CN102782253B - 用于截矿机截齿的取出*** - Google Patents

Abstract

一种用于取出截矿机截齿（1）、以及可选地取出任意插置套管（19）的***，所述截齿（1）包括从扩大头（2）延伸的细长齿柄（4），具有与所述齿柄（4）共轴的活塞（12），其中所述活塞（12）的一个端面（16）能够经受液压流体，而所述活塞（12）的另一相反端面（15）能够与所述齿柄（4）的端面（5）相接合，防止液压流体通过的密封环（14）由所述活塞（12）承载，其中，所述活塞（12）在液压压力作用下的轴向运动又使所述截齿（1）轴向移位，而所述活塞（12）的进一步运动导致若需要时取出所述套管（19）。

Description

用于截矿机截齿的取出***

技术领域

本发明涉及用于截矿机截齿的取出***，并且可选地涉及插置在所述截齿的齿柄与截齿箱（也称为齿座）的接收孔之间的任意套管，所述截齿可移除地保持在所述截齿箱中。截矿机截齿广泛地使用在开采矿物（例如煤）中、地下坑道或隧道的掘进中、以及作为路面重建的一部分的沥青或混凝土路面的铺设中。

背景技术

采矿机或用于地下坑道或隧道掘进的机器的旋转切割头常规地设有焊接就位的多个齿座（例如50个-150个），每个齿座接收设有硬质合金齿尖的可更换截齿，每个齿座具有接收孔以直接或更常见的使用插置套管接收截齿的紧密配合的齿柄。

在一定程度的磨损、齿尖损失、或截齿损坏之后通常需要更换截齿，并且通常需要在不但具有火花而且具有飞出金属颗粒的风险的情况下例如借助于凿子、冲头、锤子等进行手动移除，从而需要不同程度的手动作用力。但是，由于种种原因，一些截齿可能不能被手动移除，并且仅在移除整个套管或者在某些情况下移除齿座之后才被移除。这意味着将旋转切割头从其机器中移除以输送到煤矿的地面或能够执行燃烧和焊接操作的安全区域。

在准备重铺作业的路面铺设中，路面铺设机的旋转切割鼓常规地设有可能150个齿座，每个齿座接收设有硬质合金齿尖的可更换截齿，每个截齿箱具有接收孔隙以接收耐磨套管，其中截齿的齿柄接合到套管中。

围绕道路铺设机的鼓的外周缘容置较大数量的截齿的需求限制了能够使用的截齿的尺寸，并且典型的道路铺设截齿具有直径为大约20mm或1/2英寸的齿柄。结果是大量截齿不可避免地损坏、以及后续需要将损坏截齿的剩余部分从齿座的接收孔中移除，其中齿柄通常使用插置的耐磨套管设置在所述齿座的孔隙中。即使尚未发生损坏，也需要常规的截齿更换以抵消磨损和/或硬质合金齿尖丢失的影响。

在一个已知的机械移除***中，操作件抵靠截齿的齿柄的端面与冲头相接合，以将齿柄从套管中推出或移出，或者抵靠端面锤击楔形件。

用于截齿取出的另一现有的机械***（但是其被广泛使用）采用具有楔形齿的双股叉，所述齿尖由特别设置用于取出目的截齿的轭下面的操作件锤击。取决于切割鼓的性质和围绕切割鼓的外周缘以预定阵列焊接的齿座的数量，这些取出过程可能需要被重复100次或更多次。

EP 1064453中提出了液压取出盲孔中的截齿保持器的齿柄，其中截齿保持器的齿柄设有密封环以密封抵靠齿座的齿柄接收孔，并且液压压力被施加到齿柄的端面上。在该***中，截齿的端部暴露并且由此能够被锤敲击，和/或冲头能够与截齿头中的沟槽相接合。

但是，广泛使用中的是如在GB 2285464中所示的套管***，并且此处，实现套管取出的装置（截齿能够再次被手动移除）是使套管有台阶，以在台阶的任一侧处设置密封环，并且将液压流体引到介于密封环之间的区域中。尽管该***提供了用于套管取出的解决方案，但是手动的截齿取出仍然可能是有问题的和/或危险的。

用于液压取出的上述两个建议尽管实现了预期的效果，但是需要修改套管和/或齿座的行业标准。

此外，应当理解的是，尽管能够使用杆或楔形件顺利地移除大多数截齿而不可避免地具有齿柄直径等的制造公差与由服务中的截齿所接收的撞击的不利组合，但是可以证实不可能将被卡住的或断裂的截齿从其套管中手动地取出。

发明内容

发明目的

本发明的基本目的是提供一种用于液压取出的***：

（i）在无套管***中将截齿从齿座的接收孔中取出；

（ii）在套管式***中将截齿从套管的接收孔中取出；并且当需要时将套管从齿座的接收孔中取出；

（iii）将套管和被卡住或断裂的截齿作为一个单元从套管式***的齿座中取出。

本发明的第一方面的总结（无套管式）

根据本发明的第一方面，提供了一种用于从接收孔取出截矿机截齿的***，所述截齿包括从扩大头延伸的细长齿柄，所述齿柄可移除地装配在所述接收孔中，其特征在于，设有与所述齿柄共轴的活塞，其中所述活塞的一个端面能够经受液压流体，所述活塞的另一相反端面能够与所述齿柄的端面相接合，防止液压流体通过的密封环由所述活塞承载，其中所述活塞在液压压力作用下的轴向运动又使所述截齿沿着所述孔轴向移位以用于取出目的。

本发明的第二方面的总结（套管式）

根据本发明的第二方面，提供了一种用于取出截矿机截齿、并且若需要取出套管的***，所述套管包括扩大头，管状本体部分从所述扩大头的一侧延伸，所述***具有设置在齿座的接收孔中的所述管状本体部分、以及设置在细长的本体部分的接收孔中的截齿齿柄，其特征在于，设有与所述齿柄和所述套管共轴的带头活塞，其中所述活塞的活塞头的一个端面能够经受液压流体，所述活塞的另一相反端面能够与所述截齿齿柄的端面相接合，所述活塞和所述套管均承载密封环以防止液压流体的通过，其中所述活塞在液压压力作用下的轴向运动又使所述截齿相对于所述套管轴向移位，直到所述活塞头最终与所述套管相接合为止，并且若需要则继续引入压力流体，从而导致所述套管相对于所述齿座轴向移位。

本发明的优点

本发明的两个方面容许将未修改的、行业标准截齿从接收孔中取出，并且另外在设有插置套管的情况下，相似地容许将套管从接收孔中取出。

应当理解的是，与截齿更换相比，取出套管（用于更换）是较罕见的需求，并且仅仅在下述情况下为必要的：套管以及具体地其扩大头例如由于没有及时更换断裂的截齿或丢失的截齿而已被容许变磨损或损坏，或者截齿已经变为被堵住、卡住、生锈或断裂，使得整个截齿和套管需要作为一个单元从齿座中取出，其中生锈的套管是一个特别的问题，这是由于煤矿具体地常常需要“湿”***，且出于多个众所周知的原因而将一个或多个水喷雾装置设置在截齿的邻近区域中。

显然，压力流体供给端口需要能够与压力流体源相连以将压力流体输送到活塞的第一端面的邻近区域中。

在测试时，已经发现的是，无问题的截齿能够在大约50psi的低压力下较容易地取出，而可能需要例如4000psi-5000psi的流体压力以将套管或将套管和截齿作为一个单元取出。

还应当明显的是，活塞的直径需要选取为使得无论能够获得何种液压压力（在煤矿中通常能够获得至少5000psi），该压力应当足以使截齿移位，并且若需要使套管移位。

优选或可选特征

在无套管***中，孔设置在齿座中。因此，由活塞承载的密封环与齿座的孔相接合。所述孔为盲孔。所述活塞没有活塞头，而是具有恒定直径，除了用于容置弹性密封环的周向沟槽以外。

在套管式***的第一实施例中，当与行业标准套管进行比较时，管状本体部分具有加长的长度，使得所述活塞能够被完全容置在所述套管内。

所述管状本体部分包括两个共轴的内孔，所述两个内孔由直径对应于所述活塞的直径的环形内轭分隔开，一个孔为在使用时适于可移除地容置截矿机截齿的齿柄的外孔，而另一孔为用于容置所述活塞的内孔。

所述环形内轭设有密封环，所述密封环与所述活塞的穿过所述轭的部分的外周缘可滑动地接合。

所述活塞的所述扩大头也承载密封环。

用于所述套管的外周缘与所述齿座的接收孔之间密封的另外的密封环由所述套管的周向沟槽承载。

在套管式***的第二实施例中，所述套管未如第一实施例那样延伸，而是具有行业标准的长度，所述齿座的所述接收孔延伸为使得所述活塞可以被部分地容置在所述齿座的所述孔中，并且被部分地容置在所述套管的所述管状本体部分的所述孔中。

所述套管是向外成台阶的，并且设有与其扩大头相邻的第一密封环、以及与所述管状本体部分的远离所述扩大头的端部相邻的第二密封环。

套管也同所述齿柄一样向内成台阶。

在适于道路铺设的套管式***的第三实施例中，所述齿座的所述接收孔是平行侧的通孔。

所述通孔具有位于后端部处的环形内肋，具有延伸到外嘴的流体流动孔的孔闭合盘抵接所述环形内肋，所述外嘴用于当需要液压取出时附接例如可手动操作的油脂型枪，尽管若需要的话能够设有可移除的旋入旋出式塞栓作为替代，所述塞栓被移除以用于附接液压软管接头。

替代于将所述嘴设置在截齿箱的一部分中，所述闭合盘可以承载所述嘴以用于引入和排出液压流体。

所述液压软管接头为卡扣的快速释放型，从而避免了将联接件旋拧到所述嘴上的需求。

使用油脂枪式手操作泵以经由柔性高压软管（容易获得的热塑性软管能够承受600巴/8700psi）供给液压流体以取出截齿，随后设置在活塞后面的液压压力被释放，推入新的更换截齿又将活塞推回到其起始位置，并且使油返回到油箱/油室，准备再次用于下一次取出。

可选地，所述嘴能够设置在所述齿座的螺纹孔中。

附图说明

在附图中，

图1和图2示出了将无套管的、截煤等的截齿从齿座中取出；

图3、图4和图5示出了也用于截煤等的截齿的套管式***的第一实施例；

图6、图7和图8示出了也用于截煤等的截齿的套管式***的第二实施例；以及

图9、图10、图11和图12示出了用于道路铺设的套管式***的第三实施例。

具体实施方式

在所有附图中，相同的附图标记用于相似的部件。

在图1和图2中，具有扩大头2（其设有硬质合金齿尖3）的截煤等的截矿机截齿1由一体式圆柱形齿柄4固定，齿柄4具有位于接收盲孔6中的端面5，接收盲孔6具有恒定直径、并钻入齿座7内，所述齿座适于通过焊接围绕采矿机、隧道或道路掘进机、或道路铺设机的鼓或盘（未示出）的周缘固定，截齿头2以及具体地硬质合金齿尖3撞击在所涉及的矿物等上。

当截齿1如图1中图示地装配到齿座7内时，扩大头2的环形座靠表面8与由齿座7提供的座靠表面9相接合，而通过在齿柄4中设置周向沟槽10且将弹簧夹11设置在沟槽10中以形成与孔6的摩擦接合会抵抗截齿1从齿座7中的不慎丢失。

孔6的长度超过齿柄4的长度，使得活塞12可以越出齿柄4的端面5共轴地设置在孔6中。活塞12具有其中设有弹性流体密封环14的周向沟槽13、以及相反的端面15和16，当液压流体（经由齿座7中的螺纹端口17供给）施加到端面16的整个区域上时，端面15适于抵接齿柄4的端面5。端口17通过旋入式塞栓闭合（当不需要液压取出时）或者通过旋入式油脂嘴（其能够持久地保留就位）闭合。截齿更换当然常常是需要的（典型地基于日常或甚至每个轮次的基础），以更换磨损的或断裂的截齿，从而必须将截齿1从其齿座7中取出。截齿取出的问题也已经被概述。

根据本发明，具有纵向轴线18的截齿1不再手动地被取出，而是相反地通过使活塞12轴向液压移位而被取出，活塞12又将截齿1从图1中所示的完全接合位置轴向移位到图2中所示的部分弹出位置，截齿1可以通过手从该部分弹出位置拉出，并且通过手***新的截齿。活塞12实际上将截齿1从齿座7中推出。另外，随着流体压力被释放，推入新的截齿不但将活塞12推回到孔6的底部（从图2中图示的位置到图1中图示的位置），而且有利地使压力流体（优选地为水/油乳液）返回到贮存器。

在图3、图4和图5中图示的是套管式***的第一实施例，其中套管19插置在截齿1与齿座7之间。由此，套管19设置在孔6中，并且包括扩大头20，从而提供环形座靠表面21以支承在由齿座7提供的座靠表面9上，设有孔6A的管状本体部分22从扩大头20延伸。孔6A由两个共轴孔部分限定，这两个孔部分为容置截齿1的齿柄4的外孔部分6B以及容置活塞12的共轴内孔部分6C，部分6B和6C由环形内轭23分隔开，环形内轭23直径对应于活塞12的滑动穿过内轭23的部分的直径并且设有流体密封环24以与活塞12的该部分的周缘相接合。设置在套管19的管状本体部分22中的多个周向外沟槽各保持弹性流体密封环25，密封环25适于与孔6形成滑动的流体密封接合。位于套管19的每个端部处的环25密封介于套管19的外周缘与齿座7中的接收孔之间的滑动接触区域，由此防止任何的水进入，使得接触区域保持无锈，从而使取出套管19所需的力最小，这是由于套管19不会生锈。

活塞12具有设置在孔部分6C中的扩大头26，而在其远离头26的端部处，套管19的管状本体部分22终结于环形端表面27中，弹性簧圈28设置在端表面27的邻近区域中以确保将活塞12保持在孔部分6C内。

当经由端口17初始引入液压流体时，活塞12轴向移位直到最终抵达图4中所示的位置为止，在该位置，扩大头26抵接内轭23。该移位将截齿1部分地推出套管19，并且在截齿1的这种初始离位之后，能够通过手毫无困难地完全移除截齿以通过新的截齿进行更换。如前，随着压力被释放，新截齿的手动推入使活塞12返回到图3中所示的位置，并且使液压流体返回到贮存器中。

在其中也需要更换磨损的或断裂的套管19的较少见情况下，则从图4中图示的位置，压力流体继续引入室29中（其中压力流体不但作用在活塞12的扩大头26的区域上，而且也作用在套管19的环形表面27的区域上）将使套管19从孔6中弹出，如图5中所示。再次，随着套管19的这种初始离位，能够通过手完全移除套管19以用于通过新的套管进行更换。

图6-图8的实施例也是套管式的，类似于图3-图5的实施例，除了孔6延伸到孔部分6D内以容纳活塞12的一部分，这是由于活塞12部分地设置在孔部分6D内并且部分地设置在套管19内。但是工作原理相同之处在于，当经由端口17首先引入压力流体时，活塞12不影响套管19，而是仅当活塞12的扩大头26抵接套管19的环形端表面27时使截齿1移位到图7中图示的位置，并且当还需要取出套管19时，压力流体的继续引入将导致套管19弹出到图8中图示的位置。

图9-图12的实施例再次为套管式***，且活塞12完全设置在套管19内，而孔6为通孔，所述通孔在孔6的远离座靠表面9的端部处具有环形肋30。孔6的与肋30相邻的端部通过***塞栓31而闭合，塞栓31抵接肋30并且具有环形沟槽32，环形沟槽32承载与孔6的一部分密封接合的环33，而压力流体输入/输出嘴34被机加工到塞栓31的外表面内。塞栓31设有位于嘴34的邻近区域中的第一压力流体输入/输出端口35和第二共轴端口36，端口36为最小直径以抵消由灰尘/污垢颗粒堵塞的任意倾向。

从图9中图示的“开始”位置，将压力流体引入室29（例如通过将马蹄形软管连接器（未示出）手动地附接到嘴34上）使活塞12轴向移位，这又将截齿1从其在图9中的完全座靠位置推到其在图10中的部分弹出位置，从图10中的部分弹出位置能够容易地手动移除截齿并且之后***新的截齿。再次，如果需要移除套管，则液压流体向室29内的继续引入使套管19离位并且将套管19从图11中所示的位置推到图12中所示的弹出位置，从图12中所示的弹出位置能够通过手容易地移除套管。

Claims (15)

1.一种用于从齿座取出套管式截矿机截齿、并且若需要也取出套管的***，所述套管包括扩大头，管状本体部分从所述扩大头的一侧延伸，所述***具有设置在所述齿座的接收孔中的所述管状本体部分、以及设置在所述管状本体部分的接收孔中的截齿齿柄，其特征在于，设有与所述齿柄和所述套管共轴的带活塞头活塞，其中所述活塞的活塞头的一个端面能够经受齿座的室中的液压流体，所述活塞的另一相反端面能够与所述截齿齿柄的端面相接合，所述活塞和套管均承载密封环以防止液压流体的通过，其中所述活塞在来自齿座的室中的液压流体的液压压力作用下的轴向运动又使所述截齿相对于所述套管轴向移位，直到所述活塞头最终与所述套管相接合为止，并且若需要则继续将液压流体引入齿座的室中，从而导致所述套管相对于所述齿座轴向移位。

2.如权利要求1中所述的***，其中，当与行业标准套管比较时，所述管状本体部分具有加长的长度，使得所述活塞能够被完全容置在所述套管内。

3.如权利要求1或权利要求2中所述的***，其中，所述管状本体部分具有共轴的两个内孔，所述两个内孔由直径对应于所述活塞的直径的环形内轭分隔开，一个内孔为在使用时适于可移除地容置截矿机截齿的齿柄的外孔、而另一内孔为用于容置所述活塞的内孔。

4.如权利要求3所述的***，其中，所述环形内轭设有密封环，所述环形内轭的密封环与所述活塞的穿过所述环形内轭的部分的外周缘可滑动地接合。

5.如权利要求1或2所述的***，其中，所述活塞头承载密封环。

6.如权利要求4所述的***，其中，介于所述套管的外周缘与所述齿座的接收孔的内周缘之间的另外的密封环由所述套管的周缘沟槽承载。

7.如权利要求1或2所述的***，其中，所述齿座的所述接收孔延伸为使得所述活塞部分地容置在所述齿座的所述接收孔中，并且部分地容置在所述套管的所述管状本体部分的所述接收孔中。

8.如权利要求7中所述的***，其中，所述套管向外成台阶，并且设有与所述套管的扩大头相邻的第一密封环、以及与所述管状本体部分的远离所述扩大头的端部相邻的第二密封环。

9.如权利要求7所述的***，其中，所述套管也同所述齿柄一样向内成台阶。

10.如权利要求1或2所述的***，其中，所述齿座的所述接收孔为有平行侧的通孔。

11.如权利要求10中所述的***，其中，所述通孔具有位于后端部处的环形内肋，具有延伸到外嘴的流体流动孔的孔闭合盘抵接所述环形内肋，所述外嘴用于当需要液压取出时附接可手动操作的油脂型枪，或者作为替代，能够设有可移除的旋入旋出式塞栓，所述塞栓被移除以用于附接液压软管接头。

12.如权利要求1或2所述的***，其中，为了引入液压流体，设有可移除的旋入旋出式塞栓，所述塞栓被移除以用于附接液压软管接头或油脂嘴。

13.如权利要求1或2所述的***，其中，为了引入液压流体，设有油脂嘴。

14.如权利要求12所述的***，其中，所述液压软管接头为卡扣的快速释放型。

15.如权利要求13所述的***，其中，所述油脂嘴旋入到所述齿座的螺纹孔内，所述螺纹孔具有通向盲孔的孔。