一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构

1.本实用新型涉及一种采掘装备领域，特别是一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构。


背景技术：

2.煤炭作为我国的基础性能源，随着社会的发展依然伴有重要角色，预计2050年前，这一现象不会改变，面对全岩巷道的掘进、随着煤矿开采量的增加，煤矿开采难度也逐渐加大，为煤矿产业持续发展，对难开采煤层也要加以利用，对于这些煤层来说被截割对象的硬度已明显提升。截割坚硬煤岩对传统采掘机械设备的损害也不容忽视，可能造成机械设备直接报废。开采规模的不均衡也是困扰煤炭进行安全性和效率性生产的主要原因。为解决全岩巷道的掘进关键技术，国内外众多学者开展了大量研究，解决了抗压强度小于80mpa的煤岩。由于工作地点及机械装备的限制，目前有少许悬臂式掘进机可对硬度超过80mpa的岩石进行截割，但截割效果并不理想，面对较坚硬的岩石，截齿磨损严重。因此，增强掘进机的截割性能迫在眉睫。
3.目前我国的采掘机械设备与发达国家相比还有较大的差距。基于目前广泛应用于隧道及煤矿巷道掘进中的悬臂式掘进机，在改变加载方式和刀具结构的实验研究的基础上，研制一种适用于一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构十分必要。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，利用激振器实现组合截割刀盘的振动破碎煤岩，利用推力液压缸实现组合截割刀盘的水平破碎煤岩，利用摆动液压缸实现组合截割刀盘在180
°
范围内旋转截割煤岩，利用回转台可以实现组合截割刀盘的左右摆动截割煤岩，该多自由度旋臂机原理简单，结构可靠，易于实现，能够有效地提高截割破碎煤岩效率。
5.为实现上述目的，本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，包括破碎煤岩的组合截割刀盘，所述组合截割刀盘通过截割轴与激振器连接，所述激振器与推力液压缸铰接，所述推力液压缸上装有四个摆动液压缸，所述摆动液压缸有杆腔与激振器连接，所述推力液压缸后端与回转台连接，所述回转台一端装有支撑液压缸，所述支撑液压缸有杆腔与推力液压缸连接，所述回转台放置在行走机构上。
6.与相关技术相比较，本实用新型提供的旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机具有如下有益效果：
7.1、本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，结构设计巧妙，利用激振器实现组合截割刀盘的振动破碎煤岩，有效提高煤岩破碎效率。
8.2、本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，利用摆动液压缸实现组合截割刀盘在180
°
范围内旋转截割煤岩，增大了煤岩截割范围，有效提高了煤岩破碎效率。
9.3、本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，利用回转台可以实现组合截割刀盘的左右摆动截割煤岩，提高了悬臂机的掘进效率。
附图说明
10.图1为本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构总图。
11.图中标号：1-组合截割刀盘；2-截割轴；3-激振器；4-推力液压缸；5-摆动液压缸；6-回转台；7-支撑液压缸；8-行走机构。
具体实施方式
12.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
13.如图1所示，一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，包括破碎煤岩的组合截割刀盘1，所述组合截割刀盘1通过截割轴2与激振器3连接，所述激振器3与推力液压缸4 前端铰接，所述推力液压缸4上装有四个摆动液压缸5，所述摆动液压缸5有杆腔与激振器3 连接，所述推力液压缸4后端与回转台6连接，所述回转台6一端装有支撑液压缸7，所述支撑液压缸7有杆腔与推力液压缸4连接，所述回转台6放置在行走机构8上，本实用新型的截割组合刀盘1在180
°
内摆动旋转截割，该机构原理简单，结构可靠，易于实现，能够截割硬岩，适用于煤矿巷道掘进及岩石隧道掘进等领域，具有掘进效率高和便于维护等特点。
14.在本实施例中，所述激振器3可实现组合截割刀盘1振动破碎煤岩，有效提高煤岩破碎效率；所述摆动液压缸5实现组合截割刀盘1在180
°
范围内旋转截割煤岩，增大了煤岩截割范围，有效提高了煤岩破碎效率；所述回转台6可以实现组合截割刀盘1的左右摆动截割煤岩，提高了悬臂机的掘进效率。
15.与相关技术相比较，本实用新型提供的旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机具有如下有益效果：
16.本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，结构设计巧妙，利用激振器3实现组合截割刀盘1的振动破碎煤岩，有效提高煤岩破碎效率。
17.本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，利用摆动液压缸实现组合截割刀盘1在180
°
范围内旋转截割煤岩，增大了煤岩截割范围，有效提高了煤岩破碎效率。
18.本实用新型提供的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，利用回转台可以实现组合截割刀盘1的左右摆动截割煤岩，提高了悬臂机的掘进效率。
19.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，其特征在于，包括破碎煤岩的组合截割刀盘(1)，所述组合截割刀盘(1)通过截割轴(2)与激振器(3)连接，所述激振器(3)与推力液压缸(4)铰接，所述推力液压缸(4)上装有摆动液压缸(5)，所述摆动液压缸(5)有杆腔与激振器(3)连接，所述推力液压缸(4)后端与回转台(6)连接，所述回转台(6)一端装有支撑液压缸(7)，所述支撑液压缸(7)有杆腔与推力液压缸(4)连接，所述回转台(6)放置在行走机构(8)上。2.根据权利要求1所述的一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，其特征在于，所述推力液压缸(4)上装有四个摆动液压缸(5)。

技术总结
本实用新型提供了一种具有旋转功能截割刀具的多自由度悬臂机构，包括破碎煤岩的组合截割刀盘，所述组合截割刀盘通过截割轴与激振器连接，所述激振器与推力液压缸铰接，所述推力液压缸上装有四个摆动液压缸，所述摆动液压缸有杆腔与激振器连接，所述推力液压缸后端与回转台连接，所述回转台一端装有支撑液压缸，所述支撑液压缸有杆腔与推力液压缸连接，所述回转台放置在行走机构上。本实用新型可实现截割组合刀盘在180


技术研发人员：刘春生 任春平 刘若涵 李德根 党振乾 徐鹏 刘延婷
受保护的技术使用者：黑龙江科技大学
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/4/8