钻凿工具支撑件及开炮眼的方法 |
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| 申请号 | CN201410819902.8 | 申请日 | 2014-12-19 | 公开(公告)号 | CN104727753B | 公开(公告)日 | 2017-09-22 |
| 申请人 | 山特维克矿山工程机械有限公司; | 发明人 | 约尼·科斯基宁; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及钻凿工具 支撑 件以及开炮眼的方法。所述支撑件(S)包括支撑钻凿工具(9)的支撑元件(SE)。所述支撑元件至少在钻凿期间位于钻岩单元的抽吸壳体(15)内。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于对钻凿工具进行支撑的支撑件， |
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| 说明书全文 | 钻凿工具支撑件及开炮眼的方法技术领域[0001] 本发明涉及在钻岩中所使用的钻凿工具的支撑件。该支撑件位于进给梁的前端部处，并且被用于对工具进行支撑，尤其是钻凿的开炮眼阶段期间。该支撑件具有支撑表面，所述支撑表面被设定为靠近工具的外表面。该支撑件具有支撑位置和闲置位置，该支撑件可以借助于致动器在该两个位置之间移动。 [0002] 本发明还涉及一种开炮眼的方法，其中借助于支撑件来对钻凿工具进行支撑。 背景技术[0003] 在矿上或者其它工作场地中，钻凿机被用于在岩石表面和泥土中钻出钻孔。钻凿机进一步包括旋转装置，用于在钻凿期间旋转钻凿工具。在很多钻凿应用中，钻凿机还包括撞击装置，用于对工具产生冲击脉冲。钻凿工具在钻凿期间可借助于支撑件来支撑。然而，现有的支撑件具有一些缺陷。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种用于对钻凿工具进行支撑的新型且改良的支撑件。另一个目的在于提供一种开炮眼的新型且改良的方法。 [0005] 根据本发明的支撑件的特征在于，支撑件的支撑元件至少在钻凿期间位于粉尘移除系统的抽吸壳体内，由此使得支撑元件被抽吸壳体的内表面围绕。 [0006] 根据本发明的方法的特征在于，至少在开炮眼期间利用抽吸壳体来围绕支撑件；以及产生在支撑件和抽吸壳体之间的相对运动，以便将支撑件移动到对钻凿工具进行支撑的支撑位置和移动到闲置位置。 [0007] 所公开的技术方案的构思在于，利用位于进给梁的前部处的支撑件对钻凿工具进行支撑。进给梁的前部还包括抽吸壳体，该抽吸壳体是粉尘移除系统的组成部分。该支撑件被布置为使得至少在钻凿期间该支撑件位于抽吸壳体内。也就是说，至少在钻凿期间，支撑元件位于抽吸壳体内并被抽吸壳体的内表面围绕。 [0008] 所公开的技术方案的优势在于，支撑件可以靠近进给梁的最前端定位。钻凿工具可以被正确地支撑以进行开炮眼钻孔，这是因为支撑件和钻凿工具的钻头之间的距离是短的。工具的改进的支撑可以提高钻凿的精确度并且可以防止工具受损。 [0009] 根据实施例，支撑元件持续位于抽吸壳体内。该支撑元件可以被设计为使得当位于闲置位置时不会阻碍抽吸流。 [0010] 根据实施例，支撑元件相对于抽吸壳体可旋转地布置，从而允许致动器将在抽吸壳体内的支撑元件转动到支撑位置和转动到闲置位置。该支撑件旨在在开炮眼钻凿期间被转动到支撑位置。当钻凿被正确地启动时，支撑的需要减少，并且支撑件可转动到闲置位置。 [0011] 根据实施例，支撑元件仅在钻凿期间位于抽吸壳体内。 [0012] 根据实施例，支撑元件至少在钻凿期间位于抽吸壳体内。抽吸壳体包括面朝钻岩装置的第一上端以及面朝相反方向的第二下端。在钻凿期间，支撑元件位于由抽吸壳体的内表面限定的空间内。此外，当在抽吸壳体的轴向方向上观看时，支撑元件位于抽吸壳体的上端和下端之间。 [0013] 根据实施例，抽吸壳体包括面朝钻岩装置的第一上端以及面朝相反方向的第二下端。抽吸壳体的第一端包括上部内表面，该上部内表面界定在抽吸壳体内的一空间。支撑元件是相对于抽吸壳体的上部内表面的分离元件。支撑元件位于抽吸壳体的上述的上部内表面和第二开口之间。 [0014] 根据实施例，抽吸壳体是形成一空间的一个单个整体件，支撑元件至少在钻凿期间位于该空间内。 [0015] 根据实施例，支撑件包括两个或更多的支撑元件，所述两个或更多个支撑元件被布置为朝彼此移动以为工具提供支撑，且被布置为朝闲置位置向相反方向移动。支撑元件可以例如在相对于钻凿工具的纵向轴线的横向方向上线性移动。此外，支撑元件可以具有面对钻凿工具的弯曲接触表面。 [0016] 根据实施例，支撑件包括一个单个支撑元件。 [0017] 根据实施例，支撑件包括一个单个支撑元件，且该支撑元件设有开口，从而允许钻凿工具穿过该开口布置，由此使得钻凿工具被支撑元件围绕。支撑元件可以是围绕钻凿工具的连续件，或者在替代方案中，支撑元件可以包括在围绕结构中的间隙。 [0018] 根据实施例，支撑件包括一个单个支撑元件，且该支撑元件设有至少两个接触表面。支撑表面借助于刚性机械连接彼此连接。 [0019] 根据实施例，支撑件具有周边构造。抽吸壳体内的抽吸流在抽吸壳体的中部是很强烈的。当支撑元件具有周边构造时，当位于闲置位置时，支撑元件定位在抽吸壳体的边缘区域中，由此其不会阻碍抽吸流。周边构造的另外的优势在于其允许坚固且简单的结构。 [0020] 根据实施例，支撑元件具有套筒状构造。该套筒可以具有环形横截面，且因此可以包括圆形或椭圆形的周边。套筒状支撑元件具有前面和端面和侧表面。前面和端面具有在套筒的横向方向上的壁厚度，并且侧表面具有在套筒的纵向方向上的长度。此外，套筒状支撑元件的长度是支撑元件的前面和端面的壁厚度的至少两倍。当支撑元件位于闲置位置时，支撑元件的前端在抽吸流的方向上。套筒的前端具有基本上较小的表面面积，由此使得当处于闲置位置时，支撑元件不会阻碍抽吸流。然而，该套筒可以是刚性的，这是因为套筒的纵向长度可设定尺寸为向支撑元件提供所需的刚度。当支撑元件处于闲置位置时，套筒的纵向尺寸不会导致对抽吸壳体内的抽吸流的流动阻力。 [0021] 根据实施例，支撑元件具有套筒状结构，且支撑件设有第一接触表面和第二接触表面，该第一接触表面和第二接触表面位于套筒的相对侧上。套筒的侧表面设有第一开口和第二开口，该第一开口和第二开口用作第一接触表面和第二接触表面。第一和第二开口相对于彼此位于套筒状支撑元件的相对侧上。第一开口开到支撑元件的前面，而第二开口开到支撑元件的端面。第一和第二开口可以是纵向槽。可替代地，第一和第二开口可以是凹口(notches)。该槽或者凹口可具有用作接触表面的弯曲底表面。由于该弯曲的接触表面，工具和接触表面之间的可能接触不会引起部件之间的点载荷，而是可以存在更大的接触面积。 [0022] 根据实施例，支撑元件具有周边构造。因此，支撑元件例如可以具有套筒形状的形式。此外，支撑元件可设有一个或多个传感器或测量装置，用于测量钻凿工具和钻凿参数。支撑元件可包括测量装置，用于在钻凿工具借助于支撑元件物理引导的情况下，确定从钻凿工具引导到支撑元件的力。这种类型的测量可在支撑元件处于支撑位置时执行。由于支撑元件是围绕钻凿工具的一致结构，所以能够向周边的支撑元件提供测量线圈，以便允许测量例如在钻凿工具中传送的冲击脉冲。这种类型的测量可以在支撑元件位于闲置位置时执行。 [0024] 根据实施例，支撑元件借助于一个单个旋转轴支撑到抽吸壳体。该旋转轴被设定尺寸为足够刚性。 [0025] 根据实施例，支撑元件在水平位置和竖直位置之间旋转。支撑元件的水平位置用作闲置位置，而竖直位置则用作支撑位置。支撑元件可以转动90°。 [0026] 根据实施例，致动器是压力介质操作装置。液压流体和压缩空气通常在钻岩单元中可用，由此压力介质操作装置的使用不需要任何特别的布置。 [0027] 根据实施例，致动器是压力介质操作缸。缸是可靠而廉价的动力装置。 [0029] 根据实施例，致动器为电动马达。 [0030] 根据实施例，致动器为电动线性力构件。 [0031] 根据实施例，支撑件包括至少一个传递元件，用于将致动器的传递运动传递到支撑元件。该传递元件可以具有曲柄状构造。 [0032] 根据实施例，支撑件设置在凿岩单元的进给梁的远端部处。在进给梁的最外端处是接触元件，用于将进给梁支撑抵靠于正被钻凿的表面。进给梁的接触元件可以是爪、垫、支撑板或者限定进给梁的最外端部的任何其它物理支撑元件。抽吸壳体位于进给梁上，且其包括开口，从而允许钻凿工具穿过该开口进给。支撑件位于进给梁组件的接触元件和抽吸壳体的上部开口之间。 [0033] 根据实施例，抽吸壳体相对于进给梁组件可移动。支撑件持续位于抽吸壳体内。因此，支撑件与抽吸壳体一起移动。 [0034] 根据实施例，抽吸壳体相对于进给梁组件可移动。抽吸壳体具有闲置位置和工作位置。与在工作位置中相比，在闲置位置中，抽吸壳体距接触元件的距离更大。支撑件安装到进给梁组件的远端部，并且位于接触元件和抽吸壳体之间。当抽吸壳体移动到工作位置，更靠近接触元件时，支撑件被抽吸壳体围绕。 [0035] 根据实施例，抽吸壳体包括刚性基部以及位于抽吸壳体的最远端处的柔性接触部。因此，第一开口由刚性基部限定，而第二开口由柔性接触部限定。柔性接触部抵靠正被钻凿的表面安放，并防止粉尘逸出到环境空气。柔性接触部可以由柔性材料诸如橡胶或塑料制成。 [0036] 根据实施例，所述支撑件旨在用于冲击钻凿。 [0037] 根据实施例，所述支撑件旨在用于旋转钻凿。 [0038] 根据实施例，所述支撑件旨在用于表面钻凿装置。 [0039] 根据实施例，所述支撑件旨在用于井下钻凿装置。 [0040] 根据实施例，所述支撑元件旨在用作流体引导件，用于导引抽吸壳体内的抽吸流。支撑元件可以导引流体朝向抽吸壳体的排出开口。可替代地，或者除此之外，支撑元件可以被构造为将抽吸流或者至少部分抽吸流导引离开钻凿工具的外表面，由此使得抽吸流的钻屑的磨蚀冲击减少，并且钻凿工具的使用寿命可以更长。支撑元件的几何形状可以设计成使得获得所需的引导。可替代地，或除此之外，支撑元件可以在抽吸壳体内转动到获得所需引导的转动位置。 [0042] 将参考附图更详细地描述一些实施方式，其中： [0043] 图1是设有钻凿单元的钻岩台车的侧视图， [0044] 图2是设有抽吸壳体和支撑件的进给梁的前部的示意性侧视图， [0045] 图3是处于闲置位置的支撑件的示意图，而图4中相同的支撑件位于工作支撑位置， [0046] 图5和6是在钻凿工具纵向方向上观看时的处于闲置和支撑位置的支撑件的示意图， [0047] 图7和8是支撑件的转动机构的示意图， [0048] 图9和10是从进给梁的前端观看的抽吸壳体的示意图，且其中抽吸壳体内的支撑件位于闲置位置和支撑位置， [0049] 图11是从上方观看的支撑件的示意图，且其中支撑件包括被允许在支撑位置和闲置位置之间转动的两个支撑板， [0050] 图12是图11中所示的支撑件的示意性侧视图， [0051] 图13是设有具有固定位置的支撑件和相对于支撑件可移动的抽吸壳体的进给梁的前部的示意性侧视图， [0052] 图14和15是在钻凿工具的纵向方向上观看的支撑件的示意图，并且示意了支撑件以及该支撑件的支撑元件的闲置位置。 [0053] 为了清楚起见，附图以简化方式示出了所公开的技术方案的一些实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。 具体实施方式[0054] 图1示出了钻岩台车1，包括钻岩单元2，该钻岩单元2可以借助于吊臂3连接到可移动的运载车4。钻岩单元2可以包括进给梁5和支撑在该进给梁5上的钻岩机6。钻岩机6可借助于进给装置7在进给梁5上移动。钻岩机6包括在钻岩机6的前端处用于连接工具9的钻柄8。该工具9可包括一个或多个钻杆10以及位于工具的远端处的钻头11。钻岩机6进一步包括旋转装置12，旋转装置12用于旋转所述钻柄8以及连接到该钻柄8的工具9。当钻岩为基于工具的旋转R和进给F时，该钻凿被称为旋转钻凿。然而，钻岩机6还可以包括冲击装置或者撞击装置13，用于对工具9生成冲击脉冲。当钻岩机6设有与钻头11相比位于工具9的相对端上的撞击装置13时，该钻凿被称为顶锤钻凿。 [0055] 在钻凿地点，利用钻凿单元2钻出一个或更多的钻孔14。钻孔14可以在竖直方向上钻出，如图1所示，或者可替代地，在水平方向或有角度的方向上钻出。可以对岩石材料或泥土钻出钻孔14。 [0056] 在钻凿期间，形成钻尘和钻屑，由此钻岩台车1设有钻孔冲洗系统，该钻孔冲洗系统允许通过钻凿工具9将冲洗流体馈送到钻孔14。钻岩台车1还可以包括粉尘收集系统，用于移除从钻孔14的开口所产生的粉尘。在进给梁5的前端部5a处具有抽吸壳体15，通过抽吸管线16在该抽吸壳体15内形成负压。粉尘通过抽吸管线16输送到运载车4，在运载车4处，颗粒与空气分离。抽吸壳体15包括用于连接抽吸管线16的排出口17。能够注意到的是，钻凿工具9穿过抽吸壳体15。在进给梁5的最前端处具有接触元件18，进给梁5借助于该接触元件18支撑至正被钻凿的表面。至少进给梁5和接触元件18限定了进给梁组件19。 [0057] 钻岩单元2包括支撑件S，用于在进给梁5的前部5a处对工具9提供支撑。如图1所示，支撑件S位于接触元件18和抽吸壳体15的上端之间。如果支撑件位于虚线所示的位置20，则支撑件位于距离进给梁组件19的最前端相对较远的距离处，因此无法获得适当支撑。 [0058] 图2公开了进给梁5的前部5a。抽吸壳体15可布置成相对于进给梁5可移动。抽吸壳体15可以安装到支架21，该支架21被支撑在进给梁5上。支架21可以借助于缸22移动。在进给梁5的定位期间，抽吸壳体15可处于上部位置，而在钻凿期间，其可处于下部位置。在抽吸壳体15内布置有支撑件S的支撑元件SE。支撑件S可以沿着抽吸壳体15移动。支撑元件SE可借助于致动器23来致动，致动器23例如可以是缸。致动器23可通过传递元件24来影响支撑元件SE的操作，传递元件24例如可以包括曲柄机构。抽吸壳体15具有面对钻凿机的第一上部开口25以及面对正被钻凿的表面的第二下部开口26。工具穿过开口25和26。支撑元件SE位于由抽吸壳体15的内表面形成的空间内。此外，如图2所示，支撑元件SE轴向地位于抽吸壳体15的第一上部开口25和第二下部开口26之间。 [0059] 图3公开了包括套筒状支撑元件SE的支撑件S。支撑元件SE可绕旋转轴27转动。所述旋转轴27可以支撑到抽吸壳体或任何其它支撑结构。支撑元件SE可借助于致动器23和传递元件24来转动。在图3中，支撑元件SE被示出位于闲置位置IP，而在图4中被示出位于工作支撑位置SP。套筒状支撑元件SE包括筒形侧表面28以及环形的前面29和端面30。支撑元件SE还设有位于相对侧上的第一接触表面31a和第二接触表面31b。侧表面28具有第一开口32a和第二开口32b。第一开口32a开到(open to)前面29，而第二开口32b开到端面30。第一开口32a的底部用作第一接触表面31a，而第二开口32b的底部用作第二接触表面31b。在闲置位置IP中，套筒状支撑元件SE处于水平位置，并且钻凿工具9穿过该套筒状支撑元件SE。 接触表面31a和31b背对钻凿工具9。支撑元件SE可转动到图4所示的竖直位置，因此接触表面31a和31b移动成靠近钻凿工具9的外表面。然后，钻凿工具9穿过第一开口32a和第二开口 32b。致动器23可以是液压缸，且该液压缸的所产生的线性运动可以借助于用作传递元件24的曲柄机构转化成旋转运动。 [0060] 图5到8公开了其它视图方向的支撑件S。支撑件的特征和操作在上文中公开。 [0061] 在图9和10中，支撑件S一体形成到抽吸壳体15的结构。支撑件S的支撑元件SE位于抽吸壳体15内。在图9和10中示出闲置位置IP和支撑位置SP。可以借助于滑动元件33将抽吸壳体15支撑至进给梁。 [0062] 图11公开了包括两个分离的支撑元件SE1和SE2的替代支撑件S，该两个分离的支撑元件SE1和SE2是板状物体并且被允许相对于横向的旋转轴27转动。支撑元件SE1和SE2的前端设有弯曲的接触表面31a和31b。支撑元件SE1和SE2可通过致动器来转动，所述致动器例如可以是液压马达或者电动马达。 [0063] 图12示出了侧面看到的图11的支撑件S。闲置位置IP由虚线表示。抽吸壳体15可以与支撑件相连，抽吸壳体15同样由虚线表示。抽吸壳体15可以布置成与支撑件S一起线性移动，或者可替代地，只有抽吸壳体15移动，而支撑件S不移动。图12进一步示出了在抽吸壳体的上端部处可以具有引导板34，用于引导朝向排出口17的抽吸流。 [0064] 图13公开了其中支撑件S不随抽吸壳体15一起移动的技术方案。相反，支撑件S借助于合适的支撑托架35支撑到进给梁的下部5a。支撑件S可以具有任意合适的基本结构。至少对于开炮眼和正常钻凿期间，抽吸壳体15朝向待被钻凿的表面移动，且因此，抽吸壳体将在支撑件S上并绕支撑件移动。在抽吸壳体15的下端处可以具有柔性部36，该柔性部36密封在抽吸壳体15和所述表面之间的间隙。柔性部36还可以再成形并且允许抽吸壳体15相对于支撑件S移动。 [0065] 图14和15极为简化地示出了另外的支撑件S，其设有两个支撑元件SE1和SE2，该两个支撑元件SE1和SE2相对于工具9在横向方向上线性移动。 |
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