[发明专利]一种基于章动原理的硬岩截割机构

说明书

一种基于章动原理的硬岩截割机构，包括机架、截割头安装盘和截割刀盘、输入轴、内锥齿轮和外锥齿轮，截割刀盘固定连接在截割头安装盘的前端，内锥齿轮与机架相连；外锥齿轮与内锥齿轮的啮合，外锥齿轮的轴线与内锥齿轮的轴线有一个夹角称为章动角W；输入轴与外锥齿轮相连。本发明结构简单，适用范围广，能量消耗少，可以大大提高硬岩掘进的效率。

技术领域

本发明涉及一种基于章动原理的硬岩截割机构，属于采掘装备领域。

背景技术

随着社会经济的发展，我国对公路、铁路、隧道工程、水电工程等基础设施建设要求不断增强，这些工程面临着对隧道或巷道的硬岩掘进。岩石的抗拉强度、抗压强度是岩石的重要力学性质指标，是指岩石试件在外力的作用下抵抗拉应力或者压应力的能力，岩石的抗拉强度为抗压强度的1/10-1/30。

目前，我国岩石巷道掘进机械有部分断面掘进机和全断面掘进机。全断面掘进机通过旋切系统，能够将整个断面的岩石破碎；部分断面掘进机依靠截割头的摆动依次破落所掘进断面的煤岩，从而掘进出所需断面的形状。对于硬岩掘进，使用全断面掘进机或者部分断面掘进机都存在着刀具磨损严重、开挖速度低的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种基于章动原理的硬岩截割机构，该硬岩截割机构适用范围广，能量消耗少，提高了硬岩掘进的效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括机架、截割头安装盘、截割刀盘、输入轴、内锥齿轮和外锥齿轮，截割刀盘固定连接在截割头安装盘的前端，输入轴与外锥齿轮相连，内锥齿轮与机架相连；外锥齿轮与内锥齿轮的啮合，外锥齿轮的轴线与内锥齿轮的轴线存在章动角W，W为0.5-5度。

相比现有技术，本发明的一种基于章动原理的硬岩截割机构，利用章动齿轮完成对输入轴的减速增距，通过截割刀盘的转动与摆动来根切岩石，提高了截割硬岩的效率。该机构结构简单可靠，减速比大，省去了减速机装置，节省了成本。本发明还能够快速截割f6以上的硬岩，解决了目前其他截割机构不能高效截割硬岩的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例在截割岩石的应用示意图，只部分示出了截割头安装盘和截割刀盘与岩石的结构。

图中，1、输入轴，2、内锥齿轮，3、外锥齿轮，4、截割头安装盘，5、截割刀盘，6、裂纹区，7、裂纹扩展区。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

图1和图2示出了本发明一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种基于章动原理的硬岩截割机构，包括输入轴1、内锥齿轮2、外锥齿轮3、截割头安装盘4和截割刀盘5；其中的内锥齿轮2与机架相连；所述外锥齿轮3的轴线与内锥齿轮2的轴线有一个夹角称为章动角W，章动角W可以调整，章动角W一般为0.5-5度，最佳的章动角范围为0.5-2度，章动角W影响系统的振动频率和振动幅度；所述的输入轴1与外锥齿轮3相连；所述的截割头安装盘4与外锥齿轮3连接在一起；截割刀盘5可以通过常规连接方式固定在截割头安装盘4上，优选螺栓等可拆卸方式与截割头安装盘4连接到一起，便于拆卸、更换截割刀盘5；所述截割刀盘5为耐磨材料制成，一般使用碳化钨。