CN105940188B - 主框架内具有轴承单元的用于地下开采的采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于地下开采的采煤机(10)。采煤机(10)包括主框架(15)，该主框架(15)沿纵向轴线延伸并且具有第一端部(30)和与第一端部(30)相对的第二端部(35)。摇臂(20、25)可转动地安装在主框架(15)的第一和第二端部(30、35)中的至少一个端部处，该摇臂(20、25)具有至少一个枢转地安装在摇臂(20、25)处的切割滚筒(40、45)。至少一个采煤机部件(100)可以配置成以可拆除的方式安装至主框架(15)，但是在采煤机(10)的操作期间固定地安装至主框架(15)。至少一个轴承单元(115)可以布置在像主框架(15)这样的位置处，使得至少一个轴承单元(115)在其装配或拆卸期间相对于主框架(15)被移动时支承至少一个采煤机部件(100)。

Description

主框架内具有轴承单元的用于地下开采的采煤机

技术领域

本公开总体涉及一种用于地下开采的采煤机。更具体地，本公开涉及一种包括主框架的采煤机，该主框架沿纵向轴线延伸并且具有第一端部和与第一端部相对的第二端部。摇臂可转动地安装在主框架的第一和第二端部中的至少一个端部处。摇臂可以设置有至少一个枢转地安装在摇臂处的切削滚筒。至少一个采煤机部件配置成以可拆除的方式安装至主框架处，例如牵引电机或电控制箱。

另外，本公开涉及一种用于将采煤机部件装配在采煤机的主框架处的方法。此外，本公开涉及一种用于从采煤机的主框架拆卸采煤机部件的方法。

背景技术

用于地下开采的采煤机也被称为长壁采煤机。此类采煤机包括具有装配式结构的主框架，以满足即使是最恶劣的开采条件。在长壁采煤机的操作期间，主框架沿轨道行进，并且切削滚筒旋转以切割所需矿物，特别是地下煤矿。切削滚筒绕垂直于矿井壁的轴线旋转，并且包括沿切削滚筒延伸的叶片。摇臂可以将滚筒升高至不同高度下的矿料。

在主框架的不同端部处具有两个切削滚筒的长壁采煤机例如示出在US 7,954,904 B2、US2012/0267940 A1和AU-B-83820/91中。

由于长壁采煤机操作期间的恶劣条件，可能必须要替换掉大型和/或重型采煤机部件。从采煤机的主框架装配和拆除此类主要采煤机部件应当是方便且安全的。然而，由于事实上长壁采煤机具有不同的大小，因此采煤机的主框架及其他主要部件也具有不同的尺寸。因此，有时候，用于在机器中或从机器拆除以及装配此类主要部件的可用间隙或自由空间可能很小。后者在长壁采煤机是用于低煤层的低高度机器时尤其是这样的情况。在这种情况下，主框架中为主要部件(比如例如牵引电机)余留的间隙是非常小的。因此，使用起重机和铲车来操控待被装配或从采煤机主框架拆除的采煤机部件可能是成问题的。

发明内容

在本公开的一个方面，公开了一种用于地下开采的采煤机。采煤机可以包括主框架，该主框架沿纵向轴线延伸并且具有第一端部和与第一端部相对的第二端部。摇臂可转动地安装在主框架的第一和第二端部中的至少一个端部处。摇臂可以设置有至少一个枢转地安装在摇臂处的切削滚筒。至少一个采煤机部件配置成以可拆除的方式安装在主框架处。另外，采煤机可以包括轴承单元，其布置在像主框架这样的位置处，使得轴承单元在其相对于主框架待被移动时支承至少一个采煤机部件。如果采煤机部件必须被安装到主框架或从主框架拆下，即，例如，如果必须替换掉或需要维护该部件时，则可能需要移动该部件。

在本公开的另一个方面，公开了一种用于将采煤机部件装配在采煤机的主框架处的方法。该方法可以包括以下方法步骤：将采煤机部件放置在设于采煤机主框架处的轴承单元上，并且将轴承单元所支承的采煤机部件移动、具体为滚动或滑动至主框架处的所需位置。此外，采煤机部件可以安装至主框架。

本公开的另一个方面涉及一种从采煤机的主框架拆卸采煤机部件的方法。该方法可以包括以下方法步骤：从主框架拆下采煤机部件，并且将设于采煤机的主框架处的轴承单元所支承的该采煤机部件移动到所需位置。此外，所述方法可以包括该方法步骤：将轴承单元上的采煤机部件滑动到所需位置。

附图说明

图1是根据本公开的示例性长壁采煤机的示意性侧视图；

图2是图1的长壁采煤机的示意性前视图；

图3是图1和图2所示的长壁采煤机的主框架的一部分以及待安装在其上的牵引电机的透视图；

图4是位于图1和图2的长壁采煤机的主框架处的牵引电机的示意性透视剖视图；

图5是类似于图4的示意性透视剖视图，但是牵引电机已被移动；

图6是与图4和5类似的另一个示意性透视剖视图，但是牵引电机被进一步移动到其最终位置；

图7是位于图1和图2所示的长壁采煤机的主框架的轴承单元上的牵引电机的示意性前视图；

图8示出了图7所示的牵引电机的支承的细节；

图9示出了位于图1和图2所示的长壁采煤机的主框架处的装配牵引电机的另一个透视图；

图10示出了图3-9的牵引电机的透视图；

图11是图1和图2的长壁采煤机的主框架的一部分的示意性透视图，其中图10的牵引电机待被安装；

图12是图11所示的主框架的所述部分的底部的透视顶视图；

图13是待布置在图1和图2的长壁采煤机的主框架处的轴承单元的示意性透视图；

图14是具有升高上轴承块的图13所示的轴承单元的另一个示意性透视图；

图15是图13和图14所示的轴承单元的示意性剖视图；

图16是图13-15所示的轴承单元的滚子构件的示意性透视图。

具体实施方式

图1示出了根据本公开的长壁采煤机10的示例性实施例的示意性侧视图；长壁采煤机包括主框架15和两个摇臂20、25。两个摇臂20、25可转动地安装在主框架15的相应端部30、35处。两个摇臂20、25设置有切削滚筒40、45。每个切削滚筒40、45枢转地安装在相关联的摇臂20、25的端部处。摇臂20、25和相应的切削滚筒40、45可以调整至待被开采的煤层50的高度。

图2示出了图1的长壁采煤机10的示意性前视图。长壁采煤机10依旧在输送机55的轨道60、65上运行。长壁采煤机10由安装在主框架15内的牵引电机100(图1和图2中未示出)驱动，并且连接至齿架70上用于推进长壁采煤机10的齿轮。齿架70沿输送机55的轨道60延伸。

图1和图2所示的长壁采煤机适于装载煤层。例如，长壁采煤机10可以覆盖63至126英寸(1.6至3.2米)的煤层高度。由于低煤层采煤机的应用，采煤机10的主框架15必须是相当紧凑的，因此，由于重量以及很少的可用于操控这些部件的空间，一些主要的采煤机部件(比如，例如牵引电机100)的装配和拆卸可能是困难的。

具体而言，牵引电机100可能需要在地下被装配至长壁采煤机10的主框架15或需要拆除用于维护的目的。通过起重机或铲车来操控类似牵引电机100的这种采煤机部件可能是困难的，甚至是不可能的。

如之前已提到的，整个长壁采煤机10在由牵引电机100驱动的轨道60、65上移动，例如参见图11。这种牵引电机100可以提供100kW的最大功率定额，并且最小具有约500kg的检修重量。配置成用于相当小的长壁采煤机10的牵引电机100可能具有至少400mm的直径以及至少900mm的长度。用于其他长壁采煤机的更大尺寸的牵引电机可能更大、更重。

牵引电机100需要连接至位于主框架15内的齿轮箱，例如参见图9-12。图12示出了不具有牵引电机100的主框架15的一部分。与图12中所示的视图相反，图10示出了包括安装至主框架15的牵引电机100的视图。

由于重量和尺寸，也由于主框架15内的小间隙，牵引电机100的装配和拆卸可能难以使用已知的操控设备来进行。

参考图3-12，根据本公开，位于牵引电机100的安装凸缘110前方的主框架15底部105设置有一个或多个轴承单元115。固定支承凸缘120可以布置在底部105上，使得轴承单元115位于支承凸缘120与安装凸缘110之间，例如参见图4-6和图12。

轴承单元115在图13-16中更详细地示出。这里，轴承单元115包括下轴承块125，该下轴承块125例如通过焊接固定至主框架15的底部105。如图14和图15所示，下轴承块125包括中心孔145和平坦上面160。上轴承块130包括平坦下面165和定心销140。上轴承块130的定心销140适配在下轴承块125的中心孔145中。

在图13-15所示的轴承单元115的示例性实施例中，四个滚子构件135可拆除地布置在上轴承块130上。

滚子构件135的示例性实施例的原理结构示出在图16中。滚子构件135具有轴165和上接触面150。润滑滚子155或滚珠可自由地旋转支承在滚子构件135内。

由于轴承单元115的上述结构，如果需要，可替换掉上轴承块。滚子155允许对沿平行于上轴承块130所限定的平面的任何期望方向在其上移动的负载(比如，例如牵引电机100)的支承。此外，由一个或多个轴承单元115所支承的负载甚至可以围绕平行于上轴承块130所限定的平面延伸的轴线旋转。

如图14和图15所示，上轴承块130可以从下轴承块125抬升。由于轴承单元115的示例性实施例的该配置，垫片(未示出)可以放置在所述上和下块130、125的两个面165与160之间。根据垫片的高度，轴承单元115的支承高度可以调整至待被支承的部件。

不同的长壁采煤机10具有不同的尺寸，并且最有可能的是，本文所要使用的牵引电机也具有不同的尺寸。如果要在所有种类的长壁采煤机10中使用轴承单元115，那么牵引电机100的支承高度可能是不同的。

由于放置在下轴承块与上轴承块之间的至少一个垫片的使用，可以在不同的长壁采煤机中使用相同种类的轴承单元，即使相应的牵引电机具有不同的大小。当然，这同样也适用于在装配或拆卸期间相对于机架移动的其他采煤机部件。

根据本公开的主框架可以不仅保护所有的模块化采煤机部件，而且实现了选择性检修和模块化单元更换而用于工业中的最有效维护。

工业实用性

本文公开的长壁采煤机10配置成用于地下开采。出于维护，牵引电机100可以从长壁采煤机10的主框架15中移除，并且随后被再次装配。

现参照图3-5、图7和图8，更详细地说明了安装过程。如图3所示，牵引电机100可以通过已知的设备(未示出)而放置在支承凸缘120上。由支承凸缘120支承的牵引电机沿一定方向被水平推至安装凸缘110。牵引电机100在长壁采煤机10的操作期间最终已被安装至安装凸缘110。

由于支承凸缘120与安装凸缘110之间的一个或多个轴承单元115的布置，牵引电机100被横跨整个距离支承到安装凸缘110。因此，可能不需要使用铲车或类似装置用于将牵引电机100向上移动至安装凸缘110。由于轴承单元115具有例如滚子构件155，用于将牵引电机100推至安装凸缘110所需的力相对低，并且工人可容易操控运输，尽管主框架中的间隙很小。

滚子构件155允许沿所有方向移动负载。因此，工人可非常容易地使已沿正确安装定向推至正确安装位置的牵引电机100旋转。当牵引电机100被正确地定向时，牵引电机可以通过例如螺栓(未示出)而容易地安装至安装凸缘110。在通过设置在主框架中的小间隙的通用装置的支承的情况下，所述操控可能极难以进行。

虽然本文已经描述了本发明的优选实施例，但是可以包含改进和修改而不脱离所附权利要求书的范围。

Claims (14)

1.一种用于地下开采的采煤机(10)，包括：

主框架(15)，沿纵向轴线延伸并且具有第一端部(30)和与第一端部(30)相对的第二端部(35)；

摇臂(20、25)，可转动地安装在所述主框架(15)的所述第一和第二端部(30、35)中的至少一个端部处，所述摇臂(20、25)具有至少一个枢转地安装在所述摇臂(20、25)处的切割滚筒(40、45)；

至少一个采煤机部件(100)，配置成以可拆除的方式安装至所述主框架(15)，但是在所述采煤机(10)的操作期间固定地安装至所述主框架(15)；以及

至少一个轴承单元(115)，布置在像所述主框架(15)这样的位置处，使得在所述至少一个采煤机部件于装配或拆卸期间相对于所述主框架(15)被移动时所述至少一个轴承单元(115)支承所述至少一个采煤机部件(100)。

2.如权利要求1所述的采煤机(10)，所述至少一个轴承单元(115)包括安装至所述主框架(15)的至少一个下轴承块(125)以及配置成与所述下轴承块(125)接合的上轴承块(130)，所述上轴承块(130)支承至少一个轴承构件(135)。

3.如权利要求2所述的采煤机(10)，所述至少一个下轴承块(125)固定地安装至所述主框架(15)。

4.如权利要求2所述的采煤机(10)，所述至少一个下轴承块(125)包括至少一个接合部分(145)，所述至少一个接合部分(145)配置成与所述上轴承块(130)的至少一个对应接合部分(140)接合。

5.如权利要求1所述的采煤机(10)，其中所述轴承单元(115)包括多个滚珠轴承(135)和/或滑动轴承。

6.如权利要求1所述的采煤机(10)，其中所述轴承单元(115)配置成相对于所述主框架(15)被定位在不同的高度。

7.如权利要求2所述的采煤机(10)，其中具有限定高度的垫片设置在所述下轴承块(125)与所述上轴承块(130)之间，以根据待支承的所述采煤机部件(100)的尺寸而向所述采煤机部件(100)提供支承。

8.如权利要求1所述的采煤机(10)，所述至少一个采煤机部件为包括牵引电机(100)、配置成使所述摇臂转动的功率驱动装置、配置成使所述至少一个切割滚筒(40、45)枢转的功率驱动装置以及电气控制箱的部件组中的至少一个。

9.如权利要求1-8中任一项所述的采煤机(10)，所述至少一个采煤机部件(100)具有至少200kg的质量。

10.如权利要求1-8中任一项所述的采煤机(10)，其中所述至少一个采煤机部件(100)具有至少500mm的长度和/或至少200mm的直径。

11.如权利要求9所述的采煤机(10)，其中所述至少一个采煤机部件(100)具有大于400kg的质量。

12.如权利要求9所述的采煤机(10)，其中所述至少一个采煤机部件(100)具有大于500kg的质量。

13.如权利要求10所述的采煤机(10)，其中所述至少一个采煤机部件(100)具有大于800mm的长度。

14.如权利要求10所述的采煤机(10)，其中所述至少一个采煤机部件(100)具有大于350mm的直径。