1.一种可分配动力悬臂式掘进机截割头,包括安装于悬臂式掘进机悬臂上的安装架,所述安装架外侧可转动安装有壳体,所述壳体外侧通过截齿座(601)安装有多个呈螺旋状分布的截齿(602),其特征在于:所述壳体包括可转动安装于所述安装架后段的后段外壳(309)、可转动安装于所述安装架中段的中段外壳(410)以及可转动安装于所述安装架前段的前段外壳(511);
所述后段外壳(309)通过第一齿轮传动机构与第一液压马达(301)相连;
所述中段外壳(410)通过第二齿轮传动机构与第二液压马达(401)相连;
所述前段外壳(511)通过第三齿轮传动机构与第三液压马达(501)相连;
所述第一液压马达(301)、所述第二液压马达(401)及所述第三液压马达(501)分别通过液压管路(102)与液压系统(101)相连;
所述第一齿轮传动机构包括第一行星架(303)、第一太阳齿轮(308),所述安装架包括与悬臂式掘进机悬臂相连的后段安装架(201),所述后段安装架(201)顶部安装有所述第一行星架(303),安装于所述第一行星架(303)上的所述第一太阳齿轮(308)与安装于所述第一行星架(303)上的所述第一液压马达(301)的输出轴相连;
所述第二齿轮传动机构包括第二行星架(406)、第二太阳齿轮(409),所述安装架包括安装于所述第一行星架(303)顶部的中段安装架(403),所述中段安装架(403)顶部安装有所述第二行星架(406),安装于所述第二行星架(406)上的所述第二太阳齿轮(409)与安装于所述第二行星架(406)上的所述第二液压马达(401)的输出轴相连;
所述第三齿轮传动机构包括第三行星架(504)、第三太阳齿轮(506),所述安装架包括安装于所述第二行星架(406)顶部的前段安装架(502),所述前段安装架(502)顶部安装有所述第三行星架(504),安装于所述第三行星架(504)上的所述第三太阳齿轮(506)与安装于所述第三行星架(504)上的所述第三液压马达(501)的输出轴相连。
2.根据权利要求1所述的一种可分配动力悬臂式掘进机截割头,其特征在于:所述第一齿轮传动机构包括第一行星齿轮(306),所述后段安装架(201)顶部安装有第一回转支撑轴承,所述第一回转支撑轴承的支撑内圈(305)的内侧设有与所述第一行星齿轮(306)啮合的第一齿轮部,所述第一行星齿轮(306)与所述第一太阳齿轮(308)啮合,所述第一回转支撑轴承的支撑内圈(305)与所述后段外壳(309)相连。
3.根据权利要求2所述的一种可分配动力悬臂式掘进机截割头,其特征在于:所述第二齿轮传动机构包括第二行星齿轮(407),所述中段安装架(403)顶部安装有第二回转支撑轴承,所述第二回转支撑轴承的支撑内圈(404)的内侧设有与所述第二行星齿轮(407)啮合的第二齿轮部,所述第二行星齿轮(407)与所述第二太阳齿轮(409)啮合,所述第二回转支撑轴承的支撑内圈(404)与所述中段外壳(410)相连。
4.根据权利要求3所述的一种可分配动力悬臂式掘进机截割头,其特征在于:所述第三齿轮传动机构包括第三行星齿轮(505),所述前段安装架(502)顶部安装有第三回转支撑轴承,所述第三回转支撑轴承的支撑内圈(508)的内侧设有与所述第三行星齿轮(505)啮合的第三齿轮部,所述第三行星齿轮(505)与所述第三太阳齿轮(506)啮合,所述第三回转支撑轴承的支撑内圈(508)与所述前段外壳(511)相连。
5.根据权利要求4所述的一种可分配动力悬臂式掘进机截割头,其特征在于:所述第一液压马达(301)与所述第一行星架(303)之间设有第一缓震垫(302),所述第二液压马达(401)与所述第二行星架(406)之间设有第二缓震垫(402),所述第三液压马达(501)与所述第三行星架(504)之间设有第三缓震垫(503)。
6.根据权利要求1‑5所述的任意一种可分配动力悬臂式掘进机截割头的动力分配方法,其特征在于包括如下步骤:
Step1:掘进机工作时,液压动力系统分别对第一液压马达(301)、第二液压马达(401)、 第三液压马达(501)进行控制,进而通过各自对应的齿轮传动机构带动外壳旋转,使得外壳上面的截齿切割破碎岩石,并根据破碎岩石的速度,调整液压马达的速度和扭矩,对外壳上的转速和扭矩进行控制,集中系统功率,提高掏槽入齿效率;
Step2:掘进机进行断面岩石破碎,首先完成岩面掏槽入齿,再沿岩面方向移动截割头,在掏槽入齿作业时,将根据掏槽入齿深度Ht分配液压动力:若0
若H1
若H2
其中,掏槽入齿深度Ht为破碎后岩面到断面岩石面的距离;前段外壳上截齿最大工作深度H1为前段外壳上截齿头部到前段外壳端面的最大垂直距离;中段外壳上截齿最大工作深度H2为前段外壳上截齿头部到中段外壳远端面的最大垂直距离;后段外壳上截齿最大工作深度H3为前段外壳上截齿头部到后段外壳远端面的最大垂直距离;
Step3:完成掏槽作业后,需要对槽面进行横向破碎作业,掘进机沿岩面方向水平或垂直移动截割头,根据破碎断面的厚度Hp与前段外壳上截齿最大工作深度H1、中段外壳上截齿最大工作深度H2、后段外壳上截齿最大工作深度H3进行比较;
若0
若H1
若H2
其中,破碎断面的厚度Hp为掏槽后形成的槽孔面上的点到断面岩石的垂直距离;
Step4:完成一次破碎断面岩石工作后,重复上述Step1 Step3,进行下次掘进作业。
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