[实用新型]一种可更换顶部截割刃的新型截割头

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿井下综掘用截割头，具体涉及一种硬岩掘进机用易掘进、可更换顶部截割刃的新型截割头。 

背景技术

随着采掘机械化程度的提高和巷道断面的不断壮大，掘进机面对的地质工况复杂多变，掘进愈来愈困难，研磨性愈来愈高，单向抗压强度甚至可达170Mpa；目前，国外许多重型掘进机截割功率已达200～350KW，最高可达500KW；而我国重型掘进机目前尚处于发展阶段，截割功率正在逐步提高。 

我国的悬臂式掘进机的发展主要经历了三个阶段。 

第一阶段：上世纪60年代初期到70年代末，这一阶段主要是引进国外掘进机为主，也定型生产了几种机型，在引进的同时进行消化、吸收。 

第二阶段：上世纪70年代末到80年代末，这一阶段，我国与国外合作生产了几种悬臂式掘进机并逐步实现了国产化，典型代表是与奥地利、日本合作生产的AM50型及S100型。 

第三阶段：上世纪由90年代初至今，随着国家煤炭资源的整合，大型矿井越来越多，狭窄的巷道断面已不能适合煤矿高产高效生产需要。而巷道断面的逐渐扩大，以及地质条件的复杂多变，岩石硬度的提高，轻型及中性掘进机已完全不能满足需要，因此迫切需要开发新型的硬岩重型掘进机。 

2001年前后，我国掘进机主要机型截割功率为120KW左右，主要用于煤及半岩巷的掘进，到2006年，截割功率达到160KW，主要用于煤巷或全岩巷的掘进，2010年截割功率达到315KW，主要用于全岩巷的掘进；传统的配置全截齿截割头的掘进机截割破碎只能有效地用于低磨蚀性岩石，对硬质的岩石，截齿磨损速度极度快，机身振动大，可靠性低，整机顶进速度慢，甚至发生“空转“、“卡机”；而截齿的快速磨损及更换不及时容易加剧齿座的磨损，其中截割头最前端的截齿及齿座磨损最快，寿命不匹配，而更换齿座又非常麻烦，同时影响掘进效率，且掘进机的“空转“、“卡机”更是对机体本身的损害；而我国传统硬岩掘进机改进总是考虑以下方面：增加截齿数量、改善截齿材料、增大机器的功率和重量等，设计开发局限性很大。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有产品的缺点，提供了一种加强了截割头的截割破岩、掘进能力，大大减轻了更换前端齿座组件的劳动强度和成本，适宜硬岩掘进机用可更换顶部截割刃的新型截割头。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

主要特点是：一种可更换顶部截割刃的新型截割头，主要有截割头体(1)、截齿(2)、齿座(3)和可更换顶部截割刃(4)组成，其特征为在截割头体圆锥顶部配置了利于掘进机顶进的截割刃(4)来代替原部位的截齿(2)和齿座(3)；在引荐盾构非开挖技术，保持传统截割头截齿(2)和齿座(3)在截割头体上的螺旋形分布，而在截割头体圆锥顶部配置利于掘进机顶进的截割刃(4)来代替原部位的截齿(2)和齿座(3)；截割头开挖时的运动方式一般有两种：摆动截割和顶进；摆动截割是主要的截割方式，这时截割头的侧面担负着大部分的截割任务；本实用新型保持传统截割头截齿(2)和齿座(3)在截割头体侧面上的螺旋形分布，能更好的发挥圆锥形刀具优良的截割性能，且在 

岩石与截齿的非对称摩擦力的作用下，截齿在齿座内转动，使每把截齿始终保持圆锥形，所以在使用中总能保持岩石和截齿之间的相互作用的条件，从而保证掘进机的截割能力和煤的成块率，有效减少可吸入粉尘、沼气泻出量和摩擦发光的概率；而掘进机顶进时，与煤岩硬碰撞的主要部位为截割头圆锥顶部配置的刀具；截齿属于“点攻击刀具”，在硬岩地质中，传统截割头圆锥顶部截齿不能有效的破岩、顶进；且因其接触面积小，单个受力很大，合金易碎或截齿易断，需更频繁换截齿；而截齿的快速磨损及更换不及时容易加剧齿座的磨损；由于齿座材料焊接性较差，在高强度震动或磨损下容易断或掉齿座，使截割头不能发挥正常效率，降低生产能力；齿座需要更换的频率过快，且拆卸和更换比较繁琐，给工人带来沉重的劳动强度；本实用新型用利于顶进的截割刃(4)来代替截割头体圆锥顶部的截齿(2)和齿座(3)，借助截割刃耐磨、破岩顶进等能力，更好的适应中硬岩层以上煤田地质、煤矿等硬地质的井下巷道、铁路和隧道施工的掘进；且在截割头体上配置专门用于截割刃的安装孔，在保证使用牢固、稳定的同时，可快速拆卸、更换；其中截割刃也称中心刀。 

截割头刀具配置还综合考虑实际工作参数和工艺参数，对截割头从结构上及刀具排列方面做相应的调整和改进，使侧面截齿能担负着大部分的截割任务，可更换顶部截割刃(4)能保证掘进机的正常掘进，并且使该掘进机相对相同工况的同类型整机：单位能耗低、刀具损耗小、快率高。