[发明专利]用于采掘机的刀头

说明书

一种刀头，包括第一构件、切割钻头和第二构件。该第一构件包括第一端和第二端，并且包括第一质量。切割钻头靠近所述第二端联接到所述第一构件。该切割钻头包括能够绕轴线旋转的切割刀刃。该第二构件绕轴线可旋转并且包括相对于轴线偏心地定位的第二质量。该第二质量的旋转导致第一构件和切割钻头摆动。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年9月14日提交的美国临时专利申请N0.61/701,256的权益和优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及地下采掘机，并且具体地涉及一种用于地下采掘机的刀头。

背景技术

硬岩石连续采掘机包括具有摆动切割盘的刀头。摆动盘式刀具通过轴承传输所有的动态切割力，并且由于切割盘的高载荷和高速，轴承的寿命是有限的。此外，摆动盘要求在主切割区域中具有大的面密封表面面积，而切割盘通常在约50Hz的频率下摆动。难以密封具有高表面速度的大区域，并且由于切割操作产生大量高度研磨的岩石颗粒的事实，这是进一步复杂的。被污染的环境和高表面速度的结合使密封部上的磨损加速，并且缩短密封部的工作寿命。此外，密封部和高度加载的轴承中的缺陷能够结合以更进一步增加盘式刀具组件的维护和更换。这些因素还限制切割盘的摆动的频率和偏心距，从而限制可用于岩石切割的总功率。

此外，摆动盘式刀具系统通常缺乏直接监控在切割表面处的盘式刀具的行为的装置。因此，难以(例如，在岩石的硬度改变时)感测切割条件的改变。因此，操作员无法控制盘式刀具以使切割性能最优化。

发明内容

在一些方面中，本发明提供了一种用于采掘机的刀头，采掘机包括框架和可移动地联接到该框架的吊杆。该刀头包括第一构件、切割钻头和第二构件。该第一构件包括第一端和第二端并且包括第一质量。该切割钻头靠近第二端联接到第一构件，并且包括切割刀刃。该第二构件绕轴线可旋转，并且包括相对于该轴线偏心地定位的第二质量。该第二质量和第一质量至少部分地限定组合质心。第二质量的旋转导致第一构件和切割钻头绕组合质心沿着闭合路径摆动。

在其它方面中，本发明提供了一种采掘机，其包括用于将采掘机支撑在支撑表面上的框架、吊杆和刀头。该吊杆包括联接到框架的第一端和远离框架定位的第二端。刀头联接到吊杆的第二端，该刀头包括第一构件、切割钻头和第二构件。该第一构件限定第一端和第二端，并且包括第一质量和将所述第一质量支撑在吊杆的第二端上的联接构件。该切割钻头靠近第二端联接到第一构件，并且包括切割刀刃。该第一构件和切割钻头至少部分地限定第一质心。该第二构件绕轴线可旋转，并且包括相对于该轴线偏心地定位的第二质量。第二质量限定第二质心。第一质心和第二质心限定组合质心。第二质量绕轴线的旋转导致第一构件和切割钻头绕组合质心沿着闭合路径摆动。

在其它方面中，本发明提供了一种采掘机，其包括用于将采掘机支撑在支撑表面上的框架、吊杆、刀头和联接构件。该吊杆包括联接到框架的第一端和远离框架定位的第二端；该第二端包括支架。该刀头包括第一构件和切割钻头。第一构件包括联接到支架的第一端和第二端。该切割钻头靠近第二端联接到第一构件。联接构件将第一构件支撑在吊杆的第二端上，以促进刀头相对于吊杆的摆动。

在其它方面中，本发明提供了一种用于采掘机的刀头，该采掘机包括框架和可移动地联接到框架的吊杆。该刀头包括第一构件、切割钻头、流体导管和多个喷嘴。第一构件包括第一端和第二端，并且相对于第二端可移动。该切割钻头靠近第二端联接到第一构件。流体导管延伸穿过第一构件，并且被构造成与流体源流体连通。喷嘴被定位在切割刀刃上，所述喷嘴与流体导管流体连通。

在其它方面中，本发明提供了一种用于从岩石壁移除材料的方法。该方法包括：使切割刀刃移动通过岩石壁以在岩石壁中产生第一槽；使切割刀刃移动通过岩石壁以在岩石壁中产生第二槽，该第二槽通过未切部分与第一槽分离，该未切部分限定附接到壁的基部表面；将切口切割到未切部分的基部表面中；和在未切部分上施加力以使未切部分从壁断开。