模块化切割头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及一种用于硬岩开采应用的模块化切割头，尤其是，涉及一种具有用于支撑多个切割钻头的多个可更换工具支撑件的模块化切割头。
【背景技术】
[0002]在硬岩开采应用中，通常使用，例如采石机来获取长壁中的硬岩材料，或使用，例如岩石掘进机来在地下矿井中形成巷道。采石机和岩石掘进机都可包括至少一个可旋转滚筒，所述至少一个可旋转滚筒可配备有至少一个可旋转的切割头。切割头可配置成支撑多个切割钻头，所述多个切割钻头进而配置成与硬岩接合，用于获取硬岩材料。可旋转的滚筒相对于机器架的高度可以通过转臂来调整。
[0003]可旋转的切割头可包括圆锥形主体，所述圆锥形主体具有与所述主体一体形成的切割钻头载体。因此，已知的切割头可制成整体单元，其中磨损的切割钻头可用新制造的切割钻头来更换。切割钻头由切割钻头载体可旋转且可拆卸地支撑。
[0004]例如，EP 2 208 856 A2公开了一种具有多个用于获取地下材料的切割钻头的切割头。
[0005]US 2011/0089747 Al涉及一种切割钻头固位组件，所述切割钻头固位组件包括切割钻头保持器，所述切割钻头保持器接纳切割钻头且具有延伸到支撑件中的孔中的柄。切割钻头保持器的柄部具有由凹口限定的表面，所述凹口与固位销选择性地配合。
[0006]US 2010/0001574 Al公开了一种用于铣削和/或钻孔切割材料的设备，具体而言用于开采岩石、矿物或煤，其中工具滚筒绕滚筒轴线可旋转地安装在滚筒载体上，其中在从工具滚筒突出的端部承载切割工具的多个工具轴可旋转驱动地安装，工具轴中的至少两个可由公共的齿轮驱动器和公共的驱动元件来驱动。
[0007]—种用于铣削切割岩石、矿物或其他材料的设备从WO 2012/156841A2获知。所公开的设备包括两个工具滚筒，所述两个工具滚筒并排以成对布置可旋转地安装在滚筒载体上且分别设置有支撑切割工具的多个工具载体。
[0008]US 3 326 307 A公开了一种锥形凿岩牙轮钻头，其具有外围凹口以及紧紧位于所述凹口中的环形带，所述环形带绕其外围表面具有一连串径向延伸的切割齿。
[0009]US 4 162 104 A公开了一种具有全向移动的切割臂并配备多个切割头的切割机，其中切割机的储油器安装在切割臂内，且通过用于切割机的马达的水冷却系统进行冷却。
[0010]从US 3 614 164 A获知一种用于在动力头或开采机驱动的链条上安装开采工具切割钻头及其保持块的转接器。所述转接器包括块转接器，块转接器具有适用于附接到保持块的基座部分以及从其大致垂直地延伸的突出部。
[0011]US 1 847 981 A公开了一种分节式滚刀，其包括以下的组合:主轴、具有用于将其旋转地保持在主轴端部的适当位置的装置的锥点段、在主轴上位于点段后部的切割器段(所述主轴具有环形凹槽)以及位于环形凹槽中由点段的一部分保持的段环。
[0012]从US 2008/0164073 Al获知一种劣化组件。工具具有工作部，其中至少一个冲击尖端钎焊到碳化物延伸部。碳化物延伸部具有形成在基座端的腔，且适用于与切割元件组件的柄组件互锁。
[0013]本发明至少部分地旨在改善或克服现有系统的一个或多个方面。
【发明内容】
[0014]根据本发明的一个方面，用于硬岩开采应用的切割头可以包括锥形基座构件，所述基座构件具有旋转轴线且包括沿着旋转轴线延伸的中心孔，其中驱动衬套可以布置在中心孔内，且可以配置成从驱动装置向基座构件传递扭矩。切割头还可以包括附接到多个环形工具支撑件的每个的多个环形工具支撑件，该环形工具支撑件围绕旋转轴线以可释放的方式同心地布置，以及附接到多个环形工具支撑件的每个的多个切割钻头载体，其中多个切割钻头载体的每个配置成可旋转地支撑切割钻头。切割头还可以包括至少一个防旋转机构，所述至少一个防旋转机构安装到基座构件，且配置成防止基座构件与至少一个工具支撑件之间的相对运动。
[0015]根据本发明的另一方面，用于硬岩开采应用的切割头可包括基座构件，所述基座构件具有旋转轴线，并包括多个绕旋转轴线延伸的台阶和沿旋转轴线延伸的中心孔。多个台阶中的每一个均可提供工具支撑件接纳部分。基座构件还可包括驱动衬套，所述驱动衬套布置在中心孔内并配置成将扭矩从驱动装置传递给基座构件和多个环形工具支撑件，其中多个环形工具支撑件中的每一个可绕旋转轴线以可释放的方式同心地布置在工具支撑件接纳部分处。基座构件还可包括附接到多个环形工具支撑件中的每一个的多个切割钻头载体。多个切割钻头载体的每一个均可配置成可旋转地支撑多个切割钻头载体。
[0016]根据本发明的另一方面，一种用于装配切割头的方法可包括:设置圆锥形状的基座构件，所述基座构件具有旋转轴线，并包括沿旋转轴线延伸的中心孔；以及将驱动衬套定位在中心孔内，其中驱动衬套配置成将扭矩从驱动装置传递给基座构件。所述方法还可包括:围绕圆锥形状基座构件布置多个环形工具支撑件，多个环形工具支撑件中的每一个均包括配置成支撑多个切割钻头的多个切割钻头载体；通过设置配置成防止基座构件和至少一个工具支撑件之间的相对运动的至少一个防旋转机构，将多个环形工具支撑件可旋转地锁定到基座构件；以及将多个环形工具支撑件中的至少一个固定到基座构件。
[0017]根据本发明的另一方面，一种用于装配切割头的方法可包括以下步骤:设置具有旋转轴线并包括绕旋转轴线延伸的多个台阶的基座构件。多个台阶中的每一个均可提供工具支撑件接纳部分。所述方法还可包括以下步骤:将驱动衬套定位在中心孔内，其中驱动衬套可配置成将扭矩从驱动装置传递给基座构件。所述方法还可包括在多个工具支撑件接纳部分处布置多个环形工具支撑件。多个环形工具支撑件中的每一个均可包括配置成可旋转地支撑多个切割钻头的多个切割钻头载体。所述方法还可包括以下步骤:将多个环形工具支撑件中的至少一个固定到基座构件。
[0018]在一些实施例中，基座构件可包括大致圆锥形状，所述圆锥形状具有顶部和第二部分，顶部具有第一直径，第二部分具有第二直径并且相对于旋转轴线与顶部相对，其中第一直径可比第二直径小。
[0019]在一些其它实施例中，由多个切割钻头载体可旋转地支撑的每一个或一些切割钻头可由多个切割钻头载体非拆卸地支撑。
[0020]在一些其它实施例中，多个工具支撑件的每一个或一些可包括:布置在工具支撑件的第一端面侧处的至少一个工具支撑件凹槽，和/或布置在工具支撑件的第二端面侧处的至少一个工具支撑件突出部，其中第二端面侧可与第一端面侧相对。
[0021]在一些其它实施例中，防旋转机构可包括附接到圆锥形状的基座构件侧表面的至少一个滑键，其中至少一个滑键可配置成接合至少一个工具支撑件。
[0022]在一些其它实施例中，至少一个工具支撑件可包括配置成与至少一个滑键相匹配的至少一个滑键槽。
[0023]在一些其它实施例中，至少一个工具支撑件可包括至少一个锁定元件凹槽，其中防旋转机构还可包括至少一个锁定元件，所述至少一个锁定元件部分地布置在至少一个锁定元件凹槽内并配置成防止相邻工具支撑件之间的相对运动，特别是相邻工具支撑件之间的转动。优选地，至少一个锁定元件可具有基本上球形的形状，并且至少一个锁定元件凹槽可具有至少部分地对应于球形的基本上半球形的形状。
[0024]通过以下的说明和附图，本发明的其它特征和方面将清晰可见。
【附图说明】
[0025]图1是示例性公开的模块化切割头的透视图；
[0026]图2是模块化切割头的基座构件的剖视图；
[0027]图3是包括图2的基座构件和根据第一实施例的多个可更换工具支撑件的切割头的剖视图；
[0028]图4是包括基座构件和根据第二实施例的多个可更换工具支撑件的另一切割头的剖视图；
[0029]图5是图1的切割头的俯视图；
[0030]图6是根据第一实施例的工具支撑件的透视图；
[0031]图7是沿图6的线VI1-VII的图6的工具支撑件的剖视图；
[0032]图8是根据第二实施例的工具支撑件的俯视图；
[0033]图9是与工具支撑件一体形成并支撑可旋转切割钻头的切割钻头载体的剖视图；
[0034]图10是另一示例性模块化切割头的透视图；
[0035]图11是沿图10的线X1-XI所截取的图10的模块化切割头的剖视图；
[0036]图12是沿图11的线XI1-XII所截取的图10的模块化切割头的剖视图；
[0037]图13是图10的模块化切割头的基座构件的透视图；
[0038]图14是根据另一实施例的工具支撑件的透视图；以及
[0039]图15是图14的工具支撑件的另一透视图。
【具体实施方式】
[0040]以下是本发明的示例性实施例的详细描述。本文所描述以及在附图中示出的示例性实施例意在教导本发明的原理，使本领域技术人员能够在不同的环境、针对不同的应用实施和使用本发明。因此，示例性实施例不是用来，也不应视为对专利保护范围的限制性描述。而是，专利保护的范围应当由所附的权利要求书限定。
[0041]本发明可部分基于以下实现:提供具有模块化配置的切割头可增加切割头的效率，因为支撑磨损切割钻头的工具支撑件可由支撑新切割钻头的新工具支撑件完全更换。在这种情况下，切割钻头的更换可能是不必要的，其可能要进行些努力，这样切割钻头可能由于灰尘和岩石或者煤炭碎片而被卡在滞留位置。至少一个完整工具支撑件的更换可因此减少切割机的停工时间并因此可减少成本。
[0042]本发明还可部分基于