CN104819701A - 单滚筒短壁采煤机采高定位装置及定位方法 - Google Patents

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胡璟
刘宏睿
章立强
杨霄
袁安祥
王振乾
胡滔
董超
刘峰
郭岱
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Abstract

本发明涉及一种单滚筒短壁采煤机采高定位装置，其特征在于：包括固定盒(1)，旋转编码器(2)，Ⅰ轴(3)，从动齿轮(4)，Ⅱ轴(5)，支撑轴组(6)，主动齿轮(8)；所述主动齿轮(8)安装在摇臂回转轴(9)上，摇臂回转轴整体安装在机身(7)内部；支撑轴组(6)支撑于机身(7)孔槽内，轴承(16)安装于支撑轴内孔内；Ⅱ轴(5)由轴承(16)支撑，从动齿轮(4)固定在Ⅱ轴(5)左端，并与主动齿轮啮合；Ⅰ轴(3)固定插入旋转编码器(2)转子内，旋转编码器(2)整体安装于固定盒(1)内，固定盒(1)由机身壳体(7)上部向下安装，Ⅱ轴凹槽(15)与I轴凸槽(14)对齐卡住，旋转编码器电缆线穿过固定盒(1)上孔(10)引出。

Description

单滚筒短壁采煤机采高定位装置及定位方法
技术领域
本发明涉及一种单滚筒短壁采煤机采高定位装置及定位方法，属于单滚筒短壁采煤机技术领域。
背景技术
我国煤炭储量大且赋存多样化，长壁工作面和短壁工作面开采并存。短壁采煤机是一种结构有别与双滚筒采煤机、非常适合短壁工作面的单滚筒采煤机，其广泛应用于“三下一上”采煤、急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤开采、煤柱和边角煤回收等短壁工作面开采场景。为提高资源回收率，避免资源浪费，延长矿井使用寿命，今后短壁工作面开采将会越来越多。
现代化的采煤机已逐渐朝自动化、智能化方向发展，使其具备远程监控、采高定位、煤岩识别、程序割煤、记忆截割、人工干预调整等多种功能，以期打造安全高效的工作面无人化开采新局面。其中采高定位是智能化采煤机必备的功能。传统的双滚筒智能化采煤机是通过在摇臂和机身铰接处安装摆角传感器来测量摇臂相对机身的摆角而实现采高定位的。由于双滚筒采煤机摇臂布置在机身的两端且摇臂摆角一般小于90°。因此在靠近采空侧的机身和摇臂铰接处安装摆角传感器的定位装置简单可靠，传感器电缆线也容易布置。
现有单滚筒短壁采煤机摇臂布置方式如附图1所示。摇臂100布置在煤壁侧的机身200中部,通过螺钉和销与机身内部的摇臂回转轴300把和固定。摇臂可旋转摆动角度为320°。如果仍借鉴双滚筒采煤机的摆角传感器安装方式则存在两点困难：一是无合适的安装位置，二是传感器电缆线 无法布置。
因此，为解决智能化短壁采煤机的采高定位问题，必须设计出一种全新的采高定位装置。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是：现有的单滚筒短壁采煤机在进行采高定位时，摆角传感器安装方式则存在两点困难：一是无合适的安装位置，二是传感器电缆线无法布置。
本发明采取以下技术方案：
一种单滚筒短壁采煤机采高定位装置，包括固定盒1，旋转编码器2，Ⅰ轴3，从动齿轮4，Ⅱ轴5，支撑轴组6，主动齿轮8；所述主动齿轮8安装在摇臂回转轴9上，摇臂回转轴整体安装在机身7内部；支撑轴组6支撑于机身7孔槽内，轴承16安装于支撑轴内孔内；Ⅱ轴5由轴承16支撑，从动齿轮4固定在Ⅱ轴5左端，并与主动齿轮啮合；Ⅰ轴3固定插入旋转编码器2转子内，旋转编码器2整体安装于固定盒1内，固定盒1由机身壳体7上部向下安装，Ⅱ轴凹槽15与I轴凸槽14对齐卡住，旋转编码器电缆线穿过固定盒1上孔10引出。
摇臂摆角与采高存在一定的比例关系。摇臂摆动带动摇臂回转轴和主动齿轮转动，从动齿轮和Ⅱ轴随之摆动，Ⅰ轴与旋转编码器也会同步转动。因此测量旋转编码器摆角即可计算采高。
进一步的，所述支撑轴组6两端通过挡圈定位，轴承16两端通过挡圈定位。
进一步的，在固定盒左端附有密封垫11和端盖12，右端孔槽内安装骨架油封13。
进一步的，支撑轴组6右端安装O形圈17。
一种权利要求1所述的单滚筒短壁采煤机采高定位装置的定位方法，摇臂的回转角度等于主动齿轮8的回转角度。旋转编码器2的转子回转角度等同于从动齿轮4的回转角度，因此旋转编码器与摇臂的摆角比值就是主从动齿轮的传动比；根据摇臂摆角与采高的比例关系，即可通过旋转编码器旋转角度自动计算出采煤机的采高，实现短壁采煤机的采高定位。
本发明有益效果在于：提供一种适用于现有短壁采煤机结构的采高测量方法，能够有效的解决智能化短壁采煤机设计中采高定位难以实现的问题；该装置结构简单，操作简便、数据准确。
附图说明
图1为单滚筒短壁采煤机摇臂与机身安装的俯视剖面图。
图2为短壁采煤机采高定位装置横向布置图。
图3是图2中I部的放大示意图。
图4是短壁采煤机采高定位装置端面布置图。
图中，1.固定盒，2.旋转编码器，3.Ⅰ轴，4.从动齿轮，5.Ⅱ轴，6.支撑轴组，8.主动齿轮，10.孔，11.密封垫，12.端盖，13.骨架密封，14.凸槽，15.凹槽，16.调心滚子轴承，17.O形圈。
具体实施方式
请参阅图2和图3，本发明公开了一种短壁采煤机用的采高定位装置，所述结构主要包括固定盒1，旋转编码器2，Ⅰ轴3，从动齿轮4，Ⅱ轴5，支撑轴组6，主动齿轮8等。固定盒包括孔10，密封垫11和端盖12和骨架密封13。Ⅰ轴3包含凸槽14，Ⅱ轴5包含凹槽15，支撑轴组6包括调心 滚子轴承16、O形圈17。
主动齿轮8安装在摇臂回转轴9上，摇臂回转轴整体安装在机身7内部指定位置。
支撑轴组6支撑于机身7孔槽内，挡圈将其轴向定位。轴承16安装于支撑轴内孔内，两端以挡圈定位。
Ⅱ轴5由轴承16支撑。从动齿轮4固定在Ⅱ轴左端。
Ⅰ轴3插入旋转编码器2转子内，通过小螺钉径向固定。旋转编码器2整体安装于固定盒1内，然后将固定盒1由机身壳体7上部向下安装，微调Ⅱ轴凹槽15方向，使Ⅱ轴凹槽15与I轴凸槽14对齐卡住。旋转编码器电缆线穿过固定盒1上孔10引出。
为防止机身内部齿轮油窜入固定盒1内部，本发明采用的解决措施是在固定盒左端附有密封垫11和端盖12，右端孔槽内安装骨架油封13。
为防止机身内部齿轮油流出，本发明采用的解决措施是支撑轴组6右端安装O形圈17。
短壁采煤机摇臂与摇臂回转轴9是通过螺钉把和的，摇臂的回转角度等同于主动齿轮8的回转角度。旋转编码器2的转子回转角度等同于从动齿轮4的回转角度。因此旋转编码器与摇臂的摆角比值就是主从动齿轮的传动比。根据摇臂摆角与采高的比例关系，即可通过旋转编码器旋转角度计算出采煤机的采高，实现短壁采煤机的采高定位。
综上所述，本发明提出的单滚筒短壁采煤机采高定位装置，提供一种适用于现有短壁采煤机结构的采高测量方法，能够有效的解决智能化短壁采煤机采高定位难以实现的问题；该装置结构简单，操作简便、数据准确。
本实施例是为了对本发明进行充分说明。本领域技术人员在不脱离本 发明的本质特征的情况下，可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。这种等效变换应该也属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种单滚筒短壁采煤机采高定位装置，其特征在于：
包括固定盒(1)，旋转编码器(2)，Ⅰ轴(3)，从动齿轮(4)，Ⅱ轴(5)，支撑轴组(6)，主动齿轮(8)；
所述主动齿轮(8)安装在摇臂回转轴(9)上，摇臂回转轴整体安装在机身(7)内部；支撑轴组(6)支撑于机身(7)孔槽内，轴承(16)安装于支撑轴内孔内；Ⅱ轴(5)由轴承(16)支撑，从动齿轮(4)固定在Ⅱ轴(5)左端，并与主动齿轮啮合；
Ⅰ轴(3)固定插入旋转编码器(2)转子内，旋转编码器(2)整体安装于固定盒(1)内，固定盒(1)由机身壳体(7)上部向下安装，Ⅱ轴凹槽(15)与I轴凸槽(14)对齐卡住，旋转编码器电缆线穿过固定盒(1)上孔(10)引出。
2.如权利要求1所述的单滚筒短壁采煤机采高定位装置，其特征在于：所述支撑轴组(6)两端通过挡圈定位，轴承(16)两端通过挡圈定位。
3.如权利要求1所述的单滚筒短壁采煤机采高定位装置，其特征在于：在固定盒左端附有密封垫(11)和端盖(12)，右端孔槽内安装骨架油封(13)。
4.如权利要求1所述的单滚筒短壁采煤机采高定位装置，其特征在于：支撑轴组(6)右端安装O形圈(17)。
5.一种权利要求1所述的单滚筒短壁采煤机采高定位装置的定位方法，其特征在于：
摇臂的回转角度等于主动齿轮(8)的回转角度，旋转编码器(2)的转子回转角度等同于从动齿轮(4)的回转角度，因此旋转编码器与摇臂的摆角比值就是主从动齿轮的传动比；根据摇臂摆角与采高的比例关系，即可通过旋转编码器旋转角度自动计算出采煤机的采高，实现短壁采煤机的采高定位。
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