移动式采矿机和用于特别在硬岩中掘进隧道、巷道或竖井的方法
【专利摘要】本发明涉及一种特别地用于在例如硬岩中掘进隧道的移动式采矿机，该采矿机具有机器基架（1）、能绕滚筒轴线（T）转动并具有布置于其外周上的剥离刀具（54）的（至少）一个刀具滚筒（50）、用于该刀具滚筒（50）的旋转驱动装置、悬臂装置（20）、用于摆动悬臂装置（20）的摆动装置以及具有用于使悬臂装置（20）倾斜的倾斜装置（40）。为了能够以高开采率和低刀具磨损进行驱动和掘进，悬臂装置（20）具有刀具滚筒（50）安装其上的支承臂（22）和分开的摆动基部（21），该支承臂（22）和摆动基部（21）通过优选地形成为梯形的四连杆机构系统的导向杆系统（23）相互连接，由此，滚筒轴线（T）相对于摆动轴线（S）的设定角度能被调节。
【专利说明】移动式采矿机和用于特别在硬岩中掘进隧道、巷道或竖井的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种特别地用于在硬岩等材料中掘进隧道、巷道或竖井的移动式采矿机，该采矿机具有:可移动的机器基架；至少一个刀具滚筒，该刀具滚筒可以绕滚筒轴线旋转并在刀具滚筒的外周上具有剥离刀具；用于刀具滚筒的旋转驱动；悬臂装置，刀具滚筒可转动地安装在该悬臂装置上；用于相对于机器基架摆动悬臂装置的摆动装置；以及用于使悬臂装置倾斜的倾斜装置。本发明还涉及利用移动式采矿机在硬岩等材料中掘进隧道、巷道或竖井的方法，所述采矿机具有可移动的机器基架和至少一个刀具滚筒，该刀具滚筒安装于悬臂装置上、能绕滚筒轴线旋转并在刀具滚筒的外周上布置有剥离刀具，所述采矿机还具有用于使悬臂装置绕摆动轴线摆动的摆动装置，从工作面移除材料通过绕摆动轴线摆动悬臂装置实现，在全部两个摆动方向上的摆动运行过程中在工作面处利用旋转的刀具滚筒移除工作面的材料。
【背景技术】
[0002]在隧道开采中，早就已知特别是甚至在硬岩中能掘进隧道井的可移动的(移动式)采矿机。从例如US4，548，442或US5，234，257中已知相应的隧道钻巷机，它在机架的前侧上具有切割轮以作为刀具滚筒，并具有布置于切割轮的外周上的切割盘。
[0003]本发明基于根据W02010/050872A1的采矿机和方法。该相应机器既用于掘进隧道又一般地用于采矿开采和像其他已知隧道钻巷机一样操作，所述隧道钻巷机具有绕滚筒轴线旋转的刀具滚筒和在其外周上以分布的形式径向向外地布置有多个切割盘形式的剥离刀具。借助于刀具滚筒安装于其前端的悬臂和摆动装置，悬臂能通过该摆动装置相对于可移动的机器基架摆动，通过前后摆动切割头而在切割头的前方执行移除工作面一还已知作为平巷掘进面或掘进工作面一的材料。在从W02010/050872已知的移动式采矿机的情况下，切割盘能在其悬挂装置中自由地旋转，切割盘布置成在刀具滚筒的外周上分布，以使某些切割盘的旋转轴线平行于刀具滚筒的旋转轴线，其他切割盘的旋转轴线倾斜于刀具滚筒的旋转轴线。多个切割盘的分布式布置用于实现在每次摆动操作中材料仅通过每个切割盘被部分地移除，这样使得个体切割盘的应力最小化并因此实现切割轮上的剥离刀具的磨损最小化。用于摆动运动的摆动轴线基本上垂直地延伸至至少机器基架的底盘，悬臂能通过倾斜缸被升高或降低，以便在不同的高度或矿层利用切割轮开采材料。根据一种配置，刀具滚筒的摆动运动沿拱形的工作面执行，该工作面在悬臂的前端形成。此外，W02010/050872还公开了采矿机的一种配置，该采矿机中有两个或三个切割轮，这些切割轮能分别地相对于机器基架绕摆动轴承向内和向外摆动。个体切割轮此时从机架悬空，能绕隧道的纵向轴线转动以允许隧道通过反向移动的切割轮被掘进，切割轮本身仅能通过转动接收数个切割轮的机架而垂直于刀具滚筒的旋转轴线摆动。
[0004]除了用切割盘掘进隧道一主要是被动切割， 申请人:的US2010/001574A1或US7, 631，942B2还公开了通过布置于可转动滚筒上的自转动的剥离刀具以破碎或钻孔方式的采矿机。这些采矿机上实际的剥离刀具由通常绕刀架的旋转轴线以高的旋转速度旋转的个体切割尖构成，多个刀具分别布置于刀架上和同时刀具滚筒的旋转使得刀架的仅个体刀具分别暂时接触待开采的岩石。由于这些采矿机的情况下仅数个切割尖或仅单个切割尖分另帳触待开采的岩石，因此需要相对低的压力，尽管能实现高的剥离力。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供能以高开采率和低刀具磨损地在甚至是硬岩中掘进隧道、巷道或竖井的移动式采矿机。
[0006]该目的通过根据权利要求1的移动式采矿机和根据权利要求26的方法实现。优选配置在从属权利要求中限定。
[0007]在根据本发明的移动式采矿机的情况下，悬臂装置具有支承臂，刀具滚筒安装于支承臂上，还具有能通过摆动装置相对于机器基架摆动的分开的(单独的)摆动基部，支承臂和摆动基部通过用于调节滚筒轴线相对于摆动轴线的设定角度的导向杆系统相互连接。因此，滚筒轴线相对于摆动轴线的设定角度能通过导向杆的系统被调节。根据本发明的移动式采矿机中提供的该导向杆系统允许滚筒轴线相对于摆动轴线的设定角度被调节，并因此也能根据悬臂装置的倾斜位置和摆动方向以及在一摆动方向上的摆动操作和在另一摆动方向上的摆动操作单独地调节个体剥离刀具的设定角度，从而例如刀具滚筒上的特定的剥离刀具与待开采的岩石仅在一个摆动运动的情况下接触和其他剥离刀具与待开采岩石在反向的摆动运动情况下接触，因此，不存在未执行任何开采工作的剥离刀具在各自的摆动操作中被平巷掘进或掘进工作面处待移除材料接触或磨损的风险，因为设定角度能这样设置:非活动的刀具位于那些在平巷掘进或掘进工作面处执行剥离工作的剥离刀具的阴影中。同时，通过改变倾斜位置，设定角度能被改变，从而被优化。调节刀具滚筒相对于旋转轴线的设定角度的附加的可能性允许剥离行为和移除材料的行为得到明显改善，同时以非常简单的方式减少磨损，而同时导向杆系统使得可以通过稳定、更少可能导致磨损和相对简单的方式，甚至在刀具滚筒的极大净重的情况下调节设定角度。
[0008]在移动式采矿机的特别优选配置的情况下，导向杆系统形成四连杆机构，特别是等腰梯形的四连杆机构，为此导向杆系统优选地在支承臂侧具有第一导向杆架并在摆动基部侧具有第二导向杆架，所述第一和第二导向杆架通过导向杆臂连接。特别有利地，第一导向杆架固定地连接至支承臂并且第二导向杆架可倾斜地连接至摆动基部，用于使第二导向杆架倾斜的倾斜装置将优选地布置于第二导向杆架和摆动基部之间。借助于倾斜装置，第二导向杆架以可倾斜的方式连接至摆动基部。此处，倾斜轴线优选地相对于摆动轴线垂直延伸。通过使第二导向杆架倾斜，滚筒轴线的高度，因此通过可转动的刀具滚筒及附接其上的剥离刀具移除的材料所在的矿层或水平能简单地被改变和机械地独立于通过导向杆系统产生的改变设定角度的可能性。
[0009]导向杆系统可以只有两个导向杆臂，它们优选地具有相同长度，并分别通过一个导向杆端部安装于第一导向杆架和通过另一导向杆端部安装于第二导向杆架，它们均可绕导向杆轴线旋转。第二导向杆架上的导向杆轴线之间的距离优选地大于第一导向杆架上导向杆轴线之间的距离。导向杆轴线本身优选地相对于滚筒轴线垂直，同时倾斜装置优选地使得导向杆轴线相对于摆动轴线倾斜。[0010]根据特别优选的配置，旋转驱动装置可以定位于导向杆臂之间。该配置具有的特别优势是，基本上刀具滚筒仅需要具有一个电子和/或液压的供给，由此支承臂与摆动基部之间的导向杆系统不得桥接。适合的柔性管材一导向杆系统通过该管材桥接一就优选地足够用于对旋转驱动装置的电子、液压和/或气动供给。旋转驱动装置可以有利地法兰式安装(通过法兰安装)于第一导向杆架上或支承臂的后侧。根据特别优选的配置，导向杆架可以通过两个交叉布置的致动驱动器相对于彼此移动，在旋转驱动装置上方的一个致动驱动器和在旋转驱动下方的第二致动驱动器优选地将导向杆架相互连接。致动驱动器可以包括例如液压操作缸或电动线性马达。为了具有用于布置旋转驱动装置的足够的可用空间，导向杆臂可以分别具有曲柄，该曲柄优选地偏心布置，并特别地在安装状态与离第一导向杆架相比更接近摆动基部侧的第二导向杆架。
[0011]倾斜装置可以包括至少一个提升缸(举升缸，升降缸)，提升缸的一个端部紧固至摆动基部上的缸止动部，另一端部紧固至优选地布置于第二导向杆架中间的缸止动部。摆动基部可以布置于纵向可移动的底盘装置上，使得能够不移动采矿机而调节切割深度。
[0012]根据特别优选的配置，剥离刀具包括具有多个刀具切割器(切割刀具)、特别是圆柄刀具切割器的可转动的刀架，所述刀具切割器布置于刀架的刀架头上，通过切割器特别有效地剥离，因此实现甚至从硬岩移除相对小的、渣状的岩石块，如US2010/001574或US7, 631，942B2中的基本原理所具体描述的。
[0013]根据移动式采矿机的特别优选配置，可将装有切割器的两组可转动的刀架作为刀具滚筒的外周上的剥离刀具使用，刀架可相对于待开采岩石借助导向杆系统调节设置，两组剥离刀具的刀架的旋转轴线均倾斜于滚筒轴线，一组的旋转轴线以及因此第一组的全部刀架倾斜于滚筒轴线成一角度90° +α，另一组的旋转轴线，即，第二组的刀架，倾斜于滚筒轴线成一角度90° -α。一组刀架的旋转轴线布置成相对于刀具滚筒的中心平面向一侧倾斜，第二组的旋转轴线布置成向另一侧倾斜，因此获得第一组的旋转轴线相对于另一组的旋转轴线的基本上是X形的布置。通过相同的角α倾斜定位的对称的布置具有优势，特别是对于刀具滚筒的旋转轴承的负载。优选地多个刀具切割器组在每个刀架上形成，刀具切割器组的全部刀具切割器的角度偏移，进而布置于相同的节距圆上的一组刀具切割器的角度偏移相对于彼此优选地相同，刀具切割器组具有从刀架的旋转轴线的不同的径向距离和/或从滚筒轴线的不同的径向距离。剥离刀具可以因此具有多个切割器，它们布置于不同的节距圆上并同时还优选地布置于从滚筒轴线的不同距离。根据特别优选的配置，一组刀架优选地能在此与第二组的刀架相反地旋转或被驱动，以使通过刀具切割器剥离的全部材料在移动的相同方向上从平巷掘进面或工作面破碎出，和因此优选地向下敲掉，因为总是仅有剥离刀具的一组刀具切割器执行剥离工作。
[0014]根据另一配置，两个刀具滚筒安装于支承臂上。根据两个刀具滚筒具有相同的旋转方向的一变型，第一刀具滚筒上的刀架被可转动地驱动或被与第二刀具滚筒上的刀架反向地转动地驱动。替代地或附加地，第一刀具滚筒上的刀架的旋转轴线和第二刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线倾斜，一个刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于第一刀架的滚筒轴线倾斜成一角度90° +α，第二刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于第二刀具滚筒的滚筒轴线倾斜成一角度90° -α。
[0015]根据另一配置，两个刀具滚筒还可以安装于支承臂上，所述刀具滚筒的滚筒轴线相互倾斜，优选地成V形，第一刀具滚筒上的刀架优选地被可转动地驱动或被与第二刀具滚筒上的刀架反向地可转动地驱动。两个刀具滚筒的旋转方向可以成为相同的和所有刀架的旋转方向可以分别垂直于相关的滚筒轴线。
[0016]所有变型的情况下，角度α，即轴线彼此倾斜形成的角度，优选地在大约3°和9°之间并且特别地是大约6° ±1°。
[0017]为了实现连续移除材料和同时输送被开采或被剥离的材料离开，具有活动的指状夹持件的装载台(斜坡件)优选地布置于采矿机的前侧，装载台在其后端优选地连接至用于将通过优选地单个刀具滚筒上的剥离刀具剥离的材料送走的输送带。
[0018]为了使移动式采矿机能甚至在硬岩中以高开采率和低刀具磨损实现隧道、巷道或竖井的掘进和为采矿移除材料，甚至当隧道的高度、巷道的高度或巷道的宽度比滚筒的直径大得多的时候，以及因此移除材料必须在某些情况下在一个又一个的不同水平处执行的时候，根据又一实施例的采矿机可以提供与摆动装置共同布置于摆动臂上的摆动基部，另外的摆动接头作为摆动轴承布置于摆动臂和机器基架之间，以便为摆动臂实现摆动轴线相对于机器基架的纵向中心线的位置的横向移动。
[0019]当在工作面通过水平摆动具有移除刀具的刀具滚筒移除材料时，滚筒的圆形的几何形状导致在已移除材料的边缘产生未移除材料的升高部分，也称为未开采部分(slug)。如果工作面在不同的高度例如三个切割高度移除，这种升高的部分或未开采部分分别地在两个相邻的切割高度之间发生并且可能不能用刀具滚筒上的刀具垂直于摆动方向通过，即垂直地通过以便解除刀具和机器。通过提供能为摆动轴线的横向位移而摆动的摆动臂，可以为在不同开采高度的第二次移除材料的摆动而执行倾斜悬臂和进而调节滚筒轴线的高度，而不需要采矿机必须移动或整个悬臂装置随摆动轴承退回。相反，将摇臂摆动数度的角度就足够，因为这样摆动轴线的位置分别放置于纵向的中心平面的另一侧，刀具滚筒的高度调节可以在刀具滚筒上的刀具与移除的工作面的上边缘或下边缘处与未移除材料的升高部分(未开采部分)没有接触时实现。
[0020]在这种配置情况下特别有利的是，导向杆系统形成四连杆机构，优选梯形四连杆机构，并且在支承臂侧具有第一导向杆架以及在摆动基部侧具有第二导向杆架，它们通过导向杆臂连接。
[0021]根据这种采矿机的可能的配置，第一导向杆架可以固定地连接至摆动基部，第二导向杆架可以可倾斜地连接至支承臂，倾斜装置布置于第二导向杆架和支承臂之间。导向杆架可以通过致动驱动器关于彼此方便地移动。倾斜装置优选地具有至少一个提升缸，提升缸的一端紧固至支承臂上的气缸止动部和另一端紧固至布置于第一导向杆架上的气缸止动部。
[0022]特别有利的是，用于摆动臂的摆动轴承布置于可纵向移动的滑架装置上，使得可以不移动采矿机而调节切割深度。在该配置情况下，可以不移动机器而实现多次切割。切割可以在工作面的相同高度上一个又一个地执行，也可以在某些情况下要求滑架装置在为实现高度调节而摆回之前退回至开始位置，或者每种情况下用完整的摆动或两个局部摆动为每个开采高度执行移除材料，悬臂装置仅当摇臂已经摆回时倾斜至相邻高度，以便产生必要的空间，从而随后在工作面用刀具滚筒通过在该高度完整摆动或局部摆动移除材料。
[0023]剥离刀具在此也包括具有布置于刀架的刀架头上的多个刀具切割器、特别是圆柄刀具切割器的可转动的刀架。此外，特别有利的是，两个刀具滚筒安装于支承臂上，第一刀具滚筒上的刀架优选地能可转动地被驱动或与第二刀具滚筒上的刀架反向地可转动地被驱动，更优选地，第一刀具滚筒上的刀架的旋转轴线和第二刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于关联的滚筒轴线倾斜，第一刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线倾斜成一角度+a，第二刀具滚筒上的刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线倾斜成一角度-a。
[0024]根据另一优选配置，摆动臂可以形成为摆动块，其在机器侧的一端支承于摆动轴承上和悬臂侧的一端允许可摆动地支承摆动基部。
[0025]上述目标还通过在硬岩等材料中用移动式采矿机掘进隧道、巷道或竖井的方法实现，在该方法中，刀具滚筒的滚筒轴线相对于摆动轴线的设定角度在每次移除材料之前和/或之后通过操作布置于支承臂和材料基架之间的导向杆系统被调节。
[0026]特别有利的是，导向杆系统布置于摆动基部和支承臂之间，其中摆动基部相对于机器基架通过摆动装置摆动，支承臂上安装有刀具滚筒。
[0027]根据该方法的变型，在工作面移除材料在局部摆动中从中间向外执行，悬臂装置在每次移除材料之后调节和/或在设定角度的调节之前退回。调节可以分阶段执行，设定角度在第一阶段设置为零或与摆动半径相切，滚筒轴线相对于摆动半径的更新的正切设置仅在随后的材料移除局部摆动将要发生之前被选择。当采矿机暂时退回时，设定角度可以在朝向中间的摆动操作过程中连续地改变。
[0028]根据该方法的另一变型，采矿机或悬臂装置的进给运动可以在每次移除材料之后执行，特别是仅在将设定角度调节至滚筒轴线的中间的相切位置之后执行。特别在该变型的情况中，设定角度的进一步调节可能在移除材料摆动操作之前或过程中实现。
[0029]当实施使用移动式采矿机的方法时，采矿机中的包括可转动的刀架的刀具滚筒上的剥离刀具具有布置于刀架的刀架头上的多个刀具切割器，特别是圆柄刀具切割器，两组剥离刀具布置于刀具滚筒的外周上，两组刀具的刀架的旋转轴线倾斜于滚筒轴线，第一组的刀架能可转动地被驱动或与第二组的刀架反向地可转动地被驱动，设定角度的调节仅能部分地或分步骤实现，设定角度优选地在进给移动过程中设置，这样当为准备下一次摆动操作而切入时材料用全部刀架的刀具切割器移除。
[0030]在用于在硬岩等材料中通过移动式采矿机掘进隧道、巷道或竖井的该方法的另一变型的情况中，采矿机中的摆动基部与摆动装置共同布置于摇臂上，在摇臂与机器基架之间具有用作摇臂的摆动轴承的另一摆动接头，根据该方法，摆动轴线相对于机器基架的纵向中心线的位置可以通过摆动臂优选地在每次摆动操作之前和/或之后的摆动实现横向移动。能摆动以实现摆动轴线的横向位移的摆动臂的存在允许倾斜悬臂，进而调节滚筒轴线的高度，以便为了在不同高度的第二次材料移除执行摆动，而不需要采矿机移动或整个悬臂装置与摆动轴承一起退回。相反，将摇臂摆动数度的角度就足够，因为这样摆动轴线的位置分别放置于纵向的中心平面的不同侧，刀具滚筒的高度调节可以在刀具滚筒上的刀具与移除的工作面的上边缘或下边缘处与未移除材料的升高部分(未开采部分)没有接触时实现。
[0031]根据该方法的该变型的优选配置，导向杆系统布置于摆动基部和支承臂之间，其中摆动基部相对于机器基架通过摆动装置摆动以移除材料，支承臂上安装有刀具滚筒。根据实施该方法的优选方式，摆动轴线可以在摆动操作过程中相对于纵向中心线横向地定位，摆动轴线的位置至少在悬臂装置倾斜之前通过移动摆动臂优选地改变，进而通过摆动臂执行摆回。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]根据本发明的移动式采矿机的进一步的优点和设置通过下面对移动式采矿机的优选示例性实施例的描述给出，该实施例在图中示意性地示出。在附图中:
[0033]图1示意性地示出根据本发明的移动式采矿机的侧视图；
[0034]图2示出图1的移动式采矿机的俯视图；
[0035]图3示出图1的移动式采矿机的情况中悬臂装置的细节的俯视图，其中示出单个刀具滚筒并略去某些部件；
[0036]图4示出图3的悬臂装置的透视图；
[0037]图5示出移动式采矿机的前部区域，其中刀具滚筒向上倾斜；
[0038]图6示出移动式采矿机的前部部分，其中刀具滚筒向下倾斜；
[0039]图7A-E以图1所示的悬臂装置的俯视图示意性地示出用于移除材料的特别有利的方法步骤；
[0040]图8基于机构示意图示意性地示出特别有利的刀具滚筒的结构；
[0041]图9示出用于移动式采矿机的具有两个刀具滚筒的悬臂装置的另一配置的俯视图，其中略去某些部件；
[0042]图10示出用于移动式采矿机的具有两个刀具滚筒的悬臂装置的再一配置的俯视图，其中略去某些部件；
[0043]图11示出用于图10的悬臂装置的刀具滚筒的俯视图；
[0044]图12示出图11的刀具滚筒的侧视图；
[0045]图13示意性地示出根据本发明的移动式采矿机的又一配置的侧视图；
[0046]图14示出图13的移动式采矿机的俯视图；
[0047]图15示出图13的移动式采矿机的悬臂装置的细节的侧视图，其中略去某些部件；
[0048]图16示出图15的悬臂装置的俯视图；
[0049]图17A-D以部分简化的形式示出在图15所示悬臂装置情况下用摆动臂的不同摆动位置移除材料时的步骤。
【具体实施方式】
[0050]图1和2中，标号10总体上代表移动式采矿机，特别是用于在硬岩中掘进隧道、巷道或竖井的移动式采矿机。采矿机10以已知方式具有包含驾驶室2和各种驱动及作业机具的机器基架1，其可以借助于履带式底盘3移动。在所示示例性实施例中，移动式采矿机10在其前端具有装载台4，如图2特别示出的，两个指状夹持件5布置于该装载台中。通过这些，借助于位于采矿机10的前方平巷掘进面或工作面B处的机器滚筒50上的剥离刀具54被剥离的材料可以被转移到输送带6，如图2中示意性地示出。输送带6基本上平行于采矿机10的中心纵向轴线铺放并贯穿该机器延伸至装载台4，以便将从刀具滚筒50的区域的材料移除区域开采的材料输送离开并随后传送至移动式采矿机10后面的适合的输送带或其他材料运送装置(未显示)。
[0051]基架I还在后端设有刀片7，以用于在采矿机10的向后行进过程中推开破碎的材料，该刀片可以借助于液压缸8升起。机器基架I上还以已知方式布置有所有驱动装置，例如用于履带式底盘3的驱动马达9和具有用于摆动悬臂装置20的回转环的摆动驱动装置11，刀具滚筒50安装在该悬臂装置的前端以便能被转动地驱动。回转装置的回转环布置于滑架装置19上，通过该滑架装置，摆动装置11与悬臂装置20能被一起被相对于机器基架I向前推或退回，而不需要操作履带式底盘3。相应的移动式采矿机10的基本结构对本领域技术人员已知，因此不详细描述移动式采矿机10的上述部件。
[0052]根据本发明的移动式采矿机10的创新是悬臂装置20的结构和由此产生的刀具滚筒50的可能的操作模式，现在通过参照图3和4详细解释。悬臂装置50主要包括摆动基部21、前部叉形支承臂22和导向杆系统23，该摆动基部21可通过仅在图1中示意性地示出的摆动装置11围绕摆动轴线S摆动，该摆动轴线S沿移动式采矿机10的纵向轴线布置并垂直于基架I延伸，刀具滚筒50可转动地安装于所述前部叉形支承臂22上，所述导向杆系统23借助于梯形四连杆机构系统使摆动基部21和支承臂22有限可调地相互连接。支承臂22成形为类似叉头形状并具有两个承载臂25、26，所述两个承载臂通过基部24相互连接，刀具滚筒50可转动地被保持在所述两个承载臂之间。支承臂22的基部24在此刚性地连接至支承臂侧的导向杆架27，在俯视图中在该导向杆架的侧向端形成有螺栓接收孔
28,以便将第一导向杆臂29A和与第一导向杆臂具有相同的臂长并布置成与第一导向杆臂成一距离的第二导向杆臂29B紧固至支承臂侧的导向杆架27上，从而使它们能围绕例如通过导向杆螺栓30形成的导向杆轴线L摆动。导向杆臂29A、29B各自的另一端可转动地安装于摆动基部侧的第二导向杆架31上，该第二导向杆架为此具有用于形成导向杆轴线L的导向杆螺栓33的螺栓接收孔32。两个导向杆臂29A、29B形成一对导向杆，这使得导向杆架27、31能以被监控的、可控制的方式相对于彼此摆动。在所示示例实施例中，第二导向杆架31上的螺栓接收孔32之间的距离比支承臂侧的第一导向杆架27上的螺栓接收孔28之间的距离更大，因此产生梯形四连杆系统，这使得当调节导向杆系统23时导向杆架27可以相对于导向杆架31倾斜定位。另外，导向杆臂29A、29B两者分别具有曲柄34，该曲柄偏心放置，并向第二导向杆架32偏移，以使曲柄34和第一导向杆架27之间的导向杆臂的部分比第二导向杆架32和曲柄34之间的臂部分大得多。例如图1和4中不出，导向杆架27和31分别具有基本是U形的截面，导向杆架27上分别具有下肢27A和上肢27B，导向杆架31上具有下肢31A和上肢31B，它们分别通过基板连接。在互相面对的肢部27A、27B和31A、31B之间延伸的是相对结实的导向杆臂29A和29B，它们基本上由弯曲并具有垂直地延伸的板平面的板构成。导向杆臂29A、29B的尺寸设计成使得它们能可靠地将刀具滚筒50和支承臂22的全部重量一包括在刀具滚筒50的操作性使用过程中发生的全部反作用力一全部转移至第二导向杆架31。因为用于以绕滚筒轴线T旋转的方式驱动刀架滚筒50的旋转驱动装置35在此也支承于支承臂22上，如仍需解释的，导向杆臂29A、29B必须是相应的牢固的尺寸。
[0053]在所示示例实施例中，用于驱动刀具滚筒50的旋转驱动装置35布置于导向杆架27,31的基板之间以及导向杆臂29A、29B之间的空间中，该旋转驱动装置35的输出轴与刀具滚筒50通过齿轮组连接，还需解释的是，这样刀具滚筒50能以绕滚筒轴线T旋转的方式被驱动。齿轮组可以例如布置于在某种程度上更牢固的、直线延伸的承载臂25中，并优选驱动刀具滚筒50以使外滚筒壳51例如通过变速行星齿轮机构被驱动，该变速行星齿轮机构布置于位于刀具滚筒50和支承臂22的第二承载臂26之间的水平安装法兰52中，同时静止的(位置固定的)太阳轮布置于滚筒壳51的内部，例如借助于星齿轮机构，可以用于实现布置于刀具滚筒50的外周上的个体剥离刀具54的旋转。该结构允许剥离刀具54借助于单个的中心旋转驱动装置35进行旋转，所述剥离刀具包括布置于可转动的刀架53的刀具头60上的刀具切割器61。
[0054]在图1至8所示的示例实施例中，刀具滚筒50为此在其侧向表面51上具有可转动的刀架53，每第一、第三、第五个等刀架53形成剥离刀具54的第一组54A，每第二、第四、第六个等刀架53形成剥离刀具54的第二组54B。此处，刀具滚筒具有偶数个剥离刀具54，在所示示例实施例中具有十个剥离刀具54,组54A的剥离刀具54与另一组54B的剥离刀具54反向地旋转。
[0055]现在首先基于图8中的机构示意图解释具有剥离刀具54的反向旋转的组54A、54B的刀具滚筒50的特别优选的结构。布置于刀具滚筒50的滚筒壳51内的是双螺旋齿的、优选静止的太阳轮58，该太阳轮能用于实现这种效果:当刀具滚筒50绕滚筒轴线T旋转时第一组54A的刀架53逆时针旋转，第二组54B的刀架53顺时针旋转，而同时刀具滚筒50绕滚筒轴线T旋转。例如图1所示，剥离刀具的组54A、54B的每个刀架53此处在其刀架头60上具有多个刀具切割器、特别是圆柄切割器61，所述切割器通过其切割尖指向各自的旋转方向以便对应于组54A或54B的对应的刀架53的旋转方向。在图1至9的示例实施例中，不仅相邻刀架53具有不同的旋转方向一亦即组54A的相应刀架具有与组54B不同的方向，而且除了组54A的刀架53的旋转轴线Ra倾斜于滚筒轴线T的法线成一角度a并且组54B的刀架53的旋转轴线Rb倾斜于滚筒轴线T的法线成一角度a。这明显成为刀架滚筒50的全部机构示意图中最好的，如图8中示意性地示出。中心旋转驱动装置例如接合至直齿轮级56并驱动它，还优选地通过多级星齿轮机构57，绕静止的太阳轮58驱动刀具滚筒50。此处，太阳轮58具有第一锥齿轮58A和第二锥齿轮58B，第一锥齿轮58A具有面向星齿轮机构57的螺旋齿，第二锥齿轮58B具有面向直齿轮机构56的螺旋齿。刀具组54A的旋转轴线Ra相对于刀具滚筒50的滚筒轴线T倾斜成一角度90° + α，此处α =6°，第二刀具组54Β的旋转轴线Rb相应地相对于滚筒轴线T倾斜成一角度90° -α。还可以在太阳轮58和组54A、54B的刀架53之间插置星齿轮机构59，以便相应地增大刀架53相对于刀具滚筒50的旋转速度。在移动式采矿机10的操作性使用中，至少当刀具滚筒50绕摆动轴线S摆动时，刀具滚筒50的滚筒轴线T的设定角度设置成仅有组54A的剥离刀具54或另一组54B的剥离刀具在掘进面或工作面分别执行剥离工作。
[0056]现参考图7A至7E，其中以俯视图示出用于通过移动式采矿机10与在刀具滚筒50和摆动基部21之间具有导向杆系统23的悬臂装置20 —起移除材料的方法步骤。图7A示出在工作面、掘进面或作业面A处开始移除材料之前的采矿机10的悬臂装置20，为提高整体清晰度而不显示其他部分。悬臂装置20通过使摆动基部21绕摆动轴线S摆动而在箭头V的方向上摆动，单个刀具滚筒50上的剥离刀具54还未接触工作面B处的待移除材料。材料的移除分别以从中间开始的局部摆动实施，为此工作面以W形的方式掘进。导向杆系统23已经调节为用于随后的材料移除。[0057]图7B示出在悬臂装置沿箭头V的方向进行局部摆动的过程中在待掘进的巷道或隧道的左半部分的材料移除。悬臂装置20的摆动运动绕摆动轴线S在箭头V的方向上执行，材料在掘进面或工作面B处通过由旋转刀架53的连续移动和同时转动的刀具滚筒50借助于组54B的剥离刀具54被连续地移除。此处通过摆动装置21的连续摆动与刀具滚筒50在摆动方向V上绕摆动轴线S的摆动操作的共同作用执行剥离。然而为了实现此效果:刀具滚筒50上的刀架53的两组中仅有一组、此处是在摆动方向V上倾斜地倾斜放置的组54B的剥离刀具54移除材料，导向杆系统23设置成使刀具滚筒50的滚筒轴线T相对于摆动基部21的摆动轴线S倾斜或正切，优选地通过相同的设置角度，如参考图8解释的，对应的组54B (54A)的刀架53的旋转轴线(Rb)倾斜于滚筒轴线T的法线。在本例中，角度a为a=6°，滚筒轴线T随后还可以相对于摆动轴线S倾斜成该角度。滚筒轴线T的倾斜定位从两个导向杆架27、31的基板相对于彼此的倾斜定位变得特别清晰。导向杆架31的基板与绕摆动轴线S的摆动半径相切，然而导向杆架27的基板并非如此。图7A至7E中的图示示出具有基本上不倾斜的悬臂装置20的移动式采矿机，特别在该倾斜位置，设定角度的倾斜定位可以对应于角度a。通过调节导向杆系统23进行的设定角调节还具有如下效果:从摆动基部21的摆动轴线S开始，用于导向杆臂29B的导向杆螺栓30的距离比用于导向杆臂29A的连接螺栓30的距离更大。在根据图7B的实施例中，由于导向杆系统23的摆动，用于刀具滚筒50的旋转驱动装置35是偏心的，接近引导摆动方向V的导向杆臂29B。
[0058]图7C示出材料移除过程中第一局部摆动结束时的采矿机。当时执行剥离作业的刀具滚筒50上的剥离刀具54B仍通过导向杆系统23的当前位置与材料接合。如通过图7C和7D的对比特别地示出的，当到达该摆动位置时导向杆系统23被致动。导向杆系统23的调节通过操作为此设置的两个致动驱动器36、37执行，该致动驱动器可以例如由液压缸形成并将旋转驱动装置35上方和下方的导向杆架27、31以交叉布置互相连接。在根据图7D的实施例中，用于刀具滚筒50的旋转驱动装置35在两个导向杆臂29A、29B的中间，这是由于两个致动驱动器36、37的调节运动并且两个架27、31的基板相互平行。在导向杆系统23的该起始位置，可以基于导向杆系统23的中间的设定角度执行移除周期的第二局部摆动而不移除材料，在工作面B处移除材料通常在可能没有整个移动式采矿机10的与掘进的方向反向的行进运动或没有悬臂装置10的退回运动时不因调节而发生。然而，悬臂装置20的短的退回运动还可以这样执行:在与掘进方向相反的方向上移动采矿机或移动紧固有摆动基部21的滑架，以便增加刀具滚筒50上的剥离刀具54与工作面B之间的距离。
[0059]在导向杆系统23的该位置，图7E所示的在相反的摆动方向V’上绕摆动轴线S的摆动操作开始。当摆动方向V’上的摆动操作开始时，或者在摆动操作过程中，导向杆系统23又一次借助于致动驱动器36、37精确地调节，使得如图7E所示，支承臂侧的导向杆架27与其基板成一角度，该角度与相对于导向杆架31的基板倾斜相反，因此第二导向杆臂29B的导向杆螺栓30与摆动轴线S的距离比导向杆臂29A上的导向杆螺栓30与摆动轴线S的距离更短，从而引导摆动方向。导向杆系统23的反向的摆动具有如图7E所示的效果，导向杆臂29A、29B之间的旋转驱动装置35摆动进入其位于接近导向杆臂29A的右手位置，刀具滚筒50的滚筒轴线T又一次设置成倾斜于摆动轴线S，例如成一角度a ;倾斜定位的角度可以对应各个组54A、54B的刀架53的旋转轴线的倾斜定位的角度，或者假设任何中间值。在导向杆系统23的该倾斜位置,仅有剥尚刀具54A执行剥尚工作,而剥尚刀具54B与掘进面或工作面B之间没有接触。刀具轴线的不同的倾斜定位还由单个刀具滚筒50的侧向表面上的分别地对向地倾斜的水平表面分段帽实现。
[0060]当悬臂装置20相对于基架水平地放置时，滚筒轴线T相对于摆动轴线S的倾斜定位对应于最大延伸至预定的刀具轴线的倾斜定位，进而可以为各个摆动操作设置角度a。然而，在通常的巷道掘进中，材料通常可以在不同高度的两个或至少两个矿层上剥离，因为滚筒轮的直径实际上总是小于竖井、隧道或巷道的需到达的高度。图5和6示出在使用移动式采矿机10时剥离操作如何在不同矿层实现。图5示出刀具滚筒50的向上升起或倾斜位置，图6示出具有相应地降低了的刀具滚筒50的采矿机10。为升高或降低刀具滚筒50，摆动基部侧的导向杆架31、支承臂侧上的导向杆架27和支承臂22之间的悬臂装置内不发生在垂直方向的倾斜，但是导向杆系统23和支承臂22形成一个单元，其中仅刀具滚筒50的滚筒轴线T以及刀具滚筒50上的剥离刀具的设定角度可以相对于导向杆架31的基板倾斜地对齐。实现升高或降低刀具滚筒功能的是倾斜装置40，通过该装置可以实现悬臂装置20的整个前部相对于摆动基部21的倾斜。为此，摆动基部21通过牢固的水平摆动轴承43基本上在导向杆架31的下肢31B的高度处连接至摆动基部侧的导向杆架31的基板，另外倾斜气缸41 一端在上肢31A的高度处附接至导向杆架31的后侧，另一端附接至摆动基部21的上侧，以便通过调节倾斜气缸41使导向杆架31绕水平摆动轴承43倾斜。倾斜气缸41在其另一端附接至叉头38，该叉头以固定方式布置于摆动基部21的上侧，示例实施例中示出甚至基本中心地在摆动轴线的上方。通过伸出或缩回提升气缸41，悬臂装置的整个前部一包括具有两个导向杆架27、31的导向杆系统23，设定气缸36、37，导向杆臂29A、29B，保持臂22，旋转驱动装置35和刀具滚筒50—可以在垂直方向绕摆动轴承43倾斜而摆动轴线S与滚筒轴线T之间的相切的设定角度不发生改变。另一方面，导向杆系统23形成附加的自由度，以便能相对于掘进或工作面和摆动轴线S倾斜地设定滚筒轴线T，使得仅有刀具滚筒50上的那些剥离刀具54在相对于摆动方向V或V’的摆动方向上分别地倾斜设置以实现剥离工作，同时另一组的转离的刀架53因设定角度的调节而在摆动操作期间不执行任何剥离工作。因此，在摆回的过程中，材料在巷道或工作面的整个宽度上被剥离，因此不需要空转，这可以防止剥离刀具54上当时未用于剥离的个体切割器的磨损。在刀具滚筒50通过将导向杆系统23与支承臂22 —起绕倾斜接头43倾斜而向上或向下倾斜时，可以预定其他设定角度，使得在该倾斜位置也实现旋转的刀架53上的切割器尖相对于巷道或工作面接合的最佳角度。
[0061]图9示出用于采矿机的仅基于悬臂装置120的另一配置，两个刀具滚筒150A、150B布置于悬臂装置120的支承臂132上。如同在前面的示例实施例的情况中，悬臂装置120包括摆动基部121，摆动基部侧的第二导向杆架131以倾斜方式紧固其上一在此借助于作为倾斜装置的两个倾斜气缸(未特别显示)。导向杆架131的倾斜轴线又一次相对于摆动轴线S垂直地延伸。摆动基部侧的导向杆架131通过梯形四连杆机构连接至支承臂侧的第一导向杆基部127，导向杆机构通过相同长度的两个导向杆臂129AU29B形成，它们分别地铰接成使得它们能绕导向杆轴线或导向杆架127上的导向杆螺栓130和导向杆架131上的导向杆螺栓133摆动。导向杆架131上的导向杆螺栓133之间的距离比导向杆架127上的导向杆螺栓130之间的距离更大，从而产生梯形四连杆机构，该机构的摆动导致两个刀具滚筒150AU50B的滚筒轴线T的设定角度相对于摆动轴线S被调节。用于刀具滚筒150A、150B的旋转驱动装置135再次定位于两个导向杆臂129AU29B之间的中间位置并且也位于致动气缸136、137之间，旋转驱动装置135的输出轴通过布置于中央臂190中的齿轮组(未显示)接合至刀具滚筒150A、150B的驱动轴。安装有剥离刀具154A的刀具滚筒150A上的全部刀架153A沿相同方向旋转，布置于刀具滚筒150A上的刀架153A的所有旋转轴倾斜地设置成相同角度并相对于滚筒轴线T的法线在相同方向。刀具滚筒150B上的全部刀架153B同样地倾斜，它们的旋转轴相对于滚筒轴线T的法线倾斜，但在与刀具滚筒150A相比较的对应的另一方向上，因此刀架153A和153B的旋转轴线形成锐角的倾斜定位角，此处优选地12°，因此每个旋转轴线具有一半的倾斜定位角度6°的倾斜定位。在所示示例实施例中，刀具滚筒150A上所有刀架153A以及刀具滚筒150B上的刀架153B的旋转方向是一致的，此处是逆时针方向，而两个刀具滚筒150A、150B的旋转方向是相同的。然而，通过适当地选择机构，悬臂装置120甚至可以具有选定配置，其中刀具滚筒150A上的刀架153A与刀具滚筒150B上的刀架153B反向地旋转，从而在工作面的每种情况下依靠摆动方向实现剥离刀具或剥离切割器的相同的移除条件和冲击角度。还通过悬臂装置120，每次在局部摆动中移除材料时，在箭头V的方向上绕摆动轴线S摆动的运动过程中用刀具滚筒150B移除材料和在箭头V’的方向上悬臂装置120的摆动运动过程中用刀具滚筒150A移除材料。
[0062]图10示出悬臂装置220的另一示例实施例，它能用在如图1所示的移动式采矿机的机架上。摆动基部和倾斜装置在图10中未显示。摆动基部侧的导向杆架231 (图10中显示)优选地以可倾斜的方式紧固至摆动基部，以及如同前面的示例实施例的情况，通过四连杆机构系统借助于两个牢固的导向杆臂229A、229B连接至支承臂侧的导向杆架227。旋转驱动装置235又一次设置于两个导向杆架227、231、导向杆臂229A、229B以及用于调节导向杆系统223的致动驱动器236之间。可转动地安装于支承臂232上的是两个刀具滚筒250A、250B，刀具滚筒250A的滚筒轴线Ta相对于导向杆架227的基板倾斜地设置，刀具滚筒250B的滚筒轴线Tb也相对于导向杆架227的基板倾斜地设置。滚筒轴线TA、Tb的倾斜定位的角度优选地彼此相同，但具有不同的代数符号，因此滚筒轴线TA、Tb形成此处优选地178°的钝角。由于滚筒轴线TA、Tb的倾斜定位，所有刀架253A的旋转轴线能垂直于滚筒轴线TA，刀具滚筒250B上的所有刀架253B的旋转轴线能垂直于滚筒轴线TB。仅有刀架253A的旋转方向与刀架253B的旋转方向相反，而刀具滚筒250A、250B两者通过旋转驱动装置235和布置于它们之间的齿轮机构在相同方向被驱动。通过两个倾斜定位的刀具滚筒250A、250B，材料的移除能在悬臂装置沿工作面的整个摆动路径上实现，S卩，当悬臂装置220在一个摆动方向V上摆动时，材料在整个摆动路径上被移除，随后调节导向杆系统223，使得旋转驱动装置235向上摆动至对应的正在引导的导向杆臂，进而在摆动方向V’导向杆臂229A，因此在该摆动方向移除材料。然后可以在每次到达端部位置时启动进给运动，通过致动履带式底盘或借助于滑架装置使悬臂装置前进，在发生反方向上的摆动操作之前和旋转驱动装置235相应地实现接近另一导向杆臂229B，因此改变当时工作中的刀具滚筒即刀具滚筒250B的设置角度。在进给运动过程中，滚筒250A上的个体剥离刀具254A和滚筒250B上的个体剥离刀具254B能短期地移除材料，在摆动操作过程之前，设定角度已经相应地调节，每次仅有前面的刀具滚筒上的剥离刀具移除材料。调节导向杆系统223进而允许在摆动方向上位于前部的刀具滚筒分别与待移除的材料发生接合，而后面的刀具滚筒倾斜于待移除的巷道或工作面，这样它的切割器特别地不接触待移除的材料和因此不执行任何剥离工作。
[0063]图11和12示出用于根据图10的移动式采矿机的悬臂装置220的刀具滚筒250的优选配置，在摆动基部221和支承臂222之间具有导向杆系统223，刀具滚筒250可两次安装于其上并分别关于滚筒轴线T相互倾斜。从图11明显可见，通过与另一示例实施例对t匕，此处全部刀架253布置于刀具滚筒250的外周以使个体刀架253的旋转轴线W垂直于刀具滚筒250的滚筒轴线T延伸。关于刀具滚筒250，所有刀架253的旋转方向是相同的。因此，通过刀具滚筒250，材料仅在一个摆动方向上被移除。然而，导向杆系统(223，图10)允许剥离刀具254的设定角度在摆动操作过程中相应地调节，从而独立于悬臂装置的高度以及倾斜位置实现当时工作中的刀具滚筒的个体刀架253上的切割器261的切割器尖的最佳接合角度。如同前面的示例实施例的情况，在每个刀架253的刀架头260上，刀具切割器261布置于数个节距圆上，在一个节距圆上形成切割器组的个体切割器261之间的角度偏移优选地相同，与个体刀架153的旋转轴线W成不同径向距离处的个体切割器组优选地也与滚筒轴线T成不同的径向距离，如能从图11和12特别清晰地可见，但也例如从图1和2中可见。
[0064]作为图10所示的具有两个刀具滚筒的悬臂装置的替代，其上所有刀架在相同方向转动，两个分开的刀具滚筒也可以布置于支撑臂上，一个刀具滚筒上的刀架在一个方向上旋转，另一个刀具滚筒上的刀架在另一个方向上旋转。
[0065]在图13和14中，用标号310总体代表移动式采矿机，特别是用于在硬岩中掘进隧道、巷道或竖井的移动式采矿机。采矿机310以已知方式具有包含驾驶室302和各种驱动装置及作业机具的机器基架301，该机器基架可借助于履带式底盘303移动。在所示示例性实施例中，移动式采矿机310在其前端具有装载台304，在该装载台中，如图14特别示出的，布置有指状夹持件305布置，在此为两个指状夹持件305。通过这些，借助于示意性示出的工作面B处的采矿机310前部的至少一个刀具滚筒350上的剥离工具354剥离的材料能被转移到输送带306。输送带306基本平行于采矿机310的中心纵向轴线M放置并通过该机器延伸至装载台304，从而从刀具滚筒350区域的材料移除区域将已开采的材料输送离开并随后转移至移动式采矿机310后面的适当输送带或其他材料运送装置(未显示)。
[0066]机器基架301上还以已知方式布置有全部驱动装置，例如用于履带式底盘303的驱动马达309和悬臂装置320，在悬臂装置320的前端安装有刀具滚筒350—在此有两个，使得它们能被可转动地驱动。悬臂装置320通过滑架装置319被直接地支承于机器基架上，通过该滑架装置，悬臂装置320能被向前推或相对于机器基架301退回，而不需要操作履带式底盘330。相应的移动式采矿机310的基本结构对本领域技术人员已知，因此不详细描述移动式采矿机310的上述部件。
[0067]移动式采矿机310的附加的创新是悬臂装置320的结构和由此产生的刀具滚筒350在移除材料过程中的可能的操作模式，现在通过参考图15和16解释。悬臂装置350包括摆动基部321，该摆动基部321能例如借助于作为摆动装置311的摆动气缸或摆动齿轮组绕垂直于基架301延伸的摆动轴线S摆动，两侧均相对于中间位置成优选地大约±60°至±80°，从而在工作面B通过摆动运动实现移除材料；悬臂装置320还具有支承臂322，刀具滚筒350安装在该支承臂上以便能可转动地被驱动，以及此处通过梯形四连杆机构系统将摆动基部321可在范围内调节地连接至支承臂322的导向杆系统323。前端结束于两个刀具滚筒350之间的支承臂322具有基部，该基部在此以可倾斜的方式绕水平倾斜接头连接至支承臂侧的导向杆架327，在俯视图中在该基部的侧向端形成螺栓接收孔328，以将第一导向杆臂329和与第一导向杆臂具有相同的臂长并布置成与第一导向杆臂成一距离的第二导向杆臂329紧固至支承臂侧的导向杆架327上，因此它能通过导向杆螺栓330摆动。导向杆臂329的各自的另一端可转动地安装于摆动基部侧的第二导向杆架331上，其具有为此对应用于导向杆螺栓333的螺栓接收孔332。两个导向杆臂329形成一对导向杆，这使得导向杆架327、331能以被监控的、可控制的方式相对于彼此摆动。在所示示例实施例中，第二导向杆架331上的螺栓接收孔332之间的距离比支承臂侧的第一导向杆架327上的螺栓接收孔328之间的距离更大，因此产生梯形四连杆机构系统，这使得调节导向杆系统323时导向杆架327可以相对于导向杆架331倾斜定位。例如图13和15中示出，导向杆架327和331分别具有基本是U形的接收孔的用于相对牢固的导向杆臂329，其包括板平面垂直地延伸的板件。导向杆臂329的尺寸设计成使得它们能可靠地将刀具滚筒350和支承臂322的全部重量、包括在刀具滚筒350的操作性使用过程中发生的全部反作用力全部转移至机器侧的第二导向杆架331。因为用于以绕滚筒轴线T旋转的方式驱动刀具滚筒350的旋转驱动装置335也同样在此支承于支承臂322上，如仍需解释的，导向杆臂329必须是相应的牢固的尺寸。
[0068]在该示例实施例中，用于驱动刀具滚筒350的旋转驱动装置335横向地法兰安装于支承臂322上，旋转驱动装置335的输出轴与刀具滚筒350通过支承臂322内的齿轮组以这种方式连接:刀具滚筒350能通过绕滚筒轴线T旋转被驱动。齿轮组优选地驱动刀具滚筒350使得每次刀具滚筒的外滚筒壳51例如通过变速星齿轮机构被驱动，而同时静止的太阳轮布置于滚筒壳的内部并例如借助于星齿轮机构实现布置于刀具滚筒350的外周上的个体刀架353的剥离刀具354的旋转。该结构允许剥离刀具354旋转，该刀具包括布置于可转动的刀架353的刀头360上的刀具切割器361，借助于单个的中心旋转驱动装置335实施。刀具滚筒的驱动优选地这样实现:一个刀具滚筒350上的刀架353与另一刀具滚筒350上的刀架353反向地被驱动。刀架353的旋转轴线以彼此成V形的方式倾斜于滚筒轴线T的法线，滚筒轴线T相对于摆动轴线S的设定角度能通过调节导向杆系统323被调节。对于操作导向杆系统323，致动气缸作为致动驱动器倾斜地附接于两个导向杆架327、331之间。
[0069]对于高度调节，支承臂332能借助于倾斜装置340被倾斜，该倾斜装置在此包括两个倾斜气缸341，所述倾斜气缸在其一端附接至支承臂322并在其另一端附接至支承臂侧的导向杆架337。支承臂322以可倾斜的方式通过水平的倾斜轴线连接至导向臂架327。倾斜气缸341此处包括提升气缸，其分别地通过一个气缸端紧固至支承臂320上的气缸止动部338和通过其另一端紧固至布置于第一导向杆架327上的气缸止动部342。
[0070]此处布置于整个支承臂320与导向杆系统323能共同绕其摆动的摆动基部321、与可纵向移动地布置于移动式采矿机310的机器基架301上的滑架装置319 (图13)之间的是附加的摆动臂370，如图14和15中特别清晰可见，该摆动臂370形成为牢固的摆动块和能通过其远离滑架装置319上的刀具滚筒350的端部绕摆动接头371借助于适合的摆动驱动装置(未显示)摆动。摆动臂370绕作为摆动臂370的摆动轴承的摆动接头371摆动的自由度优选地仅有数度，摆动可以通过例如回转销372和未显示的气缸实现，所述回转销和气缸的一端紧固至摆动臂370并且另一端紧固至滑架装置319，通过改变它们的延伸长度而使摆动臂绕回转销372摆动。支承臂370的支承臂侧的前端形成对接部和用于摆动基部321的回转轴承，这在所示示例实施例中与导向杆架331巧合，使得摆动装置311的操作实现导向杆架331或摆动基部绕摆动轴线S的摆动，所述摆动轴线S定位于摆动臂370的前端。摆动臂370的摆动又一次允许摆动轴线S的位置相对于移动式采矿机310的纵向中心轴线M横向地移动，这将特别参考图17A至17D解释如何在工作面B移除材料。
[0071]图17A示出在箭头V的方向上的摆动操作开始时支承臂322的摆动位置。通过调节导向杆系统323，滚筒轴线T相对于摆动轴线S设置成使得刀具滚筒350位于摆动方向的前方在工作面B通过其剥离刀具移除材料，而另一刀具滚筒350在前刀具滚筒350的后面并至此不与工作面B的材料接触。然而，为了整体清晰度，导向杆系统333的倾斜定位在图17A至17B中未示出，因为已经在上面深入详细地解释，此处再次参考。如图17清晰可见，对于绕摆动轴线S摆动支承臂322的操作，摆动臂370已经摆动进入摆动轴线S所在位置使得可以相对于纵向中心面M朝向侧部移动，所述侧部是摆动操作根据摆动方向S发生并且移除材料应发生的位置。在工作面B移除材料优选地仅在当前刀具滚筒350达到或超过纵向中心面M时实际发生，或当移除材料在纵向中心面M刚要被到达之前发生。在摆动操作过程中，摆动轴线S的位置优选地不变，因此摆动臂350不运行但保持相对于纵向中心轴线M横向地偏移。
[0072]图17B示出在摆动方向V上的摆动操作结束时支承臂322的位置，材料已经通过前刀具滚筒350和在通过倾斜位置确定的开采高度上抵靠对面的隧道壁的剥离刀具被移除。为了能使支承臂322倾斜离开根据图17B的摆动位置而进入就高度或开采高度而言的另一位置，尽管一部分材料B’留在所执行的切割的下边缘和上边缘，如图13中工作面处所示，或者用特别简单的方式将滚筒轴线T相对于摆动轴线S的设定角度初始化重新设置，首先，如图17C所示，摆动臂370绕摆动轴承371在方向V’，即，为移除材料的摆动的相反的摆动方向V’上摆动，精确至仅有数度。摆动臂370所需摆动角度特别取决于切割轮的直径。借助于摆动臂370实现的摆回角度可以是例如±5°，由此导致通过摆动装置311绕摆动轴线S实现的大约±60°的最小摆动角度为了材料移除摆动而被保持。仅在摆动臂370已经运行时滚筒轴线T的设定角度再次相对于摆动轴线S通过运行导向杆系统323调节，摆动操作在相反的摆动方向V’上绕摆动轴线S初始化。能相对于纵向中心轴线M移动摆动轴线S的位置的可能性允许导向杆系统323的结构与没有摆动臂370的悬臂装置相比被简化，因此摆动轴线S没有横向移动的可能性，因为导向杆系统仅需要调节数度的角度。
[0073]在箭头V’的方向上移除材料的摆动结束时，具有刀具滚筒350的支承臂332位于图17D所示位置，摆动臂370绕摆动轴承371的摆回又一次在该位置被初始化，再次为了将摆动轴线S水平移动至图17A所示位置内。从该位置，或者可以通过使支承臂322相对于导向杆架327倾斜而实现滚筒轴线T关于高度的位置改变，或者如参考图17A所解释的，一旦例如通过使滑架装置319前进或移动整个采矿机310已经实现切割深度的调节，可以在局部摆动中实现移除材料。
[0074]图13至17中的采矿机的导向杆系统还可以具有上面进一步描述的结构:同样方法也适用于刀具滚筒的结构和布置。采矿机还可以配置成仅有一个具有两组刀架的刀具滚筒，一组刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线的位置与另一组的不同。摆动臂的配置和一方面摆动臂相对于滑架装置被调节的方式以及另一方面摆动基部相对于摆动臂的前端摆动可以通过多种不同方式实现。中心纵向轴线不必居中地布置。
[0075]前面的描述为本领域技术人员建议了旨在受所附权利要求的保护范围内的多种进一步修改。示例实施例的描述仅是示意性的和不能用于限制所附权利要求的范围。具有单个刀具滚筒和/或反向旋转的剥离刀具的移动式采矿机形成特别优选的配置。对导向杆系统的结构的多种修改、为摆动装置的致动构件的选择、倾斜装置和导向杆系统都对本领域技术人员可知。刀具滚筒的外周上的剥离刀具的尺寸和数量、每个刀架的切割器的数量等也可以改变。尽管优选配置具有布置于旋转或可转动的刀架上的剥离刀具从而在掘进或工作面破碎材料，剥离刀具也可以包括切割盘。
【权利要求】
1.移动式采矿机，特别用于在硬岩等材料中掘进隧道、巷道或竖井，该采矿机具有:可移动的机器基架(1);至少一个刀具滚筒(50 ;150)，该刀具滚筒能绕滚筒轴线(T)旋转并具有布置在该刀具滚筒的外周上的剥离刀具(54);用于刀具滚筒(50 ；150)的旋转驱动装置(35 );悬臂装置(20 )，刀具滚筒(50 )可转动地安装在所述悬臂装置(20 )上；用于相对于机器基架(1)摆动悬臂装置(20)的摆动装置(11);以及用于使悬臂装置(20)倾斜的倾斜装置(40)，其特征在于，该悬臂装置(20)具有支承臂(22)和分开的摆动基部(21 )，所述刀具滚筒(50)安装于所述支承臂上，所述摆动基部能借助于所述摆动装置(11)相对于所述机器基架(1)摆动，该支承臂(22)和该摆动基部(21)通过导向杆系统(23)相互连接，借助于该导向杆系统，滚筒轴线(T)相对于摆动轴线(S)的设定角度能被调节。
2.根据权利要求1所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆系统(23;323)形成四连杆机构、优选梯形的四连杆机构，并且在支承臂侧具有第一导向杆架(27 ；327)以及在摆动基部侧具有第二导向杆架(31 ;331)，所述第一和第二导向杆架通过导向杆臂(29A，29B ；329)连接。
3.根据权利要求2所述的采矿机，其特征在于，第一导向杆架(27)以固定的方式连接至支承臂(22)，第二导向杆架(31)以可倾斜的方式连接至摆动基部(21)，所述倾斜装置(40)将该第二导向杆架(31)和该摆动基部(21)以可倾斜的方式相互连接。
4.根据权利要求2或3所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆系统(23)具有两个导向杆臂(29A，29B)，这两个导向杆臂通过它们的一个导向杆端部安装于第一导向杆架(27)上，并通过它们的另一个导向杆端部能绕导向杆轴线(L)转动地安装于第二导向杆架(31)上。
5.根据权利要 求4所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆轴线(L)垂直于所述滚筒轴线(T)延伸，第二导向杆架(31)上的导向杆轴线之间的距离优选地大于第一导向杆架(27)上的导向杆轴线之间的距离。
6.根据权利要求4或5所述的采矿机，其特征在于，所述旋转驱动装置(35)定位于导向杆臂(29A，29B)之间。
7.根据权利要求6所述的采矿机，其特征在于，该旋转驱动装置(35)法兰式安装于第一导向杆架(27)上或安装于支承臂(22)的后侧。
8.根据权利要求4-7之一所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆架(27，31)能通过交叉布置的两个致动驱动装置(36，37)相对于彼此移动，其中一个致动驱动装置(36)处于该旋转驱动装置(35)上方，第二个致动驱动装置(37)处于该旋转驱动装置(35)下方，它们优选连接到所述导向杆架(27，31)。
9.根据权利要求4-8之一所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆臂(29A，29B)分别地具有偏心的曲柄(34)，所述曲柄在安装状态离摆动基部侧的第二导向杆架(31)比离第一导向杆架(27)近。
10.根据权利要求2-9之一所述的采矿机，其特征在于，倾斜装置(40)包括至少一个提升气缸(41)，所述提升气缸通过一个气缸端部紧固到摆动基部(21)上的气缸止动部(38)上，并通过另一个端部紧固到布置于第二导向杆架(31)上的气缸止动部(42)上。
11.根据权利要求ι-?ο之一所述的采矿机，其特征在于，摆动基部布置在能纵向移动的滑架装置(19)上，以便能在不使采矿机(10)运动的情况下调节切割深度。
12.根据权利要求1-11之一所述的采矿机，其特征在于，可转动的刀架(53；353)的剥离刀具(54 ；354)包括布置在该刀架的刀架头(60 ；360)上的数个刀具切割器，特别是圆柄刀具切割器(61 ;361)。
13.根据权利要求12所述的采矿机，其特征在于，剥离刀具(54)的两个组(54A，54B)布置于刀具滚筒(50)的外周上，这两个组(54A，54B)的刀架(53)的旋转轴线(RA，Rb)相对于滚筒轴线(T)倾斜，第一组(54A)的刀架(53)能被旋转地驱动或者被与第二组(54B)的刀架(53)反向地旋转地驱动，一个组(54A)的旋转轴线(Ra)优选地相对于滚筒轴线(T)倾斜成一角度(90° +α )，另一个组(54Β)的旋转轴线(Rb)相对于滚筒轴线(T)倾斜成一角度(90。-α )。
14.根据权利要求12-13之一所述的采矿机，其特征在于，每个刀架(53)上均形成多个刀具切割器组，一个刀具切割器组中全部刀具切割器(61)的角度偏移相同，这些刀具切割器组与刀架(53)的旋转轴线(Ra ;RB)成不同的径向距离和/或与滚筒轴线(T)成不同的距离。
15.根据权利要求1-12之一所述的采矿机，其特征在于，所述支承臂(122;222)上安装有两个刀具滚筒(150A，150B ;250A，250B)，第一刀具滚筒(150A)上的刀架(253A)优选地能被转动地驱动或者被与第二刀具滚筒(250B)上的刀架(253B)反向地转动地驱动。
16.根据权利要求15所述的采矿机，其特征在于，第一刀具滚筒(150A)上的刀架(153A)的旋转轴线和第二刀具滚筒(150B)上的刀架(153B)的旋转轴线相对于相关的滚筒轴线倾斜，第一刀具滚筒(150A)上的刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线(T)倾斜成一角度(90° +α )，第二刀具滚筒(150Β)上的刀架的旋转轴线相对于滚筒轴线(T)倾斜成一角度(90。-α)。
17.根据权利要求1-12之一所述的采矿机，其特征在于，所述支承臂(222)上安装有两个刀具滚筒(250Α，250Β)，第一刀具滚筒(250Α)的滚筒轴线(Ta)相对于第二刀具滚筒(250Β)的滚筒轴线(Tb)倾斜，第一刀具滚筒(250Α)上的刀架(253Α)能被转动地驱动或被与第二刀具滚筒(250Β)上的刀架(253Β)反向地转动地驱动。
18.根据权利要求13、16或17所述的采矿机，其特征在于，倾斜角的一半或角度(α)介于大约3°和9°之间，优选地α=6° ±1°。
19.根据权利要求1、2或12所述的采矿机，其特征在于，摆动基部(321)布置于摆动臂(370)上，该摆动臂(370)和机器基架(301)之间布置有另一摆动接头以作为摆动臂(370)的摆动轴承(371)，以用于实现摆动轴线(S)相对于机器基架(301)的纵向中心轴线(M)的位置的侧向移动。
20.根据权利要求19所述的采矿机，其特征在于，第一导向杆架(327)以固定的方式连接到摆动基部(321)，第二导向杆架(331)以可倾斜的方式连接到支承臂(322)，所述倾斜装置(340)布置在该第二导向杆架(331)和该支承臂(322)之间。
21.根据权利要求19或20所述的采矿机，其特征在于，所述导向杆架(327，331)能借助于致动驱动器(36)相对于彼此移动。
22.根据权利要求19-21之一所述的采矿机，其特征在于，所述倾斜装置(340)包括至少一个提升气缸(341)，该提升气缸通过一个气缸端部紧固到该支承臂(320)上的气缸止动部(338)，并且通过另一个端部紧固到布置于第一导向杆架(327)上的气缸止动部。
23.根据权利要求19-22之一所述的采矿机，其特征在于，回转轴承布置在可纵向移动的滑架装置(319)上，以使得能在不移动采矿机(310)的情况下调节切割深度。
24.根据权利要求19-23之一所述的采矿机，其特征在于，支承臂(322)上安装有两个刀具滚筒(350)，第一刀具滚筒(350)上的刀架(353)优选被转动地驱动或被与第二刀具滚筒(350 )上的刀架(353 )反向地转动地驱动，和/或第一刀具滚筒(350 )上的刀架(353 )的旋转轴线和第二刀具滚筒(350)上的刀架(353)的旋转轴线相对于相关滚筒轴线倾斜。
25.根据权利要求19-24之一所述的采矿机，其特征在于，所述摆动臂(370)形成为摆动块，它在其位于机器侧的端部处支承在摆动轴承(371)上，并且在其位于悬臂侧的端部处形成用于摆动基部(321)的摆动接收孔。
26.用于利用移动式采矿机在硬岩等材料中掘进隧道、巷道或竖井的方法，所述采矿机具有可移动的机器基架(1)和至少一个刀具滚筒(50 )，该刀具滚筒安装在悬臂装置(20 )上、能绕滚筒轴线(T)旋转并具有布置在该刀具滚筒(50)的外周上的剥离刀具(54)，所述采矿机还具有用于使悬臂装置(20)绕摆动轴线(S)摆动的摆动装置(11)，从工作面移除材料通过使悬臂装置(20)绕摆动轴线(S)摆动来进行，并在全部两个摆动方向(V，V’)上在摆动操作过程中利用旋转的刀具滚筒(50)移除工作面的材料，其特征在于，在每次移除材料之前和/或之后通过操作导向杆系统(23)来调节刀具滚筒(50)的滚筒轴线(T)相对于摆动轴线(S)的设定角度，所述导向杆系统(23)布置在用于刀具滚筒(50)的支承臂(32)和机器基架(1)之间。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述导向杆系统(23)布置在摆动基部(21)和支承臂(22 )之间，所述摆动基部相对于机器基架(1)通过摆动装置(11)摆动，刀具滚筒(50)安装于所述支承臂上。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于，在通过操作导向杆系统(23)移除材料的过程中调节刀具滚筒(50)的滚筒轴线(T)相对于摆动轴线(S)的设定角度。
29.根据权利要求26-28之一所述的方法，其特征在于，工作面处材料的移除从中间向外以局部摆动实施，在每次移除材料之后调节悬臂装置的导向杆系统(23 ；123 ;223)。
30.根据权利要求26、27或28所述的方法，其特征在于，在每次移除材料之后、在调节设定角度之后执行采矿机或悬臂装置的进给运动。
31.根据权利要求26-30之一所述的方法，其特征在于，在悬臂装置(220)的摆动过程中工作面处的材料移除在整个工作面上实施，优选在进给运动过程中设定该设定角度，以便当实施切入时通过所有刀架(253A，253B)的刀具切割器来移除材料。
32.根据权利要求26或27所述的方法，其特征在于，摆动基部(321)与摆动装置一起布置在摆动臂(370)上，在该摆动臂(370)和机器基架(301)之间设有另一摆动接头以作为摆动臂(370)的摆动轴承(371)，优选在每次摆动操作之前和/或之后通过使摆动臂(370)摆动来侧向移动摆动轴线(S)相对于机器基架(301)的纵向中心轴线(M)的位置。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于，在摆动操作过程中侧向地相对于纵向中心轴线(M)定位摆动轴线，以及，在倾斜操作之前，通过移动摆动臂(370)来改变摆动轴线(S)的位置。
34.根据权利要求26-33之一所述的方法，其特征在于，所述移动式采矿机根据权利要求1-25之一形成。
【文档编号】E21D9/10GK103732859SQ201280035081
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年4月24日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】J·罗韦尔, J·斯坦柏格, J·拉施卡, F·赫尔曼, C·施赖特尔, U·贝凯姆, O·科特曼, J·克林斯 申请人:卡特彼勒环球矿业欧洲有限公司