CN114033403A - 一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，包括驱动装置、盾体结构、刀盘,所述盾体结构内部中空放置有驱动装置，所述刀盘位于盾体的前方，所述刀盘是以莱洛三角形为截面的锥形结构，所述驱动装置用于带动盾体前的莱洛三角形刀盘运动，所述刀盘上设置有截割头，能够有效的提高截割效率和断面边角处的使用效率，同时还能够经过合理调整齿轮箱传动比和刀盘结构尺寸，改变截割断面的尺寸和掘进机的整体大小，使其适应不同的采掘要求。
Description
技术领域
本发明涉及煤巷掘进的技术领域，具体涉及一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机。
背景技术
21世纪以来，随着国民经济的快速发展，我国的城市化进程不断加快，随着国内城市轨道交通、铁路、公路、水利、市政工程等建设事业的高速度增长，对掘进机的使用范围和开采形式不断提出了新的需求，进一步推动了掘进机在我国的不断发展进步。
虽然21世纪以来采煤掘进机的供需已基本达到平衡，但由于石油天然气的价格仍然居高不下，国内煤矿对掘进机的使用需求仍将保持目前的水平，再加上新老设备的更换和整个煤炭行业对自动化采掘设备的迫切需求，促使井下设备正在沿着具有更高的工作效率和自动化程度更高的方向发展。掘进机是集机械、电子、液压、激光、控制等技术于一体的高度机械化和自动化的大型隧道开挖衬砌成套设备，能够在推进、采煤、测量导向纠偏、出煤运输等全过程可实现自动化作业，具有自动化程度高、施工速度快、节省人力、安全经济，以及对地面建筑影响小等优点。
目前煤矿巷道主要采用的方式为采用悬臂式掘进机、连采机和掘锚机等装备，在掘进过程种存在较大的问题，不能一次成型，巷道完成程度不高，需要二次修缮甚至人工修正；而传统的圆形掘进机又具有断面空间利用率低，支撑机构的数目较大程度的受限于断面形状，同时在巷道布置额外的设备，需要对原有的原型巷道进行二次调整；目前已经有的矩形掘进机具有大多为椭圆形状，使得边角处的使用效率仍然较低。因此设计一个具有理想截割断面尺寸的掘进机，能够有效的提高截割效率和断面边角处的使用效率，同时还能够经过合理调整齿轮箱传动比和刀盘结构尺寸，改变截割断面的尺寸和掘进机的整体大小，使其适应不同的采掘要求。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，能够有效的提高截割效率和断面边角处的使用效率，同时还能够经过合理调整齿轮箱传动比和刀盘结构尺寸，改变截割断面的尺寸和掘进机的整体大小，使其适应不同的采掘要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，包括驱动装置、盾体结构、刀盘,所述盾体结构内部中空放置有驱动装置，所述刀盘位于盾体结构的前方，所述刀盘是以莱洛三角形为截面的锥形结构，所述驱动装置用于带动盾体结构前部的莱洛三角形刀盘运动，所述刀盘上设置有截割头。
优选地，所述刀盘为单刀盘结构，采用一个驱动装置驱动。
优选地，所述刀盘包括两个刀盘结构，所述两个刀盘结构呈前、后错开布置，每个刀盘结构连接一个驱动装置。
优选地，所述刀盘包括两个并排设置的两个刀盘结构，且两个刀盘结构互不干涉，所述两个刀盘结构的转向相反，每个刀盘结构连接一个驱动装置。
优选地，所述的驱动装置包括动力部分和传动部分，所述动力部分为电动机，所述传动部分为行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括箱体、箱体前端盖、偏心输入轴、行星齿轮轴、内齿轮、偏心内转盘，所述偏心输入轴与箱体、偏心输入轴与行星齿轮轴、行星齿轮轴与偏心内转盘、偏心内转盘与箱体前端盖之间均采用圆柱滚子轴承进行过盈配合，所述电动机与传动部分中的偏心输入轴的一端采用刚性联轴器相连，所述偏心输入轴的另一端通过圆柱滚子轴承与行星齿轮轴相连，所述偏心内转盘通过圆柱滚子轴承过盈配合与行星齿轮轴上连接，所述偏心内转盘的外部通过与圆柱滚子轴承过盈配合与箱体前端盖相固定，所述行星齿轮箱中的内齿轮固定于箱体内与行星齿轮轴啮合，所述箱体前端盖与箱体通过螺栓固定连接。
优选地，所述行星齿轮的齿数与内齿轮的齿数之比为3∶4。
优选地，所述行星齿轮轴的轴线与刀盘的主动轴轴线以及刀盘的中心线重合。
优选地，所述的盾体结构包括盾体、护盾、轴承座、偏心内轴承座，所述轴承座位于盾体后方位置，所述驱动装置的行星齿轮轴通过鼓形齿式联轴器与刀盘的主动轴相连，所述刀盘的主动轴通过与推力球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承与偏心内轴承座过盈配合，所述偏心内轴承座通过与双列圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承与轴承座过盈配合，所述轴承座与盾体焊接固定，所述盾体下方均布置有出料口。
优选地，所述刀盘在安装时，当刀盘其中一个顶点的中线处于水平位置时，刀盘的主动轴轴线与此顶点距离最远。
本发明的有益效果在于：。
1、本发明解决了采用悬臂式掘进机、连采机和掘锚机等装备，需要二次修缮甚至人工修正的工序；且较传统的圆形掘进机又具有断面空间利用率高，可允许支撑机构的数目多的优点；同时解决了目前已经有的椭圆形状类矩形掘进机边角处的使用效率低的问题；本发明且能够有效的提高截割效率和断面边角处的使用效率。
2、本发明能够经过合理调整齿轮箱传动比和刀盘结构尺寸，改变截割断面的尺寸和掘进机的整体大小，使其适应不同的采掘要求。
3、本发明具的刀盘有三种不同布局方式，能够适应于不同的采掘要求，可通过调整布局和刀盘结构的形式，适应于不同的煤矿巷道。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的立体结构示意图；
图2为本发明实施例1的内部结构示意图；
图3为本发明实施例2的立体结构示意图；
图4为本发明实施例2的内部结构示意图；
图5为本发明实施例2的左视图；
图6为本发明实施例3的立体结构示意图；
图7为本发明实施例3的内部结构示意图；
图8为本发明实施例3的左视图；
图9为本发明的驱动装置结构示意图；
图10为本发明的行星齿轮箱内部结构示意图；
图11为本发明的行星齿轮箱齿轮啮合示意图；
图中：
1、截割头；2、莱洛三角形刀盘；3、盾体；4、护盾；5、轴承座；6、鼓形齿式联轴器；7、行星齿轮箱；8、刚性联轴器；9、电机；10、刮板输送机；11、莱洛三角形刀盘二；51、偏心内轴承座；71、行星齿轮轴；72、内齿轮；73、偏心输入轴；74.偏心内转盘。
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。
实施例1：
如图1、2、9-11所示，本实例提供一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，包括驱动装置、盾体结构、刀盘,所述盾体结构内部中空放置有驱动装置，所述刀盘位于盾体结构的前方，所述刀盘是以莱洛三角形为截面的锥形结构，所述驱动装置用于带动盾体结构前部的莱洛三角形刀盘运动，所述刀盘上设置有截割头1。
所述的驱动装置包括动力部分和传动部分，所述动力部分为电动机，所述传动部分为行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括箱体、箱体前端盖、偏心输入轴73、行星齿轮轴、内齿轮、偏心内转盘，所述偏心输入轴73与箱体、偏心输入轴73与行星齿轮轴、行星齿轮轴与偏心内转盘74、偏心内转盘74与箱体前端盖之间均采用圆柱滚子轴承进行过盈配合，所述电动机与传动部分中的偏心输入轴的一端采用刚性联轴器8相连，所述偏心输入轴的另一端通过圆柱滚子轴承与行星齿轮轴相连，所述偏心内转盘通过圆柱滚子轴承过盈配合与行星齿轮轴上连接，所述偏心内转盘的外部通过与圆柱滚子轴承过盈配合与箱体前端盖相固定，所述行星齿轮箱中的内齿轮固定于箱体内与行星齿轮轴啮合，所述箱体前端盖与箱体通过螺栓固定连接。
所述行星齿轮的齿数与内齿轮的齿数之比为3∶4。所述行星齿轮轴的轴线与刀盘的主动轴轴线以及刀盘的中心线重合。
所述的盾体结构包括盾体3、护盾4、轴承座5、偏心内轴承座51，所述轴承座位于盾体后方位置，所述驱动装置的行星齿轮轴通过鼓形齿式联轴器6与刀盘的主动轴相连，所述刀盘的主动轴通过与推力球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承与偏心内轴承座过盈配合，所述偏心内轴承座通过与双列圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承与轴承座过盈配合，所述轴承座与盾体焊接固定，所述盾体下方均布置有出料口，出料方式都采用通过在盾体下方预留孔位布置刮板输送10的方式进行运输。
刀盘在电机9的驱动和行星齿轮箱7的传动下，带动盾体前的莱洛三角形刀盘2运动。参见图2所示，电机9带动行星齿轮箱7转动，行星齿轮箱7产生偏心运动，通过主动轴带动莱洛三角形刀盘2转动，莱洛三角形刀盘2在安装时当其某个顶点的中线处于水平位置时，此时刀盘主动轴轴线应与此顶点距离最远，通过这样的安装方式可以保证莱洛三角形刀盘顶点的运动轨迹是一个上下底与盾体下边缘平行的矩形。
参见图9和图10所示，行星齿轮箱中的传动方式为偏心输入轴73通过行星轮系的方式将运动传递给行星齿轮轴71，使前方通过鼓形齿式联轴器6与其相连的莱洛三角形刀盘2的运动轨迹为一方面绕着内齿轮72轴线的公转运动和另一方面绕着自身轴线的自转运动。
实例2：
如图3-5所示，本实例与实施例1的区别在于：本实例的刀盘包括两个刀盘结构，所述两个刀盘结构呈前、后错开布置，每个刀盘结构连接一个驱动装置。
实施例3：
如图6-8所示，本实例与实施例1的区别在于：本实例的刀盘包括两个并排设置的两个刀盘结构，且两个刀盘结构互不干涉，所述两个刀盘结构的转向相反，每个刀盘结构连接一个驱动装置；本实例的刀盘相较于实施例1的刀盘，减少了原刀盘的三角形边缘部分的结构，只保留其中的主要框架，使双刀盘转向相反平行布局，避开干涉，进行采掘。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，包括驱动装置、盾体结构、刀盘,所述盾体结构内部中空放置有驱动装置，所述刀盘位于盾体结构的前方，所述刀盘是以莱洛三角形为截面的锥形结构，所述驱动装置用于带动盾体结构前部的莱洛三角形刀盘运动，所述刀盘上设置有截割头。
2.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述刀盘为单刀盘结构，采用一个驱动装置驱动。
3.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述刀盘包括两个刀盘结构，所述两个刀盘结构呈前、后错开布置，每个刀盘结构连接一个驱动装置。
4.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述刀盘包括两个并排设置的两个刀盘结构，且两个刀盘结构互不干涉，所述两个刀盘结构的转向相反，每个刀盘结构连接一个驱动装置。
5.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述的驱动装置包括动力部分和传动部分，所述动力部分为电动机，所述传动部分为行星齿轮箱，所述行星齿轮箱包括箱体、箱体前端盖、偏心输入轴、行星齿轮轴、内齿轮、偏心内转盘，所述偏心输入轴与箱体、偏心输入轴与行星齿轮轴、行星齿轮轴与偏心内转盘、偏心内转盘与箱体前端盖之间均采用圆柱滚子轴承进行过盈配合，所述电动机与传动部分中的偏心输入轴的一端采用刚性联轴器相连，所述偏心输入轴的另一端通过圆柱滚子轴承与行星齿轮轴相连，所述偏心内转盘通过圆柱滚子轴承过盈配合与行星齿轮轴上连接，所述偏心内转盘的外部通过与圆柱滚子轴承过盈配合与箱体前端盖相固定，所述行星齿轮箱中的内齿轮固定于箱体内与行星齿轮轴啮合，所述箱体前端盖与箱体通过螺栓固定连接。
6.如权利要求5所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述行星齿轮的齿数与内齿轮的齿数之比为3∶4。
7.如权利要求5所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述行星齿轮轴的轴线与刀盘的主动轴轴线以及刀盘的中心线重合。
8.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述的盾体结构包括盾体、护盾、轴承座、偏心内轴承座，所述轴承座位于盾体后方位置，所述驱动装置的行星齿轮轴通过鼓形齿式联轴器与刀盘的主动轴相连，所述刀盘的主动轴通过与推力球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承与偏心内轴承座过盈配合，所述偏心内轴承座通过与双列圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承与轴承座过盈配合，所述轴承座与盾体焊接固定，所述盾体下方均布置有出料口。
9.如权利要求1所述的一种行星轮驱动莱洛三角形刀盘的全断面矩形快速掘进机，其特征在于，所述刀盘在安装时，当刀盘其中一个顶点的中线处于水平位置时，刀盘的主动轴轴线与此顶点距离最远。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220211 |