回转装置和掘进设备的制作方法

1.本实用新型涉及掘进设备技术领域，尤其是涉及到一种回转装置和掘进设备。


背景技术：

2.目前的掘进设备，如在井下隧道施工的纵轴掘进设备，掘进设备的回转台与回转支撑、回转支撑与设备本体的连接螺栓承受了巨大的工作应力和较高的疲劳风险，因此需要定期检查及紧固。相关技术中的掘进设备，大多可以实现回转台和回转支撑螺栓的检修，并通常采用以下两种方式对回转支撑与设备本体的连接螺栓进行检修。
3.其一：拆卸截割臂、回转台后，对回转支撑与设备本体的连接螺栓进行检修，这种方式能够保证回转台的强度和结构的可行性，但是，操作繁琐，检修不方便，检修效率低；
4.其二：将回转台设置为分体式结构，检修效率可提升，但是，因其分体结构会导致回转台强度降低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供了一种回转装置，在不需要拆卸回转台和截割臂，并保证回转台强度可靠的情况下，能够提高连接回转支撑和设备本体的连接螺栓的检修效率。
6.本实用新型的第一方面，提供了一种回转装置，用于掘进设备，回转装置包括：回转支撑，包括相互转动的内圈和外圈；连接螺栓，用于连接外圈和掘进设备的设备本体；回转台，与内圈连接，回转台上设置有贯穿孔，内圈相对于外圈转动过程中，能够使连接螺栓暴露于贯穿孔内。
7.进一步地，回转台与掘进设备的截割臂连接，贯穿孔设置在回转台远离掘进设备的截割臂的一侧；连接螺栓的头部能够暴露于贯穿孔内；贯穿孔包括长条孔、腰型孔中的至少一种。
8.进一步地，回转装置还包括：位置检测装置，设置于回转台上，用于检测连接螺栓是否位于维修有效范围内，并在连接螺栓为待维修螺栓时，发送检修信号；其中，位于维修有效范围内的连接螺栓为待维修螺栓。
9.进一步地，位置检测装置包括金属型接近开关，金属型接近开关用于在预设范围内检测是否有连接螺栓，并在检测到连接螺栓时，发送检修信号。
10.进一步地，回转台上设置有用于安装位置检测装置的安装孔，贯穿孔的数量为两个，两个贯穿孔以安装孔为中心对称分布。
11.进一步地，贯穿孔的几何中心与回转装置的回转中心的连线为第一直线；安装孔的几何中心与回转装置的回转中心的连线为第二直线；相邻的两个连接螺栓的几何中心与回转装置的回转中心的连线分别为第三直线和第四直线；其中，第一直线和第二直线之间的夹角为第一夹角，第三直线和第四直线之间的夹角为第二夹角，第一夹角为第二夹角的整数倍。
12.进一步地，回转装置的回转角度为第一角度，两个贯穿孔的第一直线之间的夹角
为第三夹角；其中，第一角度为第一夹角的整数倍；第一角度为第二夹角的整数倍；第一角度为第三夹角的整数倍。
13.本实用新型第二方面的实施例，提供了一种掘进设备，包括：设备本体；及第一方面任一项的回转装置，外圈与设备本体连接。
14.进一步地，掘进设备还包括：控制装置，设置于设备本体，控制装置与回转装置的回转支撑和位置检测装置电连接，用于根据所位置检测装置的检修信号控制回转支撑的运动状态，以在回转支撑停止运动时，使回转装置的待维修螺栓暴露于贯穿孔内。
15.进一步地，掘进设备还包括：报警装置，设置于设备本体，报警装置与回转装置的位置检测装置的电连接，用于接收检修信号，并在回转支撑运动至使回转装置的待维修螺栓暴露于贯穿孔内时，发送报警信号。
16.本实用新型实施例提供的回转装置和掘进设备，回转装置包括回转支撑、连接螺栓和回转台，其中，回转支撑包括相互转动的内圈和外圈，连接螺栓用于连接外圈和设备本体，回转台与内圈连接，进而使得内圈相对于外圈转动，能够实现回转台相对于设备本体转动。通过在回转台上设置有贯穿孔，内圈相对于外圈转动过程中，能够使连接螺栓暴露于贯穿孔内，如连接螺栓的头部能够暴露在贯穿孔内，进而通过该贯穿孔即可对暴露于贯穿孔内的连接螺栓进行维修。与相关技术中需要拆卸截割臂和回转台对连接螺栓进行检修相比，操作简单，检修方便，能够提高检修效率；与相关技术中将回转台设置为分体结构对连接螺栓进行检修相比，并未改变回转台的结构，能够确保回转台的强度和结构的可行性，并确保较高的维修效率，适于推广应用。
17.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中：
19.图1示出了本实用新型的一个实施例提供的掘进设备的结构示意图；
20.图2示出了图1所示实施例的一个视角的部分结构示意图；
21.图3示出了图2所示实施例部分结构示意图；
22.图4示出了本实用新型的一个实施例提供的回转台的一个视角的结构示意图；
23.图5示出了图4所示实施例的a-a处的部分剖视图。
24.其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
25.100回转装置，110回转支撑，120连接螺栓，121第三直线，122第四直线，130回转台，131贯穿孔，132安装孔，133第一直线，134第二直线，140位置检测装置，200设备本体，300截割臂。
具体实施方式
26.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具
体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
28.下面参照图1至图5描述根据本实用新型的一些实施例提供的回转装置100和掘进设备。其中，掘进设备可以为隧道掘进设备，也可以为满足要求的其他掘进设备，如图1和图2所示，掘进设备包括设备本体200，回转装置100设置在设备本体200上，进一步地，掘进设备还包括截割臂300，回转装置100还与截割臂300连接，回转装置100用于连接截割臂300和设备本体200，以使截割臂300能够相对于设备本体200转动，以实现不同位置的截割需求。
29.本实用新型第一方面的实施例，如图2和图3所示，提供了一种回转装置100，回转装置100包括：回转支撑110、连接螺栓120和回转台130，其中，回转支撑110包括相互转动的内圈和外圈，连接螺栓120用于连接外圈和掘进设备的设备本体200，以将回转支撑110安装在设备本体200上，回转台130与内圈连接，并与截割臂300连接，进而使得内圈相对于外圈转动，能够实现回转台130带动截割臂300相对于设备本体200转动。
30.其中，通过在回转台130上设置有贯穿孔131，内圈相对于外圈转动过程中，能够使连接螺栓120暴露于贯穿孔131内，如连接螺栓120的头部能够暴露在贯穿孔131内，进而通过该贯穿孔131即可对暴露于贯穿孔131内的连接螺栓120进行维修，如将套筒伸入贯穿孔131中，即可对待维修的连接螺栓120进行紧固、更换等操作，与相关技术中需要拆卸截割臂和回转台对连接螺栓进行检修相比，操作简单，检修方便，能够提高检修效率；与相关技术中将回转台设置为分体结构对连接螺栓进行检修相比，并未改变回转台的结构，能够确保回转台的强度和结构的可行性，并确保较高的维修效率，适于推广应用。
31.也就是说，本实用新型实施例提供的回转装置100，在不需要拆卸回转台130和截割臂300，并保证回转台130强度可靠的情况下，能够提高连接回转支撑110和设备本体200的连接螺栓120的检修效率。
32.进一步地，回转台130与回转支撑110的内圈通过螺栓连接，在不需要对设备进行拆卸的情况下，即可快速对连接回转台130和回转支撑110的内圈的螺栓维修。
33.进一步地，贯穿孔131的轴向横截面的面积大于连接螺栓120的轴向横截面的面积，以确保连接螺栓120的头部能够完全暴露于贯穿孔131中，以使工具能够伸入贯穿孔131中对连接螺栓120进行检修操作。可以理解的是，本实用新型实施例中提及的连接螺栓120暴露于贯穿孔131内，是指连接螺栓120的头部暴露在贯穿孔131内，使得利用工具操作连接螺栓120的头部即可实现旋紧、更换、紧固等维修操作。
34.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，由于掘进设备作业时，多为断面下侧打窝，自下向上截割，因此掘进设备的回转支撑110与设备本体200处的连接螺栓120松动与断裂多发生在回转台130远离截割臂300一侧。因此，如图3和图4所示，将贯穿孔131设置在回转台130远离截割臂300的一侧，并配合回转台130相对于设备本体200在一定范围内摆动，即可将回转台130远离截割臂300一侧的连接螺栓120依次暴露于贯穿孔131中，进而基本可以实现远离截割臂300侧的连接螺栓120的检查、紧固、更换作业。其中，图4中的箭头所示的前后方向，是指回转台130的前后方向，回转台130的前方靠近截割臂300，回转台130
的后方远离截割臂300。
35.其中，回转支撑110的内圈和外圈的相对旋转角度可以为
±
25
°
、
±
30
°
、
±
35
°
、或满足要求的其他数值，即回转装置100的回转角度可以为25
°
、30
°
、35
°
、或满足要求的其他数值。通过在回转台130远离截割臂300的一侧设置两个贯穿孔131，两个贯穿孔131配合回转台130相对于设备本体200在
±
30
°
内转动，基本可以实现远离截割臂300侧的连接螺栓120的检查、紧固、更换作业。
36.进一步地，贯穿孔131包括长条孔、腰型孔中的至少一种，长条孔、腰型孔能够将连接螺栓120的头部完全、充分地暴露在贯穿孔131中，以便工具伸入贯穿孔131中对连接螺栓120进行维修操作。可以理解的是，贯穿孔131也可以为圆形孔、方形孔或其他形状的孔，只要贯穿孔131的轴向横截面的面积大于连接螺栓120的轴向横截面的面积，以使工具能够伸入贯穿孔131中对连接螺栓120的头部进行操作即可。
37.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，如图5所示，回转装置100还包括：位置检测装置140，位置检测装置140设置于回转台130上，用于检测连接螺栓120是否位于维修有效范围内，当连接螺栓120位于维修有效范围内，说明连接螺栓120松动或断裂，可以将该连接螺栓120视为待维修螺栓，即位置检测装置140用于检测连接螺栓120是否为待维修螺栓。其中，位置检测装置140还用于在检测到连接螺栓120为待维修螺栓时，发生检修信号，以使掘进设备根据该检修信号，做出相应的控制策略，使待检测螺栓的头部能够暴露于贯穿孔131内，以方便对待维修螺栓进行检修操作。
38.在上述实施例中，位置检测装置140包括金属型接近开关，金属型接近开关用于在预设范围内检测是否有连接螺栓120，并在检测到连接螺栓120时，发送检修信号。具体地，金属型接近开关可以为德力西的金属型接近开关，或者满足要求的其他型号的金属型接近开关，金属型接近开关可以检测固定范围距离的金属，当范围内检测到金属时，可以对外输出一个信号，因此，当连接螺栓120因为松动而位于金属型接近开关的预设范围内时，即可确定该连接螺栓120为待维修螺栓，即可发送检修信号。
39.具体地，可以将金属型接近开关的预测范围设定在连接螺栓120的头部上端面与设备本体200的顶部平面的距离之间，这样，当回转台130相对于设备本体200转动过程中，金属型接近开关检测到连接螺栓120的头部位于预测范围内，则说明该连接螺栓120松动，为待维修螺栓，然后，发送检修信号。
40.在上述实施例中，如图4所示，回转台130上设置有用于安装位置检测装置140的安装孔132，即位置检测装置140通过安装孔132可拆卸的设置在回转台130上，这样可以将位置检测装置140从回转台130上拆卸下来进行维修或更换，便于操作，且有利于降低维修换件成本。
41.其中，贯穿孔131的数量为两个，两个贯穿孔131以安装孔132为中心对称分布，也就是说，两个贯穿孔131对称的分布在安装孔132的两侧，这样的设置，当位置检测装置140检测的连接螺栓120为待维修螺栓时，可以根据待维修螺栓的具体位置，使回转台130向一个方向(如顺时针方向)旋转，或者向另一个方向(如逆时针方向)旋转，以使两个贯穿孔131中的至少一个能够快速、准确地将待维修螺栓暴露出来，便于维修，并能够大大提高维修效率。
42.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，如图4所示，贯穿孔131的几何中
心与回转装置100的回转中心的连线为第一直线133；安装孔132的几何中心与回转装置100的回转中心的连线为第二直线134；相邻的两个连接螺栓120的几何中心与回转装置100的回转中心的连线分别为第三直线121和第四直线122；其中，第一直线133和第二直线134之间的夹角为第一夹角，如图4所示，α1为第一夹角，第三直线121和第四直线122的夹角为第二夹角，第二夹角可以用α2表示(图中未示出)，第一夹角为第二夹角的整数倍，即α1＝n1
×
α2(n1为正整数)，如第一夹角可以为第二夹角的一倍、两倍、三倍、四倍或满足要求的其他数值，这样，使得回转台130相对于设备本体200旋转过程中，能够充分、可靠地将一个、两个、三个、四个、或其他满足要求的数量个连接螺栓120的头部暴露在贯穿孔131内，以使工具伸入贯穿孔131能够顺利、快速地对待维修螺栓进行操作。
43.在上述实施例中，回转装置100的回转角度为第一角度，第一角度为正数，第一角度可以用α表示(图中未示出)，两个贯穿孔131的两个第一直线133之间的夹角为第三夹角，如图5所示，α3为第三夹角，其中，第一角度为第一夹角的整数倍；第一角度为第二夹角的整数倍；第一角度为第三夹角的整数倍，即α＝n1
×
α1＝n2
×
α2＝n3
×
α3(n1、n2、n3均为正整数)这样的设置，使得回转台130在相对于设备本体200在沿两个不同的反向转动过程中，能够充分、可靠地不同位置的连接螺栓120的头部快速、充分、准确地暴露在贯穿孔131中，且能够保证工具能够快速、顺利地伸入贯穿孔131中对待维修螺栓进行操作，以提高维修效率。
44.本实用新型第二方面的实施例，如图1和图2所示，提供了一种掘进设备，包括：设备本体200；以及第一方面任一项的回转装置100，外圈与设备本体200连接。由于掘进设备包括第一方面任一项的回转装置100，因此，具有上述回转装置100的全部有益技术效果，在此不再一一赘述。
45.进一步地，掘进设备还包括截割臂300，回转台130与截割臂300连接，其中，一台掘进设备可以包括一个回转装置100，或者，如图2所示，一台掘进设备可以包括两个回转装置100，每个回转装置100连接一个截割臂300，以满足不同数量的截割臂300相对于设备本体200转动的需求。可以理解的是，掘进设备也可以包括其他不同数量的回转装置100，对此，本实用新型不做具体限定。
46.在本实用新型提供的一些可能实现的实施例中，掘进设备还包括控制装置，控制装置设置于设备本体200，控制装置与回转装置100的回转支撑110和位置检测装置140连接，用于根据回转装置100的位置检测装置140的检修信号控制回转支撑110的运动状态，以在回转支撑110停止运动时，使回转装置100的待维修螺栓暴露于贯穿孔131内。
47.进一步地，掘进设备可以为智能掘进设备，回转装置100的回转支撑110在转动过程中，回转台130相对于设备本体200转动，通过设置在回转台130上的位置检测检测装置(如金属型接近开关)检测到连接螺栓120位于维修有效范围内属于待维修螺栓时，如金属型接近开关检测到凸出于回转台130的金属材质的连接螺栓120的头部时，位置检测装置140发送检修信号给控制装置。控制装置根据接收到的检测装置的检修信号，控制回转支撑110的运动状态，以在回转支撑110停止运动时，即回转台130相对于设备本体200停止转动时，使回转装置100的待维修螺栓暴露于贯穿孔131内，即待维修螺栓的头部通过贯穿孔131暴露出来，可以伸入套筒进行检查、紧固、更换作业。
48.进一步，在回转台130或者掘进设备的操作台处设置复位启动按钮，每完成一次检
查连接螺栓120为待维修螺栓的作业后，按一下复位启动按钮，回转支撑110继续运动，带动回转台130回转相应设置的角度。
49.进一步，掘进设备包括驱动回转支撑110运动的回转油缸，通过获取转动时回转油缸的伸缩量位置数据，可以准确定位到此次位置检测装置140检测的为哪颗连接螺栓120，加以运动算法预定向一侧(如顺时针方向)回转到极限，自动一次性反转(如逆时针方向)至初始检测位置，继续反向(如逆时针方向)转动实现全程任意位置开启检测螺栓模式均可实现全程回转，完成全部连接螺栓120的检修作业。
50.进一步地，在操作台上设置回转装置100连接螺栓120维护模式的启动开关，启动开关的通断控制回转装置100连接螺栓120维护模式的启停，即启动开关与控制装置电连接，控制装置根据启动开关的通断信号控制位置检测装置140的工作状态，以实现连接螺栓120是否为待维修螺栓的检测。
51.在本实用新型的另一些实施例中，掘进设备还包括报警装置，设置于设备本体，如报警装置设置在操作台上，报警装置与回转装置100的位置检测装置140的电连接，用于接收检修信号，并在回转支撑110运动至使回转装置100的待维修螺栓的头部暴露于贯穿孔131内时，发送报警信号。
52.即此种情况下，掘进设备可以为普通型掘进设备，如需要操作手驾驶的掘进设备。根据报警信号提示掘进设备的操作人员，可以控制回转装置100停止运动，进而使得回转台130相对于设备本体200停止转动，使待维修螺栓的头部暴露于贯穿孔131内。此时，掘进设备的辅助工可以对暴露在贯穿孔131中的待维修螺栓进行检查、紧固或更换作业，往复运行，实现半自动锁定螺栓。
53.进一步地，报警装置可以通过灯光、声音或满足要求的其他方式发送报警信号，如报警装置为指示灯，通过在操作台设置回转台130到位警示灯，当位置检测装置140检测到连接螺栓120为待维修螺栓时将检修信号发送给报警装置，当待维修螺栓的头部暴露于贯穿孔131中时，指示灯点亮，操作手人工停止回转装置100，掘进机辅工对露出的待维修螺栓进行检修。
54.可以理解的是，此种维护方式，符合掘进作业正常一个操作手一个辅工的作业规律，具有经济效益。
55.进一步地，在操作台上设置回转装置100连接螺栓120维护模式的启动开关，启动开关的通断控制回转装置100连接螺栓120维护模式的启停，即启动开关与报警装置电连接，只有启动开关启动时，报警装置采集并接收位置检测装置140的检修信号，其余时间报警装置不工作。
56.本实用新型实施例提供的回转装置100和掘进设备，具有如下优点：
57.1、根据连接回转装置100的回转支撑110与设备本体200的连接螺栓120的分布情况，在回转台130远离截割臂300的一侧设计了两个腰型孔作为贯穿孔131，用于使连接螺栓120的头部暴露出来，便于进行连接螺栓120的检修作业。
58.2、在回转台130上配置了位置检测装置140，如金属型接近开关，用于检测连接螺栓120的头部位置，以确定连接螺栓120为待维修螺栓，并与相关控制程序相配合，实现智能化或半自动化检修方案。
59.3、针对智能型掘进设备，通过回转装置100的回转台130上的金属型接近开关，检
测连接螺栓120是否为待维修螺栓，当检测到待维修螺栓时，将检修信号发送至控制装置，控制装置结合回转装置100的运行状态、回转油缸的行程位置、以及配合复位启动按钮，实现回转台130的贯穿孔131暴露待维修螺栓的自动控制，即实现回转台130的贯穿孔131自动锁定在待维修螺栓的位置，实现智能检修。
60.4、针对普通型掘进机，通过在操作台上设置报警装置，如回转台130到位警示灯，指示灯与位置检测装置电连接，操作手通过灯的通断，判断回转台130的贯穿孔131是否暴露出待维修螺栓的头部，以实现半自动检修。
61.本实用新型的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
62.在本实用新型的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。