一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备制造技术

本发明专利技术公开了一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，在现有的反铲挖掘机上安装多对齿双绞切齿辊掘进机；所述多对齿双绞切齿辊掘进机包括两个机械臂、两个滚动齿辊和两个驱动电机；每个机械臂的一端铰接所述反铲挖掘机的机臂末端，另一端各通过轴承对应连接一个滚动齿辊，每个机械臂与机臂之间分别连接第一液压杆；每个滚动齿辊各连接一个驱动电机。本发明专利技术能实现建设施工进程中对硬质岩层土石方进行免钻爆、安全高效、节能环保的开挖掘进施工，其中滚动齿辊采用镍铬合金制造，并进行调质热处理，以消除热应力，增大金属的强度与硬度。对滚动齿辊进行离子喷镀处理，在表面喷镀一层钛金属，以增大其硬度及防腐性能，适应不同条件下的工况。

【技术实现步骤摘要】
一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备
本专利技术属于岩石层(或土岩夹杂层)开挖掘进
，特别涉及一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备。
技术介绍
自然资源是人类生存和发展不可缺少的物质基础，能源与资源的短缺是中国经济发展与国家安全面临的一个严峻挑战。随着我国社会的建设和发展，现如今全国各地建设进程快速增长，需要掘进开挖的土石方量基数庞大，并且城市固废日益增长，许多废旧矿山急需治理恢复。将建设进程中的上述硬质石料(花岗岩等)及以下土石方实现免钻爆、安全高效、节能环保的快速施工，是助力于我国在安全高效、节能环保的前提下的基础建设进程的关键。当前，我国已经成为世界最大的掘进机制造基地及应用市场。随着国内城市道交通，铁路，公路，水利，市政工程等建设事业的高速度增长，我国掘进机械也迎来了飞速的发展。我国掘进机械行业已经成为国内高端装备制造业和战略性新兴产业重点支持发展产业。掘进设备按掘进工艺分为钻眼爆破法掘进设备和综合机械化掘进设备，国内广泛采用钻眼爆破法掘进设备。钻爆法掘进设备包括：钻(凿)孔机械、装载机械、转载机械、巷道支护机械、休整巷道机械。综合机械化掘进设备包括：悬臂式掘进机、连续采煤机、掘锚联合机组、全断面掘进机。与钻眼爆破法相比，综合机械化掘进设备有着安全、快速、高效的优点，是掘进机械化发展方向。钻眼爆破法所使用的钻孔机械主要是凿岩机，它是利用冲击破碎岩石的原理进行工行的。在工作时，凿岩机需完成两个基本动作，即击钎和转钎。活塞不断地冲击钎尾，即可在岩石上形成一定深度的炮眼。此外，为保证钎杆持续有效地凿岩，还必须给凿岩机施加合适的轴向推力，并将钻孔中的岩屑及时地排出。凿岩机的类型较多，根据所用动力的不同，可分为风动凿岩机、液压凿岩机、电动凿岩机和内燃凿岩机。综合机械化掘进设备主要有掘进机。掘进机是一种能够同时完成破落岩层、装载与转载、运输、喷雾除尘和调动行走的联合机组。它具有掘进速度快，掘进巷道稳定，减少岩石冒落与瓦斯突出，减少巷道的超挖量和支护作业的充填量，改善劳动条件、减轻劳动强度等优点。因此，掘进机在与综采工作面配套使用中发挥着越来越大的作用。随着我国社会的建设和发展，需要掘进开挖的土石方量基数庞大，并且城市固废日益增长，许多废旧矿山急需治理恢复。将建设进程中的硬质石料(花岗岩等)及以下土石方实现免钻爆、安全高效、节能环保的快速施工，是助力于我国在安全高效、节能环保的前提下的基础建设进程的关键。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，实现建设施工进程中对硬质岩层土石方进行免钻爆、安全高效、节能环保的开挖掘进施工。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，在现有的反铲挖掘机的机臂末端安装多对齿双绞切齿辊掘进机。所述多对齿双绞切齿辊掘进机包括两个机械臂、两个滚动齿辊和两个驱动电机；每个机械臂的一端铰接所述反铲挖掘机的机臂末端，另一端各通过轴承对应连接一个滚动齿辊，所述每个机械臂与所述机臂之间分别连接第一液压杆；每个滚动齿辊各连接一个驱动电机。所述滚动齿辊本体采用镍铬合金制造，并进行调质热处理，在滚动齿辊表面喷镀一层钛金属。所述滚动齿辊的齿端镶焊由高强度硬质特种耐磨钢材制成的咬合齿。所述多对齿双绞切齿辊掘进机上方设置机罩，所述机罩安装在所述机械臂上。本专利技术具有的有益效果是：(1)本设备制造生产周期短。每套多对齿双绞切齿辊掘进机从制造、生产到调试只需一个月，加之对反铲挖掘机的改造及安装调试时间也只需两个月。如批量化生产则需时更少。(2)本设备适用于多种复杂工况，特别是硬质岩层的施工作业，尤其适用于摩氏硬度达到7.5左右及以下的岩层(石英石岩、花岗岩等及以下的岩层)进行土石方开挖掘进作业。在免钻爆、安全高效、节能环保条件下运用本设备对矿山开挖、石材破碎加工、废旧矿山整治、孤石或松动边坡处理、城市固废现场加工等施工及农业石笋化土地复垦整治等方面比传统反铲挖掘机更具对硬质岩石的快速挖掘优势。本设备在摩氏硬度达到7.5左右及以下的岩层(石英石岩、花岗岩等及以下的岩层)进行土石方开挖掘进作业时对硬质石料(石英石岩、花岗岩等)的松动破碎能力可达同级反铲挖掘机效率的330％～380％，并呈现土石方开挖掘进作业时石质越硬，效率之比越高的情况，真正做到了安全高效。(3)本设备移动便捷，进、出场灵活，操作简单，操纵人员及维修人员培训较为简单。(4)本设备能实现“低成本、低能耗、低排放”施工，还能消除常规爆破施工对周边环境的影响，消除常规爆破存在的不安全因素。(5)本设备的易损部件更换周期长，每更换一次可连续使用8～9个月，可实现计划性检修和更换易损部件，且易损部件更换工作量小、时间短，3～4个工时可完成全部部件的更换。(6)施工噪音低，本设备中的多对齿双绞切齿辊掘进机噪音≤70dB；本设备整体作业噪音≤90dB。(7)开挖出来的土石方粒径能根据需要在一定范围内调整，但最大粒径不超过200mm。附图说明图1为本专利技术双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备的结构示意图。图2为图1中的滚动齿辊的咬合齿结构示意图。图中，1：反铲挖掘机，2：机臂，3：机械臂，4：咬合齿，5：轴承，6：第一液压杆，7：机罩，8：第二液压杆，9：永磁同步驱动电机，10：滚动齿辊。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步地说明，但不构成对本专利技术权利要求保护范围的限制。实施例1一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，在原有的反铲挖掘机1上安装多对齿双绞切齿辊掘进机。反铲挖掘机采用240型反铲挖掘机，240型反铲挖掘机选择晋工JGM924挖掘机，整机工作质量22750kg，额定功率为128.5kw，铲斗使用反铲。液压传动装置额定工作压力为2.5MPa～10MPa，主配压阀直径80mm～250mm，最大行程15mm。所述多对齿双绞切齿辊掘进机包括：两个机械臂3、两个滚动齿辊10、两根第一液压杆6和两个永磁同步驱动电机9。两个机械臂3的一端均铰接在反铲挖掘机1的机臂2末端，另一端一一对应与两个滚动齿辊10分别通过滑动轴承5连接；两根第一液压杆6的一端分别连接在机臂2上，另一端一一对应连接两个机械臂3，在每个机械臂3与对应的滚动齿辊10之间各连接一根第二液压杆8。两个永磁同步驱动电机9一一对应连接两个滚动齿辊10。滚动齿辊10的齿端镶焊由高强度硬质特种耐磨钢材制成的咬合齿4。滚动齿辊10本体采用镍铬合金制造，并进行调质热处理，以消除热应力，增大金属的强度与硬度。对滚动齿辊10进行离子喷镀处理，在表面喷镀一层钛金属，以增大其硬度及防腐性能，适应不同条件下的工况。因为永磁同步驱动电机9直接与滚动齿辊10连接，所以其有效出力在防抱死滚动齿轮未动作前接近100％，转化损耗很小。两个滚动齿辊10分别在两个永磁同步驱动电机9的驱动力下相对转动，形成强大的咬合力和绞切力，咬合齿4的齿面上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，其特征在于：在现有的反铲挖掘机的机臂末端安装多对齿双绞切齿辊掘进机。/n

【技术特征摘要】
1.一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，其特征在于：在现有的反铲挖掘机的机臂末端安装多对齿双绞切齿辊掘进机。


2.如权利要求1所述的一种双滚免钻爆快速挖掘集成模块化设备，其特征在于：所述多对齿双绞切齿辊掘进机包括两个机械臂、两个滚动齿辊和两个驱动电机；每个机械臂的一端铰接所述反铲挖掘机的机臂末端，另一端各通过轴承对应连接一个滚动齿辊，所述每个机械臂与所述机臂之间分别连接第一液压杆；每个滚动齿辊各连接一个驱动电机。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：窦明远，邹帅，李浩铭，冯清，梁超旭，杨靖，莫民坤，庞庆港，黄福川，夏梦，王国民，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45