CN106703810A - 一种采矿机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采矿机，包括机架（8），所述机架（8）上设置有油箱（81）、液泵（82）和控制台（83），所述机架（8）底面设置有行走系统（84），所述机架（8）后部设置有与所述机架（8）相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体（1）的表面设置有牙座（2），在所述牙座（2）上安装有刀具，所述刀具包括刀座（3）和刀头，其特征在于：所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体（1）轴线同向。采用本发明的采矿机，能够对硬度更高的矿石进行开采。
Description
技术领域
本发明涉及采矿领域用设备，尤其涉及一种采矿机。
背景技术
矿山采矿分为井采和露天采矿。露天采矿传统开采模式为钻爆开采模式——即钻孔、爆破、铲装、汽车运输方式。传统露天开采对于矿山周边的民扰问题严重，以及扬尘污染等。
目前现有技术的露天开采模式中，采用了移式破碎胶带运输系统，可移式破碎站。可移式破碎站是汽车、破碎机和胶带运输机组成的间断连续运输工艺的核心技术装备之一，由于固定式破碎机组造价高、建设时间长、搬迁困难、移动拆装工作量大、费用高，难以适应采矿下降速度的要求。
传统爆破开采工艺与免爆破开采工艺对比：爆破开采工艺流程：潜孔钻穿孔-装药-多排孔微差爆破-液压挖掘机铲装-矿用自卸车运输-破碎机破碎-1.5km长胶带运输机运输至厂区。免爆破开采工艺流程：地平王开采-装载机、自卸车运输-破碎机破碎-1.5km长胶带运输机运输至厂区。
就设备投资来说，在免爆破开采方式下，完全取消钻机。使得成本得到节省。
但是对于现有的采矿机来说（多半是平地王），仅能够对普氏硬度系数8-10的矿石进行破碎，破碎成块状，粒度在150-160mm之间。而且现有的平地王采矿机刀具破坏磨损严重，更换刀具频繁，刀具的耗费将占采矿成本的相当一部分，进一步提高了采出的矿石的成本。
另外，在采矿的过程中采矿机械设备的振动和环境噪音非常大，不仅影响操作人员的身体健康，同时对作业周边的扰民问题日益突出。
而且，因为采矿工况恶劣，所以要求刀具的强度高，通常选用钨合金材料，采用粉墨冶金压制成形。所以，对于现有的刀头来说，制作工艺复杂、难度大、成本高，对于使用企业单位来说维护费用高，更换不方便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采矿机，该采矿机能够处理更高硬度的矿石且处理后粒度更小，并且采矿成本更低。
为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种采矿机，包括机架，所述机架上设置有油箱、液泵和控制台，所述机架底面设置有行走系统，所述机架后部设置有与所述机架相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体的表面设置有牙座，在所述牙座上安装有刀具，所述刀具包括刀座和刀头，其特征在于：所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体轴线同向。采用上述方式设置的采矿机能够开采普氏硬度系数15以上的矿石，并且能够将矿石处理到粒度小于60mm以下，另外，还能够降低采矿成本。
优选地，所述刀头为刀片。采用这样的设置够节省成本提高寿命。
为了进一步提高采矿机的适应范围，所述辊子通过油缸与所述机架后部连接。
为了进一步提高采矿机的适应范围，在所述机架后部设置有支撑架，所述支撑架的顶部与所述辊子的转动轴通过所述油缸A连接。
为了进一步提高采矿机的适用范围，所述支撑架的底部与所述油缸A通过油缸B连接。
为了进一步提高安全性能，在所述油缸B与所述油缸A的连接处垂直设置有限高轮。
为了进一步除尘，在所述辊子上部设置有罩壳。
为了进一步解决扬尘问题，在所述机架上设置有除尘系统，所述除尘系统通过管道与所述罩壳连通。
为了进一步提高除尘效果，所述罩壳内壁与所述辊子外壁相距100-200mm。
为了进一步方便更换刀具，所述牙座交错设置在所述辊体的辊面上，且所述牙座具有沿所述辊子轴向的安装座，所述刀具固定在所述安装座内。
为了进一步提高刀具的强度及寿命，所述安装座的一侧具有台阶，在所述刀座上设置有与所述台阶的顶面相配合的凸台，所述安装座的另一侧具有对所述刀座进行限位的限位凸台。
为了进一步优化结构，在所述辊子两端面设置有内凹槽，在所述内凹槽的槽壁上通过轴承安装有托架，所述托架朝向所述内凹槽的一端设置有腔体，在其中一个或两个腔体内安装有驱动装置，所述驱动装置的输出轴与所述辊子固连。采用这样的设置能够使得结构更加紧凑，并且能够提高采矿机的适用范围。
为了进一步提高切削效果，所述牙座与辊体的切线具有0-30°的夹角。
为了进一步提高刀具的寿命，在所述刀座上设置有安装槽，所述刀片安装在所述安装槽内，且所述刀片与所述安装槽采用金属粘结或焊接。
为了进一步提高刀具的强度，所述安装槽的横截面具有上窄下宽的结构。
为了进一步节省成本，所述安装槽的横截面呈梯形、到T形或L形。
为了进一步提高切削效果，所述安装槽具有与所述刀片两侧相配合的两侧壁，其中一个侧壁高于另一个侧壁且具有与所述台阶相配合的凸台，所述刀片高于具有所述凸台的侧壁5-10mm。
为了进一步提高切削效果，所述刀片具有0-20°的切削角。
为了进一步兼顾刀具的寿命、强度、成本和使用效果，所述刀片的厚度为10-25mm。
优选地，所述刀片的刀刃长20-300mm。这样的设置能够使得上述刀具能够用来处理各种各样的矿石。
为了进一步提高采矿机的适用范围，所述辊体的辊径为1-3.5m。
采用本发明的采矿机，带来的有益效果有：
1. 采用本发明的采矿机，能够处理硬度达到15（普氏硬度系数）以上的矿石，尤其对于硬度在15-20普氏硬度系数之间的矿石处理效果最好。
2. 采用本发明的采矿机，在处理矿石的过程中，能够将矿石处理到粒度小于60mm，方便下一道工序的处理。
3. 采用本发明的采矿机，工艺成本低、使用寿命长，刀具使用寿命长制造成本低，大大节省了采矿成本。
4. 采用本发明的采矿机，能够对任何路面的矿石进行处理，如平路、陡坡、斜路等。
5. 本发明的采矿机加工矿石时噪音低，减小了对周边居民的噪音困扰。
6. 采用本发明的采矿机能够解决采矿过程中的扬尘问题，净化采矿四周环境。
附图说明：
图1为牙座附带刀具结构图；
图2为图1的B-B剖视图；
图3为刀具的结构图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为辊子的结构图（带一个驱动机构）；
图6为辊子的结构图（带两个驱动机构）。
图7为采矿机结构图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1：一种采矿机，包括机架8，所述机架上设置有油箱81、液泵82和控制台83，所述机架8底面设置有行走系统84，所述机架8后部设置有与所述机架8相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体1的表面设置有牙座2，在所述牙座2上安装有刀具，所述刀具包括刀座3和刀头，所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体1轴线同向。
采用本实施例的采矿机能够开采普氏硬度系数为15的矿石，并且能够将矿石处理到粒度小于60mm以下。
另外，还能够降低采矿成本。
实施例2：如图1-7所示，一种采矿机，包括机架8，所述机架上设置有油箱81、液泵82和控制台83，所述机架8底面设置有行走系统84，所述机架8后部设置有与所述机架8相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体1的表面设置有牙座2，在所述牙座2上安装有刀具，所述刀具包括刀座3和刀头，所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体轴线同向。
其中，所述刀头为刀片4。在所述刀座3上设置有安装槽32，所述刀片4安装在所述安装槽32内，且所述刀片4与所述安装槽32采用金属粘结或焊接。所述安装槽32的横截面具有上窄下宽的结构，比如说梯形、倒T形、L形等，在本实施例中所述安装槽呈梯形。并且所述梯形安装槽32具有两侧壁，其中一侧壁高于另一侧壁，而所述刀片4安装于所述安装槽32中时，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁5-10mm。该距离可选择但不限于5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，在本实施例中，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁6mm。
在安装时，将所述刀片4从所述安装槽32的侧面推入所述安装槽32内，然后采用金属胶将所述刀片4与所述刀座3胶接在一起。
在本实施例中，所述辊体1的辊径为1m。
采用本实施例的采矿机，能够开采普氏硬度系数15以上的矿石，如很坚固的石英岩等，并且能够将矿石处理到粒度为55mm。
另外，采用本实施例的采矿机械设备用辊子，能够降低工艺成本低、减少刀具的磨损、提高刀具的使用寿命，大大降低了采矿成本。而且，辊子加工矿石时噪音低，减小了对周边居民的噪音困扰。
实施例3：如图1-7所示，一种采矿机，包括机架8，所述机架8上设置有油箱81、液泵82和控制台83，所述机架8底面设置有行走系统84，所述机架8后部设置有与所述机架8相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体1的表面设置有牙座2，在所述牙座2上安装有刀具，所述刀具包括刀座3和刀头，所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体轴线同向。
其中，所述刀头为刀片4。在所述刀座3上设置有安装槽32，所述刀片4安装在所述安装槽32内，且所述刀片4与所述安装槽32采用金属粘结或焊接。所述安装槽32的横截面具有上窄下宽的结构，比如说梯形、倒T形、L形等，在本实施例中所述安装槽32呈L形。并且所述L形安装槽32具有两侧壁，其中一侧壁高于另一侧壁，而所述刀片4安装于所述安装槽32中时，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁5-10mm。该距离可选择但不限于5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，在本实施例中，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁8mm。
在安装时，将所述刀片4从所述安装槽32的侧面推入所述安装槽32内，然后采用焊接将所述刀片4与所述刀座3连接在一起。
在本实施例中，所述辊体1的辊径为3.5m。
另外，在所述机架8后部固设有支撑架85，所述支撑架85的顶部与所述辊子的转动轴通过所述油缸A86连接，所述支撑架85的底部与所述油缸A86通过油缸B87连接。而且，在所述油缸B87与所述油缸A86的连接处垂直设置有限高轮88。
而且，在所述辊子上部还设置有罩壳9，在所述机架8上设置有除尘系统89，所述除尘系统89通过管道10与所述罩壳9连通。其中，所述罩壳9内壁与所述辊子外壁相距100-200mm，该距离可以选择但不限于100mm、120mm、140mm、150mm、170mm、180mm或200mm等，在本实施中，所述罩壳9内壁与所述辊子外壁相距110mm。
在未工作时，所述油缸A86呈收缩状态，避免所述辊子与地面接触影响行驶。将采矿机开到待开采位置时，通过油缸A86的伸缩使得所述辊子与待开采底面接触，然后通过油缸B87调节辊子与机架8的位置，避免在开采过程中碎矿影响履带行驶。当油缸A86和油缸B87调节完毕之后，可开始工作。在开采过程中，机架8通过履带在前行驶，辊子通过转动使得辊子上的刀具对矿石进行切屑破碎，在开采过程中产生的粉尘被罩壳9限制在辊子与罩壳之间的区域，并通过通过管道10被机架上的除尘系统89收集并处理。
采用本实施例的采矿机，能够开采普氏硬度系数15以上的矿石，如最坚固的花岗岩等，并且能够将矿石处理到粒度为55mm。
另外，采用本实施例的采矿机，能够降低工艺成本低、减少刀具的磨损、提高刀具的使用寿命，大大降低了采矿成本。
而且，还能够解决采矿机在开采过程中的扬尘问题，还使得刀具加工矿石时噪音低，减小了对周边居民的噪音困扰。
实施例4：如图1-7所示，一种采矿机，包括机架8，所述机架8上设置有油箱81、液泵82和控制台83，所述机架8底面设置有行走系统84，所述机架8后部设置有与所述机架8相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体1的表面设置有牙座2，在所述牙座2上安装有刀具，所述刀具包括刀座3和刀头，所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体轴线同向。
其中，所述刀头为刀片4。在所述刀座3上设置有安装槽32，所述刀片4安装在所述安装槽32内，且所述刀片4与所述安装槽32采用金属粘结或焊接。所述安装槽32的横截面具有上窄下宽的结构，比如说梯形、倒T形、L形等，在本实施例中所述安装槽32呈梯形。并且所述梯形安装槽32具有两侧壁，其中一侧壁高于另一侧壁，而所述刀片4安装于所述安装槽32中时，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁5-10mm。该距离可选择但不限于5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，在本实施例中，所述刀片4的最高位置高于较高侧壁10mm。在安装时，将所述刀片4从所述安装槽32的侧面推入所述安装槽32内，然后采用焊接将所述刀片4与所述刀座3连接在一起。
所述牙座2为与所述辊体1一体化铸造所成，且所述牙座2交错设置在所述辊面上。其中，所述牙座2在铸造时设置有角度，使得所述牙座2铸造出来之后与所述辊体1表面的切线具有0-30°的夹角，该夹角可以选择但不限于0°、5°、10°、15°、20°、25°或30°，在本实施例中，该夹角选择10°。
在所述牙座2上设有安装座21，所述刀具固定在所述安装座21内。所述安装座21的一侧具有台阶22，在所述刀座3上较高一侧设置有与所述台阶22的顶面相配合的凸台31，所述安装座21的另一侧具有对所述刀座3进行限位的限位凸台23。在安装时，将所述刀具从所述安装座21的侧面推入，使得所述刀座3的凸台31与所述安装座21的台阶22相扣合，然后采用螺钉从具有限位凸台23的一侧将所述刀座3锁在所述安装座21的台阶22侧面上。
在本实施例中，所述辊体1的辊径为2m。
另外，在所述辊体1两端设置有支撑装置，在所述辊体1的两端设置有驱动装置7。其中，在所述辊体1两端设置有内凹槽11，所述支撑装置为托架6，所述托架6安装在所述内凹槽11内，且通过轴承5与所述内凹槽11的槽壁连接。所述托架6朝向所述内凹槽的一侧具有腔体61，所述驱动装置7安装在所述腔体61内，且所述驱动装置7的输出轴伸出所述腔体61且与所述内凹槽11的内端面固连。在本实施例中，所述驱动装置7为两个且分别设置在辊体1的两侧。
在所述机架8后部固设有支撑架85，所述支撑架85的顶部与所述辊子的转动轴通过所述油缸A86连接，所述支撑架85的底部与所述油缸A86通过油缸B87连接。而且，在所述油缸B87与所述油缸A86的连接处垂直设置有限高轮88。
而且，在所述辊子上部还设置有罩壳9，在所述机架8上设置有除尘系统89，所述除尘系统78通过管道10与所述罩壳9连通。其中，所述罩壳9内壁与所述辊子外壁相距100-200mm，该距离可以选择但不限于100mm、120mm、140mm、150mm、170mm、180mm或200mm等，在本实施中，所述罩壳9内壁与所述辊子外壁相距180mm。
在未工作时，所述油缸A86呈收缩状态，避免所述辊子与地面接触影响行驶。将采矿机开到待开采位置时，通过油缸A86的伸缩使得所述辊子与待开采地面接触，然后通过油缸B87调节辊子与机架8的位置，避免在开采过程中碎矿影响履带行驶。当油缸A86和油缸B87调节完毕之后，可开始工作。在开采过程中，机架8通过履带在前行驶，辊子通过驱动装置7的驱动进行旋转运动，在转动的过程中对矿石进行切屑破碎，开采时产生的粉尘则被罩壳9限制在辊子与罩壳之间的区域，并通过通过管道10被机架8上的除尘系统89收集并处理。并且，通过辊体1两端的驱动装置7可以调整辊子的两端的转速，使得辊子能够适用于多种开采路面，如平路、陡坡或斜坡等。
采用本实施例的采矿机，能够开采普氏硬度系数20的矿石，如最坚固、致密、有韧性的石英岩，并且能够将矿石处理到粒度为50mm。
另外，采用本实施例的采矿机，能够降低工艺成本低、减少刀具的磨损、提高刀具的使用寿命，大大降低了采矿成本。
而且，还能够解决采矿机在开采过程中的扬尘问题，还使得刀具加工矿石时噪音低，减小了对周边居民的噪音困扰。
实施例5：如图4所示，本实施例是在实施例1-4的基础上做的进一步改进，在本实施例中，所述刀片4具有0-20°的切削角α。其中，所述切削角α为所述刀片4的刀背与所述刀具的竖向的夹角。该夹角可以选择但不限于0°、5°、10°、13°、15°或20°，在本实施例中，所述切削角为10°。
实施例6：本实施例是在实施例1-5的基础上做的进一步改进，在本实施例中，所述刀片4的厚度为10-25mm。所述厚度可以选择但不限于10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm等，在本实施例中，所述刀片4的厚度为18mm。
另外，所述刀片4可以为从上至下等厚度的刀片，也可以为上薄下厚的刀片，在本实施例中，所述刀片的下部厚度大于上部厚度，而前述的刀片4的厚度指的是所述刀片上部的最小厚度。
实施例7：本实施例是在实施例1-6的基础上做的进一步改进，在本实施例中，所述刀片4在切削方向呈梯形，所述刀座3在切削方向呈梯形，所述牙座2在切削方向也呈梯形。并且将所述刀片4、刀座3与牙座2装配完毕之后，所述刀片4、刀座3与牙座2在切削方向整体上也呈梯形。
实施例8：本实施例是在实施例1-6的基础上做的进一步改进，在本实施例中，所述刀片4的刀刃长20-300mm。
所述刀刃长度可以为20mm、40mm、60mm、80mm、100mm、120mm、140mm、160mm、180mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm或300mm。
在本实施例中，所述刀具用于处理普氏硬度系数20的矿石，如最坚固、致密、有韧性的玄武岩或其他各种特别坚固的岩石，所述刀具的刀刃长度为300mm。
Claims (21)
1.一种采矿机，包括机架（8），所述机架（8）上设置有油箱（81）、液压泵（82）和控制台（83），所述机架（8）底面设置有行走系统（84），所述机架（8）后部设置有与所述机架（8）相连的采矿挖掘系统，所述采矿挖掘系统包括辊子，在所述棍子的辊体（1）的表面设置有牙座（2），在所述牙座（2）上安装有刀具，所述刀具包括刀座（3）和刀头，其特征在于：所述刀头具有线形的刀刃，且所述刀刃与所述辊体（1）轴线同向。
2.如权利要求1所述的采矿机，其特征在于：所述刀头为刀片（4）。
3.如权利要求1或2所述的采矿机，其特征在于：所述辊子通过油缸与所述机架（8）后部连接。
4.如权利要求3所述的采矿机，其特征在于：在所述机架（8）后部设置有支撑架（85），所述支撑架（85）的顶部与所述辊子的转动轴通过所述油缸A（86）连接。
5.如权利要求4所述的采矿机，其特征在于：所述支撑架（85）的底部与所述油缸A（86）通过油缸B（87）连接。
6.如权利要求5所述的采矿机，其特征在于：在所述油缸B（87）与所述油缸A（86）的连接处设置有限高轮（88）。
7.如权利要求1-6中任一项所述的采矿机，其特征在于：在所述辊子上部设置有罩壳（9）。
8.如权利要求7所述的采矿机，其特征在于：在所述机架（8）上设置有除尘系统（89），所述除尘系统（89）通过管道（10）与所述罩壳（9）连通。
9.如权利要求7或8所述的采矿机，其特征在于：所述罩壳（9）内壁与所述辊子外壁相距100-200mm。
10.如权利要求1-9中任一项所述的采矿机，其特征在于：所述牙座（2）交错设置在所述辊体（1）的辊面上，且所述牙座（2）具有沿所述辊体（1）轴向的安装座（21），所述刀具固定在所述安装座（21）内。
11.如权利要求10所述的采矿机，其特征在于：所述安装座（21）的一侧具有台阶（22），在所述刀座（3）上设置有与所述台阶（22）的顶面相配合的凸台（31），所述安装座（21）的另一侧具有对所述刀座（3）进行限位的限位凸台（23）。
12.如权利要求1-11所述的采矿机，其特征在于：在所述辊体（1）两端面设置有内凹槽（11），在所述内凹槽（11）的槽壁上通过轴承（5）安装有托架（6），所述托架（6）朝向所述内凹槽（11）的一端设置有腔体（61），在其中一个或两个腔体（61）内安装有驱动装置（7），所述驱动装置（7）的输出轴与所述辊体（1）固连。
13.如权利要求1-12所述的采矿机，其特征在于：所述牙座（2）与辊体（1）的切线具有0-30°的夹角。
14.如权利要求1-13所述的采矿机，其特征在于：在所述刀座（3）上设置有安装槽（32），所述刀片（4）安装在所述安装槽（32）内，且所述刀片（4）与所述安装槽（32）采用金属粘结或焊接。
15.如权利要求14所述的采矿机，其特征在于：所述安装槽（32）的横截面具有上窄下宽的结构。
16.如权利要求15所述的采矿机，其特征在于：所述安装槽（32）的横截面呈梯形、倒T形或L形。
17.如权利要求14、15或16所述的采矿机，其特征在于：所述安装槽（32）具有与所述刀片（4）两侧相配合的两侧壁，其中一个侧壁高于另一个侧壁且具有与所述台阶（22）相配合的凸台（31），所述刀片（4）高于具有所述凸台（31）的侧壁5-10mm。
18.如权利要求1-17中任一项所述的采矿机，其特征在于：所述刀片（4）具有0-20°的切削角。
19.如权利要求1-18中任一项所述的采矿机，其特征在于：所述刀片（4）的厚度为10-25mm。
20.如权利要求1-19中任一项所述的采矿机，其特征在于：所述刀片（4）的刀刃长20-300mm。
21.如权利要求1-20中任一项所述的采矿机，其特征在于：所述辊体（1）的辊径为1-3.5m。
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