CN109538203B - 立式滚筒采煤机的截割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式滚筒采煤机的截割装置，该装置包括：中心齿轮、第一传动轴、第二传动轴、悬臂调直筒、内筒、切割滚筒和铲齿组件。中心齿轮与电机连接，第一传动轴可转动地限位于悬臂调直筒内，一端与中心齿轮连接。第二传动轴可转动地限位于内筒内部且两端伸出至内筒的外部，第一传动轴的另一端与第二传动轴的中部通过锥齿轮连接。两个切割滚筒分别设置在第二传动轴的两端。铲齿组件套装在内筒上，用于铲削煤壁。本发明的立式滚筒采煤机的截割装置，通过切割滚筒转动切割煤壁。铲齿组件起铲削煤壁的作用，避免产生尺寸较大的煤块。整个传动过程通过机械配合完成，结构较紧凑，稳定性和安全性较高。

Description

立式滚筒采煤机的截割装置

技术领域

本发明涉及采煤设备技术领域，尤其涉及一种立式滚筒采煤机的截割装置。

背景技术

采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性，达到高产量、高效率、低消耗的目的，因此，采煤机广泛应用于煤矿开采生产中。

现有技术提供了一种螺旋滚筒式采煤机，该螺旋滚筒式采煤机使用时，截割滚筒端面平行于煤壁。电机提供动力，经过逐级直齿轮减速，最终由行星传动装置输出动力，由行星架通过花键带动方形滚筒座旋转，从而带动截割滚筒割煤。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：滚筒上截齿在割煤的时候产生侧向力，容易产生尺寸较大的煤块，需要后续利用破碎机对大尺寸煤块进行破碎，不仅增加了设备和能耗，且破碎后导致沫煤增加，造成很大的经济损失。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种立式滚筒采煤机的截割装置。具体技术方案如下：

一种立式滚筒采煤机的截割装置，所述装置包括：中心齿轮、第一传动轴、第二传动轴、悬臂调直筒、内筒、切割滚筒和铲齿组件；所述悬臂调直筒的一端与摇臂连接，另一端与所述内筒中部连接，所述悬臂调直筒与所述内筒垂直连接；所述中心齿轮与位于所述摇臂内的电机连接，在所述电机的驱动下转动，所述第一传动轴可转动地限位于所述悬臂调直筒内，一端与所述中心齿轮连接，在所述中心齿轮的驱动下转动；所述第二传动轴可转动地限位于所述内筒内部且两端伸出至所述内筒的外部，所述第一传动轴的另一端与所述第二传动轴的中部通过锥齿轮连接，带动所述第二传动轴转动；两个所述切割滚筒分别设置在所述第二传动轴的两端，在所述第二传动轴的驱动下转动；所述铲齿组件套装在所述内筒上，用于铲削煤壁。

在一种可能的设计中，所述装置还包括轴承座和固定座，螺栓顺次穿过所述固定座、所述轴承座和所述摇臂，将所述固定座和所述轴承座固定在所述摇臂上，所述悬臂调直筒套设在所述轴承座和所述固定座内，所述轴承座和所述摇臂调直筒之间设置有双列圆锥滚子轴承。

在一种可能的设计中，所述第一传动轴的两端与所述悬臂调直筒之间分别设置有第一圆锥滚子轴承。

在一种可能的设计中，所述第一传动轴上还设置有止动件，用于使所述第一圆锥滚子轴承保持负游隙。

在一种可能的设计中，所述固定座与所述悬臂调直筒之间设置有滑移花键套，所述滑移花键套与所述轴承之间通过旋转油封隔开，所述固定座的侧壁设置有挡块以封堵所述滑移花键套，所述挡块与所述内筒可拆卸地连接。

在一种可能的设计中，所述第二传动轴通过上侧的圆柱滚子轴承和位于下侧的第二圆锥滚子轴承可转动地限位于所述内筒中。

在一种可能的设计中，所述装置还包括挡板，所述第二传动轴的两端分别设置有环形槽，所述挡板部分卡在所述环形槽内，所述传动轴的两个端部分别设置有挡盖，两个所述切割滚筒的方形滚筒座和方形内孔圆盘自内而外套装在所述第二传动轴的两端，所述挡板位于所述挡盖和所述方形滚筒座之间，所述挡盖、所述挡板和所述方形滚筒座通过螺栓连接，所述挡板和所述方形内孔圆盘通过螺栓连接。

在一种可能的设计中，所述铲齿组件包括两个半圆箍，所述两个半圆箍箍紧固定在所述内筒的中部，每个所述半圆箍的煤壁侧设置有铲齿座，且安装有截齿。

在一种可能的设计中，所述两个半圆箍的煤壁侧通过定位销和螺栓连接，采空侧通过贯穿所述内筒的螺栓连接。

在一种可能的设计中，所述半圆箍的外侧壁喷丸强化，且设置有耐磨层。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的立式滚筒采煤机的截割装置，通过电机带动中心齿轮转动，中心齿轮带动第一传动轴转动，第一传动轴通过锥齿轮带动第二传动轴转动，进而转动切割滚筒进行煤壁切割。位于内筒外部的铲齿组件起铲削煤壁的作用，避免产生尺寸较大的煤块，提高效率，节约成本。整个传动过程通过机械配合完成，结构较紧凑，稳定性和安全性较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中悬臂调直筒处的结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中内筒处的结构示意图；

图4为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中铲齿组件的结构示意图；

图5为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中铲齿组件的A-A剖视图；

图6为本发明一个实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中半圆箍的外壁结构示意图。

附图标记说明：

1-中心齿轮、2-第一传动轴、3-第二传动轴、4-悬臂调直筒、5-内筒、6-切割滚筒、61-方形滚筒座、62-方形内孔圆盘、7-铲齿组件、71-半圆箍、72-铲齿座、73-截齿、74-耐磨层、8-轴承座、9-固定座、10-双列圆锥滚子轴承、11-第一圆锥滚子轴承、12-止动件、13-滑移花键套、14-旋转油封、15-挡块、16-圆柱滚子轴承、17-第二圆锥滚子轴承、18-挡板、19-挡盖、20-调整垫、21-毡圈油封、22-防磨铜套、X-摇臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。

一种立式滚筒采煤机的截割装置，如附图1-6所示，该装置包括：中心齿轮1、第一传动轴2、第二传动轴3、悬臂调直筒4、内筒5、切割滚筒6和铲齿组件7。悬臂调直筒4的一端与摇臂X连接，另一端与内筒5中部连接，悬臂调直筒4与内筒5垂直连接。中心齿轮1与电机连接，在电机的驱动下转动，第一传动轴2可转动地限位于悬臂调直筒4内，一端与中心齿轮1连接，在中心齿轮1的驱动下转动。第二传动轴3可转动地限位于内筒5内部且两端伸出至内筒5的外部，第一传动轴2的另一端与第二传动轴3的中部通过锥齿轮连接，带动第二传动轴3转动。两个切割滚筒6分别设置在第二传动轴3的两端，在第二传动轴3的驱动下转动。铲齿组件7套装在内筒5上，用于铲削煤壁。

以下对本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置的工作原理进行说明：

应用时，内筒5与煤壁平行放置，两个切割滚筒6以及铲齿与煤壁接触。电机运转，带动中心齿轮1转动，中心齿轮1带动第一传动轴2转动。第一传动轴2和第二传动轴3通过锥齿轮连接，能够进行换向。第一传动轴2转动时通过锥齿轮带动第二传动轴3转动，传动过程中进行换向。第二传动轴3转动时，带动切割滚筒6工作，进行煤壁切割。且位于两个切割滚筒6之间的铲齿组件7起铲削煤壁的作用，避免产生尺寸较大的煤块。悬臂调直筒4与摇臂X连接，内筒5与悬臂调直筒4相对固定，起承载作用，为第一传动轴2、第二传动轴3、切割滚筒6和铲齿组件7提供安装基准。

可见，本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置，通过电机带动中心齿轮1转动，中心齿轮1带动第一传动轴2转动，第一传动轴2通过锥齿轮带动第二传动轴3转动，进而转动切割滚筒6进行煤壁切割。位于内筒5外部的铲齿组件7起铲削煤壁的作用，避免产生尺寸较大的煤块，提高效率，节约成本。整个传动过程通过机械配合完成，结构较紧凑，稳定性和安全性较高。

其中，电机可以为三相异步电动机，具备结构简单，应用广泛等优点。中心齿轮1与第一传动轴2可以通过花键连接。

本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置在使用时，可以直接与常规采煤机的摇臂X连接，只需将原摇臂X中的行星减速装置置换掉即可，充分利用原摇臂X的壳体和内部高速机和惰轮等传动组件，安装和使用较方便。

悬臂调直筒4用于使内筒5始终保持直立状态，即，悬臂调直筒4始终处于水平状态，内筒5始终处于竖直状态，以使立式切割滚筒6正常切割煤壁。其中，悬臂调直筒4可以为锻造结构，内筒5可以为整体铸造结构。

对于悬臂调直筒4如何与摇臂X连接，以下进行示例说明：如附图2所示，本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置还包括轴承座8和固定座9，螺栓顺次穿过固定座9、轴承座8和摇臂X，将固定座9和轴承座8固定在摇臂X上，悬臂调直筒4套设在轴承座8和固定座9内，轴承座8和摇臂X调直筒之间设置有双列圆锥滚子轴承10。轴承座8和固定座9通过螺栓与摇臂X连接，轴承座8和固定座9与摇臂X相对固定。悬臂调直筒4套装在轴承座8和固定座9内，通过轴承座8和固定座9进行固定。且通过设置双列圆锥滚子轴承10，可以承受多方向的负荷，能够承受较大的冲击力。

其中，固定座9与轴承座8之间、以及轴承座8与摇臂X之间可以分别设置有定位销以及对应的定位孔，便于固定座9、轴承座8和摇臂X的对准。螺栓顺次穿过固定座9、轴承座8和摇臂X，将固定座9和轴承座8固定在摇臂X上，固定座9的侧壁上可以设置有沉孔，螺栓的头部位于该沉孔内，使固定座9的表面光滑无凸起，防止煤块对螺栓的头部产生冲击。

第一传动轴2可转动地限位于悬臂调直筒4内，示例地，如附图2所示，第一传动轴2的两端与悬臂调直筒4之间分别设置有第一圆锥滚子轴承11。通过设置第一圆锥滚子轴承11，既不影响第一传动轴2的转动，又能对第一传动轴2进行限位避免第一传动轴2的窜动偏移等。

进一步地，如附图2所示，第一传动轴2上还设置有止动件12，用于使第一圆锥滚子轴承11保持负游隙。止动件12设置在第一传动轴2上，对第一圆锥滚子轴承11施加压力，使第一圆锥滚子滚子轴承保持负游隙，提高轴承寿命和旋转精度。

其中，止动件12可以包括垫圈、圆螺母和止动垫片等，圆螺母套装在第一传动轴2上，对第一圆锥滚子轴承11施加压力，垫圈和止动垫片设置在圆螺母和第一圆锥滚子轴承11之间，避免第一圆锥滚子轴承11与圆螺母直接接触，起缓冲作用，对第一圆锥滚子轴承11起到保护作用。

本发明实施例中，如附图2和附图4所示，固定座9与悬臂调直筒4之间设置有滑移花键套13，滑移花键套13与轴承之间通过旋转油封14隔开，固定座9的侧壁设置有挡块15以封堵滑移花键套13，所述挡块15与所述内筒5可拆卸地连接。滑移花键套13的内外梁侧壁分别设置有外花键和内花键，外花键与固定座9上的内花键啮合，内花键与悬臂调直筒4上的外花键啮合。挡块15与内筒5可拆卸地连接并与固定座9的侧壁解除，封堵滑移花键套13，滑移花键套13位于固定座9与悬臂调直筒4之间使悬臂调直筒4与固定座9无法发生相对转动。拆卸挡块15，滑移花键套13可从固定座9与悬臂调直筒4之间滑出，悬臂调直筒4与固定座9可以发生相对转动，进而对内筒5与悬臂调直筒4之间的夹角进行调节。

其中，内筒5的中部可以设置有连接段，连接段与悬臂调直筒4同轴，连接段的端部可以设置有环台，环台与悬臂调直筒4可以通过螺栓连接，挡块15可以通过螺栓与环台连接。进一步地，环台与悬臂调直筒4之间可以设置有O形密封圈，以使环台与悬臂调直筒4密封接触。

进一步地，滑移花键套13与固定座9和悬臂调直筒4花键连接时，其可以为非全齿数(侧壁不完全被键齿覆盖)或全齿数(侧壁万全被健齿覆盖)，本发明实施例中优选全齿数设计，以增加花键连接的强度。示例地，花键齿数可以为80-120齿，举例来说，可以为80齿、100齿、120齿等。花键的齿侧间隙尽量大，举例来说，可以为H/d，其中，H为花键连接时的内花键的基本偏差代号，外花键的基本偏差代号有k、js、h、f、e、d，齿侧间隙从H/k到H/d依次增大。

为了便于顶出滑移花键套13，滑移花键套13的侧壁上可以设置有多个顶丝孔。可选地，滑移花键套13的内花键与悬臂调直筒4的啮合长度可以大于外花键与固定座9的啮合长度，如此设置，滑移花键套13在滑移过程中与固定座9解除花键连接后，仍与悬臂调直筒4保持连接，避免滑移花键套13脱落。

本发明实施例提供立式滚筒采煤机的截割装置中，如附图3所示，第二传动轴3通过位于上侧的圆柱滚子轴承16和位于下侧的第二圆锥滚子轴承17可转动地限位于内筒5中，形成轴承的一支点双向固定和另一端支点浮动配置。

如附图3所示，内筒5的两端可以设置有调整垫20，通过调节调整垫20的厚度，对第二传动轴3的轴向间隙以及第二传动轴3与第一传动轴2之间的锥齿轮啮合侧隙。该调整垫20可以包括厚度为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm的垫片各两个以及厚度为1mm的垫片一个，便于组合出不同厚度的垫片。在发生磨损后通过改变调整垫20的厚度，使第二传动轴3与第一传动轴2啮合良好，提高传动装置的使用寿命。

为了避免切割滚筒6在第二传动轴3上发生滑移，如附图2所示，本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置还包括挡板18，第二传动轴3的两端分别设置有环形槽，挡板18部分卡在环形槽内，传动轴的两个端部分别设置有挡盖19，两个截割滚筒的方形滚筒座61和方形内孔圆盘62自内而外套装在第二传动轴3的两端，挡板18位于挡盖19和方形滚筒座61之间，挡盖19、挡板18和方形滚筒座61通过螺栓固定，挡板18和方形内孔圆盘62通过螺栓连接。各螺栓的头部可以设置有通孔，利用低碳钢丝穿过通孔将各螺栓头部串联拧紧防松。

方形滚筒座61套装在第二传动轴3上，并随第二传动轴3转动，方形滚筒座61与第二传动轴3可以通过花键连接。

本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中，如附图4至6所示，铲齿组件7包括两个半圆箍71，两个半圆箍71箍紧固定在内筒5的中部，每个半圆箍71的煤壁侧设置有铲齿座72，且安装有截齿73。半圆箍71箍紧固定在内筒5中部，一方面能够增加内筒5的强度，对内筒5进行保护，减轻煤壁对内筒5造成冲击。另一方面，其上设置铲齿座72和截齿73，起铲削煤壁的作用，避免采煤过程中出现尺寸较大的煤块。

为了便于半圆箍71，内筒5的中部设置有环形凹槽，便于对半圆箍71进行定位。内筒5外壁上环形凹槽两侧的部位还可以设置有防磨铜套22，进一步增强内筒5的强度。

可选地，两个半圆箍71的煤壁侧通过定位销和螺栓固定，采空侧通过贯穿内筒5的螺栓固定，便于安装和拆卸，且连接强度较高。

本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置在使用时，半圆箍71上的铲齿座72和截齿73直接与煤壁接触，需要承受较大的压力，为了提高半圆箍71的强度，半圆箍71的外侧壁喷丸强化，且设置有耐磨层74。其中，该耐磨层74可以为堆焊形成的高锰合金网状耐磨层74，焊缝尺寸高5mm，宽5mm。

本发明实施例提供的立式滚筒采煤机的截割装置中有三个润滑腔，A腔为摇臂X壳体内部，B腔位于内筒5中下部，C腔位于内筒5上部。各润滑腔均设置有透气塞，加油孔和放油孔。A腔游标安装在原摇臂X壳体上，B腔在内筒5中部设置一个螺孔，在内筒5竖直放置时，当加油到合适位置时，油液从螺孔漏出，此时停止加注并旋紧螺塞即可。密封选用旋转油封14、O型圈和毡圈油封21等进行密封。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述装置包括：中心齿轮、第一传动轴、第二传动轴、悬臂调直筒、内筒、切割滚筒和铲齿组件；

所述悬臂调直筒的一端与摇臂连接，另一端与所述内筒中部连接，所述悬臂调直筒与所述内筒垂直连接；

所述中心齿轮与位于所述摇臂内的电机连接，在所述电机的驱动下转动，所述第一传动轴可转动地限位于所述悬臂调直筒内，一端与所述中心齿轮连接，在所述中心齿轮的驱动下转动；

所述第二传动轴可转动地限位于所述内筒内部且两端伸出至所述内筒的外部，所述第一传动轴的另一端与所述第二传动轴的中部通过锥齿轮连接，带动所述第二传动轴转动；

两个所述切割滚筒分别设置在所述第二传动轴的两端，在所述第二传动轴的驱动下转动；

所述铲齿组件套装在所述内筒上，用于铲削煤壁；

所述装置还包括轴承座和固定座，螺栓顺次穿过所述固定座、所述轴承座和所述摇臂，将所述固定座和所述轴承座固定在所述摇臂上，所述悬臂调直筒套设在所述轴承座和所述固定座内，所述轴承座和所述摇臂调直筒之间设置有双列圆锥滚子轴承；

所述第二传动轴通过上侧的圆柱滚子轴承和位于下侧的第二圆锥滚子轴承可转动地限位于所述内筒中。

2.根据权利要求1所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述第一传动轴的两端与所述悬臂调直筒之间分别设置有第一圆锥滚子轴承。

3.根据权利要求2所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述第一传动轴上还设置有止动件，用于使所述第一圆锥滚子轴承保持负游隙。

4.根据权利要求1所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述固定座与所述悬臂调直筒之间设置有滑移花键套，所述滑移花键套与所述轴承之间通过旋转油封隔开，所述固定座的侧壁设置有挡块以封堵所述滑移花键套，所述挡块与所述内筒可拆卸地连接。

5.根据权利要求1所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述装置还包括挡板，所述第二传动轴的两端分别设置有环形槽，所述挡板部分卡在所述环形槽内，所述传动轴的两个端部分别设置有挡盖，两个所述切割滚筒的方形滚筒座和方形内孔圆盘自内而外套装在所述第二传动轴的两端，所述挡板位于所述挡盖和所述方形滚筒座之间，所述挡盖、所述挡板和所述方形滚筒座通过螺栓连接，所述挡板和所述方形内孔圆盘通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述铲齿组件包括两个半圆箍，所述两个半圆箍箍紧固定在所述内筒的中部，每个所述半圆箍的煤壁侧设置有铲齿座，且安装有截齿。

7.根据权利要求6所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述两个半圆箍的煤壁侧通过定位销和螺栓连接，采空侧通过贯穿所述内筒的螺栓连接。

8.根据权利要求6所述的立式滚筒采煤机的截割装置，其特征在于，所述半圆箍的外侧壁喷丸强化，且设置有耐磨层。