一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與變頻電機(jī)相連，另一端供截割體安裝，截割體的外周表面凸設(shè)有多個(gè)截割頭，截割體開(kāi)設(shè)有凹槽供轉(zhuǎn)軸的末端裝入，轉(zhuǎn)軸靠近截割體處設(shè)有軸肩，軸肩上開(kāi)設(shè)有多通孔，截割體朝向軸肩的表面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺紋孔，螺栓穿過(guò)通孔固定于螺紋孔內(nèi)，以將截割體固定于軸肩上，轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有扭矩傳感器，扭矩傳感器連接于計(jì)算機(jī)。通過(guò)變頻電機(jī)調(diào)節(jié)截割體的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)不同煤巖硬度的巷道進(jìn)行掘進(jìn)，在掘進(jìn)過(guò)程中扭矩傳感器實(shí)時(shí)且全程智能監(jiān)控、預(yù)判工況參數(shù)并自行完成變頻調(diào)速，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，且可以快速更換截割體，避免截割頭被損壞。
【專利說(shuō)明】
一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煤巖掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，巷道掘進(jìn)工作中，存在硬度較高的夾矸或巖層，造成煤巖體內(nèi)部的不均勻，因此在普通掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)時(shí)，沒(méi)有截割煤巖信息反饋，截割頭轉(zhuǎn)速恒定不變?nèi)菀讓?dǎo)致截割頭斷裂、截齒脫落等失效形式，且無(wú)法更換截割部，這對(duì)工程進(jìn)度有很大的阻礙，并且增大了巷道掘進(jìn)過(guò)程中的施工成本。
[0003]因此，有必要設(shè)計(jì)一種更好的掘進(jìn)機(jī)，以解決上述問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種可以快速更換截割體并且有效地調(diào)整掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)速、降低截割齒失效、高效地截割煤巖的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與變頻電機(jī)相連，另一端供截割體安裝，所述截割體的外周表面凸設(shè)有多個(gè)截割頭，所述截割體開(kāi)設(shè)有凹槽供所述轉(zhuǎn)軸的末端裝入，所述轉(zhuǎn)軸靠近所述截割體處設(shè)有軸肩，所述軸肩上開(kāi)設(shè)有多通孔，所述截割體朝向所述軸肩的表面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺紋孔，螺栓穿過(guò)所述通孔固定于所述螺紋孔內(nèi)，以將所述截割體固定于所述軸肩上，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接于計(jì)算機(jī)。
[0007]進(jìn)一步，所述凹槽為六邊形，對(duì)應(yīng)的，所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)入所述凹槽的部分設(shè)置為六棱柱。
[0008]進(jìn)一步，所述六棱柱與所述凹槽過(guò)渡配合。
[0009]進(jìn)一步，所述扭矩傳感器、所述軸肩與所述轉(zhuǎn)軸均一體設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步，所述扭矩傳感器上設(shè)有輸出端子，所述輸出端子電性連接于計(jì)算機(jī)內(nèi)的中央處理系統(tǒng)。
[0011 ]進(jìn)一步，所述變頻電機(jī)的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪及行走履帶，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)輪及行走履帶驅(qū)動(dòng)所述截割體前進(jìn)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]截割體安裝在轉(zhuǎn)軸的一端，變頻電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接于轉(zhuǎn)軸的另一端，通過(guò)變頻電機(jī)調(diào)節(jié)截割體的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)不同煤巖硬度的巷道進(jìn)行掘進(jìn)，在轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有扭矩傳感器，扭矩傳感器連接到計(jì)算機(jī)，在掘進(jìn)過(guò)程中扭矩傳感器實(shí)時(shí)且全程智能監(jiān)控、預(yù)判工況參數(shù)并自行完成變頻調(diào)速，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，可以避免掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由于截割頭撞擊不均勻煤層時(shí)出現(xiàn)崩齒、振動(dòng)等問(wèn)題，若采集到的扭轉(zhuǎn)參數(shù)長(zhǎng)時(shí)間處于設(shè)定范圍外，則系統(tǒng)自動(dòng)停止掘進(jìn)機(jī)，快速更換截割體，避免截割頭被損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)的側(cè)視圖；
[0016]圖中，I—截割頭，2—截割體，3—螺紋孔，4—凹槽，5—轉(zhuǎn)軸，6—軸肩，7—通孔，8一螺檢，9一輸出端子，10一扭矩傳感器，11一聯(lián)軸器，12一變頻電機(jī)，13一計(jì)算機(jī)，14一驅(qū)動(dòng)輪，15—行走履帶。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0018]需要說(shuō)明，本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
[0019]如圖1及圖2，本實(shí)用新型提供一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，包括轉(zhuǎn)軸5，轉(zhuǎn)軸5的一端通過(guò)聯(lián)軸器11與變頻電機(jī)12相連，變頻電機(jī)12的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪14及行走履帶15，通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪14及行走履帶15驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)。轉(zhuǎn)軸5的另一端供截割體2安裝，截割體2的外周表面凸設(shè)有多個(gè)截割頭I，截割體2呈錐形，其外表面分布的截割頭I呈凸刺狀，因此在掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)過(guò)程中，截割體2隨著轉(zhuǎn)軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)截割頭I來(lái)截割煤層。
[0020]截割體2開(kāi)設(shè)有凹槽4，供轉(zhuǎn)軸5的末端裝入，在本實(shí)施例中，凹槽4為六邊形，對(duì)應(yīng)的，轉(zhuǎn)軸5進(jìn)入凹槽4的部分設(shè)置為六棱柱，當(dāng)轉(zhuǎn)軸5裝入凹槽4后，轉(zhuǎn)軸5與截割體2在軸向上不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選的，六棱柱與凹槽4過(guò)渡配合。轉(zhuǎn)軸5靠近截割體2處設(shè)有軸肩6，軸肩6上開(kāi)設(shè)有多通孔7，截割體2朝向軸肩6的表面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺紋孔3，螺紋孔3與通孔7—一對(duì)應(yīng)，螺栓8穿過(guò)通孔7固定于螺紋孔3內(nèi)，以將截割體2固定于軸肩6上，從而使得截割體2可隨著轉(zhuǎn)軸5共同轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸5的中部還設(shè)有扭矩傳感器10，扭矩傳感器10連接于計(jì)算機(jī)13，具體的是，扭矩傳感器10上設(shè)有輸出端子9，輸出端子9電性連接于計(jì)算機(jī)13內(nèi)的中央處理系統(tǒng)，以將扭矩傳感器10采集的信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)13。扭矩傳感器10、軸肩6與轉(zhuǎn)軸5均一體設(shè)置，截割體2隨著這三者共同轉(zhuǎn)動(dòng)，因此扭矩傳感器10可以采集截割體2的實(shí)時(shí)截割情況。
[0021]本實(shí)用新型將截割體2安裝在轉(zhuǎn)軸5的一端，變頻電機(jī)12通過(guò)聯(lián)軸器11連接于轉(zhuǎn)軸5的另一端，通過(guò)變頻電機(jī)12調(diào)節(jié)截割體2的轉(zhuǎn)速，從而對(duì)不同煤巖硬度的巷道進(jìn)行掘進(jìn)，在轉(zhuǎn)軸5上設(shè)置有扭矩傳感器10，扭矩傳感器10連接到計(jì)算機(jī)13，在掘進(jìn)過(guò)程中扭矩傳感器10實(shí)時(shí)且全程智能監(jiān)控、預(yù)判工況參數(shù)并自行完成變頻調(diào)速，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較低，可以避免掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由于截割頭撞擊不均勻煤層時(shí)出現(xiàn)崩齒、振動(dòng)等問(wèn)題。
[0022]采用上述可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘煤的使用方法如下:
[0023]先在計(jì)算機(jī)13內(nèi)設(shè)定系統(tǒng)程序;然后開(kāi)啟掘進(jìn)機(jī)，在變頻電機(jī)12的帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸5及截割體2轉(zhuǎn)動(dòng)掘煤，同時(shí)驅(qū)動(dòng)輪14轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)行走履帶15行走，使掘進(jìn)機(jī)不斷前進(jìn)。在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，扭矩傳感器10全程測(cè)量扭矩，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)13的中央處理系統(tǒng)，系統(tǒng)終端處理采集到的數(shù)據(jù)，并代入系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)判程序中，與系統(tǒng)初始設(shè)定值相比較:若扭矩傳感器10采集的扭矩?cái)?shù)據(jù)信息M符合系統(tǒng)設(shè)定的預(yù)判程序，S卩M值在系統(tǒng)初設(shè)設(shè)定扭矩范圍(Ml，M2)內(nèi)，系統(tǒng)終端對(duì)變頻電機(jī)12不發(fā)出變頻指令，變頻電機(jī)12轉(zhuǎn)速不發(fā)生改變，掘進(jìn)機(jī)正常掘進(jìn);若采集的數(shù)據(jù)不符合系統(tǒng)預(yù)設(shè)程序，系統(tǒng)終端對(duì)變頻電機(jī)12發(fā)出升頻或降頻指令，若M值小于設(shè)定最小值M1，則系統(tǒng)發(fā)出升頻指令，變頻電機(jī)12轉(zhuǎn)速升高，若M值大于設(shè)置最大值M2，則系統(tǒng)發(fā)出降頻指令，變頻電機(jī)12轉(zhuǎn)速降低，此時(shí)扭矩傳感器10將采集到新的扭矩?cái)?shù)據(jù)信息，再與系統(tǒng)設(shè)定值相比較，重復(fù)上述過(guò)程，直到轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)；若測(cè)得轉(zhuǎn)矩值超過(guò)一定時(shí)間(一般為30分鐘)均處于設(shè)定范圍外，則停止所述掘進(jìn)機(jī)，更換截割體2。
[0024]本實(shí)用新型通過(guò)計(jì)算機(jī)13自動(dòng)判斷工況并調(diào)節(jié)變頻電機(jī)12轉(zhuǎn)速，能夠截割不同厚度或不同硬度的煤層，在遇到硬度太大的巖層時(shí)，原有的截割體2無(wú)法截割，若繼續(xù)采用同一截割體2截割，即使改變轉(zhuǎn)速也無(wú)法截割，反而會(huì)造成截割頭I斷裂、截齒脫落的問(wèn)題，本實(shí)用新型可以自動(dòng)判斷工況，在遇到硬度大的煤層時(shí)，掘進(jìn)機(jī)停止，快速更換截割體2，避免截割頭I被損壞，降低成本。
[0025]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于，包括:轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)聯(lián)軸器與變頻電機(jī)相連，另一端供截割體安裝，所述截割體的外周表面凸設(shè)有多個(gè)截割頭，所述截割體開(kāi)設(shè)有凹槽供所述轉(zhuǎn)軸的末端裝入，所述轉(zhuǎn)軸靠近所述截割體處設(shè)有軸肩，所述軸肩上開(kāi)設(shè)有多通孔，所述截割體朝向所述軸肩的表面對(duì)應(yīng)開(kāi)設(shè)有多個(gè)螺紋孔，螺栓穿過(guò)所述通孔固定于所述螺紋孔內(nèi)，以將所述截割體固定于所述軸肩上，所述轉(zhuǎn)軸上還設(shè)有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接于計(jì)算機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述凹槽為六邊形，對(duì)應(yīng)的，所述轉(zhuǎn)軸進(jìn)入所述凹槽的部分設(shè)置為六棱柱。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述六棱柱與所述凹槽過(guò)渡配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述扭矩傳感器、所述軸肩與所述轉(zhuǎn)軸均一體設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述扭矩傳感器上設(shè)有輸出端子，所述輸出端子電性連接于計(jì)算機(jī)內(nèi)的中央處理系統(tǒng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可快速更換截割體的變頻掘進(jìn)機(jī)，其特征在于:所述變頻電機(jī)的下方設(shè)有驅(qū)動(dòng)輪及行走履帶，通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)輪及行走履帶驅(qū)動(dòng)所述截割體前進(jìn)。
【文檔編號(hào)】E21C25/00GK205445605SQ201620217769
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】張強(qiáng), 王禹, 戴文智, 劉永鳳
【申請(qǐng)人】遼寧工程技術(shù)大學(xué)