范围内的振动剧烈，密封圈容易磨损损坏，又更换困难，岩石掘进能冒出火星，截齿急需降温，但外喷雾系统做不到，载齿处在高温状态下工作，磨损严重，截割头不会伸缩扒渣困难，截割头长出铲板1.7米，铲板前必留一堆渣弄不净，左右两侧也弄不净，在支护时，是靠人工挖坑栽桩，影响效率，前削时，使用的是行走动力，力度难以控制，几乎天天撞断截齿座、截齿或外卡簧。硬岩和特硬岩掘进，不现实，于是用钻装机弥补这一缺陷，但能打硬岩的钻装机打软岩又劣势明显，两种机械同时用，实际上无法实现；但地壳是由无数的折皱组成的，在变质岩和岩浆岩区尤为明显，折皱又是由不同岩性组成的层状结构，这就注定岩性必然是有硬有软，交替出现，特别是在多期次的岩浆活动区、破碎带区、接近矿体或断层的蚀变区更是软硬变化频繁，即便在沉积岩区变化也是很大的，会有较软的泥(炭)质页岩和很硬的硅化较强的奥陶系灰岩出现，如何在软、硬岩区都能轻松掘进，现实中是一个急待解决的问题，市场急需这样的机器，地勘单位在某些植被特别发育区、地貌和地理环境特别恶劣区，物探难做，验证化探异常和区域性地质推测也需要低成本高速度的掘进机，比起一个钻孔要花二、三十万元，低成本、高速度巷探是划算的；本发明是对公告的专利号201610843863.4技术的补充。

(三)发明内容

本发明解决了上述问题。

具体方案是这样的：带耙齿的掘进机截割头及伸缩结构与附带钻具是现有的掘进机改制而成，现以某种260型掘进机为例说明，特征是：改电机直接驱动为通过空心轴液压马达驱动心轴旋转，不再使用行星轮结构，此段心轴带有长约1.8米的花键，花键外沿外径24公分、花键槽底外径20公分，花键槽是普通花键槽、或花键槽是半圆形，通称花键心轴，花键心轴与液压马达的空心轴的内壁的花键，形状吻合，花键心轴可以自由攒动，受到液压马达空心轴的花键式内壁的带动又可转动，两花键槽的结合处可以增设滚珠或滚柱，花键槽则有普通花键槽变为半圆形，滑动摩擦就变为滚动摩擦，以减小摩擦阻力，液压马达空心轴的花键式内壁的两侧设有挡板，阻挡滚珠掉出，两挡板用螺丝固定在液压马达两侧的壳壁上，外侧挡板的外侧，有橡胶密封环阻挡灰尘，内孔的形状与花键心轴外侧形状吻合，橡胶密封环可嵌入挡板内，再外侧有挡盖，压住橡胶密封环，并用螺丝固定在挡板上；液压马达用一圈直径5厘米的螺丝固定在长2.6米的截割臂圆筒的厚5公分的钢板堵板上；花键心轴与两头的外径20公分的圆钢心轴实际是一体的同心台阶轴，轴承钢材质，长约1.8米的花键心轴，在宽约40公分的液压马达的空心轴花键上自由移动，截割头就有了大于1.2米的伸缩量；花键心轴前端的圆钢心轴被类轴承轴套支撑固定，所谓的类轴承轴套，是内径约大于20公分、外径50公分的约15公分厚、30公分宽的轴承钢圆筒轴套，其内壁的花键槽里装有直径5公分的滚珠或滚柱，花键槽是圆形的，但断面超过圆形的一半，滚珠掉不出来，滚珠只能纵向塞进去，圆钢心轴即可旋转又可伸缩活动，实际上圆钢心轴相当于轴承内套，轴套相当于轴承外套，滚珠相当于轴承滚珠，故称为类轴承轴套，类轴承轴套的两边，预先用螺丝上有3公分厚的轴承钢圆环板，阻挡滚珠跑出即可，组装时先塞滚珠；类轴承轴套也可再外套轴承，将类轴承轴套装入紧配的内径50公分外径90公分的轴承内，此时的类轴承轴套则有外沿，以便被轴承固定，轴承镶入式固定在截割臂圆筒内；当然可以不要轴承，直接将类轴承轴套镶入式固定在内径约50公分、外径约70公分的截割臂圆筒内，就是省掉轴承；类轴承轴套的外侧有圆环形2公分厚的橡胶密封垫，和3公分厚的钢质圆环形挡板，其内径形状与心轴的外径吻合，用螺丝固定在截割臂圆筒上，以阻挡灰尘和不漏黄油；类轴承轴套与液压马达间隔约3米，原来的一头抗变成了两头抬，这就克服了原来的伸缩结构着力面过小，扛不住硬岩掘进的测向压力，也克服了现在的不伸缩结构前面必留渣堆的弊病。花键心轴前部的圆钢心轴长约2.6米，前端可焊接内径20公分外径40公分宽15公分的钢质套筒，前后2排或3排耙齿和两排左右耙齿，可通过外径5公分的锥形螺丝上在套筒的预留孔上，套筒与截割头仍螺丝式连接，截割头外径可小一些约0.6米，长1米，耙齿也可通过外径5公分的锥形螺丝上在截割头上，不用扒渣时，拿掉耙齿，锥形螺丝仍拧上，当然耙齿根部也可以锥形螺丝的形式直接上在截割头上或套筒上。圆钢心轴尾部带有压力轴承和高压水封，心轴内有过水孔，高压水可通过水封、过水孔从截割头喷水孔喷出。