CN105673009B - 一种推进式链传动薄煤层采煤装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种推进式链传动薄煤层采煤装置及其使用方法，采煤装置包括传动机构、截割机构及行走机构，传动机构包括座体，座体两侧分别设有电机，电机通过联轴器连接于第一齿轮轴，第一齿轮轴上设有第一齿轮，第二齿轮与第一齿轮相啮合，第二齿轮的两侧分别设有第一链轮，通过链条连接于第二链轮，第二链轮设于滚筒轴上，滚筒轴上设有滚筒，滚筒设有截割齿，第二齿轮轴与滚筒轴之间设有举臂，伸缩臂的一端铰接于座体，另一端铰接于举臂。本发明采用双电机能提供足够的转矩，采用双链条能够传递更大的转矩，承受更大的拉力，通过伸缩臂控制滚筒的上升和下降，可以在一次采煤过程中开采较大范围内的煤，提高了采煤效率。

Description

一种推进式链传动薄煤层采煤装置及其使用方法

技术领域

本发明属于煤层开采技术领域，特别是涉及一种推进式链传动薄煤层采煤装置及其使用方法。

背景技术

目前，煤矿开采机的传动机构多采用直齿传动，直齿传动对于各对相互啮合的齿轮精度要求非常高，长时间处于啮合状态磨损严重，维护量大，且一旦出现故障，维修不易，而且在破煤横轴处的工作环境恶劣，使该处的传动齿轮寿命短，在整个传动臂中多个直齿相互啮合，对传动效率也会产生一定的影响，另一方面多齿啮合产生噪音的较大。

针对直齿传动的缺陷，现有一种采用截齿链传动的掘煤机，如中国专利CN201410046057.5所公开的一种截齿链传动滚筒式采煤机截割部，采用截齿链传动方式，摇臂布置在煤壁侧，截齿链与滚筒共同割煤，滚筒装煤，电机的动力经固定减速箱齿轮传动减速传递到输出花键轴，带动主动链轮在旋转，再带动截齿链转动，而截齿链带动被动链轮转动，再带动滚筒轴转动，最后带动滚筒转动实现割煤和装煤。该专利中截齿链使用的链条是单排滚子链条，传递的转矩小，承受的拉力小,易发生断链，影响工作效率，增加成本，且单链条传递，结构不对称，两侧动力无法均匀分配，不利于滚动采煤时的平稳性；单电机安装，不能提供足够的转矩，不能更好地与机械惯量进行匹配。

因此，有必要设计一种更好的采煤装置，以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种提高采煤效率，保证采煤稳定性的推进式链传动薄煤层采煤装置及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种推进式链传动薄煤层采煤装置，包括传动机构、截割机构及行走机构，所述传动机构包括座体，所述座体两侧分别设有电机，所述电机通过联轴器连接于第一齿轮轴，所述第一齿轮轴上设有第一齿轮，所述第一齿轮的前方第二齿轮轴，所述第二齿轮轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮轴的两侧分别设有第一链轮，链条的一端套设于所述第一链轮上，另一端套设于第二链轮，所述第二链轮安装于所述截割机构的滚筒轴上，所述第二齿轮轴与所述滚筒轴之间设有举臂，所述截割机构设于所述举臂的前端，所述座体的前端设有伸缩臂，所述伸缩臂的一端铰接于所述座体，另一端铰接于所述举臂，所述截割机构包括装设于所述滚筒轴上的滚筒，所述滚筒上设有多个截割齿，所述行走机构设于所述座体的下方，推动所述座体前进。

进一步，所述行走机构包括履带和行走电机，所述行走电机驱动所述履带前进。

进一步，所述电机对称的设置于所述第一齿轮的两侧，所述第一链轮对称的设置于所述第二齿轮的两侧。

进一步，所述举臂的后端通过后固定部套装于所述第二齿轮轴上，可相对所述第二齿轮轴转动。

进一步，所述举臂的前端设有前固定部，所述前固定部套设于所述滚筒轴上，并通过螺栓锁紧。

进一步，所述前固定部与所述滚筒轴之间、所述后固定部与所述第二齿轮轴之间均设有轴瓦。

进一步，所述第一齿轮与所述第一齿轮轴一体设置，所述第二齿轮与所述第二齿轮轴一体设置。

进一步，所述第二链轮与所述滚筒轴之间通过第一轴键连接，所述第一链轮与所述第二齿轮轴之间通过第二轴键连接。

进一步，所述伸缩臂包括相互套接的活塞杆和套筒，所述套筒铰接于所述座体，所述活塞杆的一端铰接于所述举臂，另一端进入所述套筒内，被液压缸控制伸缩。

一种采用上述推进式链传动薄煤层采煤装置的使用方法，包括：

步骤一：控制所述伸缩臂将所述举臂抬起，所述滚筒上移到最高位置；

步骤二：开启所述电机，所述电机转动，将转矩通过所述联轴器传递给所述第一齿轮轴，所述第一齿轮轴带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮通过与所述第二齿轮相啮合将转矩传递给所述第二齿轮轴，所述第二齿轮轴带动所述第一链轮转动，并通过链条将转矩传递给第二链轮，进而带动所述滚筒轴转动，所述滚筒轴带动所述滚筒转动采煤；

步骤三：采煤一定深度后，控制所述伸缩臂慢慢收回，使所述滚筒下降，在此过程中所述采煤机持续采煤，直至所述滚筒下降到最低位置，所述行走机构将所述采煤机向前推进，所述滚筒从最低位置逐渐抬高，重复上述采煤动作，如此往复，完成煤层开采。

本发明的有益效果：

座体两侧分别设有电机，采用双电机既能提供足够的转矩，又能更好的与机械惯量进行匹配，第二齿轮的两侧分别设有链条，采用双链条传递，既能够传递更大的转矩，承受更大的拉力，又能使两侧动力更加均匀，且在滚筒与第二齿轮轴之间设置举臂，可以大幅度降低滚筒轴所受的弯矩，有利于滚动采煤时的平稳性，通过伸缩臂控制滚筒的上升和下降，可以在一次采煤过程中开采前方较大范围内的煤，提高了采煤效率。

附图说明

图1为本发明推进式链传动薄煤层采煤装置的俯视图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中B-B的剖视图；

图4为本发明推进式链传动薄煤层采煤装置的前视图；

图中，1—截割齿、2—滚筒、3—滚筒轴、4—第二链轮、5—第一轴键、6—前固定部、7—链条、8—举臂、9—后固定部、10—第一链轮、11—第二齿轮轴、12—第二轴键、13—第二齿轮、14—第一齿轮、15—第一齿轮轴、16—联轴器、17—电机、18—座体、19—履带、20—伸缩臂、21—活塞杆、22—套筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1，本发明提供一种推进式链传动薄煤层采煤装置，包括传动机构、截割机构及行走机构，传动机构将动力传递给截割机构，控制截割机构进行采煤，行走机构控制采煤装置前进，实现连续采煤。

如图1至图3，传动机构包括座体18，座体18两侧分别设有电机17，电机17通过联轴器16连接于第一齿轮轴15，第一齿轮轴15的中部设有第一齿轮14，在本实施例中，电机17对称的设置于第一齿轮14的两侧，采用双电机17既能提供足够的转矩，又能更好的与机械惯量进行匹配。第一齿轮14与第一齿轮轴15一体设置，在电机17的驱动下，两者共同转动，为了能够承受更大的转矩，第一齿轮轴15是实心的。第一齿轮14的前方设有第二齿轮轴11，为了减轻重量，第二齿轮轴11是空心的，第二齿轮轴11的中部设有第二齿轮13，第二齿轮13与第一齿轮14相啮合，动力通过电机17输送给第一齿轮轴15，进而带动第一齿轮14转动，第二齿轮13与第一齿轮14相啮合，带动第二齿轮13转动，第二齿轮13与第二齿轮轴11一体设置，故第二齿轮轴11与第二齿轮13共同转动。第二齿轮轴11的两侧分别安装有第一链轮10，在本实施例中，第一链轮10对称的设置于第二齿轮13的两侧，第一链轮10与第二齿轮轴11之间通过第二轴键12连接，使得两者可共同转动。每个第二链轮10的前方设有第一链轮4，第一链轮4装设于截割机构的滚筒轴3上，在本实施例中，第二链轮4与滚筒轴3之间通过第一轴键5连接，两者共同转动。滚筒轴3与第二齿轮轴11之间通过链条7传动，链条7的一端套设于第一链轮10上，另一端套设于第二链轮4上，通过第二齿轮轴11转动带动第一链轮10转动，再通过链条7传动，带动第二链轮4转动，进而驱动滚筒轴3转动，进而带动截割机构进行采煤。采用双链条7传递，既能够传递更大的转矩，承受更大的拉力，又能使两侧动力更加均匀，使转个传动机构稳定传动。

如图1及图4，第二齿轮轴11上还装设有举臂8，举臂8位于第二齿轮轴11与滚筒轴3之间，截割机构设置于举臂8的前端，第二链轮4安装的位置正是举臂8托举滚筒2的位置，可以大幅度降低滚筒轴3所受的弯矩，有利于滚动采煤时的平稳性。举臂8的前端通过前固定部6套设于滚筒轴3上，前固定部6通过螺栓锁紧，以将滚筒轴3与举臂8前端相固定，举臂8的后端通过后固定部9套设于第二齿轮轴11上，可相对第二齿轮轴11转动。优选的，前固定部6与滚筒轴3之间、后固定部9与第二齿轮轴11之间均设有轴瓦。

如图1、图3及图4，截割机构包括装设于滚筒轴3上的滚筒2，滚筒2外周设有多个截割齿1，用以截割煤层。行走机构设于座体18的下方，包括履带19和行走电机(未图示)，行走电机驱动履带19前进，进而带动座体18前进，进而带动整体采煤装置前进，实现持续采煤。

如图4，座体18的前端设有伸缩臂20，伸缩臂20的一端铰接于座体18，另一端铰接于举臂8的底部。伸缩臂20包括相互套接的活塞杆21和套筒22，套筒22铰接于座体18，活塞杆21的一端铰接于举臂8的底部，另一端进入套筒22内，被液压缸控制伸缩。在采煤过程中，液压缸控制活塞杆21在套筒22内的运动，从而控制举臂8的抬高和降低，进而控制滚筒2的位置，通过伸缩臂20控制滚筒2的上升和下降，可以在一次采煤过程中开采前方较大范围内的煤，提高了采煤效率。

采用上述推进式链传动薄煤层采煤装置的使用方法，包括：

步骤一：液压缸控制伸缩臂20将举臂8抬起，滚筒2上移到最高位置，此时伸缩臂20的长度最长。

步骤二：两个电机17同时通电，开启电机17，电机17转动将转矩通过联轴器16传递给第一齿轮轴15，第一齿轮轴15带动第一齿轮14转动，第一齿轮14通过与第二齿轮13相啮合将转矩传递给第二齿轮13，第二齿轮13与第二齿轮轴11一体设置，故将转矩传递给第二齿轮轴11，第二齿轮轴11带动第一链轮10转动，并通过链条7将转矩传递给第二链轮4，进而带动滚筒轴3转动，滚筒轴3驱动滚筒2转动采煤。

步骤三：采煤一定深度后，液压缸控制伸缩臂20慢慢收回，使举臂8下降，进而使滚筒2下降，在此过程中采煤机持续采煤，直至滚筒2下降到最低位置，此时伸缩臂20的长度最短，然后行走机构通过履带19将采煤机向前推进，滚筒2从最低位置逐渐抬高，重复上述采煤动作，如此往复，完成煤层开采。

本发明的采煤装置操作简单，电机17、第一齿轮轴15与滚筒轴3中心相距较远时能够高效的传递运动和动力，也能克服低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良的工作环境，平均传动比比较平稳，传递功率较大，传递效率较高。这种传递机构制造比较简单，精度要求相对不高，维修方便，对于提高开采效率，减少维修成本和时间等有重大意义。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种推进式链传动薄煤层采煤装置，其特征在于，包括：传动机构、截割机构及行走机构，所述传动机构包括座体，所述座体两侧分别设有电机，所述电机通过联轴器连接于第一齿轮轴，所述第一齿轮轴上设有第一齿轮，所述电机对称的设置于所述第一齿轮的两侧，所述第一齿轮的前方设有第二齿轮轴，所述第二齿轮轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述第二齿轮轴的两侧分别设有第一链轮，所述第一链轮对称的设置于所述第二齿轮的两侧，链条的一端套设于所述第一链轮上，另一端套设于第二链轮，所述链条为圆环链条，所述第二链轮安装于所述截割机构的滚筒轴上，所述第二齿轮轴与所述滚筒轴之间设有举臂，所述截割机构设于所述举臂的前端，所述座体的前端设有伸缩臂，所述伸缩臂的一端铰接于所述座体，另一端铰接于所述举臂，所述截割机构包括装设于所述滚筒轴上的滚筒，所述滚筒上设有多个截割齿，所有截割齿均设置于所述滚筒上，所述行走机构设于所述座体的下方，推动所述座体前进，所述第二链轮安装的位置正是举臂托举滚筒的位置。

2.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述行走机构包括履带和行走电机，所述行走电机驱动所述履带前进。

3.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述电机对称的设置于所述第一齿轮的两侧，所述第一链轮对称的设置于所述第二齿轮的两侧。

4.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述举臂的后端通过后固定部套装于所述第二齿轮轴上，可相对所述第二齿轮轴转动。

5.根据权利要求4所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述举臂的前端设有前固定部，所述前固定部套设于所述滚筒轴上，并通过螺栓锁紧。

6.根据权利要求5所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述前固定部与所述滚筒轴之间、所述后固定部与所述第二齿轮轴之间均设有轴瓦。

7.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述第一齿轮与所述第一齿轮轴一体设置，所述第二齿轮与所述第二齿轮轴一体设置。

8.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述第二链轮与所述滚筒轴之间通过第一轴键连接，所述第一链轮与所述第二齿轮轴之间通过第二轴键连接。

9.根据权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置,其特征在于：所述伸缩臂包括相互套接的活塞杆和套筒，所述套筒铰接于所述座体，所述活塞杆的一端铰接于所述举臂，另一端进入所述套筒内，被液压缸控制伸缩。

10.一种采用权利要求1所述的推进式链传动薄煤层采煤装置的使用方法，其特征在于，包括：

步骤一：控制所述伸缩臂将所述举臂抬起，所述滚筒上移到最高位置；

步骤二：开启所述电机，所述电机转动，将转矩通过所述联轴器传递给所述第一齿轮轴，所述第一齿轮轴带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮通过与所述第二齿轮相啮合将转矩传递给所述第二齿轮轴，所述第二齿轮轴带动所述第一链轮转动，并通过链条将转矩传递给第二链轮，进而带动所述滚筒轴转动，所述滚筒轴带动所述滚筒转动采煤；

步骤三：采煤一定深度后，控制所述伸缩臂慢慢收回，使所述滚筒下降，在此过程中所述采煤装置持续采煤，直至所述滚筒下降到最低位置，所述行走机构将所述采煤装置向前推进，所述滚筒从最低位置逐渐抬高，重复上述采煤动作，如此往复，完成煤层开采。