[发明专利]切削设备

说明书

一种用于切削单元(700)的切削器(127)，所述切削单元在适合用于形成隧道或地下道路的切削设备(100)中使用。所述切削器(127)包括：盘体(711)，所述盘体具有下侧(732)，与所述下侧(732)基本上相对布置的上侧(730)，以及径向周边部(738)；用于磨削岩石的多个球齿(710)，所述球齿(710)被安装所在所述盘体的所述径向周边部(738)中并从该径向周边部向外突出，以在底切操作期间接合岩石，其中所述球齿(710)中的至少一些球齿(710)具有包括有圆顶形切削表面的切削部(710b)。

技术领域

本发明涉及适合用于形成隧道或地下道路的岩石切削设备，并且特别地是，但不排它地是，本发明涉及底切设备，在该底切设备中，多个旋转头能够在向前切削期间向外侧向回转并在向上向下方向上升高。该设备特别适合采矿。本发明还涉及一种用于该切削设备中的切削单元的切削器。

背景技术

已经研制了各种不同类型的挖掘机，用于切削平巷、隧道，地下道路等，其中可旋转头被安装在臂上，该臂继而以可移动的方式安装在主框架处，以便形成所需的隧道截面轮廓。WO 2012/156841、WO 2012/156842、WO 2010/050872、WO 2012/156884、WO 2011/093777，DE 20 2111 050 143 U1全部都描述了用于铣削岩石和矿物的设备，在该设备中，旋转切削头由可移动臂支撑，被迫与岩石面形成接触。特别地是，WO 2012/156884描述了机器的切削端，其中可旋转头能够竖直地升高和降低并且在横向侧向方向上以小角度偏转，以试图增强切削动作。

WO 2014/090589描述了一种用于挖掘道路隧道等的机器，其中多个切削头能够移动，以经由枢转的弧形切削路径挖掘到岩石面中。US2003/0230925描述了一种岩石挖掘机，其具有以下切削器头，该切削器头安装有多个适合于以底切模式操作的环形盘式切削器。

然而，传统的切削机未被优化用以切削具有通常超过120MPa的强度的硬岩石，同时安全且可靠地形成具有所需截面构造的隧道或地下洞穴。WO 2016/055087描述了一种解决这些问题中的一些问题的机器，然而发明人已经确定，在该机器上使用的切削器也没有按照它们可以优化的那样针对切削设备进行优化。

已知切削机的另一个问题是，切削器在切削操作期间经受较大的力。通常，盘式切削器被安装在轴上，并且轴(以及因此盘)由轴承支撑，以用于旋转。轴承通常是滚柱轴承。该类型的切削器包括球齿，以磨削岩石。球齿从盘的边缘径向向外突出。发明人已经确定，切削器中使用的球齿的形状能够显著影响用于促进切削器的旋转的轴承的寿命和设计。例如，发明人已经确定，具有锥形球齿的切削器将切削力的分量(通常称为“侧力”)传递到轴承，该轴承在切削操作期间以交替的方式推动和拉动轴承。传递到轴承的所述侧力改变方向的频率相对较高，这缩短了轴承的寿命。因此，期望消除或最小化传递到轴承的侧力改变方向的频率。特别地是，期望消除或最小化在拉动(负)方向上(即，将切削盘拉动远离轴承的方向)传递的侧力，因为在该方向上的力是对轴承损伤最大的力。

发明人也已经确定了切削器的其它几何方面也能够影响切削设备的切削性能。

发明内容

本发明的目的是提供适合于形成隧道和地下道路的切削设备，其特别地被构造用以以受控且可靠的方式切削硬岩石，例如超过120MPa，即，能够用于矿山开采作业的设备。另一个目的是提供一种能够在最大切削范围和最小切削范围内形成具有可变截面积的隧道的切削设备。另一个目的是提供一种能够根据两级切削动作以“底切”模式操作的切削(挖掘机)设备。另一个目的是提供一种具有针对切削设备进行优化的切削几何形状的切削器。另一个目的是提供一种减少出现拉动侧力的切削器。另一个目的是提供一种具有针对平衡切削器强度和减少切削器磨损进行优化的几何形状的切削器。