CN103727221B - 基于重力控制的采煤机强制润滑系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于采煤机中摇臂减速箱的齿轮润滑的技术领域，具体涉及一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统，该系统包括摇臂行星头处油池、换向开关组件、马达泵和摇臂电机侧油池，所述的换向开关组件包括两个球阀、手柄、重锤，两球阀的阀板的转轴同时连接于手柄上，手柄与重锤连接；所述的摇臂行星头处油池处设有上吸油口和上注油口，摇臂电机侧油池处设有下吸油口和下注油口，上吸油口和下吸油口分别与两个球阀的吸油口连接，两球阀的出油口与马达泵的进油口连接，马达泵的出油口与上注油口、下注油口连接。该系统利用换向开关组件跟随采煤机摇臂摆动时的位置、重力变化，使油路自动切换，实现强制润滑，提升了润滑能力。

Description

基于重力控制的采煤机强制润滑系统

技术领域

本发明属于采煤机中摇臂减速箱的齿轮润滑的技术领域，具体涉及一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统。

背景技术

采煤机尤其是大采高机型的截割系统在上摆、下摆角度较大时，摇臂齿轮减速箱中首尾两级直齿传动（高速级、低速级）齿轮及轴承会因局部缺少润滑、长时间工作而大量发热造成零部件损坏。齿轮系统润滑不良大大影响了采煤机的效率和寿命。针对这个问题进行了长期的研究，现有技术方案如下：

系统将润滑齿轮泵通过花键安装在减速箱齿轮出轴上，在摇臂行星头、一轴的吸油口与润滑泵之间加入二位三通转向阀，通过阀芯随着摇臂铰接轴的转动而连通吸油、排油口，在摇臂上摆、下摆时及时切换为从低位的吸油口吸油，并喷到需要润滑的齿轮和轴承处。该系统为解决摇臂减速箱的润滑问题提供了一个较好的方案，能自动切换吸油口，但仍存在以下问题待解决：（1）转向阀需安装在摇臂、牵引箱铰接处，造成油管长度太长，吸油困难。（2）齿轮泵若损坏，将阻碍齿轮减速箱的运行；另外，泵与齿轮轴通过花键联结，改变了摇臂壳体和齿轮的结构，加工成本较高。（3）安装在摇臂外侧的转向阀和管路是其薄弱环节，随摇臂转动的阀芯在震动时与阀块孔容易出现不同心、别卡的现象；掉落的矸石容易损坏管路、阀组。（4）系统复杂、元部件体积较大。（5）泄漏及阀口堵塞均会影响润滑泵的工作，需要加装过滤器、显示仪表来改善系统的维护性和可监控性。

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在系统复杂、吸油长度长，与齿轮轴的联结影响传动系统，井下阀组易损坏、管路易堵塞、缺少监控等缺陷，提出一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统。

本发明采用如下技术方案：

一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统，该系统整体布置于摇臂采空侧布管腔的腔壁上，该系统的进油端、回油端分别与接泵站系统高压油出口、回泵站系统油箱连接；

该系统包括摇臂行星头处油池、换向开关组件、马达泵和摇臂电机侧油池，所述的换向开关组件包括两个球阀、手柄、重锤，两球阀的阀板的转轴同时连接于手柄上，手柄与重锤连接；

所述的摇臂行星头处油池处设有上吸油口和上注油口，摇臂电机侧油池处设有下吸油口和下注油口，上吸油口和下吸油口分别与两个球阀的吸油口连接，两球阀的出油口与马达泵的进油口连接，马达泵的出油口与上注油口、下注油口连接。

所述的上吸油口、下吸油口处均连接有压力传感器。

所述的马达泵的出油口与上注油口、下注油口之间连接有流量传感器。

所述的马达泵与换向开关组件的两球阀之间连接有强磁管路过滤器。

所述的两个球阀为上下平行布置且两个球阀的开合状态相反。

所述的重锤底部连接有滚轮，滚轮设于支板的上表面并与支板接触，支板固定于布管腔的腔壁上。

所述的重锤是由若干不同重量的重锤板通过螺杆连接组成，重锤板为扇形，各重锤板的底面形状相同、厚度不同。

所述的重锤的两个侧面对称设有限位螺栓。

所述的限位螺栓的转动轨迹在换向开关组件范围之外。

所述的手柄的摆动角度范围为90°。

本发明具有如下有益效果：

1、该系统设计了换向开关组件替代原转阀结构，利用换向开关组件跟随采煤机摇臂摆动时的位置、重力变化，实现了油路的自动切换(保证在低位富油区吸油，向高位贫油区注油)，通过泵站系统中的齿轮泵产生的高压油驱动马达泵在摇臂内进行吸油喷油，实现强制润滑，提升了润滑能力，改善了齿轮传动系统的运行工况，而且该系统利用泵站系统高压油提供马达动力，不影响传动系统的正常工作，通过简单的管路连接即可实现，操作简单、易于推广；

2、选用马达泵替代原有的齿轮泵，提高了系统的适应性和操作性，且其结构紧凑、体积小，可以安装在离换向开关组件很近的地方，缩短了吸油距离；

3、整个系统布置在摇臂采空侧的布管腔内，结构紧凑、防护性好，便于维护；

4、增加了对流量、压力的监控，使用情况可实时反馈。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为换向开关组件（2）的主视图；

图3为换向开关组件（2）的俯视图；

图4为本发明的系统原理图；

图中：1-摇臂行星头处油池、2-换向开关组件、3-马达泵、4-摇臂电机侧油池、5-强磁管路过滤器、6-流量传感器、7-压力传感器、8-上吸油口、9-上注油口、10-下吸油口、11-下注油口、12-接泵站系统高压油出口、13-回泵站系统油箱；

21-球阀、22-手柄、23-重锤、24-滚轮、25-支板、26-限位螺栓。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1、4所示，一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统，该系统整体布置于摇臂采空侧布管腔的腔壁上，该系统的进油端、回油端分别与接泵站系统高压油出口12、回泵站系统油箱13连接；

该系统包括摇臂行星头处油池1、换向开关组件2、马达泵3和摇臂电机侧油池4，所述的换向开关组件2包括两个球阀21、手柄22、重锤23，两球阀21的阀板的转轴同时连接于手柄22上，手柄22与重锤23连接；

所述的摇臂行星头处油池1处设有上吸油口8和上注油口9，摇臂电机侧油池4处设有下吸油口10和下注油口11，上吸油口8和下吸油口10分别与两个球阀21的吸油口连接，两球阀21的出油口与马达泵3的进油口连接，马达泵3的出油口与上注油口9、下注油口11连接。

所述的上吸油口8、下吸油口10处均连接有压力传感器7；马达泵3的出油口端与上注油口9、下注油口11之间连接有流量传感器6，利用压力传感器7和流量传感器6可将实时信息反馈到采煤机显示屏上，方便观察润滑系统工作是否正常、油口是否堵塞。

另外，为保证摇臂壳体内齿轮油的清洁无污染，在马达泵3与换向开关组件2之间连接有强磁管路过滤器5，对齿轮油进行杂质过滤，该过滤器在摇臂软管护板下，方便用户定期对其进行清洗维护。

如图2、3所示，所述的重锤23底部连接有滚轮24，滚轮24设于支板25的上表面并与支板25接触，支板25固定于布管腔的腔壁上。因重锤23底部的滚轮24与支板25接触，使换向开关组件2的手柄22及其转轴不承受重锤23在转轴轴向的重力分力，可以让重锤23在支板25上灵活地滑动而不发生别卡。

通过球阀21的开、关所需扭矩等数据计算在不同倾角时所需重锤重力，进而设计出合适的重锤23。类似于不同重量的砝码，重锤23是由几块不同重量的扇形重锤板（底面形状相同、厚度不同）通过螺杆连接起来的，重锤23可根据计算结果加、减相应厚度的重锤板，以适应不同采高、不同倾角的煤层条件。

重锤23的两个侧面对称设有限位螺栓26，以防止重锤23冲量太大、行程过大损坏球阀21。限位螺栓26的转动轨迹在换向开关组件2范围之外，防止重锤23在转动过程中限位螺栓26与换向开关组件发生干涉。

手柄22可以在+45°到-45°间摆动（即手柄22的摆动角度范围为90°），在摇臂摆动、发生偏斜时，重锤23垂直于转轴方向的分力即下滑力可以轻松地打开或关闭球阀21。

本发明的设计原理为：当采煤机摇臂摆动时，采煤机的重心位置是随油位变化的，可以利用重锤装置感知摇臂重心变化，即实现了感知高、低油位位置的功能。将重锤装置与新设计的换向开关组件（实现相应吸油口、注油口的通/断）相连即可实现自动切换油口。

本发明的具体工作过程为：

当摇臂上摆时，重锤23在重力作用下偏向电机侧（位置较低一侧），让换向开关组件2中的两个球阀21一个关闭一个打开（两个球阀21的开合状态相反），使马达泵3只能从摇臂电机侧油池4吸油，为摇臂行星头处油池1注油；同理，摇臂下摆时，重锤23在重力作用下偏向行星头侧，让马达泵3只能从摇臂行星头处油池1吸油，为摇臂电机侧油池4注油。

运用该系统时，应将该系统集中布置于摇臂软管护板下的布管腔内，以便于防护、维修。

Claims (9)

1.一种基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：该系统整体布置于摇臂采空侧布管腔的腔壁上，该系统的进油端、回油端分别与接泵站系统高压油出口（12）、回泵站系统油箱（13）连接；

该系统包括摇臂行星头处油池（1）、换向开关组件（2）、马达泵（3）和摇臂电机侧油池（4），所述的换向开关组件（2）包括两个球阀（21）、手柄（22）、重锤（23），两个球阀（21）的阀板的转轴同时连接于手柄（22）上，手柄（22）与重锤（23）连接；所述的重锤（23）底部连接有滚轮（24），滚轮（24）设于支板（25）的上表面并与支板（25）接触，支板（25）固定于布管腔的腔壁上；

所述的摇臂行星头处油池（1）处设有上吸油口（8）和上注油口（9），摇臂电机侧油池（4）处设有下吸油口（10）和下注油口（11），上吸油口（8）和下吸油口（10）分别与两个球阀（21）的吸油口连接，两个球阀（21）的出油口与马达泵（3）的进油口连接，马达泵（3）的出油口与上注油口（9）、下注油口（11）连接。

2.根据权利要求1所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的上吸油口（8）、下吸油口（10）处均连接有压力传感器（7）。

3.根据权利要求1或2所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的马达泵（3）的出油口与上注油口（9）、下注油口（11）之间连接有流量传感器（6）。

4.根据权利要求3所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的马达泵（3）与换向开关组件（2）的两球阀（21）之间连接有强磁管路过滤器（5）。

5.根据权利要求4所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的两个球阀（21）为上下平行布置且两个球阀（21）的开合状态相反。

6.根据权利要求5所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的重锤（23）是由若干不同重量的重锤板通过螺杆连接组成，重锤板为扇形，各重锤板的底面形状相同、厚度不同。

7.根据权利要求6所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的重锤（23）的两个侧面对称设有限位螺栓（26）。

8.根据权利要求7所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的限位螺栓（26）的转动轨迹在换向开关组件（2）范围之外。

9.根据权利要求8所述的基于重力控制的采煤机强制润滑系统，其特征在于：所述的手柄（22）的摆动角度范围为90°。