本申請請求在先提交、共同未決的美國臨時專利申請62/175879的優先權，其提交于2015年6月15日，其全部內容通過引用被并入此文。

技術領域

本申請涉及挖掘機械領域，尤其是用于挖掘機械的流體噴灑系統。

背景技術：

傳統的挖掘機械，諸如長壁切割機，包括圍繞大致垂直于礦面的軸線旋轉的切割滾筒。所述切割滾筒包括沿著所述切割滾筒的葉片以螺旋或盤旋的方式布置的多個切割截齒組件。所述切割滾筒與礦面的嚙合會產生灰塵和/或微粒。此外，所述切割截齒的嚙合會產生火花，該火花在礦井環境中會產生點燃易燃氣體的危險。

技術實現要素：

在一個方面中，一種挖掘機械包括底盤、第一切割組件、第二切割組件和噴灑臂。所述底盤包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的底盤軸線。所述底盤可朝平行于所述底盤軸線的方向移動。所述第一切割組件聯接于所述底盤，并包括第一臂和第一切割滾筒，所述第一切割滾筒由所述第一臂支撐以相對所述第一臂旋轉。所述第一切割滾筒包括多個第一切割構件。所述第二切割組件聯接于所述底盤，并包括第二臂和第二切割滾筒，所述第二切割滾筒由所述第二臂支撐以相對所述第二臂旋轉。所述第二切割滾筒包括多個第二切割構件。所述噴灑臂可樞轉地聯接至所述底盤且位于所述第一切割組件附近。所述噴灑臂包括第一端和第二端。所述第一端能夠相對所述底盤圍繞垂直于所述底盤軸線的噴灑臂樞轉軸線樞轉。所述噴灑臂進一步包括用于在鄰近所述第一切割組件的區域內噴射流體噴霧的至少一個噴嘴。

在另一個方面中，一種挖掘機械包括底盤、聯接于所述底盤的切割組件、聯接至所述底盤且位于所述切割組件附近的噴灑臂。所述底盤包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的底盤軸線。所述底盤可朝平行于所述底盤軸線的方向移動。所述切割組件包括臂和切割滾筒，所述切割滾筒由所述臂支撐以相對所述臂旋轉。所述切割滾筒包括多個切割構件。所述噴灑臂包括第一部分、可樞轉地聯接至所述第一部分的第二部分和用于在鄰近所述切割組件的區域內噴射流體噴霧的至少一個噴嘴。所述第一部分聯接于所述底盤并且沿著噴灑臂軸線遠離所述底盤延伸。所述第二部分能夠圍繞關節軸線相對所述第一部分樞轉。

在又一個方面中，提供一種用于挖掘機械的噴灑系統，所述挖掘機械包括底盤和可樞轉地聯接至所述底盤的切割組件。所述噴灑系統包括伸長的基部構件、遠端構件和位于所述基部構件和遠端構件之間的中間部分。所述基部構件包括第一端、第二端、在所述第一端和第二端之間延伸的臂軸線。所述第一端被構造成聯接于所述底盤。所述遠端構件包括用于噴射流體噴霧的多個噴嘴。所述遠端構件能夠圍繞垂直于所述臂軸線的關節軸線相對所述基部構件樞轉。所述中間部分包括第一側和與所述第一側相對的第二側。所述第一側可樞轉地聯接至所述基部構件的第二端，并且所述第二側可樞轉地聯接至所述遠端構件。

通過考慮具體實施方式和附圖，本申請的其他方面將變得清楚。

附圖說明

圖1是挖掘機械的正視立體圖；

圖2是圖1的挖掘機械和礦面的后視立體圖；

圖3是底盤的一部分、切割組件、噴灑系統的動臂的立體圖；

圖4是圖3的底盤的一部分和動臂的后視圖，其中所述切割系統被去除；

圖5是圖4的底盤的一部分和動臂的放大側視圖；

圖6是圖3的動臂的后視立體圖；

圖7是圖3的動臂的正視立體圖；

圖8是圖3的動臂的關節的俯視圖；

圖9A是圖3的動臂處于第一位置時的俯視圖；

圖9B是圖3的動臂處于中間位置時的俯視圖；

圖9C是圖3的動臂處于第二位置時的俯視圖；

圖10是圖9A的處于第一位置的動臂的后視立體圖；

圖11是圖9C的處于第二位置的動臂的后視立體圖；

圖12是沿圖6的截面12-12所看到的支柱的橫截面視圖。

具體實施方式

在詳細說明本發明的任意實施例之前，需要理解的是，本發明的應用并不局限于在以下說明中闡述的或者在以下附圖中示出的部件的構造和布置的細節。本發明能夠具有其他實施例，并且能夠以各種方式來實踐或實施。同時，應當明白，本文使用的措辭或者術語是為了說明的目的，不應被視作是限定性的。本文使用的“包括”和“包含”及其變形意在包含其后面所列舉的項目及其等同以及額外的項目。本文中使用的“由...組成”及其變形意在僅包含其后面所列舉的項目及其等同。除非另外規定或限定，術語“安裝”、“連接”、“支撐”、以及“聯接”及其變形被在廣泛意義上使用，且涵蓋直接或間接的安裝、連接、支撐以及聯接。

圖1示出了一種挖掘機械10。在所示實施例中，挖掘機械10為包括框架或底盤14和一對切割組件18的長壁切割機。底盤14包括第一端22、第二端26和在所述第一端22和第二端26之間延伸的底盤軸線30。每個切割組件18包括搖臂34和切割頭38。每個搖臂34的一端聯接至底盤14的端部22和26中的一個，并可圍繞切割頭樞轉軸線42樞轉。每個搖臂34的另一端支撐所述切割頭38以能圍繞滾筒軸線46轉動。搖臂34相對所述底盤14樞轉，以升起或降低所述切割頭38。在所示實施例中，每個切割頭38包括具有螺旋形或盤旋狀的葉片的滾筒50，所述葉片沿著滾筒50的外周延伸。多個切割截齒組件54固定至每個葉片，并固定至位于切割滾筒50遠端附近的端環。

如圖2所示，挖掘機械10還包括驅動機構62。在所示實施例中，驅動機構62位于底盤14的后側、采空區側或廢礦側，而所述切割頭38位于所述底盤14的前側或正面。在一些實施例中，所述驅動機構62包括鏈輪(未示出)，該鏈輪由底盤14上的馬達驅動并嚙合齒條(未示出)以形成齒條齒輪連接。在所示實施例中，所述齒條連接至位于機械10下方的工祖輸送機(face conveyor)70，以接受從礦面74切下的物料。所述鏈輪的旋轉使得所述機械10沿著所述工祖輸送機70朝第一方向78或與所述第一方向28相反的第二方向82運送或移動。

當所述底盤14朝所述第一方向78移動時，第一切割組件18a位于前導位置，而第二切割組件18b位于尾隨位置。在所示實施例中，所述第一切割組件18a被升起，以從礦面74的上部74a切割物料(比如，煤或其他礦物)，而所述第二切割組件18b位于下降位置，以從所述礦面74的下部74b切割物料。

現參見圖3和圖4，所述長壁切割機10進一步包括噴灑系統，所述噴灑系統包括在所述第二切割組件18b附近聯接至底盤14第二端26(圖3)的噴灑臂或噴灑動臂90。類似的動臂90在所述第一切割組件18a附近聯接至底盤14的第一端22(圖1)。為了簡潔起見，以下將僅僅詳細描述聯接至第二端26的動臂90。此外，為了簡單起見，所述切割頭38在圖3中以圓筒來表示。

如圖4和圖5所示，所述挖掘機械10進一步包括用于使動臂90相對底盤14圍繞動臂樞轉軸線94樞轉的樞轉致動器98。在所示實施例中，所述樞轉致動器98為流體泵缸，其具有聯接至底盤14的第一端和聯接至動臂90的第二端。所述動臂樞轉軸線94大致平行于所述切割頭樞轉軸線42。所述動臂90能夠相對底盤14獨立于所述切割組件18(圖3)的搖臂34地樞轉。所述動臂90能夠相對所述底盤14在大致平行于礦面74(圖2)的平面內樞轉。換句話說，所述動臂90能夠相對底盤14在平行于底盤14的運動方向78和82(圖2)的平面內樞轉。再換句話說，所述動臂樞轉軸線94既垂直于所述底盤14的運動方向78和82(圖2)，又平行于被定向成平行底盤14且從礦面74向礦藏的采空區側延伸的平面。在一個實施例中，所述動臂90和樞轉致動器98位于所述驅動機構62(圖4)附近。

現參見圖6和圖7，動臂90包括基部構件或第一部分102、遠部構件或第二部分106以及聯接所述第一部分102和第二部分106的中間部分或關節110。所述第一部分102包括直接聯接至所述底盤14的第一端114，所述第一部分102還聯接至所述樞轉驅動器98。所述第二部分106包括遠離所述底盤14的遠端或第二端118。所述動臂90被所述底盤14支撐于懸臂式狀態。在所示實施例中，動臂軸線或中心線120(圖7)沿著動臂90從第一端114向第二端118延伸，并限定出大致筆直的線條。在所示實施例中，動臂中心線120的延伸穿過所述第一部分102和關節110的部分在所述動臂處于中間位置時大致為直線。盡管所述第二部分106也大致筆直，在所述第二端118附近的部分相對所述第二部分106的剩余部分和相對所述第一部分102形成夾角。

如圖3和圖7所示，岐管122位于所述第二部分106的靠近切割組件18(圖3)的一側。在所示實施例中，所述岐管122被成形為伸長的管，并包括沿著所述管間隔開的多個噴嘴126。所述岐管122形成用于向所述噴嘴126提供流體(比如水)的管道。所述噴嘴126噴射流體，以形成至少局部地圍繞所述切割頭38延伸的噴灑幕簾128(圖3)。在所示實施例中，噴嘴126噴射圓錐形的噴霧圖案，在另外的實施例中，所述噴霧圖案可具有不同的形狀。

再次參見圖6和圖7，在所示實施例中，關節110是雙向、雙鉸鏈的關節。關節110為動臂90提供多個樞轉點。例如，第二部分106能夠根據轉動方向相對第一部分102圍繞第一關節軸線134或第二關節軸線138樞轉。當動臂90圍繞動臂樞轉軸線94樞轉時，關節軸線134和138被定向成平行于動臂90的運動平面。換句話說，關節軸線134和138偏離并且垂直動臂樞轉軸線94。在其他的實施例中，關節110能夠具有不同的構造，并且/或者能夠允許第二部分106以不同的方式運動。

所述動臂90進一步包括偏壓構件或支柱142和146，以推動所述第二部分106。第一支柱142(圖7)聯接于所述第一部分102和關節110之間，第二支柱146(圖6)聯接于所述第二部分142和關節110之間。在所示實施例中，動臂90包括兩個第一支柱142和兩個第二支柱146。在另外的實施例中，所述動臂90可以包括更少或更多的支柱。而且，在所示實施例中，第二支柱146位于第二部分106的與岐管122相對的一側。

現參見圖8，關節110包括第一側154和第二側158。每一側154或158包括一對連接點或凸耳。第一側154包括基部主凸耳162和基部次凸耳166，第二側158包括遠端主凸耳170和遠端次凸耳174。所述基部主凸耳162可樞轉地聯接至動臂90的第一部分102。所述基部主凸耳162相對所述第一部分102圍繞所述第一關節軸線134樞轉。所述基部次凸耳166聯接至所述第一支柱142，該第一支柱圍繞第一關節軸線134施加偏壓力至關節110上(因此也施加至第二部分106)。在所示實施例中，基部次凸耳166的側面168充作止擋面，抵接所述第一部分102的端表面，以防止關節110圍繞所述第一關節軸線134轉動至預定位置之外。

同樣地，遠端主凸耳170可樞轉地聯接至動臂90的第二部分106，允許第二部分106相對關節110圍繞第二關節軸線138樞轉。所述遠端第二凸耳174聯接至第二支柱146，其圍繞第二關節軸線138施加偏壓力至第二部分106。在所示實施例中，所述遠端次凸耳174的側面172充作止擋面，抵接第二部分106的端表面，以防止所述第二部分106圍繞所述第二關節軸線138轉動至預定位置之外。

如圖9A-圖9C所示，當動臂90的第二部分106朝第一方向176(比如，朝圖9A中的順時針方向)樞轉，關節110相對第一部分102保持不動，并且第二部分106圍繞關節110的遠端主凸耳170和圍繞第一關節軸線134樞轉。當第二部分106朝與第一方向176相反的第二方向178樞轉時(比如，朝圖9C中的逆時針方向)，關節110隨第二部分106移動，并且圍繞所述基部主關節162和圍繞所述第二關節軸線138樞轉。在所示實施例中，使第二部分106朝第一方向176樞轉將使得第二部分106相對中間位置(圖9B)彎曲，并且使第二部分106朝第二方向178樞轉將使得第二部分106相對中間位置延伸。在第二部分106朝第一方向176運動和在第二部分朝第二方向178運動時，第二部分106圍繞不同的軸線樞轉，然而在兩個方向上，旋轉軸線(即，關節軸線134和138)位于相同的方向。

所述第二部分106朝第一方向176圍繞第一關節軸線134樞轉經過一彎曲角度或第一夾角182，并且朝第二方向178圍繞第二關節軸線138樞轉經過一伸長角度或第二夾角186。在所示實施例中，最大彎曲角度182相對中間位置大約為10.6度(即，所述第二部分106可以朝切割頭38(圖3)圍繞第一關節軸線134樞轉大約10.6度)。在所示實施例中，第二部分106可以相對中間位置樞轉經過大約11.11度的最大伸長角度(即，所述第二部分106可以圍繞第二關節軸線138遠離所述切割頭38樞轉大約11.1度)。

圖10和圖11示出了動臂90相對切割組件18b的彎曲狀態(圖10)和伸長狀態(圖11)。當第二部分106朝所述彎曲狀態運動時，第二部分106朝所述切割組件18b運動。當所述第二部分106朝所述伸長狀態運動時，第二部分遠離所述切割組件18b運動。

如圖12所示，在所示實施例中，第二支柱146為預張緊的減震器。雖然僅有第二支柱146被詳細示出，應當明白，所述第一支柱142可以具有類似(如果不是相同的話)的結構和特征。每個第二支柱146包括圓筒或本體194、聯接至連桿202的活塞198、在本體194內位于本體194的端部210和活塞198之間的彈簧206。當連桿202被伸長或拉動離開本體194時，活塞198壓縮彈簧206并產生偏壓力，該偏壓力將連桿202壓向初始位置。支柱146可通過將連桿202上的螺母214朝本體194的端部210擰緊以將彈簧206壓緊活塞198而被預張緊。在一個實施例中，每個支柱146均被預張緊，然后孔眼222、226被固定就位于動臂90和關節110之間，并且每個支柱146的螺母214被稍微松開以使所述預張緊被傳遞至所述動臂90。在一個實施例中，所述支柱可以包括阻尼構件(比如，流體阻尼)，以抑制第二部分106相對第一部分102的運動。

第二部分106的樞轉運動可對動臂90提供減震，當施加至動臂90上的傾斜負載或沖擊負載超過預定水平時，允許動臂90相對切割組件18(比如，朝前進方向或后退方向)運動。所述預定水平可基于施加至支柱142、146上的預緊力。所述沖擊負載可能由比如在底盤14附近的工祖輸送機70上所運輸的切割物料的塊體或片體所導致。此外，當動臂90上的橫向負載低于所述預定水平時，所述支柱142、146朝所述中間位置偏壓所述第二部分106，從而實施自我居中功能，將所述噴嘴126保持于相對所述切割頭38的合適位置，以抑制灰塵和/或燃燒。因為動臂90能夠運動，動臂90能夠更好地吸收動態負載或震動，且更不可能斷裂，從而增加動臂90的工作壽命。

雖然已參照一些優選實施例詳細地說明了多個方面，改變和改進可存在于所描述的一個或多個獨立的方面的范圍和精神內。