ES2926836T3 - Máquina de avance con cortador de cúspide - Google Patents

Abstract

Una máquina de encabezamiento incluye un primer y segundo cabezales de corte giratorios que tienen respectivamente un eje de rotación que se extiende sustancialmente en una dirección longitudinal de la máquina, un primer rodillo de corte que tiene un eje de rotación que se extiende sustancialmente horizontal y transversal a la dirección longitudinal de la máquina, y un otro dispositivo de corte soportado en el marco de corte y adaptado para cortar las cúspides de material no extraído que quedan en la pared lateral. La máquina incluye además un estabilizador lateral y puede cortar un perfil rectangular sin dejar cúspides en la pared lateral. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina de avance con cortador de cúspide

Campo de invención

La presente invención se refiere a una máquina de avance para excavar minas y túneles, especialmente a una minadora perforadora para excavar minas de potasa. Específicamente, el aparato de minería excava material para lograr un perfil de corte de calzada requerido.

Antecedentes

El corte mecánico se utiliza ampliamente en la industria minera. Un método de excavación consiste en recortar o perforar el frente de la mina utilizando cabezales de corte rotatorios, tambores o rodillos para desprender el material del frente y, sucesivamente, transportar el material hacia atrás. Tales máquinas tienden a dejar secciones sin minar en el techo, el suelo y/o la pared lateral, que generalmente se denominan entalladuras de perfil, refuerzos o cúspides. Se reconoce que las cúspides que quedan en la pared lateral, en algunas condiciones mineras, pueden crear un riesgo de rotura de la pared lateral y, por lo tanto, pueden, especialmente en el caso de que tengan una forma irregular, causar un peligro para el operador que trabaja en esa área.

El documento US20020113484 describe un aparato para cortar una perforación, que incluye cabezales de corte que rotan en sentidos opuestos, el par de cabezales de corte de tres brazos 52 genera dos círculos que intersecan 1015 (véase la Figura 6), la máquina incluye un conjunto de cabezal de corte más pequeño 250 para cortar la entalladura superior 1030 (véase la Figura 5a), la entalladura 1060 en el suelo es cortada por un arado 350 (véase la Figura 1) que es un pequeño cortador horizontal tipo tambor (véase [0039]). Además, un par de tambores de corte rotatorios 150 (véase la Figura 2, [0035]) se disponen verticalmente para formar paredes sustancialmente verticales 1010 (véase la Figura 6). En un diseño de este tipo, se requieren medios de accionamiento, como un cilindro hidráulico, para permitir que los cortadores de tambor 152 se extiendan hacia fuera de la máquina; además, se supone que el material cortado por el tambor vertical 152 será recogido por el arado 350 (Figura 1), es decir, se requiere un arado; se puede observar que queda una esquina grande sustancial en el suelo, y por lo tanto requiere una capacidad de corte significativamente mayor para formar una esquina de pared recta.

El documento US2878001 ilustra un aparato para astillar carbón mediante la superposición de cabezales astilladores rotatorios 33-40 dispuestos en cuatro columnas y dos filas, cada uno corta un perfil circular superpuestos entre sí, en referencia a las Figura 6 y 7 y la columna 5, las cúspides superiores se eliminan por un cortador de cúspides superior 92 que es llevado por la placa 87, y por los cortadores de cúspides superiores 93, 94, ambos llevados por la placa 88; mientras que las cúspides de la pared lateral son astilladas por los cortadores de cúspides 90, 91 que se disponen respectivamente en las placas 86 y 89, cada uno de estos cortadores de cúspides tiene forma de dientes que se doblan hacia delante. Desafortunadamente, tal configuración difícilmente puede reutilizarse en la práctica.

El documento US20100270849 describe otro ejemplo de un aparato de una máquina de avance con un mecanismo de traslación y un bastidor de corte que tiene dos rodillos de corte. El aparato no incluye un dispositivo de corte dispuesto para cortar la cúspide de material no minado que queda en una pared lateral.

Sigue siendo un desafío en la práctica proporcionar una máquina minera fiable, de alta eficiencia y con seguridad mejorada.

Compendio

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina de avance que elimine de manera eficiente los refuerzos o cúspides en la pared lateral al tiempo que tiene una estructura de máquina económica, que sea capaz de transportar simultáneamente el material cortado a tiempo para satisfacer los requisitos de corte y transporte continuos, mientras que al mismo tiempo minimiza el peligro para el operador.

En el objeto de la invención, se proporciona una solución óptima para una máquina de corte, en donde la máquina se equipa con un par de rotores de corte dispuestos en paralelo que tienen perfiles de corte superpuestos y un rodillo de corte que tiene un diámetro minimizado, sin embargo, la máquina puede formar perfiles de corte grandes, variables, especialmente un perfil rectangular sustancial sin dejar una cúspide en la pared. Debido al perfil rectangular, esto tiene la ventaja de que no se requiere un área de corte superpuesta en una segunda pasada de corte.

El objetivo se logra al proporcionar una máquina de avance que se equipa en cada lado con un cortador de cúspide separado que se dedica a desprender cúspides en la pared lateral, esto simplemente elimina el riesgo de rotura de la pared lateral y, por lo tanto, logra un entorno más seguro para los operadores. Se puede concebir que las cúspides de la pared lateral puedan ser retiradas con un rodillo de mayor tamaño que tenga un diámetro aumentado, sin embargo, un rodillo con un diámetro aumentado se vuelve mucho más voluminoso y pesado, sus costes de fabricación también aumentan significativamente, lo que dificulta la maniobrabilidad. Además, el consumo de energía aumentará para impulsar un rodillo mucho más grande. Está lejos de ser racional aumentar el diámetro del rodillo simplemente con el objetivo de eliminar una pequeña banda de cúspide. Esta no es una solución económica, energéticamente eficiente o respetuosa con el medio ambiente. La presente invención supera estos inconvenientes. Específicamente, la solución de la invención es usar un cortador de cúspides separado en combinación con un rodillo de tamaño moderado; además, debido a la estructura compacta de la máquina, un cortador de cúspides debe ocupar el menor espacio posible.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una máquina de avance que incluye: un mecanismo de traslación y un bastidor de corte, en donde el bastidor de corte lleva cabezales de corte rotatorios primero y segundo que tienen respectivamente un eje de rotación que se extiende sustancialmente en una dirección longitudinal de la máquina, preferentemente los cabezales de corte rotatorios primero y segundo se disponen de tal manera que las áreas circulares de los respectivos perfiles de corte se superponen entre sí; un primer rodillo de corte soportado en el bastidor de corte y dispuesto detrás de los cabezales de corte, teniendo el primer rodillo de corte un eje de rotación que se extiende sustancialmente horizontal y que es transversal a la dirección longitudinal de la máquina, estando dicho eje separado del eje de rotación de los cabezales de corte; un dispositivo de corte adicional se soporta en el bastidor de corte, y se adapta para cortar una cúspide de material no minado que queda en la pared lateral; en donde el primer rodillo de corte y el dispositivo de corte adicional se posicionan en el mismo lado en relación con el eje de rotación de los cabezales de corte.

Una cúspide en esta memoria puede entenderse como un área de pared lateral que está fuera del alcance de los cabezales de corte y el primer rodillo de corte. Se aprecia que un cortador de cúspides puede tener diversas formas, ya sea en forma de rodillo, tambor, cadena recortadora o barra recortadora, la expresión "rodillo" se usa en esta memoria con un significado similar al de un tambor. Los cabezales de corte rotatorios se denominan rotores de corte en una realización.

El dispositivo de corte adicional se puede instalar por separado en cualquier lado de la máquina. Opcionalmente, el dispositivo de corte adicional se puede equipar en un solo lado de la máquina. Opcionalmente, el dispositivo de corte adicional se puede instalar en la parte superior o inferior de la máquina, por ejemplo, se puede colocar debajo y al lado del rodillo de corte superior.

En una realización, el dispositivo de corte adicional puede ser un segundo rodillo de corte soportado en el bastidor de corte, teniendo el segundo rodillo de corte un eje de rotación que es sustancialmente paralelo y ubicado en la parte trasera del eje de rotación del primer rodillo de corte, dicho eje del segundo rodillo de corte se posiciona más cerca del eje de rotación de los cabezales de corte con respecto al eje de rotación del primer rodillo de corte (dicho eje del segundo rodillo de corte se posiciona entre el eje de rotación de los cabezales de corte y el eje de rotación del primer rodillo de corte, visto desde el frente de la máquina). La forma del segundo rodillo de corte se adapta a la forma del primer rodillo de corte, ventajosamente esto hace que el segundo rodillo de corte sea adecuado para colocarse inmediatamente detrás y al lado del primer rodillo de corte, ya que normalmente el espacio es limitado.

Aunque el segundo rodillo de corte se dispone horizontal y transversalmente, también puede instalarse verticalmente.

En una realización, el primer rodillo de corte se puede montar a través de un soporte de rodillos en el bastidor de corte, el soporte de rodillos se abisagra al bastidor de corte de una manera ajustable en altura. Dicho ajuste permite obtener diversos perfiles de corte (altura de perfil), para cumplir con diversos escenarios de aplicación y aumentar la adaptabilidad, además, permite sujetar el dispositivo de corte adicional en el soporte de rodillo, de modo que el dispositivo de corte adicional se mueva a lo largo con el primer rodillo de corte.

El segundo rodillo de corte puede incluir una pluralidad de unidades de corte dispuestas en su circunferencia, opcionalmente, una parte de las unidades de corte puede tener diferentes orientaciones o direcciones de corte con respecto a las otras, opcionalmente, las unidades de corte adyacentes pueden tener menor espaciamiento en la dirección circunferencial y/o en dirección axial que las unidades de corte en el primer rodillo de corte.

En una realización, la máquina de avance puede incluir una guía deslizante montada en el bastidor de corte o el soporte de rodillo y dispuesta sustancialmente paralela al eje de rotación del segundo rodillo de corte, el segundo rodillo de corte se acopla de forma móvil en la guía deslizante y se adapta para moverse a lo largo de la guía deslizante. Esto hace que el segundo rodillo de corte sea fácilmente maniobrable, ya que se puede desplazar mediante un cilindro.

Opcionalmente, la máquina incluye un cuerpo deslizante que se acopla de forma móvil en la guía deslizante, en donde el cuerpo deslizante a su vez monta un accionamiento individual para accionar el segundo rodillo de corte. El segundo rodillo de corte se acopla de forma fija al accionamiento, preferiblemente a lo largo de la dirección axial, mediante el uso de un accionamiento individual, no hay necesidad de acoplarlo al sistema de accionamiento principal de la máquina a través de un artilugio complicado. Así se logra una estructura de máquina más simple.

Opcionalmente, la máquina incluye además un actuador montado en el bastidor de corte o el soporte de rodillo para desplazar el cuerpo deslizante a lo largo de la guía deslizante, preferiblemente el actuador es un cilindro accionado hidráulicamente.

El segundo rodillo de corte puede tener un diámetro sustancialmente menor que el del primer rodillo de corte. Tal combinación de rodillos de corte constituye una solución económica, en comparación con un solo rodillo de mayor tamaño.

En una realización, como solución alternativa, el dispositivo de corte adicional es un cortador de cadena.

La máquina también puede incluir medios de guía de material montados en el bastidor de corte o el soporte de rodillos para guiar el material cortado por el dispositivo de corte adicional. El medio de guía del material se extiende desde la parte inferior o la parte trasera del segundo rodillo de corte y se extiende hacia abajo y hacia delante, ayuda a que el material cortado por el cortador de cúspide sea transferido al área frontal y posteriormente por el rodillo inferior y/o junto con el rotor de corte hacia atrás al transportador de cadena.

Otro objetivo de la invención es mantener más estable la máquina. Durante el proceso de corte, el brazo del rotor respectivo se acerca alternativamente al material cortado en el suelo. Cada contacto genera una fuerza contraria lateral aplicada al cuerpo de máquina, por lo que la sección trasera de máquina tiende a oscilar a izquierda y derecha. Este es especialmente el caso cuando la máquina es pesada con el centro de gravedad ubicado en la parte delantera y/o cuando la oruga es corta. Una pinza lateral es ventajosa para equilibrar la máquina. Por lo tanto, la máquina incluye un medio de soporte montado a cada lado del bastidor de corte, el medio de soporte se adapta para extenderse hacia fuera y empujar contra la pared lateral para estabilizar la máquina. Mantener estable la sección trasera de la máquina es ventajoso para el sistema de medición. Cuando se usa un escáner láser para guiar la máquina y cuando el objetivo láser se monta en la parte trasera del bastidor, el movimiento lateral inestable puede provocar fallos en la medición.

Opcionalmente, cada medio de soporte incluye una estructura de contacto sustancialmente longitudinal, un extremo de la cual es desplazable en una dirección lateral por un actuador, el otro extremo del cual se articula en el bastidor de corte, preferiblemente el medio de soporte (estabilizador lateral) incluye además medios de cubierta desplegables o expandibles. Para la reubicación y la minería transversal, la función de un estabilizador lateral se puede desactivar y el estabilizador lateral se puede retraer a la posición de estacionamiento. El estabilizador lateral en su posición de estacionamiento permite una buena maniobrabilidad (retroceso o giro en U) de la máquina.

Opcionalmente, la máquina incluye además un circuito regulador de presión para regular la irregularidad de presión presente en el actuador durante el funcionamiento. El circuito de regulación de presión se puede configurar además para mantener el actuador en posición ante la pérdida de la presión de entrada de la fuente. Esto ayuda a evitar cualquier daño al cortador de cúspides ante la presencia de una fuerza contraria significativa.

El primer rodillo de corte puede incluir partes extremas que son extensibles hacia fuera y tiene un diámetro correspondiente a al menos un quinto, preferiblemente un cuarto, del diámetro de corte de los cabezales de corte.

La máquina puede incluir además un tercer rodillo de corte montado en el bastidor de corte, preferiblemente el tercer rodillo de corte se monta a través de otro soporte de rodillos en el bastidor de corte, en donde el otro soporte de rodillos se abisagra al bastidor de corte de una manera ajustable en altura. El tercer rodillo de corte puede incluir partes extremas, que son extensibles hacia fuera, y tiene un diámetro correspondiente a al menos un quinto, preferiblemente un cuarto, del diámetro de corte de los cabezales de corte.

Opcionalmente, cada cabezal de corte tiene al menos un brazo de corte radial equipado con una sección de corte que es móvil o extensible en la dirección radial, preferiblemente cada cabezal de corte tiene tres brazos de corte radiales, preferiblemente la pluma de corte se dispone para ser ajustable con respecto al mecanismo de traslación en dirección vertical.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para excavar material utilizando una máquina de avance de cada realización como se ilustra arriba, comprendiendo el método: ajustar los cabezales de corte y/o el primer rodillo de corte y/o la pluma de corte con el fin de lograr un perfil de corte específico, en particular un perfil de corte rectangular específico; poner en marcha los cabezales de corte; poner en marcha el primer rodillo de corte; poner en marcha el dispositivo de corte adicional; transportar el material excavado a la parte trasera de la máquina mediante un transportador.

Si bien se han ilustrado y descrito realizaciones preferidas de la presente invención, se entenderá que se pueden realizar cambios y modificaciones en las mismas sin apartarse de la invención en sus aspectos más amplios.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se describirá una implementación específica de la presente invención, solo a modo de ejemplo, y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una máquina de avance según una implementación específica de la presente invención;

La Figura 2a es una vista en planta de una máquina de avance de la Figura 1;

La Figura 2b es una vista en planta ampliada que muestra un estabilizador lateral en su posición de estacionamiento;

La Figura 2c es una vista en planta ampliada que muestra un estabilizador lateral en su posición de trabajo; La Figura 3a es una vista delantera de una máquina de avance de la Figura 1;

La Figura 3b ilustra un perfil de corte en el frente de una mina;

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un rodillo de corte superior junto con un cortador de cúspides;

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una disposición de cortador de cúspides según una implementación específica de la presente invención;

La Figura 6 es una vista en sección transversal por A-A de la Figura 5;

La Figura 7 es una vista delantera de una máquina de avance según otra implementación específica de la presente invención;

La Figura 8 es una vista esquemática del sistema de control de fluidos para un cortador de cúspides según una implementación específica de la presente invención;

La Figura 9 es una vista esquemática del sistema de control de fluidos para un estabilizador lateral.

Descripción detallada

La Figura 1 muestra una máquina de avance según una implementación específica de la presente invención. La máquina de avance incluye un mecanismo de traslación autopropulsado 110 que puede configurarse como un mecanismo de oruga. El mecanismo de traslación 110 lleva, por ejemplo a través de un tren de rodaje, un bastidor de máquina 111 que soporta una pluma de corte 113, que a su vez soporta un par de cabezales perforadores rotatorios o cabezales de corte rotatorios 101 y 102 de construcción similar. La pluma de corte 113 se puede ajustar en la dirección vertical mediante un aparato de ajuste apropiado, p. ej. cilindros hidráulicos 114. En particular, la máquina es una minadora perforadora.

Con referencia a la Figura 3a y la Figura 1, el par de cabezales de corte rotatorios 101 y 102 se disponen paralelos uno al lado del otro en la parte delantera de la máquina, cada uno con un eje de rotación horizontal 103 sustancialmente alineado con la dirección de la máquina. Se indica que la dirección de la máquina tiene un extremo delantero y otro trasero como se ve en la Figura 1, denominándose también dirección longitudinal de la máquina. Cada cabezal de corte es un rotor de corte de tres brazos (o tres lóbulos), que lleva elementos de corte discretos individuales asegurados al mismo, cada brazo incluye medios de raspado/arado que ayudan a dirigir el material excavado hacia el centro de la máquina. Cada brazo puede incluir además una sección de corte 131, que es extensible y retráctil en la dirección radial. Esto se indica mediante flechas.

Los dos cabezales de corte 101 y 102 se pueden accionar en sentidos de rotación mutuamente opuestos de manera sincronizada, con los brazos de corte individuales acoplados entre sí durante la rotación para producir las superposiciones de los perfiles circulares individuales (como se muestra en la Figura 3b).

Aunque se describen cabezales de corte rotatorios de tres brazos 101 y 102, debe entenderse que podrían utilizarse cabezales de perforación que tengan otras configuraciones. Se puede utilizar cualquier configuración de cabezal rotatorio perforador tal como un cabezal de perforación de dos brazos o similar.

En la Figura 1 se puede ver que la máquina de avance incluye además un par de brazos pivotantes de soporte de rodillos 109 y 112 montados en el bastidor de la máquina 111 o en la pluma de corte 113. En el extremo distal de los brazos de soporte de los rodillos se montan los rodillos de corte 104 y 105. Cada rodillo de corte tiene un eje de rotación horizontal 106, transversal a la dirección de la máquina, como se puede ver en la Figura 4. Los brazos de soporte de rodillos 109, 112 son pivotantes alrededor de un eje transversal horizontal respectivamente, accionados por cilindros hidráulicos 115, de modo que los rodillos de corte se suben o bajan en relación con el bastidor de máquina 111 o la pluma de corte 113, respectivamente. Los rodillos de corte 104 y 105 son accionados por un motor hidráulico o eléctrico a través de un mecanismo de engranajes. Los rodillos de corte 104 y 105 pueden tener una forma cilíndrica, y cada uno puede incluir una sección de extremo extensible 130 que se conecta con la parte central del rodillo de corte con la ayuda de una conexión positiva de una manera asegurada contra la rotación, pero desplazable en el dirección del eje de rotación del rodillo de corte. Un primer medio de guía de material 120 se dispone en conexión con el rodillo de corte superior 104. El medio de guía de material se dispone en paralelo al rodillo de corte, estando así dispuesto transversalmente en relación con la dirección de la máquina.

Una pluralidad de unidades de corte se montan sobre los cabezales de corte rotatorios 101 y 102 y sobre los rodillos de corte 104 y 105, separados en un patrón específico. Por ejemplo, en la circunferencia de los rodillos de corte puede haber una espiral o una serie de espirales, o un patrón helicoidal. Las unidades de corte se disponen en una orientación específica, por ejemplo, sobresaliendo hacia delante y hacia fuera, y pueden desviarse hasta cierto punto en dirección axial y/o dirección radial. Las unidades de corte pueden tener cualquier forma, con herramientas de corte como picos, barrenas, insertos, dientes, discos, cuñas y similares asegurados en un portaherramientas o asiento. Las herramientas de corte como barrenas se pueden hacer de un material que sea más resistente al desgaste que el portaherramientas o el asiento.

La Figura 1 muestra además un dispositivo de transporte 119, por ejemplo, un transportador de cadena, que se extiende en la dirección longitudinal de la máquina más allá del extremo del bastidor de la máquina 111 para descargar el material excavado en la parte trasera.

La máquina incluye un rodillo de corte adicional 107 en forma de rodillo/tambor de corte de cúspide. Se dispone inmediatamente detrás y debajo del rodillo de corte superior 104. Para reducir la interferencia del material cortado que cae del rodillo de corte superior, se dispone inmediatamente detrás y debajo del primer medio de guía de material 120 dispuesto transversalmente. El medio de guía 120 se monta en los brazos de soporte de rodillos 109, para guiar el material desprendido por el rodillo de corte superior hacia abajo y/o hacia delante. El material cortado por el cortador de cúspides 107 es guiado por un segundo medio de guía de material 121 que se extiende hacia abajo y preferiblemente hacia delante.

En la Figura 4 se puede ver el segundo medio de guía de material 121 que tiene un flanco inclinado 141 para facilitar la recolección del material que cae, una viga de soporte 140 asegurada a los medios de guía de material 120 se extiende hacia atrás para llevar el cortador de cúspides 107. El segundo rodillo de corte tiene un eje de rotación 108 que es sustancialmente paralelo al eje de rotación 106 del primer rodillo de corte 104.

La Figura 5 ofrece una vista en perspectiva de un cortador de cúspides, en la Figura 6 se muestra una vista en sección transversal a través de A-A, un asiento 305 y una guía deslizante 301 se aseguran firmemente a una viga de soporte 140, como se ve en la Figura 4. El cuerpo deslizante 303 se acopla o incrusta de forma móvil en la guía deslizante 301, el cuerpo deslizante 303 lleva un motor hidráulico 304, al que se acopla un cortador de cúspide 107, para ser accionado por él. El cortador de cúspides 107 incluye una pluralidad de unidades de corte 308. La característica y disposición de las unidades de corte 308 son similares a las ilustradas con respecto al rodillo de corte 104, excepto que el tamaño de las unidades de corte y el espacio entre las unidades de corte adyacentes 308 pueden ser más pequeños que los del rodillo de corte 104. El cortador de cúspides 107 tiene un diámetro que corresponde a un quinto a la mitad, preferiblemente en el intervalo de un tercio, del diámetro del rodillo de corte 104. Se incluye y monta un medio de guía de material 121 a través de la interfaz 307 con el cuerpo deslizante 303. Un cilindro hidráulico 302 interconecta el cuerpo deslizante 303 con el asiento 305, al actuar, el cilindro 302 desplaza el cuerpo deslizante 303 lateralmente.

Como en el objeto de la invención, los cabezales de corte rotatorios 101 y 102 así como los rodillos de corte 104 y 105 son desplazables en dirección hacia arriba/abajo. El diámetro de corte de los cabezales de corte rotatorios 101 y 102 es ajustable debido a la presencia de la sección móvil radialmente 131 en cada brazo. Además, las partes extremas 130 de los rodillos de corte 104 y 105 son lateralmente extensibles y retráctiles. La combinación de estas características permite formar perfiles de corte de tamaño variable con anchura y/o altura variable, y también permite cortar un perfil sustancialmente rectangular.

Ventajosamente, la máquina puede configurarse de modo que únicamente cúspides de tamaño pequeño 300 quedan sin minar por los rotores y el rodillo superior en la pared lateral que son adecuadas para ser cortados por el cortador de cúspides, como se ve en la Figura 3b. El resultado puede ser una banda con una anchura y una altura de alrededor de 150 cm, pero también pueden ser relevantes otras dimensiones. La máquina también se puede configurar de tal manera que no quede ninguna cúspide molesta en la parte inferior.

Haciendo referencia a las Figuras 2a a 2c, en el lado trasero del bastidor de la máquina, se proporciona un estabilizador lateral o pinza 201 dispuesta a cada lado. El estabilizador lateral incluye una viga 202 que se acopla de forma pivotante en un extremo a través de un pivote 205 al bastidor de máquina, el otro extremo de la viga 202 se conecta al vástago de pistón de un cilindro 203. La viga 202 se puede mover hacia fuera por el cilindro 203 hasta el contacto de agarre con la pared lateral. Cuando no está en uso, el cilindro 203 está en su posición de retracción, el estabilizador lateral 201 descansa en su posición de estacionamiento (Figura 2b). El estabilizador lateral 201, como se muestra en la Figura 2c, se ilustra en su posición de trabajo, donde el vástago de pistón del cilindro 203 se ha extendido para empujar la viga 202 contra la pared lateral.

Para cubrir la zona expuesta por encima del cilindro extendido, se introduce una cubierta 204, esto aumenta la seguridad de los operarios al acercarse a esta zona, además protege al cilindro contra la caída de material. La cubierta 204 puede ser un conjunto de placas de cubierta superpuestas entre sí, un extremo de las placas se articula en una unión aproximadamente en el centro longitudinal de la viga 202. Las placas en el extremo trasero se pueden unir mediante cadenas. Una placa superior en su extremo trasero tiene un pasador 206 que se acopla dentro de la ranura de la hebilla 207, que se fija en el bastidor de máquina. Cuando el estabilizador lateral 201 está en su posición de estacionamiento, las placas de cubierta se apilan. Y cuando el cilindro 203 se extiende hasta su posición de trabajo, las placas pueden extenderse.

La Figura 8 ofrece una vista esquemática del sistema de fluidos para un cortador de cúspides, en donde se ilustra el circuito simétrico para dos cortadores de cúspides. Tanto el lado derecho como el izquierdo son simétricos y cada mitad puede servir para un solo cortador de cúspides. El suministro de fluido desde un conducto de entrada 501 es regulado por una válvula reductora de presión 502, que se ajusta, por ejemplo, a 35 bar, lo que permite un valor máximo de, p. ej. 35 bar para pasar a un conjunto de válvula 503. En la válvula reductora de presión 502 se incluye una válvula de retención para desviar el fluido desde la dirección opuesta durante la retracción del cilindro.

El conjunto de válvula 503 se puede montar directamente en el cilindro e incluye una primera válvula de contrapeso 509, una segunda válvula de contrapeso 511 y una válvula de alivio de presión 510, que tienen comunicación de fluidos con la válvula reductora de presión 502 y con las cámaras de cilindro 505 y 506, con un circuito de otro cortador de cúspides, y también con desagüe/depósito. El fluido desde la válvula reductora de presión 502 se dirige a través de las primeras válvulas de contrapeso 509 a la cámara de cilindro 506, dicha válvula 502 también en comunicación de fluidos con una lumbrera de pilotaje externa de la segunda válvula de contrapeso 511 que permite abrir dicha válvula 511 y permitir así la liberación de presión de la cámara 505 durante la extensión del cilindro. La lumbrera de retorno de las segundas válvulas de contrapeso 511 está en comunicación de fluidos con la lumbrera de pilotaje externa de las primeras válvulas de contrapeso 509, lo que permite abrir dicha válvula 509 con el fin de retraer el cilindro. Las válvulas de contrapeso 509 y 511 pueden mantener el cilindro en posición cuando el sistema pierde la presión de entrada de una fuente.

La válvula de alivio de presión 510 sirve para regular las irregularidades o anomalías de presión presentes en el cilindro durante el funcionamiento, en particular, para aliviar picos de presión o golpes que aparecen constantemente durante el corte. La cámara de cilindro 506 se conecta para transmisión de fluidos a la lumbrera de carga de la válvula de alivio de presión 510 que está pilotada internamente. Se elige una presión de ajuste predeterminada para dicha válvula 510 de modo que el cortador de cúspides no se dañe, por ejemplo, puede ser de 50 bar. Una vez que el cortador de cúspides encuentra una carga pasiva externa más grande de los estratos de roca, es decir, la presión correspondiente en la lumbrera 507 excede la presión establecida predeterminada, la válvula de alivio de presión 510 se abre y permite que se libere la presión, el fluido puede fluir hacia la lumbrera 508 o puede ser drenado a través del conducto 513, o puede fluir a un conjunto de válvula 504 asociado con otro cortador de cúspides, para aliviar la presión dentro del cilindro, hasta que la presión alcance la presión de reasentamiento de la válvula de alivio de presión.

La presión establecida puede ser predefinida y ajustable sobre la base de las condiciones de minería. La válvula reductora de presión 502, la válvula de alivio de presión 510, la primera válvula de contrapeso 509 y la segunda válvula de contrapeso 511 tienen, a su vez, valores de ajuste de incremento. El valor de la válvula reductora de presión 502 permite aplicar una presión constante al cortador de cúspides.

Para el estabilizador lateral, el control de suministro hidráulico incluye un circuito similar al del cortador de cúspides, como se muestra en la Figura 9. El circuito de control incorpora un acumulador 601 que se carga cuando el estabilizador lateral está activo, y que sirve para mantener la presión requerida en la cámara del cilindro 603 durante un tiempo sustancialmente más largo. La válvula de bola 602 permite la liberación manual de la presión del fluido del acumulador 601. La presión establecida predeterminada asociada con la válvula de alivio de presión es menor que la de las válvulas de contrapeso. La presión de ajuste predeterminada es mucho mayor en relación con la del cortador de cúspides.

Ventajosamente, la configuración ayuda a evitar daños a la máquina y la pared lateral contra fuerzas activas y pasivas demasiado grandes.

En funcionamiento, en primer lugar, la máquina puede configurarse con diversas configuraciones si es necesario, por ejemplo, poniendo la pluma de corte 113 a la altura adecuada ajustando el grupo de cilindros 114; ajustando las secciones extremas extensibles 131 de los brazos de rotor si es necesario dependiendo de la dimensión del perfil de corte requerido; poniendo en marcha el transportador de cadena 119; poniendo en marcha motores por turnos para los rotores izquierdo/derecho, motor para el rodillo superior, motor para el rodillo inferior, motor para el cortador de cúspides; ajustando las secciones extremas extensibles 130 de los rodillos cortadores 104 y 105; ajustando el cortador de cúspides a la posición deseada; finalmente iniciando el recorrido y avance de la máquina. Una vez realizado el trabajo de corte, se realizan los procesos inversos.

De acuerdo con otra implementación de la presente invención, se proporciona una solución alternativa al uso de un cortador de cadena para reemplazar un cortador de cúspide de rodillo. Los demás componentes de máquina son los mismos que los de la realización ilustrada anteriormente, excepto que el cortador de cúspides se sustituye por una cadena recortadora/cortador de cadena. La disposición del cortador de cadena se muestra en la Figura 7. Tal cortador de cúspide incluye una cadena sin fin 401 que lleva los elementos de corte sobre ella. Dicho cortador de cadena está accionado por un motor hidráulico o eléctrico 402, y es guiado y desviado por un conjunto de coronas dentadas 403. Un par de cortadores de cadena se instalan lateralmente separados a cada lado, y accionados por un accionamiento individual 402. Se entiende que el cortador de cadena se puede disponer sobre una estructura móvil o deslizante para cambiar su posición lateral o vertical. Los bucles de cadena separados (cortadores de cúspides izquierdo y derecho) se pueden integrar como un solo cortador de cadena. El cortador de cadena se coloca inmediatamente detrás del rodillo de corte 104. El plano de bucle de cadena se puede colocar en un plano sustancialmente vertical, también es posible el posicionamiento en un plano horizontal cuando hay suficiente espacio disponible para la instalación.

Los bloques de corte que tienen picos de corte pueden acoplarse en serie a través de conectores para construir una cadena 401. Los picos de corte pueden ser picos, barrenas, insertos, dientes, discos, cuñas y similares.

La máquina de avance se puede utilizar en la industria minera para cortar minas y túneles, especialmente para excavar una mina de carbón o una mina de potasa.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una máquina de avance que comprende:

un mecanismo de traslación (110) y un bastidor de corte (111), en donde el bastidor de corte lleva cabezales de corte rotatorios primero y segundo (101, 102) que tienen respectivamente un eje de rotación (103) que se extiende sustancialmente en una dirección longitudinal de la máquina, preferiblemente estando dispuestos los cabezales de corte rotatorios primero y segundo (101, 102) de tal manera que las áreas circulares de los respectivos perfiles de corte se superponen entre sí;

un primer rodillo de corte (104, 105) soportado en el bastidor de corte (111) y dispuesto detrás de los cabezales de corte, teniendo el primer rodillo de corte un eje de rotación (106) que se extiende sustancialmente horizontal y transversal a la dirección longitudinal de la máquina, dicho eje (106) está separado del eje de rotación (103) de los cabezales de corte (101, 102);

un dispositivo de corte adicional (107) soportado en el bastidor de corte (111) y dispuesto para cortar una cúspide de material no minado que queda en una pared lateral; y caracterizado por que:

el primer rodillo de corte (104, 105) y el dispositivo de corte adicional (107) se posicionan en el mismo lado con respecto al eje de rotación (103) de los cabezales de corte (101, 102).

2. Una máquina de avance según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de corte adicional (107) es un segundo rodillo de corte (107) soportado en el bastidor de corte (111), teniendo el segundo rodillo de corte un eje de rotación (108) que es sustancialmente paralelo y se ubica en la parte trasera del eje de rotación (106) del primer rodillo de corte (104) y se posiciona más cerca del eje de rotación (103) de los cabezales de corte en relación al eje de rotación (106) del primer rodillo de corte.

3. Una máquina de avance según la reivindicación 1 o 2, en donde el primer rodillo de corte se monta a través de un soporte de rodillos (109) en el bastidor de corte (111), el soporte de rodillos (109) se abisagra al bastidor de corte (111) de manera ajustable en altura.

4. Una máquina de avance según la reivindicación 2 o 3, en donde el segundo rodillo de corte (107) incluye una pluralidad de unidades de corte dispuestas en su circunferencia, preferiblemente al menos una parte de las unidades de corte tiene orientaciones o direcciones de corte diferentes a las otras.

5. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que incluye además una guía deslizante (301) montada en el bastidor de corte (111) o el soporte de rodillos (109), la guía deslizante dispuesta sustancialmente paralela al eje de rotación del segundo rodillo de corte, el segundo rodillo de corte (107) se acopla de forma móvil en la guía deslizante y adaptado para moverse a lo largo de la guía deslizante.

6. Una máquina de avance según la reivindicación 5, que incluye además un cuerpo deslizante (303) que se acopla de forma móvil en la guía deslizante (301), en donde el cuerpo deslizante (303) a su vez monta un accionamiento individual (304) para accionar el segundo rodillo de corte (107).

7. Una máquina de avance según la reivindicación 6, que incluye además un actuador (302) montado en el bastidor de corte o el soporte del rodillo para desplazar el cuerpo deslizante (303) a lo largo de la guía deslizante, preferiblemente el actuador es un cilindro accionado hidráulicamente.

8. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en donde el segundo rodillo de corte (107) tiene un diámetro sustancialmente menor que el del primer rodillo de corte (104).

9. Una máquina de avance según la reivindicación 1 o 3, en donde el dispositivo de corte adicional (107) es un cortador de cadena.

10. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, que incluye además un medio de guía de material (121) montado en el bastidor de corte (111) o el soporte de rodillos (109), que se extiende desde la parte inferior o trasera del segundo rodillo de corte y que se extiende hacia abajo y hacia delante para guiar el material cortado por el dispositivo de corte adicional (107).

11. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un medio de soporte (201) montado a cada lado del bastidor de corte, el medio de soporte (201) se dispone para extenderse hacia fuera y empujar contra la pared lateral para estabilizar la máquina.

12. Una máquina de avance según la reivindicación 11, en donde cada medio de soporte (201) incluye una estructura de contacto sustancialmente longitudinal (202), un extremo de la cual es desplazable hacia los lados por un actuador (203), otro extremo de la cual se articula en el bastidor de corte, preferiblemente los medios de soporte (201) incluyen además una cubierta extensible o desplegable (204).

13. Una máquina de avance según la reivindicación 7 o 12, que incluye además un circuito regulador de presión para regular la irregularidad de presión presente en el actuador (203, 302) durante el funcionamiento, estando configurado preferiblemente el circuito regulador de presión para mantener el actuador (203, 302) en posición al perder la presión de entrada.

14. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer rodillo de corte incluye partes extremas (130) que son extensibles hacia fuera y tiene un diámetro correspondiente a al menos un quinto o un cuarto del diámetro de corte de los cabezales de corte (101, 102).

15. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye además un tercer rodillo de corte (105) montado en el bastidor de corte (111), preferiblemente el tercer rodillo de corte se monta a través de un soporte de rodillo adicional (112) en el bastidor de corte (111), el soporte de rodillo adicional (112) se articula al bastidor de corte (111) de una manera ajustable en altura, preferiblemente el tercer rodillo de corte (105) incluye partes extremas que son extensibles hacia fuera, y tiene un diámetro correspondiente a al menos un quinto, o un cuarto, del diámetro de corte de los cabezales de corte (101, 102).

16. Una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde cada cabezal de corte tiene al menos un brazo de corte radial equipado con una sección de corte que se puede mover o extender en la dirección radial, preferiblemente cada cabezal de corte tiene tres brazos de corte radiales, preferiblemente la pluma de corte (113) se dispone para ser ajustable con respecto al mecanismo de traslación en una dirección vertical.

17. Un método para excavar material que utiliza una máquina de avance según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, comprendiendo el método

- ajustar los cabezales de corte y/o el primer rodillo de corte y/o la pluma de corte con el fin de lograr un perfil de corte específico, en particular un perfil de corte rectangular específico;

- poner en marcha los cabezales de corte;

- poner en marcha el primer rodillo de corte;

- poner en marcha el dispositivo de corte adicional;

- transportar el material excavado al lado trasero de la máquina mediante un transportador.