权利要求
底座(1)，所述底座(1)的底部设置有履带行走机构(2)，所述底座(1)的顶部设置有防护壳(3)，所述底座(1)一侧连接有用于开采金矿的开采刀盘(4);
传动机构(5)，其用于带动所述开采刀盘(4)转动，且所述传动机构(5)包括导向框(51)、滑块(52)、传动杆(53)、第一对接盘(54)、蜗杆(55)、第二对接盘(56)和联动盘(57)，所述导向框(51)固定在所述底座(1)上靠近所述开采刀盘(4)的一侧，所述滑块(52)滑动卡接在所述导向框(51)内，所述传动杆(53)转动连接在所述滑块(52)上，且所述开采刀盘(4)同轴固定在所述传动杆(53)一端，所述第一对接盘(54)同轴固定在所述传动杆(53)另一端，所述蜗杆(55)转动连接在所述底座(1)顶部，所述第二对接盘(56)同轴固定在所述蜗杆(55)一端，所述联动盘(57)设置在所述第一对接盘(54)和所述第二对接盘(56)之间，且所述联动盘(57)的两侧分别设置有相互垂直的条形槽口，所述第一对接盘(54)和所述第二对接盘(56)上均设置有凸块，所述凸块滑动卡接在条形槽口内;
调节机构(6)，其用于调节所述滑块(52)在所述导向框(51)内的位置，进而调节所述开采刀盘(4)纠偏，所述传动机构(5)包括转杆(61)和蜗轮(62)，所述转杆(61)转动连接在所述底座(1)上，所述蜗轮(62)同轴固定在所述转杆(61)上，并啮合在所述蜗杆(55)一侧，且所述转杆(61)上设置有联动控制机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述底座(1)上固定有驱动箱(58)，所述驱动箱(58)内设置有用于减速的齿轮组，且所述齿轮组的输出端与所述蜗杆(55)同轴固定，所述驱动箱(58)外部设置有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述齿轮组的输入端同轴固定。
3.根据权利要求1所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述调节机构(6)还包括套筒(63)、从动盘(64)、被动杆(65)和卡槽(66)，所述套筒(63)转动套设在所述转杆(61)外部，并与所述蜗轮(62)转动连接，所述从动盘(64)偏心固定在所述套筒(63)的顶端，所述被动杆(65)的中心处转动连接在所述底座(1)上，所述卡槽(66)内凹设置在所述从动盘(64)边缘处，且所述被动杆(65)一端滑动卡接在所述卡槽(66)内。
4.根据权利要求3所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述调节机构(6)还包括调节杆(67)，所述调节杆(67)的一端与所述被动杆(65)上远离所述从动盘(64)的一端转动连接，所述滑块(52)的侧壁上设置有匚形块，所述调节杆(67)的另一端转动连接在所述匚形块内。
5.根据权利要求3所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述联动控制机构(7)包括棘轮(71)和主动盘(72)，所述棘轮(71)同轴固定在所述转杆(61)上，所述主动盘(72)同轴固定在所述套筒(63)上，且位于所述蜗轮(62)和所述棘轮(71)之间。
6.根据权利要求5所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述联动控制机构(7)还包括棘爪(73)和板簧(74)，所述棘爪(73)转动连接在所述主动盘(72)的边缘处，且所述棘爪(73)的一端与所述棘轮(71)抵接，所述板簧(74)固定在所述主动盘(72)上，且部分与所述棘爪(73)滑动抵接。
7.根据权利要求6所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述联动控制机构(7)还包括挡板(75)和气缸(76)，所述挡板(75)转动连接在所述底座(1)上，且一端与所述棘爪(73)上远离所述棘轮(71)的一端抵接，所述气缸(76)的固定部转动连接在所述底座(1)上，伸缩部与所述挡板(75)另一端转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述防护壳(3)的内部设置有高精度传感器，并设置有电控系统，所述气缸(76)与所述高精度传感器均与所述电控系统电连接。
9.根据权利要求1所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述开采刀盘(4)的外表面设置有碳化钨涂层，所述导向框(51)与所述滑块(52)均采用
钛合金材料制作构成。
10.根据权利要求3所述的一种采矿用连续钻进装置，其特征在于，所述被动杆(65)上靠近所述从动盘(64)的一端转动连接有滚珠，所述滚珠滚动卡接在所述卡槽(66)内。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及采矿的技术领域，尤其是涉及一种采矿用连续钻进装置。
背景技术
[0002]金矿指金矿石或金矿床(山)，金矿石是具有足够含量黄金并可工业利用的矿物集合体，金矿山是通过采矿作业获得黄金的场所，是通过成矿作用形成的具有一定规模的可工业利用的金矿石堆积。
[0003]目前，金矿在开采过程中一般需要使用掘进机开挖矿道，而掘进机在开挖的过程中受到的环境因素较大，大部分挖掘设备在运行过程中，由于井下复杂地质条件(如岩层硬度变化、断层构造)易导致设备偏移，需频繁人工校正，严重影响作业连续性。
[0004]相关技术中，由于目前的开采设备，例如掘进机，其刀盘与主机架采用固定连接设计，轴线调整需依赖设备整体位移，每修正10°偏角需移动设备3-5次，耗时达常规作业时间的30%，在纠偏过程必须停机作业，影响开采连续性。
发明内容
[0005]为了解决目前的开采设备的刀盘与机体之间刚性连接，导致刀盘轴线无法改变，在开采偏移后，需要将设备整体位移，费时费力，且严重影响工作效率的问题，本申请提供一种采矿用连续钻进装置。
[0006]本申请提供的一种采矿用连续钻进装置采用如下的技术方案：
一种采矿用连续钻进装置，包括：
底座，所述底座的底部设置有履带行走机构，所述底座的顶部设置有防护壳，所述底座一侧连接有用于开采金矿的开采刀盘;
传动机构，其用于带动所述开采刀盘转动，且所述传动机构包括导向框、滑块、传动杆、第一对接盘、蜗杆、第二对接盘和联动盘，所述导向框固定在所述底座上靠近所述开采刀盘的一侧，所述滑块滑动卡接在所述导向框内，所述传动杆转动连接在所述滑块上，且所述开采刀盘同轴固定在所述传动杆一端，所述第一对接盘同轴固定在所述传动杆另一端，所述蜗杆转动连接在所述底座顶部，所述第二对接盘同轴固定在所述蜗杆一端，所述联动盘设置在所述第一对接盘和所述第二对接盘之间，且所述联动盘的两侧分别设置有相互垂直的条形槽口，所述第一对接盘和所述第二对接盘上均设置有凸块，所述凸块滑动卡接在条形槽口内;
调节机构，其用于调节所述滑块在所述导向框内的位置，进而调节所述开采刀盘纠偏，所述传动机构包括转杆和蜗轮，所述转杆转动连接在所述底座上，所述蜗轮同轴固定在所述转杆上，并啮合在所述蜗杆一侧，且所述转杆上设置有联动控制机构。
[0007]通过采用上述技术方案，通过蜗杆与蜗轮啮合联动，并通过连杆结构协同作用，使滑块能够带动开采刀盘在导向框内位移，实现对于开采刀盘径向位移的实时调整，无需停机即可修正路径偏差，且此类传动结构可承受重载扭矩下的高频次角度调节，不需要额外动力源，经济高效，通过联动控制机构的设置实时控制连杆组件与蜗轮的联动与否，实现蜗轮与连杆结构的快速解耦，响应时间大幅度缩短，并实现对于刀盘位置的精确控制，同时提高开采连续性，避免需要停机纠偏。
[0008]可选的，所述底座上固定有驱动箱，所述驱动箱内设置有用于减速的齿轮组，且所述齿轮组的输出端与所述蜗杆同轴固定，所述驱动箱外部设置有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述齿轮组的输入端同轴固定。
[0009]通过采用上述技术方案，利用齿轮组与蜗杆同轴直连设计，提升传动效率，并通过减速齿轮组的设置有效的增加了驱动电机的输出扭矩，使得开采刀盘能够在矿洞中快速进行开采作业，避免动力不足的情况出现。
[0010]可选的，所述调节机构还包括套筒、从动盘、被动杆和卡槽，所述套筒转动套设在所述转杆外部，并与所述蜗轮转动连接，所述从动盘偏心固定在所述套筒的顶端，所述被动杆的中心处转动连接在所述底座上，所述卡槽内凹设置在所述从动盘边缘处，且所述被动杆一端滑动卡接在所述卡槽内。
[0011]通过采用上述技术方案，利用套筒与蜗轮的双重转动配合，可实现开采刀盘径向位置的动态微调，从动盘的偏心设计使摆动幅度大幅度提升，同时保持传动平稳性，卡槽采用变径曲线结构，可自动补偿被动杆的径向位移偏差。
[0012]可选的，所述调节机构还包括调节杆，所述调节杆的一端与所述被动杆上远离所述从动盘的一端转动连接，所述滑块的侧壁上设置有匚形块，所述调节杆的另一端转动连接在所述匚形块内。
[0013]通过采用上述技术方案，利用调节杆两端转动连接形成四连杆机构，可将蜗轮的旋转运动转化为滑块的精确直线位移，匚形块的U型结构使调节杆摆动角度范围扩大，同时匚形块的双侧壁设计使载荷分布均匀，提升抗扭转刚度。
[0014]可选的，所述联动控制机构包括棘轮和主动盘，所述棘轮同轴固定在所述转杆上，所述主动盘同轴固定在所述套筒上，且位于所述蜗轮和所述棘轮之间。
[0015]通过采用上述技术方案，利用棘轮的设置使其能够与转杆同步转动，并利用主动盘的设置使其能够与套筒同步进行转动。
[0016]可选的，所述联动控制机构还包括棘爪和板簧，所述棘爪转动连接在所述主动盘的边缘处，且所述棘爪的一端与所述棘轮抵接，所述板簧固定在所述主动盘上，且部分与所述棘爪滑动抵接。
[0017]通过采用上述技术方案，棘爪采用浮动铰接设计，配合板簧的弹性预压力，可实现自适应偏转，使其与棘轮之间能够快速啮合以及分离，进而实现对于套筒与棘轮之间的同步转动与否的快速调节。
[0018]可选的，所述联动控制机构还包括挡板和气缸，所述挡板转动连接在所述底座上，且一端与所述棘爪上远离所述棘轮的一端抵接，所述气缸的固定部转动连接在所述底座上，伸缩部与所述挡板另一端转动连接。
[0019]通过采用上述技术方案，利用气缸控制推动挡板，实现对于挡板位置的快速调节，实现对于棘爪的转动角度的调节，进而实现对于棘爪与棘轮之间的卡接与否的快速调节。
[0020]可选的，所述防护壳的内部设置有高精度传感器，并设置有电控系统，所述气缸与所述高精度传感器均与所述电控系统电连接。
[0021]通过采用上述技术方案，利用高精度传感器配合电控系统的算法调节，使气缸的伸缩量能够得到精确控制，并配合高精度传感器实现对于开采刀盘的径向位置的快速调节，实现动态自动纠偏。
[0022]可选的，所述开采刀盘的外表面设置有碳化钨涂层，所述导向框与所述滑块均采用钛合金材料制作构成。
[0023]通过采用上述技术方案，利用碳化钨涂层使开采刀盘的岩石切削寿命提升5-8倍，钛合金材料使导向框和滑块较传统钢结构减重40%的同时，保持抗拉强度，且钛合金的低热膨胀系数与碳化钨涂层匹配，避免热应力开裂。
[0024]可选的，所述被动杆上靠近所述从动盘的一端转动连接有滚珠，所述滚珠滚动卡接在所述卡槽内。
[0025]通过采用上述技术方案，利用滚珠与卡槽的滚动降低摩擦系数，较传统滑动接触降低能耗。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.利用蜗杆与蜗轮啮合联动，并通过连杆结构协同作用，使滑块能够带动开采刀盘在导向框内位移，实现对于开采刀盘径向位移的实时调整，无需停机即可修正路径偏差，且此类传动结构可承受重载扭矩下的高频次角度调节，不需要额外动力源，经济高效，通过联动控制机构的设置实时控制连杆组件与蜗轮的联动与否，实现蜗轮与连杆结构的快速解耦，响应时间大幅度缩短，并实现对于刀盘位置的精确控制，同时提高开采连续性，避免需要停机纠偏;
2.利用高精度传感器配合电控系统的算法调节，使气缸的伸缩量能够得到精确控制，并配合高精度传感器实现对于开采刀盘的径向位置的快速调节，实现动态自动纠偏。
附图说明
[0027]图1是本实施例中一种采矿用连续钻进装置的外部结构示意图。
[0028]图2是本实施例中底座及其整体连接结构示意图。
[0029]图3是本实施例中传动机构结构示意图。
[0030]图4是本实施例中调节机构结构示意图。
[0031]图5是本实施例中联动盘连接结构示意图。
[0032]图6是本实施例中联动控制机构结构示意图。
[0033]附图标记说明：
1、底座;2、履带行走机构;3、防护壳;4、开采刀盘;5、传动机构;51、导向框;52、滑块;53、传动杆;54、第一对接盘;55、蜗杆;56、第二对接盘;57、联动盘;58、驱动箱;6、调节机构;61、转杆;62、蜗轮;63、套筒;64、从动盘;65、被动杆;66、卡槽;67、调节杆;7、联动控制机构;71、棘轮;72、主动盘;73、棘爪;74、板簧;75、挡板;76、气缸。
具体实施方式
[0034]以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
[0035]本申请实施例公开一种采矿用连续钻进装置。
[0036]需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0037]参照图1和图2，一种采矿用连续钻进装置，包括底座1、履带行走机构2、防护壳3、开采刀盘4、传动机构5、调节机构6和联动控制机构7，底座1的底部设置有履带行走机构2，底座1的顶部设置有防护壳3，底座1一侧连接有用于开采金矿的开采刀盘4，传动机构5用于带动开采刀盘4转动，通过蜗杆55与蜗轮62啮合联动，并通过连杆结构协同作用，使滑块52能够带动开采刀盘4在导向框51内位移，实现对于开采刀盘4径向位移的实时调整，无需停机即可修正路径偏差，且此类传动结构可承受重载扭矩下的高频次角度调节，不需要额外动力源，经济高效，通过联动控制机构7的设置实时控制连杆组件与蜗轮的联动与否，实现蜗轮62与连杆结构的快速解耦，响应时间大幅度缩短，并实现对于刀盘位置的精确控制，同时提高开采连续性，避免需要停机纠偏。
[0038]具体的，传动机构5包括导向框51、滑块52、传动杆53、第一对接盘54、蜗杆55、第二对接盘56、联动盘57和驱动箱58，利用齿轮组与蜗杆55同轴直连设计，提升传动效率，并通过减速齿轮组的设置有效的增加了驱动电机的输出扭矩，使得开采刀盘4能够在矿洞中快速进行开采作业，避免动力不足的情况出现，并通过传动结构使开采刀盘4在同步转动的同时也能够发生一定程度的径向偏移。
[0039]本申请实施例中，导向框51固定在底座1上靠近开采刀盘4的一侧，滑块52滑动卡接在导向框51内，传动杆53转动连接在滑块52上，且开采刀盘4同轴固定在传动杆53一端，第一对接盘54同轴固定在传动杆53另一端，蜗杆55转动连接在底座1顶部，第二对接盘56同轴固定在蜗杆55一端，联动盘57设置在第一对接盘54和第二对接盘56之间，且联动盘57的两侧分别设置有相互垂直的条形槽口，第一对接盘54和第二对接盘56上均设置有凸块，凸块滑动卡接在条形槽口内，底座1上固定有驱动箱58，驱动箱58内设置有用于减速的齿轮组，且齿轮组的输出端与蜗杆55同轴固定，驱动箱58外部设置有驱动电机，驱动电机的驱动轴与齿轮组的输入端同轴固定。
[0040]参照图3和图4，具体的，本申请实施例中，调节机构6，其用于调节滑块52在导向框51内的位置，进而调节开采刀盘4纠偏，传动机构5包括转杆61和蜗轮62，转杆61转动连接在底座1上，蜗轮62同轴固定在转杆61上，并啮合在蜗杆55一侧，且转杆61上设置有联动控制机构7。
[0041]具体的，调节机构6还包括套筒63、从动盘64、被动杆65、卡槽66和调节杆67，利用套筒63与蜗轮62的双重转动配合，可实现开采刀盘4径向位置的动态微调，从动盘64的偏心设计使摆动幅度大幅度提升，同时保持传动平稳性，卡槽66采用变径曲线结构，可自动补偿被动杆65的径向位移偏差，并利用调节杆67两端转动连接形成四连杆机构，可将蜗轮62的旋转运动转化为滑块52的精确直线位移，匚形块的U型结构使调节杆67摆动角度范围扩大，同时匚形块的双侧壁设计使载荷分布均匀，提升抗扭转刚度。
[0042]本申请实施例中，套筒63转动套设在转杆61外部，并与蜗轮62转动连接，从动盘64偏心固定在套筒63的顶端，被动杆65的中心处转动连接在底座1上，卡槽66内凹设置在从动盘64边缘处，且被动杆65一端滑动卡接在卡槽66内，调节杆67的一端与被动杆65上远离从动盘64的一端转动连接，滑块52的侧壁上设置有匚形块，调节杆67的另一端转动连接在匚形块内。
[0043]参照图5和图6，具体的，本申请实施例中，关于联动控制机构7，联动控制机构7包括棘轮71、主动盘72、棘爪73、板簧74、挡板75和气缸76，利用气缸76控制推动挡板75，实现对于挡板75位置的快速调节，实现对于棘爪73的转动角度的调节，进而实现对于棘爪73与棘轮71之间的卡接与否的快速调节，棘爪73采用浮动铰接设计，配合板簧74的弹性预压力，可实现自适应偏转，使其与棘轮71之间能够快速啮合以及分离，进而实现对于套筒63与棘轮71之间的同步转动与否的快速调节，并利用棘轮71的设置使其能够与转杆61同步转动，并利用主动盘72的设置使其能够与套筒63同步进行转动。
[0044]棘轮71同轴固定在转杆61上，主动盘72同轴固定在套筒63上，且位于蜗轮62和棘轮71之间，棘爪73转动连接在主动盘72的边缘处，且棘爪73的一端与棘轮71抵接，板簧74固定在主动盘72上，且部分与棘爪73滑动抵接，挡板75转动连接在底座1上，且一端与棘爪73上远离棘轮71的一端抵接，气缸76的固定部转动连接在底座1上，伸缩部与挡板75另一端转动连接。
[0045]本申请实施例中，防护壳3的内部设置有高精度传感器，并设置有电控系统，气缸76与高精度传感器均与电控系统电连接，利用高精度传感器配合电控系统的算法调节，使气缸76的伸缩量能够得到精确控制，并配合高精度传感器实现对于开采刀盘4的径向位置的快速调节，实现动态自动纠偏。
[0046]开采刀盘4的外表面设置有碳化钨涂层，导向框51与滑块52均采用钛合金材料制作构成，利用碳化钨涂层使开采刀盘4的岩石切削寿命提升5-8倍，钛合金材料使导向框51和滑块52较传统钢结构减重40%的同时，保持抗拉强度，且钛合金的低热膨胀系数与碳化钨涂层匹配，避免热应力开裂。
[0047]具体的，被动杆65上靠近从动盘64的一端转动连接有滚珠，滚珠滚动卡接在卡槽66内，利用滚珠与卡槽66的滚动降低摩擦系数，较传统滑动接触降低能耗。
[0048]本申请实施例一种采矿用连续钻进装置的实施原理为：先将装置整体通过履带行走机构2移动至适当的位置，然后通过驱动箱58驱动蜗杆55转动，并同步带动开采刀盘4转动进行开采作业，在开采刀盘4开采路径发生偏移时，气缸76收缩带动挡板75与棘爪73分离，此时棘爪73在板簧74的弹力作用下与板簧74抵接，并带动主动盘72以及套筒63与棘轮71同步转动，此时从动盘64转动，并带动被动杆65一端在卡槽66内滑移，进而使被动杆65偏转，并同步通过调节杆67带动滑块52在导向框51内移动，实现对于开采刀盘4径向位置的自动纠偏即可。
[0049]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
说明书附图(6)
声明：
“采矿用连续钻进装置” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：山东泓钦矿业科技有限公司
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