CN102168556A - 包含其电机和齿轮箱的截割头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含其电机和齿轮箱的截割头。具体地，一种用于开采矿层的设备包括电机和截割滚筒，截割滚筒载于框架上，用于从矿层开采聚集材料。截割滚筒包围所述电机，并且驱动地连接在电机和截割滚筒之间的齿轮箱将动力从电机传递到截割滚筒。齿轮箱也被包围在截割滚筒内。

Description

包含其电机和齿轮箱的截割头
技术领域
本公开涉及一种用于采掘机的截割头，并且更具体地涉及一种诸如连续采煤机的用于将动力输送到开采设备的截割头的机构。
背景技术
如图1和图2所示，传统的采掘机10包括主框架12，其通过履带或履带组件14被支撑用于相对于地面的运动或推进，在采掘机的每一侧上均有履带或履带组件14。履带组件14由以本领域公知的方式载于框架12上的电动机或液压电机(未示出)提供动力。
采掘机10还包括通常由附图标记16标示的装置，用于在矿层中截割开口并从矿层开采聚集材料。更具体地，所述截割和开采装置16载于悬臂20的前端，所述悬臂20枢轴地安装到框架12。截割滚筒组件18包括一组镐19，用于为了随后的回收从矿层劈开、破碎或截割聚集材料。
悬臂20包括隔板21，其和一对间隔开的侧臂22相互连接，每个臂通过耳轴(未示出)枢轴地安装到框架。一对液压致动器24允许悬臂20相对于主框架12的选择性的成角度定位。因此，当采掘机10前进到所述矿层中时，悬臂20并因此截割滚筒组件18可以被升高和降低，使得聚集材料被从矿层的整个竖直尺寸上截割。为了随后的回收，以本领域公知的方式将该材料收集在下面的装载铲26中，并输送到双链条输送机28。每个臂22都载有一个电机30和共同运转的齿轮箱32(见图2)以驱动截割滚筒组件18。齿轮箱32包括将截割滚筒组件18连接到悬臂20的隔板上的腹板34。腹板34是齿轮箱32的将实际的截割滚筒连接到截割悬臂并因此连接到机器的其余部分的部分。
上述传统连续采煤机的故障的一个普通模式是腹板的破碎。这些腹板不仅承受来自材料截割的巨大力，而且它们照惯例需要提供将机械动力从截割电机传递到截割滚筒的装置。如图2所示，该动力传递通常通过贯穿腹板的一组复杂的齿轮和轴来完成。为了允许该动力传递，腹板34必须将其许多材料机加工掉，从而极大地减小腹板的整体强度。在特定情况下，当一块材料或坏的截煤机割齿堵塞这些腹板时，其能够导致腹板的破碎。当发生这种情况时，腹板材料可能与贯穿腹板的轴或齿轮接触，从而导致机器的故障。
发明内容
本公开的目的是消除对通过腹板传递机械动力的需要。
因此本公开提供一种用于开采矿层的设备，包括电机和载于框架上用于从矿层开采聚集材料的截割滚筒。截割滚筒包围电机，并且驱动地连接在电机和截割滚筒之间的齿轮箱将动力从电机传递到截割滚筒。齿轮箱也被包围在截割滚筒内。
本公开的截割头是具有在截割滚筒内包含一个或多个(典型地为2个)截割电机的第一连续采煤机圆柱状截割头。其还是利用位于截割头内部的复合行星齿轮组的第一双行星齿轮系。
本公开的截割头消除了在截割头的现有设计的情况下出现的几个问题。本公开的截割头还减小了零件的数量和截割系统的复杂性。
截割头采用在截割滚筒组件中的刚性齿轮箱，所述刚性齿轮箱不仅收纳截割电机和齿轮系，而且还提供超过连续采煤机现有模型的更大的抗扭强度。通过利用模块化设计，本公开的截割头还使截割头能更容易地张开，以简单地增加其宽度而允许用于更大电机的空间，因此极大地增强了机器的整体性能和生产率。由于减少了其复杂性，所以本公开的截割头还比生产传统的目前的截割头花费少。本公开的截割头还提供了较低成本的截割悬臂，并且能够使截割悬臂更窄，例如容纳锚杆钻孔。另一个附加的益处是截割电机质量现在向前移动，这将增加机器的截割效率。本公开的截割头还使用比在传统采煤机中所使用的齿轮系更简单的齿轮系。新的齿轮系还具有更少的独特的单独零件，这降低了生产成本和所需的备用零件的存货。
附图说明
图1是现有技术开采设备的透视图。
图2是图1所示开采设备的部分横断面视图，示出了悬臂、截割滚筒组件和截割滚筒传动装置。
图3是根据本公开的包括悬臂和截割头的开采设备的透视图，其中移除了中间的和左边的截割滚筒。仅一些截割齿是可见的。
图4是在图3的开采设备的腹板内部的齿轮系的透视图。
图5是在图3的开采设备的主齿轮箱壳体内部的齿轮系的左侧透视图。
图6是在图3的开采设备的主齿轮箱壳体内部的齿轮系的右侧透视图。
在详细说明本公开的一个实施例之前，应当理解本公开不限于应用于在下述描述中提出的和在附图中图示的部件的构造和布置的细节。本公开能够是其它实施例并且能够以多种方式实践或实施。同样，应当理解这里使用的措辞和术语为了说明的目的，并且不应当被认为是限制。这里使用的“包括”和“构成”及其变型的使用意味着包括其后所列举的项目和其等同物以及附加的项目。这里使用的“由...组成”及其变型的使用意味着仅包含其后所列举的项目和其等同物。此外，应当理解，诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”等的术语是为了方便使用的词汇，并且不解释成限制术语。
具体实施方式
图3-图6示出了用于连续采煤机的悬臂和截割头组件100。悬臂和截割头组件代替了通常由附图标记16标示的装置，用于在矿层中截割开口并且从矿层开采聚集材料，如图1和图2所示。
图3是根据本公开的包括悬臂124和截割头120的开采设备的透视图，其中移除了中间的和左边的截割滚筒。仅一些截割齿188是可见的。更具体地，悬臂和截割头组件100包括完全在截割滚筒112内的多个截割电机104和齿轮箱108。组件100进一步包括两个间隔开的腹板116，所述腹板116将截割头120连接到悬臂124。腹板116由钢板制成，并且每个都通过螺栓128附接到悬臂124的相应侧。
腹板116包括开口(未示出)，以允许电线和金属线向电机提供动力和冷却电机，以及为水喷雾提供水的供应以控制尘壁开采。这些开口比传统的腹板中的开口小，在传统的腹板中，开口为传动装置提供空间，以将用于旋转的截割头传动装置连接到远程驱动器。
电力通过腹板116传递，并且传递到电动机104中，在此电力转化成机械旋转动力，为了开采的目的，在能够有效使用之前，所述电动机104需要经历速度的降低和扭矩的放大。如图4、图5和图6所示，该旋转动力通过轴130离开电机104，所述轴130连接到初级行星齿轮组的太阳齿轮或中心齿轮134上。然后该太阳齿轮134将动力传递到行星齿轮140。这些行星齿轮140与提供初级齿轮组的输出的内齿圈148啮合。然后动力通过另一轴160从齿圈148传递到次级复合行星组的太阳齿轮152(见图5)。重要的是注意到次级太阳齿轮152为初级行星组的输出以及次级行星组的输入。旋转动力从该太阳齿轮152传递到一组大的、无轨道的行星齿轮164。这些行星齿轮164在其全部直径处没有与齿圈啮合，如同在正常的行星齿轮组中的情况。替代的，存在附接到每个行星齿轮164的每一侧的正齿轮168。这些正齿轮168与大行星齿轮164共用同一旋转轴。这些正齿轮168伸出在主齿轮箱壳体176中的开口172，从而允许它们将动力传送到主壳体176的外侧。图5和图6中的每一个中都示出了两个这样的正齿轮和行星齿轮组合。
在壳体176的外侧，正齿轮168与大的环形齿轮180啮合。然后这些环形齿轮180或者直接附接到截割滚筒112，或者通过然后附接到截割滚筒112的中间内滚筒(未示出)附接到截割滚筒112。截割滚筒相对于主齿轮箱壳体176上的肋198旋转。在肋198和截割滚筒112之间、以及在不同的齿轮和它们的支撑结构之间是适当的轴承(未示出)。通过截割齿188的使用，动力从截割滚筒112传递成向矿原料的实际截割力。
所有上述齿轮的轴线相对于主齿轮箱壳体176固定。每个齿轮能够旋转，但是其不另外围绕另一齿轮旋转。例如，没有行星齿轮围绕太阳齿轮旋转。图6中示出了支撑结构192中的用于将初级行星齿轮固定到主齿轮箱壳体的一个支撑结构。此外，图5和图6中还示出了用于次级太阳齿轮的支撑结构196以及用于正齿轮168的支撑结构197。
在图示的实施例中，存在从电机轴到次级太阳齿轮之间的齿轮减速比。在其它实施例(未示出)中，如果不需要减速，电机轴可以直接驱动太阳齿轮152。
从以下的权利要求，本公开的多种其它特征和优点变得显而易见。

Claims (6)

1.一种用于开采矿层的设备，包括：
框架，
电机，
截割滚筒，所述截割滚筒支承于所述框架上，用于从矿层开采聚集材料，所述截割滚筒包围所述电机，以及
齿轮箱，所述齿轮箱驱动地连接在所述电机和所述截割滚筒之间，用于将动力从所述电机传递到所述截割滚筒，所述齿轮箱也被包围在所述截割滚筒内。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电机包括轴，并且其中所述齿轮箱包括附接到所述轴的初级太阳齿轮、通过所述初级太阳齿轮啮合的行星齿轮、通过所述初级行星齿轮啮合的内齿圈、通过所述内齿圈驱动的次级太阳齿轮、通过所述次级太阳齿轮啮合的次级行星齿轮、以及通过所述次级行星齿轮啮合的环形齿轮，所述截割滚筒由所述环形齿轮驱动。
3.一种用于开采矿层的设备，包括：
框架，
电机，
齿轮箱壳体，所述齿轮箱壳体支承于所述框架上，并且包围所述电机，
截割滚筒，用于从矿层开采聚集材料，所述截割滚筒由所述齿轮箱壳体可转动地支撑，以及
齿轮箱，所述齿轮箱驱动地连接在所述电机和所述截割滚筒之间，用于将动力从所述电机传递到所述截割滚筒，所述齿轮箱也被包围在所述齿轮箱壳体内。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电机包括轴，并且其中所述齿轮箱包括附接到所述轴的初级太阳齿轮、通过所述初级太阳齿轮啮合的行星齿轮、通过所述初级行星齿轮啮合的内齿圈、通过所述内齿圈驱动的次级太阳齿轮、通过所述次级太阳齿轮啮合的次级行星齿轮、以及通过所述次级行星齿轮啮合的环形齿轮，所述截割滚筒由所述环形齿轮驱动。
5.一种用于开采矿层的设备，包括：
框架，
悬臂，
一对间隔开的腹板，所述一对间隔开的腹板连接到所述悬臂，
电机，
截割滚筒，用于从矿层开采聚集材料，所述截割滚筒通过所述一对间隔开的腹板支承于所述悬臂上，所述截割滚筒包围所述电机，以及
齿轮箱，所述齿轮箱驱动地连接在所述电机和所述截割滚筒之间，用于将动力从所述电机传递到所述截割滚筒，所述齿轮箱也被包围在所述截割滚筒内。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述电机包括轴，并且其中所述齿轮箱包括附接到所述轴的初级太阳齿轮、通过所述初级太阳齿轮啮合的行星齿轮、通过所述初级行星齿轮啮合的内齿圈、通过所述内齿圈驱动的次级太阳齿轮、通过所述次级太阳齿轮啮合的次级行星齿轮、以及通过所述次级行星齿轮啮合的环形齿轮，所述截割滚筒由所述环形齿轮驱动。
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