CN108825229A - 厚煤层采煤机支撑组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厚煤层采煤机支撑组件，属于挖掘设备技术领域。该支撑组件包括：机腿，所述机腿用于与采煤机的机身煤壁侧连接，机腿具有一个开口朝下的空腔；支撑腿，所述支撑腿的顶部具有一个向上凸起的凸接部，所述凸接部自所述机腿的开口伸入至所述空腔内并与所述机腿连接；支撑滑靴，所述支撑滑靴具有一个向上凸起的连接部，所述支撑滑靴通过所述连接部与所述支撑腿的底部实现转动连接。本发明内部主要部件采用焊接件，减轻了整机重量，提高了整机牵重比。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘设备技术领域，特别涉及一种厚煤层采煤机支撑组件。
背景技术
我国煤炭储量丰富，采煤机是综采工作面开采煤炭的主要设备。随着矿山装备技术的发展，采煤机越来越朝着大采高大功率的方向发展。采煤机装机功率国外已经最大到3000kW，采高已经达7m以上，我国厚与特厚煤层储量巨大，此类煤层开采问题急需解决，这就需要研发大采高大功率的采煤机。
支撑组件安装在采煤机煤壁侧，骑在刮板机铲板上，起到支撑以及滑动前进的作用。支撑组件一般都是两段式，由支撑架和支撑滑靴构成。支撑架和支撑滑靴主要采用铸件的形式，满足配套要求。由于厚煤层采煤机支撑组件高度达1.5-2m左右，采用铸件形式，重量比较大，增加了采煤机重量，降低了牵重比。支撑架铸件由于需要制作木模并浇铸，设计、制造以及加工生产周期长达3个月，生产周期长，满足不了现在市场的快速交货周期；不同的工作面采高以及不同的“三机”配套厂家，支撑组件都要根据配套情况改变，每次支撑架都要制造铸造木模，且是单件或者几件生产，生产成本高。随着采煤机采高的增大，采煤机重量也增加很多，7m采高采煤机重量180t左右，8m采高以上采煤机重量高达220t左右，因此采煤机支撑滑靴的比压很大。铸造支撑滑靴容易在采煤机运行到刮板机两节铲板间断裂，影响矿方的开机率，降低产能。另外，由于支撑组件中支撑滑靴是采煤机机械系统中易损零件之一，由于厚煤层偏帮或者冒顶严重，检测难度大，在煤壁侧又有一定的危险性，如果支撑组件结构强度不够，既增加了采煤机的故障率，又影响着企业产品信誉，因此要提高厚煤层采煤机支撑组件的可靠性。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种适应厚煤层工况的采煤机支撑组件，以减轻重量、缩短生产周期，减少成本，提高可靠性。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种厚煤层采煤机支撑组件，以减轻整机重量，提高整机牵重比。
本发明的目的是这样实现的：
一种厚煤层采煤机支撑组件，包括：
机腿，所述机腿用于与采煤机的机身煤壁侧连接，机腿具有一个开口朝下的空腔；
支撑腿，所述支撑腿的顶部具有一个向上凸起的凸接部，所述凸接部自所述机腿的开口伸入至所述空腔内并与所述机腿连接；
支撑滑靴，所述支撑滑靴具有一个向上凸起的连接部，所述支撑滑靴通过所述连接部与所述支撑腿的底部实现转动连接。
优选地，所述机腿的顶部设有定位柱，通过所述定位柱插入到所述采煤机的定位孔内，实现所述机腿与所述采煤机的定位。
优选地，所述机腿包括两块主板、两块侧封板和一块顶封板，所述两块侧封板分别连接在所述两块主板的前端之间和所述两块主板的后端之间，所述顶封板连接在所述两块主板的顶端之间，所述两块主板、所述两块侧封板和所述一块顶封板围成了所述机腿的空腔。
优选地，所述两块主板为相互对称的类梯形，所述两块主板的上边沿长于所述两块主板的下边沿。
优选地，所述定位柱设置于所述顶封板上，所述两块主板上开设有对应贯穿的第一连接孔和第二连接孔，所述机腿通过销轴依次贯穿所述第一连接孔和所述机身侧壁实现连接，所述机腿还通过销轴依次贯穿所述第二连接孔和所述支撑腿实现连接。
优选地，所述第一连接孔靠近所述主板的上边沿且不少于两个；所述第二连接孔靠近所述主板的下边沿且不少于两个。
优选地，所述销轴为阶梯轴。
优选地，所述第一连接孔内和所述第二连接孔内均镶有衬套。
优选地，位于所述采煤机的机身煤壁侧的所述第一连接孔和所述第二连接孔上均设有盖板，所述盖板通过螺钉紧固件固定在所述主板上。
优选地，所述两块主板上还分别设有一T形销，两个所述T形销的大头端均位于所述空腔内且呈相对设置；当所述支撑腿的所述凸接部伸入所述空腔内后，两个所述T形销的大头端分别抵接于所述凸接部的顶部两侧。
优选地，所述两块主板的相对表面上设有若干加强筋。
优选地，所述支撑腿的底部具有一个自所述支撑腿的底面向内凹陷的凹接部，所述支撑滑靴的所述连接部自下往上伸入所述凹接部内并与所述机腿转动连接。
优选地，所述支撑腿由第一连接板、第二连接板和第三连接板依次叠加拼焊而成；
位于两侧的所述第一连接板的底部与所述第三连接板的底部齐平，位于中间的所述第二连接板的底部高于所述第一连接板的底部，以此形成所述凹接部；
所述第一连接板的顶部和所述第二连接板的顶部齐平，所述第三连接板的顶部低于所述第二连接板的顶部，以此形成所述凸接部。
优选地，所述第一连接板和所述第二连接板位于所述凸接部的位置上分别开设有与所述第二连接孔相对应的第一销孔；
所述第一连接板和所述第三连接板位于所述凹接部的位置上分部开设有对应贯穿的第二销孔。
优选地，在所述第三连接板的顶部和所述第二连接板之间设有若干加强筋。
优选地，所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板的焊接面上均设有破口。
优选地，所述支撑腿上焊接有若干贯穿所述第一连接板和所述第二连接板的圆柱销，和/或，所述支撑腿上焊接有若干贯穿所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板的圆柱销。
优选地，所述支撑滑靴包括底板，在所述底板的上表面沿其长度方向设有向上凸起的连接部，所述连接部上开设有通孔，所述通孔与所述支撑腿的所述凹接部上的所述第二销孔相匹配，所述连接部伸入所述凹接部后采用销轴贯穿所述第二销孔和所述通孔实现所述支撑滑靴与所述支撑腿之间的转动连接。
优选地，所述支撑滑靴与所述支撑腿之间的转动角度最大为±6°。
优选地，所述底板的水平截面为梯形，所述底板的底面沿其长度方向的两端向上翘起。
优选地，所述底板的上表面呈自两端向中间向下倾斜的V字形。
优选地，所述连接部为三角形，所述连接部的顶部具有弧度。
本发明的有益效果为：
1)内部主要部件采用焊接件，减轻了整机重量，提高了整机牵重比；
2)采用焊接结构，缩短了生产周期，同时降低生产成本；
3)采用三段式，只需要改变其中一个部件，就能满足配套要求，提高了适应性，避免原来整个支撑腿都要重新设计生产的制造成本，也增加了零件的互换性；
4)通过合理的结构设计，如箱式机腿结构，定位柱结构，提高了支撑组件的可靠性。
附图说明
图1示出了本发明厚煤层采煤机支撑组件一实施例的正视结构图；
图2示出了图1的侧视剖面图；
图3示出了图1中机腿的正视结构图；
图4示出了图3的侧视剖面图；
图5示出了图1中支撑腿的正视结构图；
图6示出了图5的侧视剖面图；
图7示出了图1中支撑滑靴的正视结构图；
图8示出了图7的侧视剖面图。
附图标记说明：
机腿1，空腔11，定位柱12，主板13，侧封板14，顶封板15，第一连接孔16，第二连接孔17，盖板18，T形销19
支撑腿2，第一销孔21，第一连接板22，第二连接板23，第三连接板24，第二销孔25，圆柱销26，加强筋27
支撑滑靴3，连接部31，底板32，通孔33
具体实施方式
本发明的各种实施例将参照附图进行说明。在说明书及附图中，具有类似结构或功能的元件将用相同的元件符号表示。可以理解，附图仅为提供参考与说明使用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的尺寸仅仅是为便于清晰描述，而并不限定比例关系或对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种厚煤层采煤机支撑组件，其包括机腿1、支撑腿2和支撑滑靴3。所述机腿1用于与采煤机的机身煤壁侧连接，机腿1具有一个开口朝下的空腔11。所述支撑腿2的顶部具有一个向上凸起的凸接部，所述凸接部自所述机腿1的开口伸入至所述空腔11内并与所述机腿1连接。所述支撑滑靴3具有一个向上凸起的连接部31，所述支撑滑靴3通过所述连接部31与所述支撑腿2的底部实现转动连接。
优选地，所述机腿1的顶部设有定位柱12，通过所述定位柱12插入到所述采煤机的定位孔内，实现所述机腿1与所述采煤机的定位。在机腿1与采煤机之间定位后再进行连接，使得连接时的对位更容易操作。具体地，定位柱12的结构为大直径圆饼销，并可以增加定位止口，可承受部分水平和前后方向的剪切力。
图3和图4示出了一种机腿1的具体实施例结构。所述机腿1包括两块主板13、两块侧封板14和一块顶封板15。所述两块主板13为相互对称的类梯形(如图3所示，两块主板13的前端面和后端面均为斜面或大部分为斜面)，所述两块主板13的上边沿长于所述两块主板13的下边沿，这种结构的主板13可以减少采煤机在工作面工作过程中的前进阻力。所述两块侧封板14分别连接在所述两块主板13的前端之间和所述两块主板13的后端之间，即两块侧封板14连接在两个斜面之间，所述两块侧封板14用于防止大煤块进入空腔11。所述顶封板15连接在所述两块主板13的顶端之间，但并不与两侧封板14相接，即从上往下看是有镂空部分的。所述两块主板13、所述两块侧封板14和所述一块顶封板15围成了前述所述的机腿1的空腔11。
为了增强机腿1的整体强度，所述两块主板13的相对表面上设有若干加强筋27，例如在主板13上增加一横四竖的筋板。
本实施例中，主板13、侧封板14和顶封板15相互间的连接可以通过焊接实现，且均采用高强度板(例如Q690钢板)。
当机腿1采用上述结构时，所述定位柱12就设置于所述顶封板15上。
优选地，机腿1与采煤机之间通过销轴实现连接，因此所述两块主板13上开设有对应贯穿的第一连接孔16和第二连接孔17，所述机腿1通过销轴依次贯穿所述第一连接孔16和所述机身侧壁实现连接，所述机腿1还通过销轴依次贯穿所述第二连接孔17和所述支撑腿2实现连接。
为使得连接能够牢固，优选地，所述第一连接孔16靠近所述主板13的上边沿且不少于两个；所述第二连接孔17靠近所述主板13的下边沿且不少于两个。在本实施例中，具体采用两个第一连接孔16和两个第二连接孔17，且所述两个第一连接孔16靠近主板13的上边沿的两角，所述两个第二连接孔17靠近主板13的下边沿的两角。
优选地，本实施例中采用的销轴为阶梯轴，以便于销轴的拆卸，方便采煤机部件的大修。
优选地，在所述第一连接孔16内和所述第二连接孔17内均镶有衬套，以提高第一连接孔16和第二连接孔17的比压强度，防止孔内挤压变形。
优选地，位于所述采煤机的机身煤壁侧的所述第一连接孔16和所述第二连接孔17上均设有盖板18，所述盖板18通过螺钉紧固件固定在所述主板13上，所述第一连接孔16和所述第二连接孔17插入销轴之后，通过盖板18可以对所述销轴起到轴向定位和保护的作用。
优选地，所述两块主板13上还分别设有一T形销19，两个所述T形销19的大头端均位于所述空腔11内且呈相对设置。当所述支撑腿2的所述凸接部伸入所述空腔11内后，两个所述T形销19的大头端分别抵接于所述凸接部的顶部两侧。设置T形销19可以防止支撑滑靴3受到很大的侧向力时导致支撑腿2撑开机腿1的情况发生，即实现降低侧向力对机腿1影响的作用。
图5和图6示出了一种支撑腿2的具体实施例结构。所述支撑腿2由第一连接板22、第二连接板23和第三连接板24依次叠加拼焊而成，三块连接板均采用高强度板(例如A960钢板)。采用焊接结构来代替原有的铸件形式，可降低木模成本和减少生产周期。位于两侧的所述第一连接板22的底部与所述第三连接板24的底部齐平，位于中间的所述第二连接板23的底部高于所述第一连接板22的底部，以此形成所述凹接部。所述第一连接板22的顶部和所述第二连接板23的顶部齐平，所述第三连接板24的顶部低于所述第二连接板23的顶部，以此形成所述凸接部。所述凸接部自所述机腿1的开口伸入至所述空腔11内并与所述机腿1连接。所述支撑滑靴3的所述连接部31自下往上伸入所述凹接部内并与所述机腿1转动连接。换言之，所述支撑腿2的两端分别连接所述机腿1和所述支撑滑靴3。
本实施例中所述支撑腿2的高度和水平跨距根据配套要求确定，此处不做限制。
为了实现所述支撑腿2和所述机腿1之间的连接，在所述第一连接板22和所述第二连接板23位于所述凸接部的位置上分别开设有与所述第二连接孔17相对应的第一销孔21。第一销孔21的数量和第二连接孔17相匹配。
为了实现所述支撑腿2和和所述支撑滑靴3的之间的连接，在所述第一连接板22和所述第三连接板24位于所述凹接部的位置上分部开设有对应贯穿的第二销孔25。
优选地，为了增强拼焊的牢度，所述第一连接板22、所述第二连接板23和所述第三连接板24的焊接面上均设有破口，破口形状不做限定，可以是J型破口等。
优选地，所述支撑腿2上焊接有若干贯穿所述第一连接板22和所述第二连接板23的圆柱销26，和/或，所述支撑腿2上焊接有若干贯穿所述第一连接板22、所述第二连接板23和所述第三连接板24的圆柱销26。换言之，在仅为第一连接板22和第二连接板23叠加拼焊的位置(如图5所示，为支撑腿2上部位置)贯穿有至少一个圆柱销26；在第一连接板22、第二连接板23和第三连接板24叠加拼焊的位置(如图5所示，为支撑腿2下部位置)也贯穿有至少一个圆柱销26。这种设置可以防止板与板之间焊缝裂开。此外，为提高可靠性，还可以辅助以加强筋27的形式，例如具体为在所述第三连接板24的顶部和所述第二连接板23之间设有若干加强筋27。
图7和图8示出了一种支撑滑靴3的具体实施例结构。所述支撑滑靴3包括底板32，所述底板32具有一定厚度，在所述底板32的上表面沿其长度方向设有向上凸起的连接部31。优选地，所述连接部31为三角形，具有一定厚度，所述连接部31的顶部具有弧度。所述连接部31上开设有通孔33(具体地，通孔33靠近连接部31的顶部)，所述通孔33与所述凹接部上的所述第二销孔25相匹配，所述连接部31伸入所述凹接部后采用销轴贯穿所述第二销孔25和所述通孔33实现所述支撑滑靴3与所述支撑腿2之间的转动连接(具体地，所述支撑滑靴3与所述支撑腿2之间绕销轴可转动的角度优选最大为±6°)。由于厚煤层采煤机重达200t左右，支撑滑靴3在刮板机两铲板间容易压断，采用锻件结构，并在底板32优选采用耐磨焊条焊接耐磨层，以提高耐磨性。
优选地，所述底板32的水平截面为梯形，具体如图7所示，底板32的前后两端面为斜面，在该支撑组件对称安装至厚煤层采煤机上后，对称底板32的最长边(梯形的底边)相对设置(相当于底板32的最长边位于内侧)，以此形成了导煤减阻结构，两端斜面使采煤机前进过程中拨开煤流向煤壁侧，减轻前进阻力。所述底板32的底面沿其长度方向的两端向上翘起(即底板32两端的底面为斜面)，可以防止支撑滑靴3在两节刮板机溜槽铲煤板间行走由于高低起伏而卡蹩。优选地，所述底板32的上表面呈自两端向中间向下倾斜的V字形。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (22)
1.一种厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，包括：
机腿，所述机腿用于与采煤机的机身煤壁侧连接，机腿具有一个开口朝下的空腔；
支撑腿，所述支撑腿的顶部具有一个向上凸起的凸接部，所述凸接部自所述机腿的开口伸入至所述空腔内并与所述机腿连接；
支撑滑靴，所述支撑滑靴具有一个向上凸起的连接部，所述支撑滑靴通过所述连接部与所述支撑腿的底部实现转动连接。
2.根据权利要求1所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述机腿的顶部设有定位柱，通过所述定位柱插入到所述采煤机的定位孔内，实现所述机腿与所述采煤机的定位。
3.根据权利要求2所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述机腿包括两块主板、两块侧封板和一块顶封板，所述两块侧封板分别连接在所述两块主板的前端之间和所述两块主板的后端之间，所述顶封板连接在所述两块主板的顶端之间，所述两块主板、所述两块侧封板和所述一块顶封板围成了所述机腿的空腔。
4.根据权利要求3所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述两块主板为相互对称的类梯形，所述两块主板的上边沿长于所述两块主板的下边沿。
5.根据权利要求3所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述定位柱设置于所述顶封板上，所述两块主板上开设有对应贯穿的第一连接孔和第二连接孔，所述机腿通过销轴依次贯穿所述第一连接孔和所述机身侧壁实现连接，所述机腿还通过销轴依次贯穿所述第二连接孔和所述支撑腿实现连接。
6.根据权利要求5所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述第一连接孔靠近所述主板的上边沿且不少于两个；所述第二连接孔靠近所述主板的下边沿且不少于两个。
7.根据权利要求5所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述销轴为阶梯轴。
8.根据权利要求5所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述第一连接孔内和所述第二连接孔内均镶有衬套。
9.根据权利要求5所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，位于所述采煤机的机身煤壁侧的所述第一连接孔和所述第二连接孔上均设有盖板，所述盖板通过螺钉紧固件固定在所述主板上。
10.根据权利要求3所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述两块主板上还分别设有一T形销，两个所述T形销的大头端均位于所述空腔内且呈相对设置；当所述支撑腿的所述凸接部伸入所述空腔内后，两个所述T形销的大头端分别抵接于所述凸接部的顶部两侧。
11.根据权利要求3所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述两块主板的相对表面上设有若干加强筋。
12.根据权利要求3所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述支撑腿的底部具有一个自所述支撑腿的底面向内凹陷的凹接部，所述支撑滑靴的所述连接部自下往上伸入所述凹接部内并与所述机腿转动连接。
13.根据权利要求12所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述支撑腿由第一连接板、第二连接板和第三连接板依次叠加拼焊而成；
位于两侧的所述第一连接板的底部与所述第三连接板的底部齐平，位于中间的所述第二连接板的底部高于所述第一连接板的底部，以此形成所述凹接部；
所述第一连接板的顶部和所述第二连接板的顶部齐平，所述第三连接板的顶部低于所述第二连接板的顶部，以此形成所述凸接部。
14.根据权利要求13所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板位于所述凸接部的位置上分别开设有与所述第二连接孔相对应的第一销孔；
所述第一连接板和所述第三连接板位于所述凹接部的位置上分部开设有对应贯穿的第二销孔。
15.根据权利要求13所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，在所述第三连接板的顶部和所述第二连接板之间设有若干加强筋。
16.根据权利要求13所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板的焊接面上均设有破口。
17.根据权利要求16所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述支撑腿上焊接有若干贯穿所述第一连接板和所述第二连接板的圆柱销，和/或，所述支撑腿上焊接有若干贯穿所述第一连接板、所述第二连接板和所述第三连接板的圆柱销。
18.根据权利要求13所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述支撑滑靴包括底板，在所述底板的上表面沿其长度方向设有向上凸起的连接部，所述连接部上开设有通孔，所述通孔与所述支撑腿的所述凹接部上的所述第二销孔相匹配，所述连接部伸入所述凹接部后采用销轴贯穿所述第二销孔和所述通孔实现所述支撑滑靴与所述支撑腿之间的转动连接。
19.根据权利要求1或18所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述支撑滑靴与所述支撑腿之间的转动角度最大为±6°。
20.根据权利要求18所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述底板的水平截面为梯形，所述底板的底面沿其长度方向的两端向上翘起。
21.根据权利要求20所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述底板的上表面呈自两端向中间向下倾斜的V字形。
22.根据权利要求18所述的厚煤层采煤机支撑组件，其特征在于，所述连接部为三角形，所述连接部的顶部具有弧度。
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