CN104594894B - 一种清底式滚筒采煤机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清底式滚筒采煤机，采煤机的每个截割部包括两个截割滚筒，第一截割滚筒(a14)和第一截割滚筒传动腔壳体(a6)通过过渡段壳体(a3)向煤壁(15)延伸，并且第一截割滚筒传动腔壳体(a6)后部延伸至刮板输送机中部槽和过渡槽的槽帮(10)以外，同时第一截割滚筒传动腔壳体(a6)向下部弯曲。本发明的第一截割滚筒具有足够的卧底量避免刮板输送机机头机尾处“三角煤”的形成，第二截割滚筒具有较小的产间距提高装煤效果，保证足够的承重强度；在相同采煤高度下，选择两个直径较小的截割滚筒配对使用，保证一次采全高，延长截割滚筒的使用寿命，优化截割部整体性能，对煤层厚度变化适应性好，降低成本和工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种采煤机，具体涉及一种清底式滚筒采煤机。
背景技术
普遍的采煤工艺一般需要一次采全高，为了适应采煤机的采高范围，通常就需要相应加大截割部上截割滚筒的直径。然而截割滚筒直径越大，所需的截割力就越大，相应的需要增大截割部和整机的功率，对采煤机性能要求更高，机械制造成本和工艺要求也要相应提高；与此同时越大的截割滚筒直径使得采煤机对煤层厚度变化的适应性变得越差。
为了使采煤机的截割滚筒适应煤层厚度的变化，保证开采灵活，直径较小的滚筒逐渐应用到采煤机的截割部上，但是直径小的截割滚筒一方面叶片深度较浅，容煤率小，装煤效果差；另一方面，一般的采煤机上为了保证截割滚筒小的铲间距和截割部的强度，截割部直齿传动末端的壳体需骑在刮板输送机槽帮的上面，且刮板输送机两端的过渡槽都是逐渐增高的斜面，截割部直齿传动末端的壳体在采煤过程中运动至过渡槽时不得不随斜面升高，直径小的截割滚筒卧底量小，此时很容易在刮板机的机头和机尾处形成“三角煤”。
为了解决小的截割滚筒装煤效果差的问题，中国发明专利申请CN103590829A公开了“一种采用双滚筒截割部的四滚筒采煤机”，在每一个截割部上分别增加了一个截割滚筒，形成双滚筒截割部，这样的结构使得截割部的总的容煤率增大了近一倍，提高了截割部割煤和装煤的效率。但是，形成“三角煤”的问题并未得到有效解决，“三角煤”形成后需要人工或其他辅助的设备来清理，采煤机的工作效率降低，且会增加额外的成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种清底式滚筒采煤机，在保证开采灵活、适应煤层厚度变化、一次采全高和装煤效果的情况下，避免“三角煤”的形成。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种清底式滚筒采煤机，包括结构对称的左截割部和右截割部、结构对称的左牵引部和右牵引部、结构对称的左行走部和右行走 部、中间控制箱，左截割部通过连接耳与左牵引部铰接，右截割部通过连接耳与右牵引部铰接，左行走部和右行走部分别固定安装在左牵引部和右牵引部的侧面，左牵引部和右牵引部分别固定对接在中间控制箱的两侧，每个截割部均包括结构对称的截割部壳体、直齿传动系统、第一行星机构、第二行星机构、第一截割滚筒、第二截割滚筒、内喷雾系统和外喷雾系统，以及结构相同的截割电机和离合器，截割部壳体通过连接耳分别与牵引部和调高油缸连接；截割电机和直齿传动系统分别安装在截割部壳体的内腔中，第一行星机构和第二行星机构分别安装在截割部壳体上，截割电机输出的动力由离合器传至直齿传动系统，经直齿传动系统减速后分成两路，一路经第一行星机构输出至第一截割滚筒，另一路经第二行星机构输出至第二截割滚筒，截割部壳体包括第一截割滚筒传动腔壳体、第二截割滚筒传动腔壳体和连接第一截割滚筒传动腔壳体与第二截割滚筒传动腔壳体的过渡段壳体，第一截割滚筒、第一截割滚筒传动腔壳体通过过渡段壳体向煤壁侧延伸，并且第一截割滚筒传动腔壳体后部延伸至刮板输送机中部槽和过渡槽的槽帮以外，同时第一截割滚筒传动腔壳体向下部弯曲。
优选的，第二截割滚筒的长度等于第一截割滚筒的长度与过渡段壳体向煤壁延伸的长度之和，这样的设计保证了两截割滚筒的截割深度相同，两个截割滚筒在一个采煤工作面上同时工作，互相配合，减少浮煤量，共同挡煤和联合强化装煤，同时提高截割滚筒叶片的利用率，保证采煤机的稳定性。
优选的，内喷雾系统包括内喷雾水道、第一内喷雾通道、第二内喷雾通道和喷嘴Ⅰ，第一内喷雾通道和第二内喷雾通道分别安装在第一行星机构和第二行星机构中，压力水经截割部壳体上的内喷雾水道流入第一内喷雾通道和第二内喷雾通道，并分别经第一截割滚筒、第二截割滚筒上的喷嘴Ⅰ喷出。这样的设计代替了现有技术中外置橡胶软管的结构，并且内喷雾水道的覆盖面积大、水量多并且安全可靠，直接将截割部上热量带走，不易发生泄漏，从而更加有效的冷却截割滚筒和灭火降尘，减少事故发生和维护维修时间。
优选的，第一截割滚筒和第二截割滚筒的螺旋方向相反，旋转方向相反，转速相同。第一截割滚筒和第二截割滚筒组成一台螺旋输送机，这样的结构能够有效防止煤块的径向抛射，增强了挡煤和联合强化输煤的效果。
优选的，外喷雾系统包括外喷雾水道和喷嘴Ⅱ，外喷雾水道布置在截割部壳体上，压力水经外喷雾水道从截割部壳体上的喷嘴Ⅱ喷出。水流经截割部壳体上的外喷雾水道直接从喷嘴处喷出用于灭火降尘，安全可靠，不易发生泄漏，且外喷雾水道与截割部壳体的接触面积大，直接将热量带走，对截割部整体的冷却效果好。
使用时，每个截割部上的第一截割滚筒和第二截割滚筒的直径可以根据第一行星机构和第二行星机构的中心距、采高范围和实际工况配对选用，第一截割滚筒、第一截割滚筒传动腔壳体通过过渡段壳体向煤壁侧延伸，并且第一截割滚筒传动腔壳体的后部延伸至刮板输送机中部槽和过渡槽的槽帮以外，第一截割滚筒及第一截割滚筒传动腔壳体在采煤时无需骑在刮板输送机的槽帮上面，当截割部运动到刮板输送机机头机尾处逐渐增高的过渡槽时，第一截割滚筒能够进一步向下运动，从而保证第一截割滚筒有足够的卧底量，避免机头机尾处“三角煤”的产生，第二截割滚筒无需卧底采煤，第二截割滚筒与刮板输送机的距离较小，铲间距小，保证了装煤效果；同时第二截割滚筒和第二截割滚筒传动腔壳体不需要向煤壁侧延伸，保证了截割部整体有良好的承重强度；加上第一截割滚筒传动腔壳体采用向下部弯曲的结构，通过第一行星机构连接在第一截割滚筒传动腔壳体上的第一截割滚筒轴心线低于第二截割滚筒的轴心线，不仅能够保证截割部具有较大的过煤口，而且能够缩小两截割滚筒之间的中心距，增强每个截割部上两截割滚筒之间的联合装煤的效果。
本发明的双滚筒采煤机在运动到刮板输送机两端机头机尾处逐渐增高的过渡槽时具有足够的卧底量，避免了“三角煤”的形成，同时保证了截割部具有足够的承重强度和安全稳定性；在相同采煤高度的情况下，选择两个直径较小的截割滚筒配对使用，保证一次采全高，提高装煤效果，延长截割滚筒的使用寿命，优化截割部整体性能，增大对煤层厚度变化的适应性，截割滚筒的直径可以根据采高范围和实际工况配对选用，降低机械制造成本和工艺要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为本发明中右截割部的主视图；
图3为图2中沿各中心展开的A-A向剖视图；
图4为本发明中右截割部的俯视图；
图5为本发明与刮板输送机配合示意图。
图中，1.左截割部，2.左牵引部，3.中间控制箱，4.右牵引部，5.右截割部，6.左行走部，7.右行走部，8.拖缆装置，9.刮板输送机，10.槽帮，11.支撑滑靴，12.导向 滑靴，13.销轨，14.铲煤板，15.煤壁；
a1.截割部壳体，a2.第二截割滚筒传动腔壳体，a3.过渡段壳体，a4.内喷雾水道，a51.喷嘴Ⅰ，a52.喷嘴Ⅱ，a6.第一截割滚筒传动腔壳体，a7.截割电机，a8.离合器，a9.直齿传动系统，a10.第一行星机构，a11.第二行星机构，a12.第一内喷雾通道，a13.第二内喷雾通道，a14.第一截割滚筒，a15.第二截割滚筒，a16.外喷雾水道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图5所示，一种清底式滚筒采煤机，包括结构对称的左截割部1和右截割部5、结构对称的左牵引部2和右牵引部4、结构对称的左行走部6和右行走部7、中间控制箱3，左截割部1通过连接耳与左牵引部2铰接，右截割部5通过连接耳与右牵引部4铰接，左行走部6和右行走部7分别固定安装在左牵引部2和右牵引部4的侧面，左牵引部2和右牵引部4分别固定对接在中间控制箱3的两侧，每个截割部均包括结构对称的截割部壳体a1、直齿传动系统a9、第一行星机构a10、第二行星机构a11、第一截割滚筒a14、第二截割滚筒a15、内喷雾系统和外喷雾系统，以及结构相同的截割电机a7和离合器a8，截割部壳体a1通过连接耳分别与牵引部和调高油缸连接；截割电机a7和直齿传动系统a9分别安装在截割部壳体a1的内腔中，截割部壳体a1包括第一截割滚筒传动腔壳体a6、第二截割滚筒传动腔壳体a2和连接第一截割滚筒传动腔壳体a6与第二截割滚筒传动腔壳体a2的过渡段壳体a3，第一行星机构a10和第二行星机构a11分别安装在第一截割滚筒传动腔壳体a6和第二截割滚筒传动腔壳体a2的法兰上，第一截割滚筒a14和第二后截割滚筒a15分别安装在第一行星机构a10和第二行星机构a11上，截割电机a7输出的动力由离合器a8传至直齿传动系统a9，经直齿传动系统a9减速分流后分别传至第一行星机构a10和第二行星机构a11，再经第一行星机构a10和第二行星机构a11减速后分别输出至第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15；第一截割滚筒a14、第一截割滚筒传动腔壳体a6通过过渡段壳体a3向煤壁15侧延伸，并且第一截割滚筒传动腔壳体a6后部延伸至刮板输送机9中部槽和过渡槽的槽帮10以外，同时第一截割滚筒传动腔壳体a6向下部弯曲。
使用时，将支撑滑靴11分别安装在右牵引部4和左牵引部2上，将导向滑靴12分别安装在右行走部7和左行走部6上，将右调高油缸的两端分别与右截割部5和右牵引部4铰接，将左调高油缸的两端分别与左截割部1和左牵引部2铰接，拖缆装置8安装固定在 中间控制箱3上，用于固定以及拖动主电缆和水管。将组装好的采煤机安放在刮板输送机9上，机身一侧的支撑滑靴11与刮板输送机9的槽帮10搭接，机身另一侧的导向滑靴12与销轨13配合，对采煤机起到支撑和导向的作用。
采煤时，启动截割电机a7，将离合器a8啮合，截割电机a7输出的动力经直齿传动系统a9减速分流后分别传至第一行星机构a10和第二行星机构a11，再经第一行星机构a10和第二行星机构a11减速后分别输出至第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15上用于落煤和装煤；采煤时，通过调高油缸驱动截割部运动，调节左截割部1和右截割部5的采高范围，从而适应工作面的开采工作。采煤机的左牵引部2和右牵引部4使采煤机在刮板输送机9上沿销轨13往复行走并完成落煤和装煤工作。由于第一截割滚筒a14、第一截割滚筒传动腔壳体a6和过渡段壳体a3向煤壁15侧延伸，由于截割部上的第一截割滚筒a14、第一截割滚筒传动腔壳体a6通过过渡段壳体a3向煤壁15侧延伸，并且第一截割滚筒传动腔壳体a6的后部延伸至刮板输送机9中部槽和过渡槽的槽帮10以外，第一截割滚筒a14及第一截割滚筒传动腔壳体a6在采煤时无需骑在刮板输送机9的槽帮10上面，当截割部运动到刮板输送机9机头机尾处逐渐增高的过渡槽时，第一截割滚筒a14可以进一步向下运动，从而保证第一截割滚筒a14有足够的卧底量，避免机头机尾处“三角煤”的产生，第二截割滚筒a15无需卧底采煤，第二截割滚筒a15的内侧与刮板输送机9的铲煤板14的距离较小，铲间距小，保证了装煤效果；同时第二截割滚筒a15和第二截割滚筒传动腔壳体a2不需要向煤15侧延伸，保证了截割部整体有良好的承重强度；第一截割滚筒传动腔壳体a6采用向下部弯曲的结构，此时通过第一行星机构a10连接在第一截割滚筒传动腔壳体a6上的第一截割滚筒a14的轴心线低于第二截割滚筒a15的轴心线，不仅能够保证截割部具有较大的过煤口，而且能够缩小两截割滚筒之间的中心距，增强两个截割滚筒之间的联合装煤的效果。
优选的，第二截割滚筒a15的长度等于第一截割滚筒a14的长度与过渡段壳体a3向煤壁15延伸的长度之和，这样的设计保证了第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15截割深度相同，两个截割滚筒在一个采煤工作面上同时工作，互相配合，减少浮煤量，共同挡煤和联合强化装煤，同时提高截割滚筒叶片的利用率，保证采煤机的稳定性。
优选的，内喷雾系统包括内喷雾水道a4、第一内喷雾通道a12、第二内喷雾通道a13和喷嘴Ⅰa51，第一内喷雾通道a12和第二内喷雾通道a13分别安装在第一行星机构a10和第二行星机构a11中，压力水经截割部壳体a1上的内喷雾水道a4流入第一内喷雾通道a12 和第二内喷雾通道a13，并分别经第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15上的喷嘴Ⅰa51喷出。这样的设计代替了现有技术中外置橡胶软管的结构，并且内喷雾水道a4的覆盖面积大、水量多并且安全可靠，直接将截割部上热量带走，不易发生泄漏，从而更加有效的冷却截割滚筒和灭火降尘，减少事故发生和维护维修时间。
优选的，第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15的螺旋方向相反，旋转方向相反，转速相同。第一截割滚筒a14和第二截割滚筒a15组成一台螺旋输送机，这样的结构能够有效防止煤块的径向抛射，增强了挡煤和联合强化输煤的效果。
优选的，外喷雾系统包括外喷雾水道a16和喷嘴Ⅱa52，外喷雾水道a16布置在截割部壳体a1上，压力水经外喷雾水道a16从截割部壳体a1上的喷嘴Ⅱa52喷出。水流经截割部壳体a1上的外喷雾水道a16直接从喷嘴Ⅱa52处喷出用于灭火降尘，安全可靠，不易发生泄漏，且外喷雾水道a16与截割部壳体a1的接触面积大，直接将热量带走，对截割部整体的冷却效果好。
Claims (2)
1.一种清底式滚筒采煤机，包括结构对称的左截割部(1)和右截割部(5)、结构对称的左牵引部(2)和右牵引部(4)、结构对称的左行走部(6)和右行走部(7)、中间控制箱(3)，所述左截割部(1)通过连接耳与左牵引部(2)铰接，右截割部(5)通过连接耳与右牵引部(4)铰接，左行走部(6)和右行走部(7)分别固定安装在左牵引部(2)和右牵引部(4)的侧面，所述左牵引部(2)和右牵引部(4)分别固定对接在中间控制箱(3)的两侧，每个截割部均包括结构对称的截割部壳体(a1)、直齿传动系统(a9)、第一行星机构(a10)、第二行星机构(a11)、第一截割滚筒(a14)、第二截割滚筒(a15)、内喷雾系统和外喷雾系统，以及结构相同的截割电机(a7)和离合器(a8)，所述截割部壳体(a1)通过连接耳分别与牵引部和调高油缸连接；截割电机(a7)和直齿传动系统(a9)分别安装在截割部壳体(a1)的内腔中，第一行星机构(a10)和第二行星机构(a11)分别安装在截割部壳体(a1)上，截割电机(a7)输出的动力由离合器(a8)传至直齿传动系统(a9)，经直齿传动系统(a9)减速后分成两路，一路经第一行星机构(a10)输出至第一截割滚筒(a14)，另一路经第二行星机构(a11)输出至第二截割滚筒(a15)，其特征在于，截割部壳体(a1)包括第一截割滚筒传动腔壳体(a6)、第二截割滚筒传动腔壳体(a2)和连接第一截割滚筒传动腔壳体(a6)与第二截割滚筒传动腔壳体(a2)的过渡段壳体(a3)，所述第一截割滚筒(a14)、第一截割滚筒传动腔壳体(a6)通过过渡段壳体(a3)向煤壁(15)侧延伸，第一截割滚筒传动腔壳体(a6)后部延伸至刮板输送机(9)中部槽和过渡槽的槽帮(10)以外，同时第一截割滚筒传动腔壳体(a6)向下部弯曲；所述第二截割滚筒(a15)的长度等于第一截割滚筒(a14)的长度与过渡段壳体(a3)向煤壁(15)延伸的长度之和；所述内喷雾系统包括内喷雾水道(a4)、第一内喷雾通道(a12)、第二内喷雾通道(a13)和喷嘴Ⅰ(a51)，第一内喷雾通道(a12)和第二内喷雾通道(a13)分别安装在第一行星机构(a10)和第二行星机构(a11)中，喷嘴Ⅰ(a51)设在第一截割滚筒(a14)和第二截割滚筒(a15)上，压力水经截割部壳体(a1)上的内喷雾水道(a4)流入第一内喷雾通道(a12)和第二内喷雾通道(a13)，经喷嘴Ⅰ(a51)喷出；所述第一截割滚筒(a14)和第二截割滚筒(a15)的螺旋方向相反，旋转方向相反，转速相同。
2.根据权利要求1所述的清底式滚筒采煤机，其特征在于，所述外喷雾系统包括外喷雾水道(a16)和喷嘴Ⅱ(a52)，所述外喷雾水道(a16)布置在截割部壳体(a1)上，压力水经外喷雾水道(a16)从截割部壳体(a1)上的喷嘴Ⅱ(a52)喷出。
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Application publication date: 20150506 Assignee: Shanghai Lingang Financial Leasing Co.,Ltd. Assignor: Guoke Zhongmai (Xuzhou) Energy Technology Co.,Ltd. Contract record no.: X2022980015643 Denomination of invention: A bottom-cleaning drum shearer Granted publication date: 20180410 License type: Exclusive License Record date: 20220919 |
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Denomination of invention: A bottom-cleaning drum shearer Effective date of registration: 20220920 Granted publication date: 20180410 Pledgee: Shanghai Lingang Financial Leasing Co.,Ltd. Pledgor: Guoke Zhongmai (Xuzhou) Energy Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980015823 |
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