CN102268991A - 动力变速掘进机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力变速掘进机，包括截割部、铲板部、本体部、行走部、支撑部和运输部，所述截割部安装在所述本体部的前上方，所述铲板部安装在所述本体部的前下方，所述支撑部连接在所述本体部的后部，所述行走部安装在所述本体部的两侧下方，所述运输部安装在所述本体部内，所述截割部包括截割头、伸缩部、动力变速机、截割电机和联接架。通过本发明提供的技术方案，可以根据煤岩硬度的变化，随时依靠动力达到不停机换挡，最大程度的提高生产效率和安全性，解决动力变速机在掘进机截割部摆动过程中，尤其是垂直摆动时，动力变速机的润滑问题以及实现不停机瞬间变速的功能。

Description

动力变速掘进机

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采用掘进机，更具体而言，涉及一种动力变速的掘进机。

背景技术

现有技术中，掘进机截割部变速主要有两类方式：

第一类，通过应用变速电机的方式，目前掘进机的截割电机主要有恒功率单速、双功率双速、恒功率双速三种形式。双功率双速结构中掘进机截割部使用双速截割电机，可以输出高低两种转速，转速比为2∶1，这种变速电机变速后输出功率也随之改变，功率比变为1∶2，单齿截割力并无显著变化，不能适应掘进巷道地质条件的复杂性和多样性，工作效率没有显著提高；另一种恒功率双速结构，采用恒功率双速截割电机，输出转速比例为2∶1，对应输出功率比例为1∶1，使得单齿截割力较恒功率单速结构提高一倍，在某种程度上对截割效率有所提高，但是恒功率截割电机其成本较高，是恒功率单速截割电机成本2倍，同时该结构不能根据煤岩的硬度变化随时调整截割转速，产品适应性受到较大限制。

第二类：在掘进机截割部应用了手动变速装置(参见中国专利号：200520089570.9)，将截割电机输出的转速，经过手动变速装置得到两种或者多种转速输出。手动变速装置需停机变速，不能实现根据煤岩状况随时调整转速的功能，影响掘进机工作的连续性，且每次调整时间较长甚至会出现不断点动或盘车才可很好啮合的状况，效率较低，且变速时工人需到掘进机前端无支护区操作，安全性较差。

无论是改变电机转速从而实现变速还是通过手动变速箱改变转速，都不能适应掘进巷道地质条件的复杂性和多样性，不能实现根据煤岩状况随时调整转速的功能，单齿截割力提高幅度不明显，工作效率没有显著提高。

基于上述现有技术的问题和缺点，人们一直在研究和寻找解决这些问题和克服这些缺点的办法，通过申请人研究和实验，在掘进机中引入动力变速技术可以很好解决此类问题和缺点。

目前动力变速技术已经很成熟，其已在汽车及诸多工程车辆等领域得到广泛应用，但尚未应用在掘进机行业，其主要的技术障碍在于：动力变速机构必须有自润滑装置，这样才能保证动力变速机构能正常工作，而一般动力变速机构的润滑都在动力变速机构内部，和动力变速机构保持相对水平位置。煤矿地质情况复杂，掘进机工作时随时都会碰到不同的岩层分布，负载状况变化频繁，再加上掘进机工作时需要截割部上下、左右摆动，使得掘进机倾角总运行角度在80°范围内不断变化且变化幅度较大，动力变速机不能实现润滑，所以不能将现有动力变速机应用在截割部工作，这样易造成相关执行机构不能正常工作及零部件的损坏。

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种动力变速掘进机，可以根据煤岩硬度的变化，随时依靠动力达到不停机换档，最大程度的提高生产效率和安全性，解决动力变速机在掘进机截割部摆动过程中，尤其是垂直摆动时，动力变速机的润滑问题以及实现不停机瞬间变速的问题。

发明内容

为了解决上述现有技术中掘进机不能适应掘进巷道地质条件的复杂性和多样性、不能实现根据煤层状况随时调整转速、单齿截割力提高幅度不明显、工作效率低等问题，或者至少之一，本发明提供了一种动力变速掘进机。

有鉴于此，本发明提供了一种动力变速掘进机，包括截割部1、铲板部2、本体部3、行走部4、支撑部5和运输部6，所述截割部1安装在所述本体部3的前上方，所述铲板部2安装在所述本体部3的前下方，所述支撑部5连接在所述本体部3的后部，所述行走部4安装在所述本体部3的两侧，所述运输部6安装在所述本体部3内，其特征在于：所述截割部1包括截割头11、伸缩部12、动力变速机13、截割电机14和联接架15，所述截割头11通过所述伸缩部12与所述动力变速机13的输出轴连接，并固定在所述联接架15的前端，所述截割电机14与所述动力变速机13的输入轴连接，并固定在所述动力变速机13上，所述动力变速机13固定在所述联接架15上，所述联接架15后端与所述本体部3转动连接。

在上述技术方案中，优选地，所述动力变速机13包括外置的强制润滑系统，所述强制润滑系统包括受所述动力变速掘进机的液压系统驱动的液压马达131、受所述液压马达131驱动的润滑泵132、副油箱133、溢流阀134，所述副油箱133内盛装所述动力变速机13的专用润滑油，并通过所述溢流阀134与所述润滑泵132的出口连接，所述润滑泵132的出口与所述动力变速机13壳体内的润滑油道入口相连接，向所述动力变速机13内输送所述专用润滑油，所述润滑泵132的入口与所述动力变速机13壳体内的所述润滑油道出口相连接，回收所述动力变速机13润滑后的所述专用润滑油，构成封闭的润滑循环回路。

进一步，所述副油箱133固定在所述本体部3上。

优选地，所述动力变速机13壳体内的所述润滑油道包括上中下三个或三个以上的油道。

优选地，所述强制润滑系统安装在所述本体部3，所述动力变速机13与所述强制润滑系统之间通过软管连接。

通过本发明提供的技术方案，可以根据煤岩硬度的变化，随时依靠动力达到不停机换挡，最大程度的提高生产效率和安全性，解决动力变速机在掘进机截割部摆动过程中，尤其是垂直摆动时，动力变速机的润滑问题以及实现不停机瞬间变速的功能。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的动力变速掘进机的整体结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的截割部1的结构示意图；

图3示出了图2所示结构的A-A剖视图；

图4示出了根据本发明实施例的截割部1的爆炸图；

图5示出了根据本发明实施例的强制润滑系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。

图1、图2、图3、图4示出了根据本发明实施例的动力变速掘进机的结构示意图。其中，图1示出了根据本发明实施例的动力变速掘进机的整体结构示意图；图2示出了根据本发明实施例的截割部1的结构示意图；图3示出了图2所示结构的A-A向剖视图；图4示出了根据本发明实施例的截割部1的爆炸图

如图1、图2、图3、图4所示，本发明提供了一种动力变速掘进机，包括截割部1、铲板部2、本体部3、行走部4、支撑部5和运输部6，所述截割部1安装在所述本体部3的前上方，所述铲板部2安装在所述本体部3的前下方，所述支撑部5连接在所述本体部3的后部，所述行走部4安装在所述本体部3的两侧，所述运输部6安装在所述本体部3内，所述截割部1包括截割头11、伸缩部12、动力变速机13、截割电机14和联接架15，所述截割头11通过所述伸缩部12与所述动力变速机13的输出轴连接，并固定在所述联接架15的前端，所述截割电机14与所述动力变速机13的输入轴连接，并通过紧固件16固定在所述动力变速机13上，所述动力变速机13固定在所述联接架15上，所述联接架15后端与所述本体部3转动连接。工作时，截割部1绕本部3实现上下、左右的摆动，如图1中虚线11’和11”所示为截割头11的上下摆动位置，在截割电机14的驱动下，经过动力变速机13的变速，带动截割头上的截割刀具进行工作，在实现大面积掘进的同时，可以实现不停机换档变速；在需要行走时收起支撑部5，由行走部4带动掘进机移动；在掘进工作时支起支撑部5，如图1中虚线5’所示支撑部的位置，承受工作载荷；掘进时被切割下来的煤块等由铲板部2收集，通过运输部6运走。因此，本实施例的掘进机可以根据煤岩硬度的变化，随时依靠动力变速机达到不停机换挡变速，最大程度的提高生产效率和安全性。

所述截割部1还包括伸缩油缸121，所述伸缩油缸121的一端与所述伸缩部12连接，另一端与所述联接架15连接。

本发明的截割部1由截割头11、动力变速机13、截割电机14、连接架15四部分组成，部件与部件之间通过紧固件16连接，结构连接紧凑，刚性显著提高，使得掘进机在工作时截割头11所受冲击力都缓冲到连接架上15，有效的保护了变速机13及截割电机14，提高了截割部1在掘进机工作中的稳定性。

图5示出了根据本发明实施例的强制润滑系统的机构示意图。

如图5所示，所述动力变速机13包括外置的强制润滑系统，所述强制润滑系统包括受所述动力变速掘进机的液压系统驱动的液压马达131、受所述液压马达131驱动的润滑泵132、副油箱133、溢流阀134，所述副油箱133内盛装所述动力变速机13的专用润滑油，并通过所述溢流阀134与所述润滑泵132的出口连接，所述润滑泵132的出口与所述动力变速机13壳体内的润滑油道入口相连接，向所述动力变速机13内输送所述专用润滑油，所述润滑泵132的入口与所述动力变速机13壳体内的所述润滑油道出口相连接，回收所述动力变速机13润滑后的所述专用润滑油，构成封闭的润滑循环回路。

所述动力变速机13固定安装在所述截割部1上，所述强制润滑系统安装在所述本体部3上，并尽量靠近所述截割部1，所述动力变速机13与所述强制润滑系统之间通过软管连接。这样，强制润滑系统不会随着截割部的摆动而摆动，从而保证润滑系统的正常供油和正常润滑。

本实施例提供的动力变速机的体外强制润滑系统，可以解决动力变速机在掘进机截割部摆动过程中，尤其是垂直摆动时，动力变速机的润滑问题，从而可以将动力变速技术应用于掘进机上，解决不停机瞬间变速的问题。

所述副油箱133固定在所述本体部3上。

所述动力变速机13壳体内的所述润滑油道包括上中下三个油道或三个以上的油道。

本发明上述强制润滑系统的工作原理为：由于动力润滑系统所用润滑油为动力变速机构专用润滑油，且该系统在掘进机上使用时专门配置了副油箱133，将副油箱133放在掘进机机体上，尽量靠近截割部1，并固定位置，不随掘进机截割部1摆动而变化，掘进机在工作时主泵136是必须开启的，只要是主泵136开启，主油箱135内的掘进机系统液压油就会通过掘进机主泵136提供动力液压油，通过掘进机液压支路137带动液压马达131旋转，液压马达131带动润滑泵132从动力变速机13壳腔中吸油并经溢流阀134限制润滑系统压力后，低压液压油被注入动力变速机13内部，对动力变速机13进行强制润滑，在所述润滑齿轮泵132与所述动力变速机13之间还设置有压力表138，显示润滑系统的压力，配合溢流阀134实现润滑压力的动态调节。为保证掘进机截割部1在全方位摆动工作时均能合理润滑，在动力变速机13壳体采用上中下三个油道，使得在任何位置变速机构均能得到润滑，有效的保证动力变速机13的正常工作和元部件不受损伤。

通过本发明提供的技术方案，动力变速解决掘进机工作中根据地质状况不同可随时调整掘进机截割转速，最大限度的利用掘进机截割能力，省时省力的同时，掘进工作效率提高显著；采用本发明的润滑技术可以提高设备的润滑能力，保证掘进机的截割臂上下、左右摆动时，动力变速机内的全部零部件得到正常润滑，保证掘进机的正常工作。

因此，通过本发明提供的技术方案，可以根据煤岩硬度的变化，随时依靠动力达到不停机换挡，最大程度的提高生产效率和安全性，解决动力变速机在掘进机截割部摆动过程中，尤其是垂直摆动时，动力变速机的润滑问题以及实现不停机瞬间变速的功能。

本领域的技术人员应当理解，上述的实施例中，将将动力变速机应用到掘进机上，且动力变速机的润滑系统外置并实施强制润滑，以及将动力变速机的润滑油道为上中下三个油道等实施方式，仅为本发明的优选方案，凡是将动力变速机应用到掘进机上，并采取润滑系统外置、强制润滑，对变速机进行多油道润滑的方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种动力变速掘进机，包括截割部(1)、铲板部(2)、本体部(3)、行走部(4)、支撑部(5)和运输部(6)，所述截割部(1)安装在所述本体部(3)的前上方，所述铲板部(2)安装在所述本体部(3)的前下方，所述支撑部(5)连接在所述本体部(3)的后部，所述行走部(4)安装在所述本体部(3)的两侧，所述运输部(6)安装在所述本体部(3)内，其特征在于：所述截割部(1)包括截割头(11)、伸缩部(12)、动力变速机(13)、截割电机(14)和联接架(15)，所述截割头(11)通过所述伸缩部(12)与所述动力变速机(13)的输出轴连接，并固定在所述联接架(15)的前端，所述截割电机(14)与所述动力变速机(13)的输入轴连接，并固定在所述动力变速机(13)上，所述动力变速机(13)固定在所述联接架(15)上，所述联接架(15)后端与所述本体部(3)转动连接。

2.根据权利要求1所述的动力变速掘进机，其特征在于，所述动力变速机(13)包括外置的强制润滑系统，所述强制润滑系统包括受所述动力变速掘进机的液压系统驱动的液压马达(131)、受所述液压马达(131)驱动的润滑泵(132)、副油箱(133)、溢流阀(134)，所述副油箱(133)内盛装所述动力变速机(13)的专用润滑油，并通过所述溢流阀(134)与所述润滑泵(132)的出口连接，所述润滑泵(132)的出口与所述动力变速机(13)壳体内的润滑油道入口相连接，向所述动力变速机(13)内输送所述专用润滑油，所述润滑泵(132)的入口与所述动力变速机(13)壳体内的所述润滑油道出口相连接，回收所述动力变速机(13)润滑后的所述专用润滑油，构成封闭的润滑循环回路。

3.根据权利要求2所述的动力变速掘进机，其特征在于，所述副油箱(133)固定在所述本体部(3)上。

4.根据权利要求3所述的动力变速掘进机，其特征在于，所述动力变速机(13)壳体内的所述润滑油道包括三个或三个以上油道。

5.根据权利要求2所述的动力变速掘进机，其特征在于，所述强制润滑系统安装在所述本体部(3)上，所述动力变速机(13)与所述强制润滑系统之间通过软管连接。

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