EP0195347B1 - Cutting head of a winning or driving machine - Google Patents
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- EP0195347B1 EP0195347B1 EP86103202A EP86103202A EP0195347B1 EP 0195347 B1 EP0195347 B1 EP 0195347B1 EP 86103202 A EP86103202 A EP 86103202A EP 86103202 A EP86103202 A EP 86103202A EP 0195347 B1 EP0195347 B1 EP 0195347B1
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
- E21C25/06—Machines slitting solely by one or more cutting rods or cutting drums which rotate, move through the seam, and may or may not reciprocate
- E21C25/10—Rods; Drums
Definitions
- the invention relates to a cutting head of a mining machine or a tunneling machine of mining or civil engineering, which has on its periphery helically extending, studded bars, the spaces between which are used for material removal.
- the known cutting heads carry the webs in welded construction (GB-A 2 036 128) on a cylindrical or frustoconical jacket.
- the material broken out of the chisels collects in the gaps and is displaced in the axial direction by the web wall that moves in the direction of the material and slides along it, and is thus discharged.
- the performance of the cutting head depends on this discharge rate.
- the invention has for its object to increase the discharge rate.
- the intermediate spaces have a cross section which is rounded over the entire width of the intermediate spaces, preferably semi-elliptically to semicircularly.
- the sliding web wall which was previously positioned perpendicular to the axial material feed direction apart from the oblique position associated with the helical shape, is angled out of this position, which is most effective for the feed, in the rounded region. But there is a mobility of the material, which accelerates the flow.
- the rounded cross section facilitates transverse movements of the material.
- a chunk that is pressed against the vertical wall is stuck to it.
- a chunk that is pressed against the wall that slowly rises with the curve can slide "up" on it.
- This has an effect on the rounded bottom of the space across the entire width of the space, since the entire bottom of the space is preferably rounded with a semi-elliptical to semi-circular cross-section, so that whole packets of the pile can pivot to the side and upwards.
- the webs on their material-conveying side are inclined outside towards the intermediate space.
- the blade action of the webs on the lower half is increased by a slight adjustment, and the shortening of the blade depth is compensated for by the rounding according to the invention if it should have an effect.
- a particularly advantageous realization of this design consists in placing a bar which is inclined towards the intermediate space on the webs next to the chisel holders.
- the bar increases the bucket depth. It can be made of wear-resistant material and can easily be replaced after wear.
- a roller body 1 consists of a truncated cone-shaped jacket 2 in the core and a strong disk 3 welded into it with stiffening by means of struts 50, with which the roller body sits on a shaft end 4 in a known manner.
- a ring 5 welded into the jacket 2 at the front end forms a seat for a screwed-on so-called closing ring 6.
- a screw 7 appears in the drawing in the drawing Mother 10 is held.
- a cover plate 11 screwed to it sits in the closing ring 6 and a smaller, more easily removable, cover 12 in this.
- helical webs 13 are formed on the outside of the jacket 2. They rise from all points of the truncated cone-shaped shell core to a common cylindrical envelope, i.e. they become larger from the front to the rear end. Accordingly, the spaces 14 between the webs 13 become deeper from the front to the rear end.
- the dash-dotted line 15 is the smallest and the intersection-dotted line 16 an average depth of the spaces 14; the greatest depth will soon be reached at the point of the cut.
- the cross section of the spaces 14 is rounded.
- Line 15 is approximately a (flat) ellipse half. It is then bulged out to the half of the circle that is reached on Line 16. From then on, the circle half is shifted downward, so that the webs receive vertical wall sections 17.
- water guide tubes 18 are embedded in the webs and covered by a cover strip 19, on which chisel holders 20 with chisels 21 are attached.
- the arrangement of the chisels offset in a row one behind the other can be seen in FIG. 2.
- a strip 23 is attached to the webs 13 by a weld 22.
- the strip 23 runs next to the chisel holders 20 at the edge of the web and, as can be seen in the line 24, is slightly inclined over the web wall with a slight curvature.
- the water guide tubes 18 feed spray nozzles arranged on each bit holder. As shown in FIG. 1, they are each connected via a connecting pipe 25 and an angled bore 26 in the disk 3 to a pressure hose, not shown, connected at 27, which is acted upon by the shaft end 4.
- the end ring 6 has a water supply system with a connection piece 28 for a pressure hose and two connecting bores 29 and 30 to form an annular channel 31 which is closed by a rear cover 32 and feeds nozzles for chisels which are arranged on the periphery of the end ring and are directed obliquely forward.
- the jacket 2 with the webs 13 is a cast body. It is bordered by wear plates 40 and 41 at the axial ends of the webs.
- Line 33 represents the envelope surface over all chisel tips.
- the cutting roller described is used in a known manner, i.e. she cuts a slit in the coal pile.
- the material broken out by the chisels 21 is received in the spaces 14. Due to the inclined inclination of the webs 13, it is conveyed out of the coal pile, partly as a result of falling and slipping due to gravity, but mainly due to the screwing movement of the webs.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schneidkopf einer Gewinnungsmaschine des Bergbaues oder einer Vortriebsmaschine des Bergbaues oder des Tiefbaues, der an seinem Umfang schraubenlinienförmig verlaufende, mit Meißeln besetzte Stege aufweist, deren Zwischenräume der Materialabförderung dienen.The invention relates to a cutting head of a mining machine or a tunneling machine of mining or civil engineering, which has on its periphery helically extending, studded bars, the spaces between which are used for material removal.
Die bekannten Schneidköpfe tragen die Stege in Schweißkonstruktion (GB-A 2 036 128) auf einem zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Mantel. Das von den Meißeln herausgebrochene Material sammelt sich in den Zwischenräumen und wird jeweils durch diejenige Stegwand, die sich bei der Drehung in Richtung auf das Material bewegt und an ihm entlang rutscht, in Axialrichtung verschoben und so ausgetragen.The known cutting heads carry the webs in welded construction (GB-
Die Leistung des Schneidkopfs hängt von dieser Austragsleistung ab.The performance of the cutting head depends on this discharge rate.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Austragsleistung zu steigern.The invention has for its object to increase the discharge rate.
Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck bei einem Schneidkopf der eingangs bezeichneten Art vorgesehen, daß die Zwischenräume einen Querschnitt aufweisen, der auf der gesamten Breite der Zwischenräume, vorzugsweise halbelliptisch bis halbkreisförmig, gerundet ist.According to the invention, for this purpose it is provided in a cutting head of the type described in the introduction that the intermediate spaces have a cross section which is rounded over the entire width of the intermediate spaces, preferably semi-elliptically to semicircularly.
Damit wird zwar die schiebende Stegwand,die bisher abgesehen von der mit der Schraubenlinienform verbundenen Schrägstellung senkrecht zur axialen Materialvorschubrichtung angestellt war, aus dieser an sich für den Vorschub wirksamsten Stellung in dem gerundeten Bereich herausgewinkelt. Es kommt aber eine Beweglichkeit des Materials zustande, die den Förderstrom beschleunigt.Thus, the sliding web wall, which was previously positioned perpendicular to the axial material feed direction apart from the oblique position associated with the helical shape, is angled out of this position, which is most effective for the feed, in the rounded region. But there is a mobility of the material, which accelerates the flow.
Gegenüber dem rechteckigen Querschnitt der Stegzwischenräume der bekannten Schneidköpfe erleichtert der gerundete Querschnitt Querbewegungen des Materials. Ein Brocken, der gegen die senkrechte Wand gedrückt wird, sitzt daran fest. Ein Brocken, der gegen die mit der Rundung langsam ansteigende Wand gedrückt wird, kann daran "hoch"rutschen. Das wirkt sich an dem gerundeten Grund des Zwischenraumes über die ganze Breite des Zwischenraumes hinweg aus, da der gesamte Zwischenraumgrund vorzugsweise mit halbelliptischem bis halbkreisförmigem Querschnitt gerundet ist, so daß sich darin ganze Pakete des Haufwerks nach der Seite und nach oben verschwenken können. So kann auch das von außen immer neu hinzukommende Material sich leichter in das vorhandene hineindrücken, zumal sich das "Hoch"rutschen an der Wand in der Regel mit einem Ausweichen in Lücken oder nachgebende Stellen des Haufwerks in Längsrichtung der Stegwand verbinden wird und damit weitere Bewegungsmöglichkeiten des Haufwerks in sich erschließt. Das Material wird lockerer und, betrachtet man den Materialfluß, fließfähiger. Klemmkräfte, die nach dem Stand der Technik insbesondere durch Brückenbildung von Materialteilen zwischen den senkrechten Wänden über den Querschnitt des Zwischenraums hinweg auftreten können und das Weiterrutschen des Materials behindern, werden vermieden.Compared to the rectangular cross section of the web spaces between the known cutting heads, the rounded cross section facilitates transverse movements of the material. A chunk that is pressed against the vertical wall is stuck to it. A chunk that is pressed against the wall that slowly rises with the curve can slide "up" on it. This has an effect on the rounded bottom of the space across the entire width of the space, since the entire bottom of the space is preferably rounded with a semi-elliptical to semi-circular cross-section, so that whole packets of the pile can pivot to the side and upwards. This means that the material that is always coming in from the outside can be pushed more easily into the existing one, especially since the "high" slip on the wall will usually be combined with a gap in gaps or yielding points of the pile in the longitudinal direction of the web wall and thus further possibilities of movement of the pile opens up in itself. The material becomes looser and, considering the material flow, more flowable. Clamping forces which can occur according to the prior art, in particular due to the bridging of material parts between the vertical walls across the cross section of the intermediate space and which prevent the material from slipping on, are avoided.
Alles das gilt nicht nur an der jeweils oberen Hälfte des Schneidkopfes, wo das Material auf dem Grund der Stegzwischenräume aufliegt. Es gilt auch an der jeweils unteren Hälfte, soweit dort die Stegzwischenräume voll gefüllt sind. Das ist weitgehend der Fall.All of this applies not only to the top half of the cutting head, where the material lies on the bottom of the web spaces. It also applies to the lower half, provided that the spaces between the bars are fully filled. This is largely the case.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stege an ihrer materialfördernden Seite außen nach dem Zwischenraum übergeneigt.According to an advantageous embodiment of the invention, the webs on their material-conveying side are inclined outside towards the intermediate space.
Damit wird die Schaufelwirkung der Stege an der jeweils unteren Hälfte durch eine leichte Anstellung erhöht und so die Verkürzung der Schaufeltiefe durch die erfindungsgemäße Rundung ausgeglichen, sofern sie sich auswirken sollte.Thus, the blade action of the webs on the lower half is increased by a slight adjustment, and the shortening of the blade depth is compensated for by the rounding according to the invention if it should have an effect.
Eine besonders vorteilhafte Verwirklichung dieser Gestaltung besteht darin, auf die Stege neben den Meißelhaltern eine nach dem Zwischenraum übergeneigte Leiste zu setzen.A particularly advantageous realization of this design consists in placing a bar which is inclined towards the intermediate space on the webs next to the chisel holders.
Die Leiste vergrößert die Schaufeltiefe. Sie kann aus verschleißfestem Material bestehen und läßt sich nach Abnutzung leicht ersetzen.The bar increases the bucket depth. It can be made of wear-resistant material and can easily be replaced after wear.
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
- Fig. 1. zeigt eine Schrämwalze in einem axialen Schnitt, jedoch nur mit einem, in die Zeichenebene gedrehten, Steg,
- Fig. 2 zeigt eine, nicht ganz vollständige, Abwicklung der Schrämwalze nach Fig. 1 in einem kleineren Maßstab,
- Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Teil des Mantels der Schrämwalze nach Linie 111-111 in Fig. 2 in größerem Maßstab,
- Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Teils des Mantels der Schrämwalze nach Pfeil IV in Fig. 2 in einem Maßstab zwischen Fig. 2 und Fig. 3.
- 1 shows a cutting roller in an axial section, but only with a web turned into the plane of the drawing,
- FIG. 2 shows an, incomplete, development of the cutting roller according to FIG. 1 on a smaller scale,
- 3 shows a section through part of the jacket of the cutting roller along line 111-111 in FIG. 2 on a larger scale,
- FIG. 4 shows a view of part of the jacket of the cutting roller according to arrow IV in FIG. 2 on a scale between FIGS. 2 and 3.
Ein Walzenköper 1 besteht aus einem im Kern kegelstumpfförmigen Mantel 2 und einer in diesen unter Versteifung durch Streben 50 eingeschweißten starken Scheibe 3, mit der der Walzenkörper in bekannter Weise auf einem Wellenende 4 sitzt. Ein am frontseitigen Ende in den Mantel 2 eingeschweißter Ring 5 bildet einen Sitz für einen aufgeschraubten sogenannten Schlußring 6. Von der betreffenden Verschraubung erscheint in der Zeichnung eine Schraube 7, die durch zwei Scheiben 8 und eine zwischen diesen sich erstreckende Hülse 9 geführt und von einer Mutter 10 gehalten ist. In dem Schlußring 6 sitzt eine mit ihm verschraubte Deckplatte 11 und in dieser ein leichter abnehmbarer, kleinerer Deckel 12.A
Auf dem Mantel 2 sind außen vier schraubenlinienförmig verlaufende Stege 13 geformt. Sie erheben sich von allen Stellen des kegelstumpfförmigen Mantelkernes aus bis zu einer gemeinsamen zylindrischen Umhüllenden, d.h. sie werden vom frontseitigen zum rückwärten Ende hin größer. Dementsprechend werden die Zwischenräume 14 zwischen den Stegen 13 vom frontseitigen zum rückwärtigen Ende hin tiefer. In Fig. 3 ist mit der strichpunktierten Linie 15 die geringste und mit der schnittpunktierten Linie 16 eine mittlere Tiefe der Zwischenräume 14 angegeben; an der Stelle des Schnittes ist die größte Tiefe bald erreicht.Four
Der Querschnitt der Zwischenräume 14 ist ausgerundet.The cross section of the
In dem gezeichneten Beispiel ist über die Ausrundung der Ecken hinaus der Zwischenraumgrund auf der gesamten Breite gerundet, am Anfang wegen der geringeren Steghöhe weniger, dann mehr: Die Linie 15 ist etwa eine (flache) Ellipsenhälfte. Sie wird dann weiter ausgebaucht bis zur Kreishälfte, die bei der Line 16 erreicht ist. Von da an wird die Kreishälfte nach unten verschoben, so daß die Stege senkrechte Wandabschnitte 17 erhalten.In the example shown, beyond the rounding of the corners, the bottom of the space is rounded over the entire width, initially less because of the lower web height, then more:
Oben sind an den Stegen Wasserführungsrohre 18 eingelassen und durch eine Deckleiste 19 abgedeckt, auf der Meißelhalter 20 mit Meißeln 21 angebracht sind. Die Anordnung der Meißel in einer Reihe versetzt hintereinander ist aus Fig. 2 ersichtlich.At the top,
Zugleich mit der Befestigung der Deckleiste 19 ist durch eine Schweißnaht 22 eine Leiste 23 auf den Stegen 13 befestigt. Die Leiste 23 verläuft neben den Meißelhaltern 20 am Rand des Steges und ist, wie die Linie 24 erkennen läßt, mit einer leichten Wölbung ein wenig über die Stegwand übergeneigt.Simultaneously with the attachment of the
Die Wasserführungsrohre 18 speisen an jedem Meißelhalter angeordnete Spritzdüsen. Sie sind, wie in Fig. 1 dargestellt, jeweils über ein Verbindungsrohr 25 und eine gewinkelte Bohrung 26 in der Scheibe 3 mit einem nicht gezeichneten, bei 27 angeschlossenen Druckschlauch verbunden, der von dem Wellenende 4 her beaufschlagt ist.The
Gleichermaßen weist der Schlußring 6 ein Wasserführungssystem auf mit einem Anschlußstück 28 für einen Druckschlauch und zwei Verbindungsbohrungen 29 und 30 zu einem Ringkanal 31, der durch eine rückseitige Abdeckung 32 geschlossen ist und Düsen für am Umfang des Schlußrings angeordnete, schräg nach vorne gerichtete Meißel speist.Likewise, the end ring 6 has a water supply system with a
Der Mantel 2 mit den Stegen 13 ist ein Gußkörper. Er ist an den axialen Enden der Stege von Schleißplatten 40 und 41 eingefaßt.The
Die Linie 33 stellt die Hüllfläche über alle Meißelspitzen dar.
Die beschriebene Schrämwalze wird in bekannter Weise eingesetzt, d.h. sie schneidet einen Schlitz in den Kohlestoß. Das von den Meißeln 21 herausgebrochene Material wird in den Zwischenräumen 14 aufgenommen. Durch die schräge Anstellung der Stege 13 wird es aus dem Kohlestoß herausgefördert, teils infolge Fallens und Rutchens aufgrund der Schwerkraft, hauptsächlich aber durch die schraubende Bewegung der Stege.The cutting roller described is used in a known manner, i.e. she cuts a slit in the coal pile. The material broken out by the
Die Auswirkung der Rundung des Zwischenraumquerschnitts bei diesen Vorgängen ist oben erläutert.The effect of the rounding of the gap cross section in these processes is explained above.
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