CN102575518B - 用于地下采煤机的进给系统、用于进给系统的齿条杆和驱动链轮 - Google Patents

用于地下采煤机的进给系统、用于进给系统的齿条杆和驱动链轮 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于使地下采煤机运动的进给系统、齿条杆和驱动链轮，包括：具有驱动链轮的行进驱动器，所述驱动链轮具有对称轮廓的齿；以及具有多个齿条齿2；20的齿条杆1，所述多个齿条齿布置在齿条杆的支撑条7与导向条5之间。齿2，20的齿侧14；24沿着运动方向倾斜并且朝向齿顶13；23发散以用于和驱动链轮30的齿31的齿面34相互作用。为了提供一种包括齿条杆和用于其的驱动链轮的进给系统，其中改进了齿之间的相互作用并且产生了较小的磨损，每个齿条齿2，20的两个齿侧14，24凹入地弯成拱形并且在导向条5与支撑条7之间横向于运动方向地形成槽，所述槽朝向齿顶13；23升高，并且每个驱动链轮齿31的两个齿面34凸出地弯成拱形并且横向于运动方向地形成冠部。

Description

用于地下采煤机的进给系统、用于进给系统的齿条杆和驱动链轮
技术领域
本发明涉及一种用于使地下采煤机(尤其是联合采煤机)运动的进给系统，该进给系统包括具有驱动链轮的机器侧行进驱动器，所述驱动链轮具有以均匀分布的方式布置在圆周上的对称轮廓的齿，并且该进给系统包括齿条杆，所述齿条杆中的每个都包括支撑条、导向条和多个齿条齿，所述多个齿条齿在支撑条与导向条之间以预定的节距尺寸相对于彼此固定地布置，并且所述多个齿条齿的沿着运动方向急剧倾斜的齿侧(tooth flanks)朝向齿顶相对于彼此发散以用于使齿条齿的齿廓与驱动链轮的齿的齿面(tooth surface)相互作用。本发明还涉及一种用于进给系统的齿条杆，所述进给系统用于使地下采煤机(尤其是联合采煤机)运动，所述进给系统具有带有驱动链轮的行进驱动器，所述齿条杆包括支撑条、导向条和多个齿条齿，所述多个齿条齿在支撑条与导向条之间以预定的节距尺寸相对于彼此固定地布置，并且所述多个齿条齿的齿侧朝向齿顶相对于彼此发散以用于使齿条齿的齿廓与驱动链轮的齿相互作用。最后，本发明还涉及一种用于地下采煤机(尤其联合采煤机)的行进驱动器的驱动链轮，用于使地下采煤机沿着用于地下采煤机的进给系统的齿条杆运动，所述驱动链轮具有对称轮廓的齿，所述齿以均匀分布的方式布置在圆周上，且具有用于与齿条齿的齿侧相互作用的齿面。
背景技术
就联合采煤机而言，齿条装置用于使联合采煤机进给，所述齿条装置通常安装在链板运输机上，所述链板运输机布置且铺设在地下长壁工作面处，其中，作为采煤机的联合采煤机可以借助导块支撑在支撑条上并且同时可以在导块上被导向。行进驱动器的链轮的齿接合在齿条齿之间的齿隙中，以便将链轮的旋转运动转化成联合采煤机的平移运动。齿条装置通常由齿条杆构成，所述齿条杆的长度与链板运输机的相应盘段(pan section)的长度基本对应，以便使链板运输机以及在该方面也使机器轨道连同齿条一起可以与具有向斜层、背斜层和曲面的采煤长壁工作面的起伏进程一致。由于齿条装置基于各个齿条杆的分段构造，联合采煤机还可以在无障碍的情况下跟随工作面输送机的弯曲进程以及水平弯曲部和/或竖直弯曲部。在联合采煤机的操作使用中，齿条杆和整个进给系统受到相当大的交变应力，这是由于联合采煤机通常在承受载荷(但是有时也没有承受载荷)的情况下沿着由齿条杆所形成的齿条行进。
从DE 197 46 360 A1已知一种具有相关联的齿条杆的通配类型的进给系统。该已知的进给系统被申请人在“JUMBOTRACK”或者“JUMBOTRACK 2000”的商标名称下成功用于地下采煤的联合采煤机。在根据DE 197 46 360 A1的通配类型的齿条装置中，各个齿条齿已被赋予特定的齿廓以用于提高联合采煤机的进给并且用于改善驱动链轮的齿与齿条齿之间的齿接合关系，所述齿廓的特征在于相邻的齿条齿的齿侧，朝向齿顶相对于彼此分散的所述齿侧具有相对平面的齿侧表面，所述齿侧表面和各个齿条齿的齿中心平面倾斜约8°至15°(优选地10°至12°)的角度延伸。归因于齿条齿的齿侧被设计成平面且急剧倾斜的表面，可以最大可能地抑制由于横向力部件所导致的采煤机的提升以及由此产生的干扰影响。为了同时解决相邻的齿条杆之间的接头处的问题，在已知的进给系统的齿条杆的两个端部处使用不对称的端齿，在所述端齿中为面对内部齿条齿的齿侧赋予相应的齿侧轮廓，所述相应的齿侧轮廓相对于竖直线比相应的外部齿侧(即面对相邻齿条杆的接头的齿侧)以更加陡峭的角度延伸。由于端齿的不对称的构造，在所有情况下相邻齿条杆的两个齿条端齿或者端齿之间的齿条杆的齿距与标准的齿距相比略微增大。
就根据DE 197 46 360 A1的齿条装置而言，在较长的操作周期之后也会偶尔出现日益增加的磨损，尤其在驱动链轮的齿形上。链轮驱动器的齿原则上受到比齿条齿更高的载荷，这是由于必须通过驱动链轮的齿传递进给力，并且全面装载各个齿条齿将更加频繁地发生每个单独的齿与齿条齿的接合。
发明内容
本发明的目的是提供一种进给系统，并且尤其提供用于进给系统的齿条杆和驱动链轮，其中更进一步改进了驱动链轮的齿与齿条齿之间的相互作用，并且结果减少了磨损。
该目的通过根据本发明的进给系统实现，其中，每个齿条齿的两个齿侧设计成横向于运动方向地、由此在其宽度上凹入地弯成拱形，并且横向于运动方向在导向条与支撑条之间形成槽，并且其中，驱动链轮的每个齿的两个齿面设计成凸出地弯成拱形，并且横向于运动方向形成冠部。归因于形成槽的齿条齿的齿侧的凹拱形以及优选地叠合的形成冠部的齿面的凸拱形，与通配类型的现有技术中通常实施的直表面相比，在链轮和齿条啮合或者滚动期间所产生的表面压力可以减少多达约12％，并且同时在进给期间实现驱动链轮的对中，由此显著地增加了驱动链轮的使用寿命。特别有利的是，齿侧的凸拱形和齿面的凸拱形具有相同的拱形半径或者具有彼此相差不到5％的拱形半径。
因此，上述目的通过用于这种进给系统的齿条杆来实现，其中，每个齿条齿的两个齿侧被设计成凹入地弯成拱形，并且在导向条与支撑条之间横向于运动方向形成槽，所述槽朝向齿顶升高，用于与在驱动链轮的每个齿的齿面上横向于运动方向形成的冠部相互作用。
齿条齿上的拱形和/或驱动链轮的齿上的拱形优选地具有介于齿条齿之间的节距尺寸的约1/4至约两倍之间的拱形半径；拱形半径可以尤其介于节距尺寸的1/3或者节距尺寸的1.2倍之间。拱形半径还可以相对于支撑条与导向条之间的最小净距离或者相对于适于其的驱动链轮的齿的厚度进行优化，并且可以优选地介于上述齿的厚度或者上述距离的一半厚度或者两倍厚度之间。
齿条齿的两个齿侧上的槽优选地延伸直至齿顶，并且因此在齿条齿的齿侧上形成槽状的形状，所述槽状的形状在急剧倾斜的齿侧上延伸直至齿顶。然而，在齿顶处，齿条齿优选地至少沿着运动方向具有凸拱形，以便帮助驱动链轮的齿的齿面的滚动操作。齿条齿(尤其所有齿条齿)还优选地具有与齿顶相交的对称平面，齿顶被设计成在对称平面的区域中横向于运动方向凸出地弯成拱形。在尤其有利的构造中，齿顶随后既沿着运动方向凸出地弯成拱形，而且也横向于运动方向凸出地弯成拱形，而在所有情况下在齿侧的其它区域上形成凹拱形。
与现有技术相比，通过改变、修改齿条齿的轮廓也可以提高驱动链轮的齿与齿条齿之间的运转性能。因此，驱动齿具有设计成相对于齿中心平面对称的齿侧、齿顶和齿基部，其中，在所有情况下齿条齿的齿侧在齿基部与齿顶之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径延伸，其中，接近于齿基部的曲率半径优选地大于接近于齿顶的曲率半径。由于曲率半径优选地逐渐减小，与现有技术的情况不同的是，必须依靠沿着运动方向具有弯曲齿侧的齿廓，以便进一步提高链轮的齿在齿条齿上的运转性能。归因于改变的齿廓，与通配类型的齿条装置中的齿廓相比，可以使横截面面积增加超过10％并且在该方面可以进一步提高平面惯性力矩。归因于齿侧上的曲率半径，在齿条齿上实现和谐且更加均匀的运转。同时，可以减小滑动摩擦速度。
根据进给系统的另一个有利的构造，由于齿条杆在两个端部处具有相对于端齿中心平面对称形成的端齿，因此可以改进在相邻的齿条杆之间的接头或者间隙上的运转，所述端齿的端齿齿顶低于同一个齿条杆的其它齿条齿的齿顶。端齿相对于相邻的内部齿条齿的最小化的高度、或者端齿的较低齿顶、以及端齿的对称性确保对于联合采煤机的两个运动方向而言，驱动链轮当在相邻的齿条杆之间的接头或者节距增大部上滚动时可以以改进的方式在端齿上降下来并且根据需要可以设定在向前的运动中，由此驱动链轮以有利的方式比现有技术更早地运动到下一个齿条杆上。同时，需要确保的是，位于相邻的齿条杆之间的接头间隙中的驱动链轮的齿可以自由地落座在两个齿条杆之间并且在该方面尤其在该关键位置处不受到任何增加的磨损。由于端齿的高度被最小化且对称，因此，还需要确保的是，对于两个运动方向而言不会出现驱动链轮的卡住。在该情况下，落座在接头间隙中的驱动链轮的齿可以在总体上比现有技术中的情况更久地与端齿保持接触。甚至当穿过向斜层时，当相邻的齿条杆之间的节距间隙最小时，可以提高运转性能，这是由于此处也为瞬间落座在节距间隙中以滚动越过两个端齿并且在两个端齿处持续转动的链轮的齿保留了足够的自由空间。端齿还便利地具有端齿齿廓，所述端齿齿廓具有设计成相对于端齿中心平面对称的端齿齿侧、端齿齿顶和端齿基部，其中，在所有情况下端齿的端齿齿侧在端齿基部与端齿齿顶之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径延伸，其中，接近于端齿基部的曲率半径优选地大于接近于端齿齿顶的曲率半径。
特别有利的是，接近于齿基部的曲率半径大于接近于齿顶的曲率半径。在所有情况下，一方面端齿上的曲率半径和另一方面齿条齿上的曲率半径也优选地是相同的尺寸，即使在所有情况下以分布的方式在齿侧上的曲率半径尤其朝向齿顶逐渐减小。更特别有利的是，齿基部与齿顶之间的齿侧具有不同的曲率半径的至少三个半径区，在所有情况下，在所述至少三个半径区之间形成半径变化。尤其有利的是，在端齿与“正常”齿条齿之间的关系中，在所有情况下在端齿处的半径变化低于相对于端齿在内侧的相邻的齿条齿处的半径变化、或者在所有内部齿条齿处的半径变化。根据有利的构造，在齿基部的区域中的齿侧可以在所有情况下以弯曲的方式以最大的曲率半径延伸，其中，最大的曲率半径优选地是内部齿条齿的齿高的约1.6倍至2.1倍和/或是齿条齿或者端齿的齿基部宽度的约1.8倍至2.15倍。
此外，齿条齿可以优选地设有在槽的区域中硬化的边界层，和/或驱动链轮的齿设有在冠部区域中硬化的边界层。
齿条齿可以设有连续延伸的凹拱形半径并且在齿的宽度上设有恒定值。根据尤其有利的构造，齿条齿在槽中心线的区域中具有平坦部分，其中，在平坦部分的区域中的槽优选地是平面的。因此，齿条齿被赋予具有槽底部的槽，所述槽底部由于平坦部分是部分平面的并且与运动方向垂直，其中，仅在平坦部分的两侧或者齿侧上形成拱形。在该情况下，平坦部分可以优选地具有这样的宽度，即，所述宽度是支撑条与导向条之间的距离或者净得最小开口的约1/10至1/7。齿条齿上的平坦部分和齿条链轮的齿上的平坦部分优选地具有相同的宽度。平坦部分的两个齿侧上的拱形程度优选地是相同的尺寸，但是也可以是不同的尺寸。
上述目的还通过驱动链轮来实现，其中，驱动链轮的每个齿的齿面都设计成凸出地弯成拱形，并且具有横向于运动方向的冠部以用于与在每个齿条齿的齿侧上形成的槽相互作用。还特别有利的是，就驱动链轮的齿而言，所述齿具有设计成相对于平面对称的齿面、齿端面和齿根，其中，在所有情况下所述齿的齿面在齿根与齿端面之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径延伸。在尤其有利的构造中，所述齿在冠部中心线的区域中具有平坦部分，其中，在平坦部分的区域中的冠部优选地是平面的，和/或平坦部分具有约为齿的厚度的1/10至1/7的宽度。因此，形成冠部的拱形仅位于优选平面的平坦部分的侧部。
附图说明
从附图中示意性示出的优选的示例性实施例的以下描述中得出包括根据本发明的齿条杆和驱动链轮的根据本发明的进给系统的其它优点和构造。
图1示出根据本发明的采煤机的进给系统的驱动链轮和齿条杆的立体图；
图2以穿过齿条杆和驱动链轮的竖直剖面的侧视图示出图1的进给系统；
图3以齿条杆的端视图示出图1的进给系统，且仅示出驱动链轮的一半；
图4示出在驱动链轮的两个齿接合在齿条齿之间的间隙中期间穿过齿条杆的水平剖面；
图5以平面图示出根据本发明的齿条杆；
图6示出穿过部分截平的根据本发明的齿条杆的竖直剖面；以及
图7以沿着图5的Ⅶ-Ⅶ的纵向剖面示出图5的根据本发明的齿条杆的端部。
具体实施方式
在图1至3中总体上用附图标记10指示根据本发明的、用于尤其诸如行进驱动的联合采煤机的采煤机(没有用任何更多的细节示出)的进给系统。设置用于使采煤机运动的齿条装置，所述齿条装置通常由多个连续的齿条杆形成，图1中仅示出两个齿条杆1。由于一般而言长壁工作面可以具有介于通常100m直至同时超过400m之间的工作面长度，因此，需要成列一个接一个构造相同的多个齿条杆1，以便使采煤机在长壁工作面的两个端部之间能够来回运动。每个齿条杆1都包括相对坚固的支撑条7，尤其如图2和3中所示，在所述支撑条7的每个端部6上都形成有向下突出的联接延伸部4，所述联接延伸部4具有用于使紧固销(未示出)穿过的销孔3，齿条杆1可以通过所述紧固销被紧固到托座(bearing bracket)(未示出)上，如地下开采技术领域中的技术人员通常已知，所述托座继而被固定到通常在采空区侧上的工作面输送机的盘段上，以便使采煤机可以与长壁工作面平行地运动并且可以在工作面处开采尤其诸如煤的矿物，并且同时由联合采煤机所开采的材料可以通过工作面输送机运走。此外，每个齿条杆1都包括：没有联接延伸部的导向条5，所述导向条5与支撑条7相距一定距离平行地延伸；和多个齿条齿2和20，所述多个齿条齿2和20在该情况下各自都被锻造到或者焊接到彼此面对的支撑条7和导向条5的条表面上。
此外，用于采煤机的进给系统包括驱动链轮30，所述驱动链轮30在该情况下在其圆周上具有十一个齿31，所述十一个齿31设计成彼此相同并且均匀地分布在圆周上，所述十一个齿31的齿面32设计成如同摆线齿系统那样沿着运动方向凸出地弯成拱形。驱动链轮30的全部齿31具有相同的构造，并且具有：设计成相对于齿中心平面对称的齿面34；切向端面33，其在该情况下是平坦的；和在链轮本体36上的相应的齿根37。齿31的齿面34在所有情况下沿运动的方向以弯曲的方式以一预定的曲率半径或者多个预定的曲率半径K1、K2、K3和K4在齿根37与齿端面33之间延伸。直接与齿根37邻接的是，每个齿31具有齿根过渡曲面，所述齿根过渡曲面具有曲率半径K1，邻接所述齿根过渡曲面的是齿面34的首先具有过渡半径K2的急剧倾斜的区域。齿面34的几乎整个前面区域在该情况下沿着运动方向具有恒定的曲率半径K3，所述前面区域经由较小的曲率半径K4并入端面33中。驱动链轮30的齿31与齿条杆1的齿条齿2啮合。驱动链轮30通常连接到旋转驱动器(未示出)，所述旋转驱动器被紧固到尤其诸如联合采煤机的地下采煤机(同样未示出)，其中，一般而言对应的联合采煤机具有两个驱动链轮30，所述两个驱动链轮30布置成彼此相距一定距离并且具有相关联的旋转驱动器，以便实现联合采煤机相对于形成有齿条杆1的齿条装置的进给和行进驱动。
现在将首先参照其中示出齿条杆1的图6和7。支撑条7的顶侧7’和导向条5的顶侧5’形成用于导块的支承面，地下采煤机借助所述导块在齿条杆1上被导向。由于导向条5的下侧5”没有联接延伸部，因此这种导块可以在导向条5的下面并且还在支撑条7的后面接合，以便实现特定的导向并且尤其实现驱动链轮(图1中，30)的齿与齿条杆1的齿条齿2之间的固定的齿接合。导向条5在接近于下侧5”处的宽度大于顶侧5’的区域中的宽度，这是由于导向条5在面对支撑条7的内表面5’”上设有隆起部5A，支撑条7和导向条5彼此面对的表面之间的接合间隙8通过所述隆起部5A朝向底部稍微变窄至最小距离A。
在所示的示例性实施例中，齿条杆1、以及在该方面整个进给系统在两个端部处具有作为特定设计的齿条齿的端齿20，如尤其由图7清楚地示出，所述端齿20中的每个都具有小于“正常”设计的相邻内部齿条齿2的高度。该较小的高度也指示端齿具有这样的端齿齿顶23，即，所述端齿齿顶23和相邻齿条齿2的齿顶13或所有其它内部齿条齿2的齿顶相比，处于距支撑条7的顶侧7’更远的位置处。用于本发明的显著特征在于端齿20的齿侧24的轮廓和齿条齿2的齿侧14的轮廓，并且现在将另外参照图1至5解释。在图7中，仅示出齿条杆1的一个端部，并且通过齿条杆1的截面(该图中未示出)居中地位于支撑条7与导向条之间。齿条齿2具有两个齿侧14，所述两个齿侧14指向地下采煤机的运动方向并且设计成相对于竖直的齿中心平面M对称，并且端齿20也在两侧上具有端齿齿侧24，两个端齿齿侧24设计成相对于竖直的端齿中心平面M’对称。每个齿条齿2的齿侧14和端齿20的端齿齿侧24都分别在从齿基部15和端齿基部25直至齿顶13和端齿齿顶23的整个高度上以凸状弯曲的方式沿着运动方向延伸，并且端齿齿侧24和齿侧14、或者相邻齿条齿的齿侧14分别朝向齿顶13和端齿齿顶23相对于彼此分散。齿条齿2和端齿20二者具有第一底部半径区，其在所有情况下以弯曲的方式以曲率半径R1延伸，与所述第一半径区邻接的是在端齿20和齿条齿2二者中以弯曲的方式以曲率半径R2延伸的第二半径区，并且齿条齿2和端齿20二者具有曲率半径为R3的第三半径区，所述第三半径区并入齿顶13或者端齿齿顶23中。不管端齿20的较小总高度，齿条齿2上及端齿20上的曲率半径R1、R2、R3是相同的尺寸；在分别相对于齿顶13或端齿齿顶23、或者分别相对于齿基部15或者端齿基部25的不同高度处得到分别与齿基部15或者端齿基部25邻接的最大曲率半径R1之间的半径变化W1或者W1’。如从图7可以容易看出，在齿条齿20上半径R1与R2之间的半径变化W1基本高于在端齿20上的半径变化W1’。同样地，在端齿20上的半径变化W2’也基本低于在齿条齿2上半径R2与R3之间的半径变化W2，或者，所述半径变化W2’与所述半径变化W2相比相对于支撑条的顶侧7’处于距所述顶侧7’更远的距离处。然而，齿条齿2和端齿20分别具有相同的基部宽度F或者齿基部宽度F，并且分别还在实际的齿顶13和端齿齿顶23上具有相同的齿顶宽度K。半径R1可以优选地是基部宽度F的大致两倍，半径R2可以优选地是基部宽度F的1.1倍至1.2倍，并且半径R3优选地是基部宽度F的0.15倍至0.25倍。如在比较齿宽B和B’时可以容易地理解，由于不同水平的半径变化W1和W1’，端齿20在底部半径变化W1’的高度处的齿宽B’大于齿条齿2在半径变化W1的区域中的齿宽。齿中心平面M之间的距离或者齿中心平面M与端齿中心平面M’之间的距离对应于齿条杆1中的节距T，图7中示出具有平均节距尺寸的齿条杆，所述平均节距尺寸在该情况下是基部宽度F的约1.6倍。齿条齿2之间(或者齿条齿2与端齿20之间)的节距尺寸T可以依据应用场合而改变，通常在进给系统的所有齿条杆1中所有齿条齿2之间以及在齿条齿2与端齿20之间具有相同的节距尺寸T。与现有技术相比，齿条齿2的接触面与驱动链轮30的齿31的接触面通过齿侧14和24沿着运动方向以倒圆半径R1、R2、R3的倒圆、以及通过齿31上的倒圆K2且尤其倒圆K3而已经变宽，由此减小了在驱动链轮30的齿31和齿条杆1的齿条齿2的相互作用期间的磨损。曲率半径K3优选地小于倒圆半径R1且大于倒圆半径R2，并且可以大致为0.65×R1≤K3≤0.85×R1。
附图所示的进给系统10中本发明的本质特征在于齿侧14和24的横向于运动方向的凹拱形(其导致槽)和齿表面34的凸拱形(其导致冠部)，现在将尤其参照图4和5进行说明，从图4和5可以尤其较好地看到上述特征。从穿过具有内部齿条齿2的齿条杆1和与内部齿条齿2啮合的驱动齿31的水平截面，可以尤其清楚地看到在驱动齿31的齿面34上具有拱形半径S的冠状拱形以及在齿条齿2的齿侧14上具有拱形半径M且导致槽的拱形。从图5的平面图可以容易看到，拱形在齿条齿2和端齿20的整个高度上延伸并且向齿侧14和24提供横向于运动方向的槽状的凹陷部。在所示的示例性实施例中，拱形没有在内部齿条齿2的齿顶13的区域中或者在端齿20的端齿齿顶23的区域中延伸。然而，所有驱动齿2、20的齿侧14、24上的凹拱形以拱形半径M延伸，所述拱形半径M优选地分别在较低半径变化W1和W1’和较高半径变化W2和W2’的上方和下方沿着高度是均匀的，并且因此在端齿20上以及在齿条齿2上具有倒圆半径R1、R2、R3的所有区域上是均匀的。因此，齿条齿2和端齿20具有：沿着运动方向的具有倒圆半径R1、R2、R3的凸拱形；以及横向于运动方向的具有拱形半径M的凹拱形。
在所示的示例性实施例中，拱形半径M不在齿条齿2或者端齿20的宽度或者厚度上连续地延伸，而是在中空的基部18或者28的区域中形成平坦部分(用双直线表示)，所述平坦部分将横向于运动方向的拱形仅限制到齿侧14和24的两侧区域上。在该情况下，在所示的示例性实施例中，拱形半径M在平坦部分18或者28的两侧上具有相同的尺寸；然而，拱形半径M也可以具有不同的尺寸或者还在拱形半径内朝向外侧变得越来越大。
驱动链轮30的齿31优选地具有：沿着运动方向的具有曲率半径K1、K2、K3和K4的凸曲面；以及横向于运动方向的具有拱形半径S的凸拱形。与齿条齿2和端齿20相同，在所示的示例性实施例中驱动链轮30的所有齿31在冠部中心线的区域中具有平坦部分38，所述平坦部分38继而在整个齿面34上延伸，但是没有延伸直至齿端面33中，所述齿端面33总之是基本平坦的设计。与齿条齿上的拱形半径对应，齿面34上的拱形半径S也可以在平坦部分38的两侧上具有相同的尺寸或者可以具有不同的尺寸，相同的半径M和S优选地用在齿条齿2和链轮30的齿31上。在示例性的实施例中，齿条齿2上的平坦部分18的宽度或者端齿20上的平坦部分28的宽度是导向条5与支撑条7之间的最小净距离A的约70％，即，平坦部分18、28的宽度B与齿条杆1处的间隙宽度A的比可以大约指定为1/10×A≤B≤1/7×A。齿条齿2、20的齿侧14、24的拱形半径M和齿31的齿面34的拱形半径S分别特别会受到节距尺寸T的影响，所述节距尺寸T不仅取决于驱动链轮上的齿数、还取决于驱动链轮30上的齿的宽度和厚度。拱形半径M和S可以大约指定为1/3T≤M＝S≤1.2×T。一般而言，用于地下采煤机的进给系统的驱动链轮具有9个至14个齿并且通常具有介于约300mm和800mm之间的直径；拱形半径M、S可以因此介于约50mm和200mm之间，以便在齿条齿与驱动链轮的齿之间得到最可能的最小表面压力。
不管齿条齿2的齿侧14的槽状拱形或者端齿20的齿侧24的槽状拱形如何，齿2和20都全部设计成分别相对于齿中心平面M或者M’对称，该对称平面分别和齿条齿2的齿顶13和端齿20的齿顶23相交，如可以尤其较好地参见图7。然而，在对称平面M中，齿顶13继而横向于运动方向凸出地弯成拱形，如可以尤其较好地参见图6。因此，还如图5中所示，齿顶13横向于运动方向朝向导向条5和支撑条7降落，并且同时由于齿侧14和24的与齿顶邻接的凹拱形而变宽，如可以尤其较好地参见图5中的齿条杆1的平面图。在齿顶13处的并且因此也在端齿20的齿顶23处的拱形尺寸WK优选地大于节距T，并且大约处于1.5×T≤WK≤2×T的范围内。
对于本领域的技术人员而言，从上述说明展现出处于所附权利要求书的保护范围内的多种修改方案。附图中未示出齿条杆尤其可以安装在具有细长孔的支架中的一侧上，以便不仅改善了齿条装置在向斜层和背斜层中的运行，而且根据需要可以确定齿条杆的游隙。在驱动链轮的齿的另一种齿形状中，齿条齿的轮廓和端齿的轮廓可以略微不同。齿条齿还可以设有在槽的区域中硬化的边界层，和/或驱动链轮的齿可以设有在冠部区域中硬化的边界层。所示的实施例示出具有小于内部齿条齿的端齿的齿条杆的优选构造。其中所有齿条齿具有相同的轮廓的齿条杆或者其中端齿可能具有不对称轮廓的齿条杆也在保护范围内。齿条齿和驱动链轮的齿还可以设计成不具有平坦部分。从生产的观点来看，还尤其有利的是在齿条齿的整个齿侧上或者在驱动链轮的齿的整个齿面上设置相同的拱形半径。然而，也可以省略掉平坦部分，和/或曲率半径可以在冠部线或者槽线的两侧之间改变。

Claims (22)

1.用于使地下采煤机运动的进给系统，所述进给系统包括具有驱动链轮的机器侧行进驱动器，所述驱动链轮具有以均匀分布的方式布置在圆周上的对称轮廓的齿，并且所述进给系统包括齿条杆(1)，所述齿条杆中的每个都包括支撑条(7)、导向条(5)和多个齿条齿(2；20)，所述多个齿条齿在所述支撑条(7)与所述导向条(5)之间以预定的节距尺寸(T)相对于彼此固定地布置，并且沿着运动方向急剧倾斜的所述多个齿条齿的齿侧(14；24)朝向齿顶(13；23)相对于彼此发散以用于使所述齿条齿(2；20)的齿廓与所述驱动链轮(30)的齿(31)的齿面(34)相互作用，其特征在于，每个齿条齿(2；20)的两个齿侧(14；24)凹入地弯成拱形并且在导向条(5)与支撑条(7)之间横向于所述运动方向地形成槽，所述槽朝向所述齿顶(13；23)升高，并且其特征在于，所述驱动链轮(30)的每个齿(31)的两个齿面(34)凸出地弯成拱形，并且横向于所述运动方向地形成冠部。
2.根据权利要求1所述的进给系统，其特征在于，所述齿侧(14；24)的凸拱形与所述齿面(32)的凸拱形具有相同的拱形半径或者具有彼此相差不到5％的拱形半径。
3.用于进给系统的齿条杆，所述进给系统用于使地下采煤机运动，所述进给系统具有带有驱动链轮的行进驱动器，所述齿条杆包括支撑条(7)、导向条(5)和多个齿条齿(2；20)，所述多个齿条齿在所述支撑条(7)与所述导向条(5)之间以预定的节距尺寸(T)相对于彼此固定地布置，并且所述多个齿条齿的齿侧(14；24)朝向齿顶(13；23)相对于彼此发散以用于使所述齿条齿的齿廓与所述驱动链轮的齿相互作用，其特征在于，每个齿条齿的两个齿侧(14；24)凹入地弯成拱形并且在导向条(5)与支撑条(7)之间横向于所述运动方向地形成槽，所述槽朝向所述齿顶(13；23)升高，用于与在所述驱动链轮的每个齿的齿面(34)上横向于所述运动方向形成的冠部相互作用。
4.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，所述齿条齿上的拱形(M)和/或所述驱动链轮的齿上的拱形(S)具有介于所述节距尺寸(T)的1/4与两倍之间的拱形半径。
5.根据权利要求4所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，所述齿条齿上的拱形(M)和/或所述驱动链轮的齿上的拱形(S)具有介于所述节距尺寸T的1/3*T和1.2*T之间的拱形半径。
6.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，在两个齿侧(14；24)上的槽延伸直至所述齿顶(13；23)。
7.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，所述齿条齿(2；20)具有与所述齿顶(13；23)相交的对称平面(M；M’)，所述齿顶(13；23)被设计成在所述对称平面的区域中横向于所述运动方向凸出地弯成拱形。
8.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，所述齿条齿(2)具有被设计成相对于齿中心平面(M)对称的齿侧(14)、齿顶(13)和齿基部(15)，其中，所述齿条齿(2)的齿侧(14)在所有情况下在齿基部(15)与齿顶(12)之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径(R1、R2、R3)延伸。
9.根据权利要求8所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，接近于所述齿基部(15)的曲率半径(R1)大于接近于所述齿顶(13)的曲率半径(R2、R3)。
10.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，所述齿条杆(1)在两个端部处具有相对于端齿中心平面(M’)对称形成的端齿(20)，所述端齿的端齿齿顶(23)低于同一个齿条杆的其它齿条齿(2)的齿顶(13)。
11.根据权利要求10所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，所述端齿(20)具有端齿齿廓，所述端齿齿廓具有设计成相对于所述端齿中心平面(M’)对称的端齿齿侧(24)、端齿齿顶(23)和端齿基部(25)，其中，所述端齿(20)的端齿齿侧(24)在所有情况下在端齿基部(25)与端齿齿顶(23)之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径(R1、R2、R3)延伸。
12.根据权利要求11所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，接近于所述端齿基部(25)的曲率半径(R1)大于接近于所述端齿齿顶(23)的曲率半径(R2、R3)。
13.根据权利要求11所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，所述端齿(20)上和所述齿条齿(2)上的曲率半径(R1、R2、R3)在所有情况下具有相同的尺寸。
14.根据权利要求8所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，分别在齿基部(15)与齿顶(13)之间和在端齿基部(25)与端齿齿顶(23)之间的齿侧(14；24)具有曲率半径(R1、R2、R3)不同的至少三个半径区，在所述至少三个半径区之间在所有情况下形成半径变化(W1，W1’；W2，W2’)。
15.根据权利要求14所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，所述端齿(20)处的所述半径变化(W1’，W2’)低于内部齿条齿(2)处的半径变化(W1，W2)。
16.根据权利要求8所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，在所述齿基部(15；25)处的齿侧(14；24)在所有情况下以弯曲的方式以曲率半径(R1)延伸，其中，最大的曲率半径(R1)是内部齿条齿的齿高的1.6倍至2.1倍和/或所述内部齿条齿(2)的齿基部宽度(F)的1.8倍至2.1倍。
17.根据权利要求1或2所述的进给系统或者根据权利要求3所述的齿条杆，其特征在于，所述齿条齿设有在所述槽的区域中硬化的边界层，和/或所述驱动链轮的齿设有在所述冠部的区域中硬化的边界层。
18.根据权利要求4所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，所述齿条齿(2；20)在槽中心线的区域中具有平坦部分(18；28)，其中，所述平坦部分具有为支撑条(7)与导向条(5)之间的距离(A)的1/10至1/7的宽度(B)。
19.根据权利要求18所述的进给系统或者齿条杆，其特征在于，在所述平坦部分的区域中的槽是平面的。
20.根据权利要求19所述的进给系统，其特征在于，所述齿条齿(2)上的平坦部分(18)和所述驱动链轮(30)的齿(31)上的平坦部分(38)具有相同的宽度。
21.用于地下采煤机的行进驱动器的驱动链轮，用于使所述地下采煤机沿着用于所述地下采煤机的进给系统的齿条杆运动，所述驱动链轮具有对称轮廓的齿，所述齿以均匀分布的方式布置在圆周上且具有用于与所述齿条齿的齿侧相互作用的齿面，其中，所述驱动链轮(30)的每个齿(31)的齿面(34)凸出地弯成拱形，并且具有横向于所述运动方向的冠部，以用于与在每个齿条齿的齿侧上形成的槽相互作用，
其中，所述齿(31)具有设计成相对于齿中心平面对称的齿面(34)、齿端面(33)和齿根(37)，其中，所述齿(31)的齿面(34)在所有情况下在齿根(37)与齿端面(33)之间以弯曲的方式以一个或多个预定的曲率半径(K1、K2、K3、K4)延伸，其特征在于，所述齿(31)在冠部中心线的区域中具有平坦部分(38)。
22.根据权利要求21所述的驱动链轮，其特征在于，在所述平坦部分的区域中的冠部是平面的和/或所述平坦部分具有为所述齿的厚度的1/10至1/7的宽度。
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