CN102536227A - 旋挖式采煤机与掘进机截割部 - Google Patents

旋挖式采煤机与掘进机截割部 Download PDF

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Abstract

一种旋挖式采煤机与掘进机截割部，包括减速器、截割臂和截割头，减速器包括两级行星机构、联轴套和减速器输出轴；截割臂包括截割臂主轴和截割臂壳体；截割头包括旋孔钻头、截齿、扩孔器，偏心盘、小齿轮、截割头主轴、轴承座、行星轮组件和内齿圈，其中旋孔钻头前端和扩孔器顶端焊接截齿；工作时，电机将动力通过两级行星减速传递给截割臂主轴，通过截割头主轴再将动力同时传递给截割头行星机构和小齿轮，使旋孔钻头进行截割，同时小齿轮带动偏心盘转动使扩孔器绕截割头主轴中心转动并沿其径向往复运动，由此截割出一个类椭圆形的轮廓。该结构整体机构简单紧凑，可以根据要求使截割剖面呈类椭圆状，同时使块煤率增大，降低能耗，减少粉尘。

Description

旋挖式采煤机与掘进机截割部
技术领域
本发明涉及旋挖式采煤机与掘进机截割部，尤其适用于割岩时基本形成水平底和平行顶的采煤机与掘进机的截割机构。
技术背景
随着煤矿井下巷道机械化掘进技术的发展，不断更新的机械化掘进工具仍不能满足生产的需求。由于掘进机工作时粉尘较多，无法将岩石成块的破碎，从而增大了比能耗，工作效率较低；同时，由于工作面粉尘大,不仅影响工人的身体健康,而且过大的粉尘还会造成重大事故。其次，考虑钻式或旋挖式开采是一个众所周知的开采工艺，首先前面的截割头截出一个圆形的轮廓, 然后后面转动的切削滚筒铣出一个水平的底层和一个平行的顶层。这对于产品的制造和生产以及开采带来了很大麻烦。因此，急切需要开展对旋挖式开采的研究，研制一种新型的、高效的采煤机与掘进机截割部。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种工作效率高、可实现巷道掘进并基本形成水平底和平行顶的旋挖式采煤机与掘进机截割部。
技术方案：一种旋挖式采煤机与掘进机截割部，包括依次连接的截割减速器、截割臂和截割头；所述的截割减速器包括两级行星减速机构、联轴套和减速器输出轴，联轴套通过渐开线花键与截割减速器第一级行星减速机构联接，第二级行星减速机构通过渐开线花键与减速器输出轴联接；所述的截割臂包括带有渐开线内花键的截割臂主轴和截割臂壳体，截割臂主轴的渐开线外花键一端与减速器输出轴的渐开线内花键联接，截割臂壳体和截割减速器通过螺栓固定；所述的截割头包括旋孔钻头、截齿、扩孔器，偏心盘、小齿轮、带有前部轮齿、中部轮齿和渐开线外花键的截割头主轴、轴承座、行星轮组件和内齿圈，内齿圈和轴承座通过螺栓与截割臂壳体固定相连，截齿焊接在旋孔钻头的前端，行星轮组件安装在旋孔钻头的后端，旋孔钻头的中部安装有六个小齿轮，小齿轮通过小齿轮销轴安装于旋孔钻头内，小齿轮销轴与偏心盘通过花键联接，所述的扩孔器包括对称固定在旋孔钻头后端部的Y形转杆，Y形转杆的高度大于旋孔钻头的半径， Y形转杆的外端部焊接有扩孔截齿，Y形转杆上设有与向偏心盘相固定的扩孔器偏心轴，截割头主轴的渐开线外花键一端与截割臂主轴渐开线内花键联接，截割头主轴中部轮齿与行星轮组件啮合，前部轮齿与小齿轮啮合；旋孔钻头的中部设有用于二次破碎岩石的破岩芯钻头。
所述的旋孔钻头中部开有用于甩出破碎岩石的方孔；所述的偏心盘为四个。
有益效果：本发明采用旋挖式破岩方法，在截割机构上增加了扩孔器，掘进时能够自动形成水平底和平行顶。通过截割减速器两级行星减速传递给截割臂主轴，并通过截割头主轴再将动力同时传递给截割头行星减速机构和小齿轮，使旋孔钻头进行截割，同时小齿轮带动偏心盘转动使扩孔器绕截割头主轴中心轴转动并沿其径向往复运动，由此截割出来的剖面横截面是一个类似椭圆形的轮廓，可以根据要求使截割剖面呈类椭圆状，大大提高了煤炭开采的块煤率，降低了比能耗，减少了工作粉尘。该结构整体机构简单紧凑，块煤率增大，能耗低，粉尘少，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的剖视结构图。 
图2是本发明的截割头剖结构视图。
图3是本发明的截割头截割轮廓图。
图4是本发明的扩孔器正视结构图。
图5是本发明的扩孔器侧视结构图。
图中： 1-截割减速器；1-1-联轴套；1-2-第一级行星减速机构；1-3-第二级行星减速机构； 1-4-减速器输出轴；2-截割臂；2-1-截割臂主轴；2-2-截割臂壳体；3-截割头；3-1-截割头主轴；3-2-行星轮组件；3-3-扩孔器；3-3-1-扩孔器偏心轴；3-4-旋孔钻头；3-5-截齿；3-6-偏心盘；3-7-小齿轮；3-8-轴承座；3-9-内齿圈；3-10-小齿轮销轴；3-11-破岩芯钻头；4-截割轮廓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的旋挖式采煤机与掘进机截割部，主要由依次连接的截割减速器1、截割臂2和截割头3构成；所述的截割减速器1包括两级行星减速机构、联轴套1-1和减速器输出轴1-4，联轴套1-1通过渐开线花键与截割减速器第一级行星减速机构1-2联接，第二级行星减速机构1-3通过渐开线花键与减速器输出轴1-4联接；所述的截割臂2包括带有渐开线内花键的截割臂主轴2-1和截割臂壳体2-2，截割臂主轴2-1的渐开线外花键一端与减速器输出轴1-4的渐开线内花键联接，截割臂壳体2-2和截割减速器1通过螺栓固定。
如图2所示，所述的截割头3包括旋孔钻头3-4、截齿3-5、扩孔器3-3，偏心盘3-6、小齿轮3-7、带有前部轮齿、中部轮齿和渐开线外花键的截割头主轴3-1、轴承座3-8、行星轮组件3-2和内齿圈3-9，内齿圈3-9和轴承座3-8通过螺栓与截割臂壳体2-2固定相连，截齿3-5焊接在旋孔钻头3-4的前端，轴承座3-8与旋孔钻头3-4之间采用浮动油封或矩形油封或其他旋转密封，行星轮组件3-2安装在旋孔钻头3-4的后端，旋孔钻头3-4的中部安装有六个小齿轮3-7，小齿轮3-7通过小齿轮销轴3-10安装于旋孔钻头3-4内，通过三个小齿轮3-7的啮合传动实现两个偏心盘3-6同向同速的运动，同时带动扩孔工具3-3实现沿截割头主轴3-1中心径向往复运动。小齿轮销轴3-10与偏心盘3-6通过花键联接，偏心盘3-6为四个，小齿轮3-7通过小齿轮销轴3-10安装于旋孔钻头3-4内，四个偏心盘3-6安装于四个伸出的小齿轮销轴3-10上，每端的扩孔工具3-3通过扩孔工具偏心轴3-3-1安装于两个偏心盘3-6上。
如图3图4所示，所述的扩孔器3-3包括对称固定在旋孔钻头3-4后端部的Y形转杆，Y形转杆的高度大于旋孔钻头3-4的半径， Y形转杆的外端部焊接有扩孔截齿，Y形转杆上设有与向偏心盘3-6相固定的扩孔器偏心轴3-3-1，截割头主轴3-1的渐开线外花键一端与截割臂主轴2-1渐开线内花键联接，截割头主轴3-1中部轮齿与行星轮组件3-2啮合，前部轮齿与小齿轮3-7啮合；旋孔钻头3-4内中心轴有破岩芯钻头3-11，用于岩石的二次破碎，旋孔钻头3-4中部开有用于甩出破碎岩石的方孔。
工作时，电机将动力通过截割减速器1两级行星减速机构传递给截割臂主轴2-1，通过截割头主轴3-1再将动力同时传递给截割头行星减速机构和小齿轮3-7，使旋孔钻头3-4进行截割，同时小齿轮3-7带动偏心盘3-6转动使扩孔器3-3绕截割头主轴3-1中心轴转动并沿其径向往复运动，由此截割出来的剖面横截面是一个类似椭圆形的轮廓4。

Claims (3)

1.一种旋挖式采煤机与掘进机截割部，其特征在于：它包括依次连接的截割减速器（1）、截割臂（2）和截割头（3）；所述的截割减速器（1）包括两级行星减速机构、联轴套（1-1）和减速器输出轴（1-4），联轴套（1-1）通过渐开线花键与截割减速器第一级行星减速机构（1-2）联接，第二级行星减速机构（1-3）通过渐开线花键与减速器输出轴（1-4）联接；所述的截割臂（2）包括带有渐开线内花键的截割臂主轴（2-1）和截割臂壳体（2-2），截割臂主轴（2-1）的渐开线外花键一端与减速器输出轴（1-4）的渐开线内花键联接，截割臂壳体（2-2）和截割减速器（1）通过螺栓固定；所述的截割头（3）包括旋孔钻头（3-4）、截齿（3-5）、扩孔器（3-3），偏心盘（3-6）、小齿轮（3-7）、带有前部轮齿、中部轮齿和渐开线外花键的截割头主轴（3-1）、轴承座（3-8）、行星轮组件（3-2）和内齿圈（3-9），内齿圈（3-9）和轴承座（3-8）通过螺栓与截割臂壳体（2-2）固定相连，截齿（3-5）焊接在旋孔钻头（3-4）的前端，行星轮组件（3-2）安装在旋孔钻头（3-4）的后端，旋孔钻头（3-4）的中部安装有六个小齿轮（3-7），小齿轮（3-7）通过小齿轮销轴（3-10）安装于旋孔钻头（3-4）内，小齿轮销轴（3-10）与偏心盘（3-6）通过花键联接，所述的扩孔器（3-3）包括对称固定在旋孔钻头（3-4）后端部的Y形转杆，Y形转杆的高度大于旋孔钻头（3-4）的半径， Y形转杆的外端部焊接有扩孔截齿，Y形转杆上设有与向偏心盘（3-6）相固定的扩孔器偏心轴（3-3-1），截割头主轴（3-1）的渐开线外花键一端与截割臂主轴（2-1）渐开线内花键联接，截割头主轴（3-1）中部轮齿与行星轮组件（3-2）啮合，前部轮齿与小齿轮（3-7）啮合；旋孔钻头（3-4）的中部设有用于二次破碎岩石的破岩芯钻头（3-11）。
2. 根据权利要求1所述的旋挖式采煤机与掘进机截割部，其特征在于：所述的旋孔钻头（3-4）中部开有用于甩出破碎岩石的方孔。
3. 根据权利要求1所述的旋挖式采煤机与掘进机截割部，其特征在于：所述的偏心盘（3-6）为四个。
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