CN101487391A - 煤矿掘进机切割减速机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤矿掘进机用切割减速机。它由箱体、输入轴、置于箱体内的、与输入轴相联的行星减速组件组成，输入轴与电机轴相连接，行星减速组件中设置有输出轴与切割头传动轴相联接，其特征在于：减速机箱体为两端分别设置有输入端法兰和输出端法兰的圆筒形，输入端法兰与机身相联接，输出端法兰与切割悬臂相联接。本发明简化了箱体结构，可铸造成形，提高箱体的整体强度，避免焊接式结构所存在的焊缝应力集中问题，由于高速行星架及低速行星组件均为浮动式结构，低速级行星架与输出轴为渐开线花键配合来实现重载级行星架的浮动，实现了最佳的传动均载，提高了传动效率，保证加工和安装精度，使整台减速机内部结构简单实用而紧凑。

Description

煤矿掘进机切割减速机

技术领域

本发明涉及一种减速机，特别涉及一种煤矿掘进机用切割减速机。

背景技术

煤矿掘进机是一种用于煤及半煤岩井下巷道切割煤岩、装载运输的综合机械化掘进设备。工作环境较差；工作机构驱动功率大，切割载荷变化范围大且常有短期过载、冲击载荷，振动较大。在巷道中连续掘煤前进，作业时必须掘出整个断面，要求切割机构不仅要具有一定的转矩和转速以切割煤岩，而且要能上下左右摆动。整台设备一般由切割机构、装运机构、行走机构、液压系统、喷雾系统、电气系统、机身几大部分组成。其中切割机构是掘进机的主要作业部件，它固定于机身上，由切割减速机和切割头组成，其切割减速机是其核心传动部分，输入端与主机传动轴相联，输出端与切割头相联，输入功率一般为30～300KW，转速为750r/min或1500r/min。其结构型式和技术指标对掘进机的性能和质量水平起着决定性的作用。煤矿掘进机悬臂式纵轴切割机构减速机一般由减速机箱体、置于其内部的传动机构和设置于箱体两侧起支承作用的推进油缸组成，推进油缸在起支承作用的同时还起升降切割臂的作用，调整切割臂的方位以适应切割作业的需要。由于减速机箱体两侧必须设置安装推进油缸的支架，所以必须采用焊接的筐状结构，主截面为矩形截面，结构较复杂，加工难度大；减速机内部采用结构相对固定的标准NGW行星减速机结构，输出轴与低速级行星架为一个整体且两端都支承在轴承上，因此箱体内必须设置一处轴承支承座，使其结构更加复杂，加工难度增大。现有技术中的煤矿掘进机悬臂式纵轴切割机构减速机结构存在如下一些问题：1、切割机构重心偏前，在横向摆动切割时所产生的反作用力作用下，易使掘进机产生较大振动，影响零部件乃至整机的工况，从而降低使用寿命甚至导致安全可靠性问题；2、这种结构复杂的焊接结构减速机箱体，存在应力集中点多，工作时在振动作用下易发生疲劳裂纹缺陷；3、输出轴与低速级行星架为一个整体且两端必须支承在轴承上，其自身和箱体的加工难度大；4、结构复杂，装配维修困难，整台减速机制造成本和加工难度较高，传动功率损失相对较大。

综上所述，现有的煤矿掘进机悬臂式纵轴切割机构减速机需进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿掘进机悬臂式纵轴切割机构之减速机，它能克服现有技术的缺点，简化箱体结构，提高箱体的整体强度，避免焊接式结构所存在的焊缝应力集中问题，降低加工难度和成本。

本发明的技术方案是：

一种煤矿掘进机切割减速机，它由箱体、输入轴、置于箱体内的、与输入轴相联的行星减速组件组成，其特征在于：所述的减速机箱体为两端分别设置有输入端法兰和输出端法兰的圆筒。

作为对本发明的进一步改进，所述的输入端法兰中心安装有支承减速机输入轴的输入轴轴承，所述的行星减速组件包括高速级行星组件、输出轴、低速级行星组件，所述的高速级行星组件包括高速级太阳轮、高速级行星轮、高速级行星架，所述的低速级行星组件包括低速级太阳轮、低速级行星轮、低速级行星架，所述的高速级太阳轮与输入轴为整体结构，高速级行星轮通过轴承安装于高速级定位轴上，而高速级定位轴固定于高速级行星架上，所述的高速级行星架与低速级太阳轮为渐开线齿轮配合联接，低速级行星轮通过轴承安装于低速级定位轴上，而低速级定位轴固定于低速级行星架上，所述的低速级行星架与输出轴为渐开线花键配合联接。

作为对本发明的进一步改进，所述的低速级行星架与输出轴的花键配合联接为渐开线花键配合联接。

作为对本发明的进一步改进，所述的高速级行星轮的数量为3个，所述的低速级行星轮的数量为5个。

作为对本发明的进一步改进，所述的箱体为一端封闭的铸造成形开口圆筒，所述的箱体的开口端由箱盖封闭。

本发明的有益效果在于：

本发明将减速机箱体设计为圆筒状，并可通过在圆筒的两端设置法兰分别与切割悬臂和机身联接，大大简化了箱体结构，可铸造成形，提高箱体的整体强度，避免焊接式结构所存在的焊缝应力集中问题，同时容易保证箱体的加工精度。

由于减速机箱体与切割悬臂和机身通过法兰而成为钢性联接结构，使减速机不但能将掘进机主电动机的扭矩和转速按一定的传动比转换后传递到切割头上，还能够直接承受重达20吨的推进力，并能承受因切割头上下左右摆动切割时所产生的反作用力形成的不稳定力矩及振动。

由于行星架采用浮动的定位轴悬臂式结构，且高速行星架及低速行星组件均为浮动式结构，同时低速级行星架与输出轴为渐开线花键配合来实现重载级行星架的浮动，浮动效果好且可靠性高，实现了最佳的传动均载，提高了传动效率，由于两级行星架结构均采取了定位轴悬臂式结构，减少了行星减速机构与箱体的联接点，简化了箱体的结构，较现有技术中的双壁式行星架而言，具有结构简单的优点，且便于保证加工和安装精度，大幅降低了加工难度和成本，使整台减速机内部结构简单实用而紧凑。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图；

图2为本发明图1中的低速级径向A-A剖视图；

图3为本发明图1中的高速级径向B-B剖视图。

图中：

1、箱盖，2、箱体，3、低速级行星架，4、低速级行星轮，5、低速定位轴，6、低速级轴承，7、高速级行星架，8、输入端法兰，9输出轴，10、低速级太阳轮，11、高速级定位轴，12、高速级轴承，13、高速级行星轮，14、输入轴轴承，15、输入轴，16、高速级太阳轮，17、机身，18、切割悬臂。

具体实施方式

实施例1：

一种煤矿掘进机切割减速机，它由箱体2、输入轴15、置于箱体2内的、与输入轴15相联的行星减速组件组成，输入轴15与电机轴相连接，行星减速组件中设置有输出轴9与切割头传动轴相联接，减速机箱体2为两端分别设置有输入端法兰8和输出端法兰的圆筒，输入端法兰8与机身17相联接，输出端法兰与切割悬臂18相联接。箱体2为一端封闭的铸造成形圆筒，输入端法兰8设置于箱体2的封闭端，箱体2的开口端由箱盖1封闭，箱盖1即是减速机输出端法兰，输入端法兰8中心安装有支承减速机输入轴15的输入轴轴承14，行星减速组件包括高速级行星组件、输出轴9、低速级行星组件，高速级行星组件包括高速级太阳轮16、高速级行星轮13、高速级行星架7，高速级太阳轮16与输入轴15为整体结构。高速级行星轮13的数量为3个，高速级行星轮13通过高速级轴承12安装于高速级定位轴11上，而高速级定位轴11固定于高速级行星架7上，高速级行星架7与低速级太阳轮10为渐开线齿轮配合联接。

低速级行星组件包括低速级太阳轮10、低速级行星轮4、低速级行星架3，低速级行星轮4的数量为5个，低速级行星轮4通过低速级轴承6安装于低速定位轴5上，而低速定位轴5固定于低速级行星架3上，低速级行星架3与输出轴9为渐开线花键配合联接。

Claims (5)

1、一种煤矿掘进机切割减速机，它由箱体、输入轴、置于箱体内的、与输入轴相联的行星减速组件组成，其特征在于：所述的减速机箱体为两端分别设置有输入端法兰和输出端法兰的圆筒。

2、根据权利要求1所述的一种煤矿掘进机切割减速机，其特征在于：所述的输入端法兰中心安装有支承减速机输入轴的输入轴轴承，所述的行星减速组件包括高速级行星组件、输出轴、低速级行星组件，所述的高速级行星组件包括高速级太阳轮、高速级行星轮、高速级行星架，所述的低速级行星组件包括低速级太阳轮、低速级行星轮、低速级行星架，所述的高速级太阳轮与输入轴为整体结构，高速级行星轮通过轴承安装于高速级定位轴上，而高速级定位轴固定于高速级行星架上，所述的高速级行星架与低速级太阳轮为渐开线齿轮配合联接，低速级行星轮通过轴承安装于低速级定位轴上，而低速级定位轴固定于低速级行星架上，所述的低速级行星架与输出轴为花键配合联接。

3、根据权利要求1所述的一种煤矿掘进机切割减速机，其特征在于：所述的低速级行星架与输出轴的花键配合联接为渐开线花键配合联接。

4、根据权利要求2所述的一种煤矿掘进机切割减速机，其特征在于：所述的高速级行星轮的数量为3个，所述的低速级行星轮的数量为5个。

5、根据权利要求1～3任一项所述的一种煤矿掘进机切割减速机，其特征在于：所述的箱体为一端封闭的铸造成形开口圆筒，所述的箱体的开口端由箱盖封闭。

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