一种高地应力掘进卸荷截割装置技术领域
本发明属于掘进卸荷截割技术领域，特别是涉及一种高地应力掘进卸荷截割装
置。
背景技术
掘进机是现代矿山巷道快速掘进的关键设备，随着煤矿井下巷道掘进技术的不断
发展，掘进机的掘进速度不断提高，但仍然不能满足生产需求，这严重制约着我国矿井的高
效高产作业。现有掘进机通过截割部镐型截齿的旋转截割破碎煤岩，但是考虑到实际深井
高应力煤岩硬度大的特点，导致在高应力煤岩的截割过程中，镐型截齿的磨损十分严重，大
大影响掘进机的作业效率并提高作业成本，无法满足深井高应力煤岩截割需要。因此，有必
要设计一种更好的截割装置，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种结构紧凑、工作效率高、可对深井高应
力煤岩截割的高地应力掘进卸荷截割装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高地应力掘进卸荷截割装置，包括连接于转轴的截割部，所述截割部呈子弹
头形，所述截割部的外周设有多个镐型截齿，所述截割部内设有第一冲击头和第二冲击头，
所述第一冲击头沿所述截割部的轴向延伸，其外端伸出所述截割部的子弹头顶部外，所述
第二冲击头的外端伸出所述截割部的外周面，所述第一冲击头的内端连接于第一液压缸的
第一活塞杆，所述第二冲击头的内端连接于第二液压缸的第二活塞杆，所述第一液压缸和
所述第二液压缸通过三位二通换向阀连接于转轴内部的进油油路。
进一步，所述截割部与所述转轴的端部通过连接盘连接，所述转轴与所述连接盘
之间通过第一螺栓固定，所述连接盘与所述截割部之间通过第二螺栓固定。
进一步，所述第一冲击头设有一个，所述第二冲击头设有多个，所述第二冲击头与
所述第一冲击头相垂直，且相对于所述第一冲击头中心对称设置。
进一步，所述第一液压缸和所述第二液压缸的端部通过第三螺栓固定于所述截割
部内壁凸台上。
进一步，所述第一液压缸和所述第二液压缸的端部通过油管连接于所述三位二通
换向阀，所述三位二通换向阀的中位控制所述进油油路内的高压油截止，左位控制所述进
油油路内的高压油接入所述第一液压缸，右位控制所述进油油路内的高压油接入所述第二
液压缸。
进一步，所述第一液压缸、所述第二液压缸与所述油管之间、所述油管与所述三位
二通换向阀之间、所述三位二通换向阀与所述进油油路之间均密封连接。
进一步，所述第一活塞杆的一端螺接于所述第一冲击头的内端，另一端位于所述
第一液压缸内，所述第二活塞杆的一端螺接于所述第二冲击头的内端，另一端位于所述第
二液压缸内。
进一步，所述截割部的外周自子弹头的底部朝向顶部环绕设置有螺旋叶片，所述
镐型截齿设置于所述螺旋叶片靠近所述子弹头顶部的一侧。
进一步，部分所述镐型截齿端部呈锥形尖端，部分所述镐型截齿端部呈柱形。
本发明的有益效果：
在截割部内设置第一冲击头和第二冲击头，第一冲击头内端连接于第一液压缸的
第一活塞杆，第二冲击头内端连接于第二液压缸的第二活塞杆，通过第一液压缸和第二液
压缸的控制，使冲击头可以实现对前端和侧向煤岩的分别冲击，使得截割部纵向进入煤岩
内部过程中及横向截割煤岩过程中都可以提前对煤岩实现冲击卸荷，以大大减轻煤岩截割
过程中对镐型截齿的磨损程度，实现对高硬度高地应力煤岩的冲击，并大大提高掘进机作
业效率，降低作业成本。
附图说明
图1为本发明高地应力掘进卸荷截割装置的结构示意图；
图2为图1中A-A的剖视图；
图3为图1中B-B的剖视图；
图中，1—镐型截齿、2—截割部、3—连接盘、4—第一螺栓、5—第二螺栓、6—转轴、
7—第一冲击头、8—第一活塞杆、9—第一液压缸、10—第三螺栓、11—凸台、12—第二冲击
头、13—第二活塞杆、14—第二液压缸、15—油管、16—三位二通换向阀、17—进油油路、
18—螺旋叶片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基
于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其
他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用
于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该
特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指
示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第
二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可
以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现
相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范
围之内。
如图1，本发明提供一种高地应力掘进卸荷截割装置，包括连接于转轴6的截割部
2，转轴6远离截割部2的一端连接驱动装置，例如电机等，通过驱动装置驱动转轴6带动截割
部2转动，实现截割。截割部2呈子弹头形，顶部尖端处用于截割，底部通过连接盘3连接于转
轴6，转轴6与连接盘3之间通过第一螺栓4固定，连接盘3与截割部2之间通过第二螺栓5固
定，以此将三者连接起来，共同转动。
如图1，截割部2的外周设置有多个镐型截齿1，部分镐型截齿1端部呈锥形尖端，部
分镐型截齿1端部呈柱形，截割部2的外周自子弹头的底部朝向顶部环绕设置有螺旋叶片
18，镐型截齿1设置于螺旋叶片18靠近子弹头顶部的一侧，螺旋叶片18和镐型截齿1共同截
割煤岩。
如图2及图3，截割部2内设有第一冲击头7和第二冲击头12。第一冲击头7沿截割部
2的轴向延伸，其外端伸出截割部2的子弹头顶部外，第一冲击头7的外端成尖端状，用于冲
击煤岩壁，第一冲击头7的内端连接于第一液压缸9的第一活塞杆8，第一活塞杆8的一端螺
接于纵向冲击7头的内端，另一端位于第一液压缸9内，第一冲击头7与第一活塞杆8螺接，当
第一冲击头7磨损时可快速拆装更换。第一液压缸9的一端通过第三螺栓10固定于截割部2
内壁凸台11上，且该端供第一活塞杆8进入第一液压缸9内，第一液压缸9的另一端通过油管
15连接于设置在转轴9末端的三位二通换向阀16上，三位二通换向阀16连接于转轴6内部的
进油油路17，通过进油油路17为第一液压缸9提供高压油，以推动第一活塞杆8伸缩，从而推
动第一冲击头7冲击煤岩。
在本实施例中，第一冲击头7设有一个，第二冲击头12设有两个，相对于第一冲击
头7中心对称设置，在其它实施例中，第二冲击头12也可以设有多个。在实施例中，第二冲击
头12与第一冲击头7相垂直，在其它实施例中，第二冲击头12也可以与第一冲击头7之间形
成一定角度，第二冲击头12的外端伸出截割部2的外周面即可，第二冲击头12的内端连接于
第二液压缸14的第二活塞杆13，第二活塞杆13的一端螺接于第二冲击头12的内端，另一端
位于第二液压缸14内，第二冲击头12与第二活塞杆13螺接，当第二冲击头12磨损时可快速
拆装更换。第二液压缸14的一端通过第三螺栓10固定于截割部2内壁凸台11上，且该端供第
二活塞杆13进入第二液压缸14内，第二液压缸14的另一端通过油管15连接于上述三位二通
换向阀16上。
第二液压缸14和第一液压缸9属于单作用缸，依靠接入腔内的高压油实现活塞杆
的快速伸出，并依靠油缸内部弹簧实现复位。三位二通换向阀16用于控制进油油路17中高
压油的流向，其中三位二通换向阀16的中位控制进油油路17内的高压油截止，左位控制进
油油路17内的高压油接入第一液压缸9，第一液压缸9伸出，使第一活塞杆8带动第一冲击头
7实现冲击，然后进油油路17中的高压油卸荷，使得第一液压缸9缩回。右位控制进油油路17
内的高压油接入第二液压缸14，第二液压缸14伸出，使第二活塞杆13带动第二冲击头12实
现冲击，然后进油油路17中的高压油卸荷，使得第二液压缸14缩回。在安装时，需保证第一
液压缸9、第二液压缸14与油管15之间、油管15与三位二通换向阀16之间、三位二通换向阀
16与进油油路17之间均密封连接，保证封闭良好。
上述高地应力掘进卸荷截割装置使用过程为：转轴6在旋转或静止状态下，通过三
位二通换向阀16控制高压油进入第一液压缸9内，使第一冲击头7快速伸出，对高地应力煤
岩实现冲击；在掘进机的前进过程中，截割部2随着转轴6转动，通过旋转叶片18和镐型截齿
1截割煤岩，使得截割装置纵向进入煤岩内；在转轴6静止或旋转状态下，通过三位二通换向
阀16控制高压油进入第二液压缸14内，使第二冲击头12快速伸出，对高地应力煤岩侧壁实
现冲击。
本发明通过第一冲击头7和第二冲击头12对高地应力煤岩的冲击打孔，使得煤岩
在高地应力的作用下在冲击处产生应力集中，从而实现高地应力的卸荷。本发明第一液压
缸9和第二液压缸14可以实现对前端和侧向煤岩的分别冲击，使得截割部2纵向进入煤岩内
部过程中及横向截割煤岩过程中都可以提前对煤岩实现冲击卸荷，以大大减轻煤岩截割过
程中对镐型截齿1的磨损程度，并大大提高掘进机作业效率，降低作业成本。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发
明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等
同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。