[發明專利]用于從特別是高硬度的材料混合體移除材料的斗輪

有效

• 申請號: 201480014007.7
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN105008621B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: V·瑞茲;F-O·杰斯曼;E·巴特巴赫;B·霍夫曼;C·格魯斯齊安
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯工業解決方案股份公司
• 主分類號: E02F3/24
• 分類號: E02F3/24;E02F9/28
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

技術領域

本發明涉及一種用于從特別是高硬度的材料混合體移除材料的斗輪，具有繞斗輪旋轉軸延伸的基體，并且在其上繞圓周分布有多個料斗，其上容納有料斗切刀，并且其中在每個料斗切刀上布置有通過基體的旋轉可繞斗輪旋轉軸在相應軌道上移動的多個切割齒。本發明還涉及用于斗輪的料斗以及用于利用該斗輪移除材料的方法。

背景技術

斗輪被特別用于斗輪挖掘機，并且斗輪挖掘機通常被用于移除和輸運大量材料的露天開采中。在該上下文中，材料被從材料混合體解除，并且材料混合體例如可以是地層或者人工形成的堆。這里硬質材料具有超過5.0MPa的抗壓強度，從而斗輪必須以特別方式實現，以便適應材料混合體的相對高硬度。

通過斗輪挖掘機的驅動器，斗輪被操作繞其斗輪旋轉軸旋轉，并且將要移除的材料例如褐煤、白堊、石灰石等通過旋轉的斗輪而被從材料混合體解除，并且在料斗中被垂直提升，以便隨后被傳遞到傳送帶上用于向上傳送。移除的硬質材料例如是硬褐煤，煙煤，泥灰巖等。斗輪具有作為承重基礎結構的基體，其繞斗輪旋轉軸旋轉，斗輪旋轉軸相對于地層的上覆巖坡是近似水平的，并且斗輪通過斗輪挖掘機而進行橫向樞轉，以便產生近似在斗輪旋轉軸方向上的推進。為此，斗輪挖掘機具有上層結構，并且可以通過在卡特彼勒履帶單元上的旋轉而執行樞轉，但是還可以是通過借助卡特彼勒履帶單元移動斗輪挖掘機而使斗輪相對于地層移動。

具有料斗切刀的多個料斗被布置在近似圓柱的基體上，其中料斗切刀具有多個切割齒。在該上下文中，每個料斗經常被分配一個主料斗切刀以及一個或多個所謂的預切刀，并且由切割齒從材料混合體解除的材料進入料斗中，并且隨后被傳遞到斗輪挖掘機的傳送帶上。

例如，DE102004033934A1公開了一種用于從材料混合體移除材料的斗輪，并且斗輪結合斗輪挖掘機一起操作，用于其支撐面下方的向下切割。多個料斗被布置在斗輪的基體上，并且料斗具有近似三角形或梯形的料斗切刀，其上布置有多個切割齒。作為斗輪挖掘機臂的橫向樞轉的結果，料斗切刀的側段總是切入材料混合體中，從而取決于斗輪挖掘機臂的樞轉方向，被稱為節段(segment)的右側段或左側段切入材料混合體中。

在斗輪的基體中對應于附接到斗輪的料斗的數量設有徑向延伸的小室或環形空間，當料斗被提升時挖出的材料能夠進入所述小室或環形空間中，從而避免妨礙挖掘過程。為了避免倒空小室或環形空間存在危險，特別是對于粘性材料的情形，不希望在基體上有特別大量的小室或環形空間。對于直徑在4m至5m之間的小斗輪的情形，環形空間的數量可以被限制為近似10至15個，并且對于直徑為15m至20m的大斗輪的情形，該數量可以被限制為近似20至25個。

除了示出的三角形或梯形的料斗切刀外，已知的料斗具有U形料斗框架，其在小室空間或環形空間的左側和右側使用基體上的螺栓和楔塊附接到基體，其中每個料斗具有至少一個用于保持材料的料斗背部以及其上通常附有切割齒的料斗切刀。

料斗切刀的側段具有相對于斗輪旋轉軸的陡峭姿態角。該姿態角與側段的下部有關，其仍積極參與挖掘過程。在已知的斗輪設計中，該角度典型為大于60°。從而，在料斗的前切坡和側坡之間可以實現相對陡峭的角度。

在挖掘具有超過5MPa抗壓強度的相對硬質材料期間，料斗切刀的數量常常需要高于斗輪上小室空間或環形空間的數量或料斗的數量。在此情形中，已知將無料斗背部的一個或多個額外的料斗切刀(也被稱為預切刀)附接到斗輪的基體的環形承載件上。對齒的裝配，即切割齒的布置與定位對于包括所謂預切刀在內的所有料斗切刀來說是相同的，以便確保相同的挖掘橫截面。

然而在挖掘具有超過5MPa抗壓強度的相對硬質材料期間已經發現，切割齒上的挖掘力載荷會非常大，從而必須顯著增加料斗切刀上切割齒的數量，以便減小每個個體切割齒的挖掘橫截面。然而，由于在料斗切刀上布置切割齒的可用空間，料斗切刀上設置特別多數量的切割齒是受限制的，并且同時妨礙了從材料混合體解除的材料塊的流動。此外，目的是向斗輪挖掘機的整個系統引入更少的個體強挖掘力脈沖，作為替代而是引入多個變小的挖掘力脈沖，從而產生的挖掘力實質上是同質化的。