CN101224762A - 一种无支重轮的履带式行走装置 - Google Patents

Abstract

一种无支重轮的履带式行走装置，主要结构由履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机构、减速器、制动器、液压马达、链轮、连接板、支块组成，履带架上直接安装履带链，并由导向轮、张紧油缸调整，液压马达驱动减速器减速运转，减速器由三组轴齿轮、二级行星齿轮减速传动，由液压制动器制动控制，此装置设计合理，结构紧凑，受力均匀，操作使用方便，行走转向自如，降低了整机高度，减少了零件数量，提高了掘进机及行走机构的稳定性、可靠性、机械性能和安全系数，是理想的适合恶劣环境作业的履带行走装置，此装置也可在其他类似行走机构上使用。

Description

一种无支重轮的履带式行走装置

技术领域

本发明涉及一种无支重轮的履带式行走装置，属煤矿井下掘进设备的设计与制造的技术领域。

背景技术

在煤矿井下采煤作业中，大量的使用着掘进机，掘进机结构主要由行走机构、截割机构、装载机构、运输机构、液压传动机构组成，其中行走机构在恶劣环境采煤作业中起着十分重要的作用，整机的前行、后退、转向、牵拉、移动都是靠行走机构完成的。

掘进机的行走机构大都采用有支重轮的履带式结构，行走容易，力量大，在煤矿井下恶劣环境作业中有着很大优势，但是，履带式行走机构的支重轮在使用中也有很多弊端，在履带架的下部设有多个支重轮，履带链必须按支重轮的固定距离匹配啮合联接，这就使履带行走机构受到了很大限制，当掘进作业时，履带支承着机器的自重和截割机构，传递到履带上的水平力和垂直力较大，履带的接地比压呈三角形分布，这就造成了较少的几块履带板承受着较大的力，又由于截割高硬度岩层时机器振动较大，履带板承受力带有冲击性和不稳定性，且支重轮与履带板呈线接触，比压相当大，很容易造成履带板断裂，由于井下排水较差，履带经常处于煤泥水中，极易造成支重轮损坏，支重轮更换又相当困难，严重影响着整个机器的正常运行，而且还容易引发故障，不安全因素增加。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的不足，在采煤掘进机上设计一种无支重轮的履带行走装置，在履带架上不设置支重轮，履带链直接安装在履带架上，由履带张紧机构张紧，导向轮导向，驱动机构直接驱动履带架、履带链前行、后退、转向，简化履带行走结构，使履带行走机构不受支重轮限制，减少履带行走机构的承载压力，提高履带行走装置的稳定性、可靠性和安全系数，降低行走机构的高度，并使之矮型化，以大幅度提高履带行走装置的机械性能。

技术方案

本发明主要结构由：履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机构、减速器、制动器、链轮、连接板、支块、液压马达组成；在履带架1的前部联接张紧机构5，张紧机构5前部联接左、右导向轮3、4，在履带架1的后部联接驱动机构6，驱动机构6联接减速器7，减速器7联接制动器8，制动器8联接液压马达9，液压马达9与掘进机的液压机构联接，减速器7的侧部设有加油管10，并与掘进机上的油路管联通，在履带架1的上、下、左、右联接履带链2，履带链2与履带架1、导向轮3、4、驱动机构6的双齿链轮16组成履带传动机构，液压马达9通过减速器7联接驱动机构6，驱动履带行走机构前行、后退、转向，制动器8控制履带行走机构的开启、关停，履带架1的上部设有前连接板11、后连接板12，侧部并排设有支块13、14、15。

所述的履带架1为长矩形体，为焊接结构，履带架1的上部为前连接板11、后连接板12，侧部设有支块13、14、15；在履带架1的上部为顶板24，顶板24的上部设有上中板21、上内板22、上外板23，侧部设有内侧板25、外侧板26，前部设有导向架20、前档板27、前筋板28，后部设有后内板29、后外板30、后立板31、后钩板32、后弯板38，底部为底板39，底板39下部设有内耐摩板33、中耐摩板34、外耐摩板35；履带架1的上、下、左、右设有数个支架板36，在支架板36侧部设有数个侧筋板37，在侧筋板37上设有数个安装孔40、工艺孔41。

所述的导向张紧机构5，在张紧架45的上部中间垂直装有张紧油缸53，并由密封圈58密封，侧部设有油杯54，并通过管路联通张紧油缸53；在张紧架45的下部中间设有张紧轴46，并由轴承49、50固定，密封圈51、52密封，张紧轴46的左部装有左导向轮3，并由左端盖47、螺钉57固定，张紧轴46的右部装有右导向轮4，并由右端盖48、螺钉56固定，在右导向轮4上设有注油孔55。

所述的履带链2由数个履带轴、履带板组成，在履带板61的横向履带孔63内装有履带轴60，并由上下销轴62固定，组装后呈循环链状。

所述的驱动机构6由链轮架、减速器、制动器、输出轴、液压马达组成；在链轮架65的右部联接减速箱体66，并由螺钉67、68固定，减速箱体66联接制动器8，并由连轴器69、螺钉70固定，制动器8联接液压马达9，并由螺钉71固定；在链轮架65的上部设有安装轴孔64，链轮架65的下部装有输出轴73，输出轴73上装有双齿链轮16，输出轴73左部装有油杯74、75，并由端盖76、螺钉77、78固定；输出轴73右部联接一级行星轮轴79，一级行星轮轴79由一级太阳轮80、一级行星轮81、一级内齿圈72啮合联接；一级行星轮轴79联接二级行星轮轴82，二级行星轮轴82由二级太阳轮83、二级行星轮84、二级内齿圈85啮合联接；二级行星轮轴82联接主动齿轮轴86、主动齿轮87，主动齿轮87联接中间齿轮轴59、中间齿轮88，中间齿轮88联接双轴齿轮89，双轴齿轮89联接双轴齿轮90，双轴齿轮90联接单轴齿轮91，单轴齿轮91联接连轴器69，连轴器69联接制动器8，制动器8联接液压马达9，形成双行星齿轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的减速传动联接；各齿轮均由轴承固定、机械油润滑，制动器8由液压控制，制动簧92、摩擦片93进行制动；减速箱体66右外部由端盖94、95、96、螺钉97、98、99、100固定，减速箱体66与链轮架65、制动器8之间由密封圈密封。

所述的减速器中的一级行星轮、二级行星轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的传动速比为243.16∶1。

所述的履带架1的底部底板39上装有内耐摩板33、中耐摩板34、外耐摩板35。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，对煤矿井下恶劣环境作业的掘进机的履带行走装置，采用了无支重轮设计，取消了传统的履带式行走装置的支重轮，简化了履带行走结构，减少了零部件数量，降低了整机的高度达200mm以上，拓宽了掘进机在井下的行走空间，使履带板与履带架呈面接触，比压小且分布均匀，改善了履带板的受力状况，延长了履带板的使用寿命，无支重轮的履带行走机构受力均匀、转向方便、行走自如，大大提高了掘进机行走机构的稳定性和可靠性，增加了安全系数，是十分理想的适合恶劣环境作业的履带行走装置，此装置也可在其他类似行走机构上使用。

附图说明

图1为整体结构主视图

图2为整体结构俯视图

图3为图1的A-A剖面图

图4为履带架主视图

图5为履带架侧视图

图6为履带架俯视图

图7为图6的B-B剖面图

图8为导向张紧机构主视图

图9为图8的C-C剖面图

图10为履带链主视图

图11为履带链俯视图

图12为驱动机构主视图

图13为图12的D-D剖面图

图中所示，附图标记清单如下：

1、履带架，2、履带链，3、左导向轮，4、右导向轮，5、导向张紧机构，6、驱动机构，7、减速器，8、制动器，9、液压马达，10、加油管，11、前连接板，12、后连接板，13、支块，14、支块，15、支块，16、双齿链轮，20、导向架，21、上中板，22、上内板，23、上外板，24、顶板，25、内侧板，26、外侧板，27、前档板，28、前筋板，29、后内板，30、后外板，31、后立板，32、后钩板、33、内耐摩板，34、中耐摩板，35、外耐磨板，36、支架板，37、侧筋板，38、后弯板，39、底板，40、安装孔，41、工艺孔，45、张紧架，46、张紧轴，47、左端盖，48、右端盖，49、轴承，50、轴承，51、密封圈，52、密封圈，53、张紧油缸，54、油杯，55、注油孔，56、螺钉，57、螺钉，58、密封圈，59、中间齿轮轴，60、履带轴，61、履带板，62、销轴，63、履带孔，64、轴孔，65、链轮架，66、减速箱，67、螺钉，68、螺钉，69、连轴器，70、螺钉，71、螺钉，72、一级内齿圈，73、输出轴，74、油杯，75、油杯，76、端盖，77、螺钉，78、螺钉，79、一级行星轮轴，80、一级太阳轮，81、一级行星轮，82、二级行星轮轴，83、二级太阳轮，84、二级行星轮，85、二级内齿圈，86、主动轮轴，87、主动齿轮，88、中间齿轮，89、双轴齿轮，90、双轴齿轮，91、单轴齿轮，92、制动簧，93、摩擦片，94、端盖，95、端盖，96、端盖，97、螺钉，98、螺钉，99、螺钉，100、螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1、2、3所示，为整体结构图，它是以履带架1为主体，在前部装有导向轮3、4，张紧机构5的张紧油缸53可整调其松紧，在后部由驱动机构6带动双齿链轮16，使行走装置前行、后退或转向。

驱动机构6由液压马达9联接制动器8，并带动减速器7内的齿轮减速机构，经过三级轴齿轮减速，再经二级行齿轮减速，最终由驱动机构6驱动整机运转行走，其传动速比为243.16∶1，行走机构的速度要适应煤矿井下的需要，不得太快，以稳定可靠为宜。

各部位置要安装合理，各机构机件要强度好，耐撞击。

图4、5、6、7所示，为履带架1结构图，履带架1是履带行走装置的主体，要强度好，耐撞击，承载力大，是焊接结构。

上部的前连接板11、后连接板12是承载掘进机主机的部位，承载力大，要强度好，硬度高，要用合金结构钢制作。

底部底板39上设置了内、中、外耐摩板33、34、35，以降低其摩擦力，增加使用寿命。

图8、9所示，为导向张紧机构图，在张紧架45上部中间位置设有张紧油缸53，可根据履带架1和履带链2的松紧情况，由张紧油缸53进行调整，以使在行走过程中履带保持适中，增加安全可靠性，张紧轴46两侧装有左、右导向轮3、4、并由轴承49、50固定限位，使之转动自如，油杯54、注油孔55要及时加油润滑

图10、11所示，为履带链2结构图，它是由数个结构一样的履带板61、履带轴60组装而成，并由数个销轴62固定牢固，要强度好，硬度高，耐撞击，要用合金结构钢制作，并经淬硬处理。

图12、13所示，为驱动机构6结构图，它是由链轮架65、减速箱体66、制动器8、液压马达9联接成一个整体，在链轮架65内的输出轴73上装有双齿链轮16，输出轴73右部同时联接一级行星轮轴79、二级行星轮轴82及两级行星减速器，并输出联接主动齿轮轴86、齿轮87、经中间齿轮88、连接双轴齿轮89、90、单轴齿轮91，然后经联轴器69联接制动器8，制动器8联接液压马达9，液压马达9带动整个机构运转，达到多级减速传递动力，经三级轴齿轮减速，再经二级行星齿轮减速，其传动速比可达到243.16∶1，是十分理想的安全、稳定、可靠的工作速度。

Claims (7)

1.一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：主要结构由：履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机构、减速器、制动器、链轮、连接板、支块、液压马达组成；在履带架(1)的前部联接张紧机构(5)，张紧机构(5)前部联接左、右导向轮(3、4)，在履带架(1)的后部联接驱动机构(6)，驱动机构(6)联接减速器(7)，减速器(7)联接制动器(8)，制动器(8)联接液压马达(9)，液压马达(9)与掘进机的液压机构联接，减速器(7)的侧部设有加油管(10)，并与掘进机上的油路管联通，在履带架(1)的上、下、左、右联接履带链(2)，履带链(2)与履带架(1)、导向轮(3、4)、驱动机构(6)的双齿链轮(16)组成履带传动机构，液压马达(9)通过减速器(7)联接驱动机构(6)，驱动履带行走机构前行、后退、转向，制动器(8)控制履带行走机构的开启、关停，履带架(1)的上部设有前连接板(11)、后连接板(12)，侧部并排设有支块(13、14、15)。

2.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的履带架(1)为长矩形体，为焊接结构，履带架(1)的上部为前连接板(11)、后连接板(12)，侧部设有支块(13、14、15)；在履带架(1)的上部为顶板(24)，顶板(24)的上部设有上中板(21)、上内板(22)、上外板(23)，侧部设有内侧板(25)、外侧板(26)，前部设有导向架(20)、前档板(27)、前筋板(28)，后部设有后内板(29)、后外板(30)、后立板(31)、后钩板(32)、后弯板(38)，底部为底板(39)，底板(39)下部设有内耐摩板(33)、中耐摩板(34)、外耐摩板(35)；履带架(1)的上、下、左、右设有数个支架板(36)，在支架板(36)侧部设有数个侧筋板(37)，在侧筋板(37)上设有数个安装孔(40)、工艺孔(41)。

3.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的导向张紧机构(5)，在张紧架(45)的上部中间垂直装有张紧油缸(53)，并由密封圈(58)密封，侧部设有油杯(54)，并通过管路联通张紧油缸(53)；在张紧架(45)的下部中间设有张紧轴(46)，并由轴承(49、50)固定，密封圈(51、52)密封，张紧轴(46)的左部装有左导向轮(3)，并由左端盖(47)、螺钉(57)固定，张紧轴(46)的右部装有右导向轮(4)，并由右端盖(48)、螺钉(56)固定，在右导向轮(4)上设有注油孔(55)。

4.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的履带链(2)由数个履带轴、履带板组成，在履带板(61)的横向履带孔(63)内装有履带轴(60)，并由上下销轴(62)固定，组装后呈循环链状。

5.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的驱动机构(6)由链轮架、减速器、制动器、输出轴、液压马达组成；在链轮架(65)的右部联接减速箱体(66)，并由螺钉(67、68)固定，减速箱体(66)联接制动器(8)，并由连轴器(69)、螺钉(70)固定；制动器(8)联接液压马达(9)，并由螺钉(71)固定，在链轮架(65)的上部设有安装轴孔(64)，链轮架(65)的下部装有输出轴(73)，输出轴(73)上装有双齿链轮(16)，输出轴(73)左部装有油杯(74、75)，并由端盖(76)、螺钉(77、78)固定；输出轴(73)右部联接一级行星轮轴(79)，一级行星轮轴(79)由一级太阳轮(80)、一级行星轮(81)、一级内齿圈(72)啮合联接；一级行星轮轴(79)联接二级行星轮轴(82)，二级行星轮轴(82)由二级太阳轮(83)、二级行星轮(84)、二级内齿圈(85)啮合联接；二级行星轮轴(82)联接主动齿轮轴(86)、主动齿轮(87)，主动齿轮(87)联接中间齿轮轴(59)、中间齿轮(88)，中间齿轮(88)联接双轴齿轮(89)，双轴齿轮(89)联接双轴齿轮(90)，双轴齿轮(90)联接单轴齿轮(91)，单轴齿轮(91)联接连轴器(69)，连轴器(69)联接制动器(8)，制动器(8)联接液压马达(9)，形成双行星齿轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的减速传动联接；各齿轮均由轴承固定、机械油润滑，制动器(8)由液压控制，制动簧(92)、摩擦片(93)进行制动；减速箱体(66)右外部由端盖(94、95、96)、螺钉(97、98、99、100)固定，减速箱体(66)与链轮架(65)、制动器(8)之间由密封圈密封。

6.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的减速器中的一级行星轮、二级行星轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的传动速比为243.16∶1。

7.根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于：所述的履带架(1)的底部底板(39)上装有内耐摩板(33)、中耐摩板(34)、外耐摩板(35)。

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