CN116181329A - 一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，包括：主机身、主机身两侧对称设置有摇臂升降座、主机身上安装有驱动摇臂升降座升降的升降油缸，摇臂通过销轴铰接在摇臂升降座上，摆动油缸安装在摇臂升降座上并带动摇臂往复摆动，摇臂包括：摇臂壳体、横向布置在摇臂壳体上的滚筒驱动电机、与滚筒驱动电机输出轴相连的截割部一轴、与截割部一轴连接的锥齿轮组、与锥齿轮组连接的第一行星减速器、转动连接在摇臂壳体上并与第一行星减速器连接的磨煤滚筒，磨煤滚筒的轴向与滚筒驱动电机输出轴垂直；本发明的优点是：简化了采煤工艺工序即不用斜切进刀或者人工开切口，通过摇臂的铰接水平摆动即可实现一次性采全截深。

Description

一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机

技术领域

本发明涉及煤矿采煤机技术领域，具体涉及一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机。

背景技术

我国薄煤层资源分布广泛、储量丰富、目前全国已探明的薄煤层可采储量约占煤炭总可采储量的19%、在一些地区薄煤层储量比重很大、如四川省占60%、山东省占54%、黑龙江省占51%、贵州省占37%、其他产煤省份如河南、山西、内蒙、河北、吉林也有丰富的薄煤层资源。但因煤层较矮开采较为困难，即使煤开采出来，受采煤机过煤高度影响运输不出去，效率低。

现在国内外薄煤层采煤机的结构大多为摇臂式采煤机，但是此种摇臂式采煤机在使用过程中存在以下问题：1、机身较长不利于采煤机在起伏较大的工作面运行。2、为保证一定的过煤高度，需要行走部与牵引部通过过轴连接，上述结构加宽采煤机机身。而机身宽导致采煤机重心不稳，易振动，维修不方便。3、摇臂位于运输机的上方或者略偏一侧，导致过煤口小，收煤效果差；同时滚筒为水平旋转且只能上下升降，无法根据实际情况调整铲间距和空顶距的大小。4、现有的摇臂式采煤机均采用斜切或者人工开切口的进刀方式，无论哪种方式，效率都较低且操作复杂。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，用于提升采煤机对薄煤层的适应能力，以克服上述现有技术的不足。

本发明提供的滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，包括：主机身、与主机身通过销轴连接的摇臂、与摇臂输出端连接的磨煤滚筒、驱动摇臂相对于主机身摆动的摆动油缸，其特征在于，所述主机身两侧对称设置有摇臂升降座、所述主机身上安装有驱动摇臂升降座升降的升降油缸，所述摇臂通过销轴铰接在摇臂升降座上，所述摆动油缸安装在摇臂升降座上并带动摇臂往复摆动，所述摇臂包括：摇臂壳体、横向布置在摇臂壳体上的滚筒驱动电机、与滚筒驱动电机输出轴相连的截割部一轴、与截割部一轴连接的锥齿轮组、与锥齿轮组连接的第一行星减速器、转动连接在摇臂壳体上并与第一行星减速器连接的磨煤滚筒，所述锥齿轮组的两个第一锥齿轮分别通过键与截割部一轴、第一行星减速器的太阳轮连接，所述磨煤滚筒的轴向与滚筒驱动电机输出轴垂直。

作为本发明的优选，所述主机身上安装有两组行走轮和驱动两组行走轮的传动机构，两组所述传动机构对称设置在主机身上，所述传动机构包括：壳体、安装在壳体内的牵引电机、与牵引电机输出轴连接的螺旋伞齿组，与螺旋伞齿组连接的第一驱动轴、与第一驱动轴连接的第二行星减速器、与第二行星减速器连接的第三行星减速器、与第三行星减速器连接的第二驱动轴，所述螺旋伞齿组的两个螺旋伞齿分别套装在牵引电机输出轴、第一驱动轴上，所述第二行星减速器的太阳轮与第一驱动轴通过平键连接传动，所述第三行星减速器通过第二驱动轴与行走轮内啮合传动，所述牵引电机与制动器通过花键连接，所述制动器用于对牵引电机进行制动。

作为本发明的优选，所述主机身采用桥式布置结构，使得主机身的断面呈梯形结构。

作为本发明的优选，所述主机身的两侧沿竖向设置有用于摇臂升降座滑动的燕尾槽，所述摇臂升降座滑动连接在燕尾槽内。

作为本发明的优选，所述螺旋伞齿组的大螺旋伞齿安装在第一驱动轴上，所述螺旋伞齿组的小螺旋伞齿安装在牵引电机输出轴上，所述大螺旋伞齿与所述小螺旋伞齿的啮合形式包括两种布置形式，第一种为大螺旋伞齿啮合在小螺旋伞齿上方，第二种为大螺旋伞齿啮合在小螺旋伞齿下方。

本发明的优点及积极效果是：

1、本发明通过在主机身上安装行走轮和驱动行走轮的传动机构，相比于外接牵引结构，缩短了机身宽度；牵引电机由原来横向布置改为纵向布置（采用与第二驱动轴垂直方式），消除了由牵引电机直径影响采煤机基面高度，而且由一对螺旋伞齿代替三对直尺传动，缩短牵引部长度，提升了薄煤层采煤机对底板的适应能力。

2、本发明的摇臂采用纵轴竖直布置结构，可水平方向铰接摆动，也可以整体升降。摇臂结构简单紧凑，电机横向布置，通过一对锥齿来实现传递方向的改变，锥齿通过键与行星减速器的太阳轮相连，达到传递减速目的。相比于传统的摇臂上下铰接摆动，无法进行水平方向的铰接摆动，因此割煤时不能一次性吃满全刀，需要分段多次斜切进刀调整才能实现，而本申请的摇臂可根据不同需要，一次性调整截割深度，解决了斜切进刀所造成的费时费力的现象 ，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。由于是一次性吃满刀，拉架及时，同时由于截深可以根据实际情况进行调整，可很好的控制空顶距的大小，有效的解决了顶板破碎的现象。摇臂通过油缸可以水平摆动，机组可自开切口，无需人工处理，减少工人的劳动强度，安全性提高。

3、本发明针对现有薄煤层采煤机由于受空间限制，在保证强度的前提下，传统摇臂割煤时，煤需要从摇臂下方通过，摇臂与运输机之间的空间小，导致过煤量小，收煤困难；而本申请的摇臂悬出运输机（主机身），块煤和夹矸不受摇臂的限制，增加过煤空间。并且根据摇臂布置方式，改变滚筒的旋转方向，常规的水平结构改为竖直旋转结构。并且滚筒直径不需要太大即可满足开采需求，因此相同截割功率的前提下，滚筒直径越小，截齿单刀力越大，截割能力越强。

4、本发明的主机身采用桥式布置结构，减薄了机身厚度，加大了过煤空间。桥式布置是将原机身断面为方形结构，改为梯形结构，减薄了机身中间厚度，增加了两侧三角区过煤空间。

5、本发明使用的七齿行走轮，取消驱动轮，增加行走轮使用寿命，提高采煤机的爬坡适应能力，降低采煤机机面高度。

6、本发明简化了截割结构，缩短了摇臂长度，摇臂的承载能力增加。截割电机由原来纵向布置改为横向布置，由一对螺旋伞齿代替直尺传动，一定程度上缩小了摇臂长度。并且两个滚筒对称布置，有效减少摇臂所受的弯矩，增强摇臂的使用寿命。

7、本发明简化了采煤工艺工序即不用斜切进刀或者人工开切口，通过摇臂的铰接水平摆动即可实现一次性采全截深。

8、本发明双减速器传动形式，即通过第二行星减速器与第三行星减速器进行传动，使得可以延长轴承寿命和增大齿轮强度富裕度，具有可靠性高，结构紧凑等优点。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本发明实施例中的整体结构俯视图。

图2为本发明实施例中的整体结构主视图。

图3为本发明实施例中的主机身整体结构主视图。

图4为本发明实施例中的主机身整体结构剖视图。

图5本发明实施例中的摇臂整体结构示意图。

图6本发明实施例中的摇臂局部结构示意图。

图7本发明实施例中的传动机构局部结构示意图之一。

图8本发明实施例中的传动机构局部结构示意图之二。

附图说明：主机身1、摇臂升降座2、摇臂3、摇臂壳体301、滚筒驱动电机302、截割部一轴303、锥齿轮304、305、第一行星减速器306、磨煤滚筒307、升降油缸4、摆动油缸5、燕尾槽6、行走轮7、传动机构8、牵引电机801、螺旋伞齿802、803、第一驱动轴804、第二行星减速器805、第三行星减速器806、第二驱动轴807、制动器808。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

图1-7示出了根据本发明实施例的整体结构示意图。

如图1-7所示，本发明实施例提供的滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，包括：主机身1、对称安装在主机身1两侧的摇臂切割部，摇臂切割部包括：摇臂升降座2、摇臂3、升降油缸4和摆动油缸5，在主机身1两侧竖向设置有用于摇臂升降座2导向的燕尾槽6，两个摇臂升降座4分别滑动连接在燕尾槽6内，升降油缸4的底座安装在主机身1上，升降油缸4的活塞杆端与摇臂升降座2连接，升降油缸4带动摇臂升降座2进行升降。摇臂3的末端通过销轴铰接在摇臂升降座2上，摆动油缸5的底座铰接在摇臂升降座2上，摆动油缸5的活塞杆铰接在摇臂3的中间位置，摆动油缸5带动摇臂3沿水平方向往复摆动。通过升降油缸4和摆动油缸5实现摇臂3竖向升降以及水平摆动。

参阅图5和6，本实施例中的摇臂3包括：摇臂壳体301、滚筒驱动电机302、截割部一轴303、锥齿轮304、305、第一行星减速器306和磨煤滚筒307，摇臂壳体301的末端设置有铰轴座，铰轴座通过铰轴与摇臂升降座铰接，摇臂壳体301的输出端上转动连接磨煤滚筒307，磨煤滚筒307与摇臂壳体301垂直设置，滚筒驱动电机302横向安装在摇臂壳体301上，滚筒驱动电机302的输出轴与截割部一轴303连接，截割部一轴303通过键与锥齿轮304连接，锥齿轮304和锥齿轮305啮合，锥齿轮305通过键与第一行星减速器306的太阳轮相连，第一行星减速器306的内齿圈与摇臂壳体301通过螺栓连接，第一行星减速器306输出端通过花键与方头连接带动滚筒割煤。滚筒驱动电机302带扭矩离合器，可实现摇臂传动过载保护。工作时，摇臂带动滚筒通过油缸伸缩实现水平方向的摆动，当摇臂摆动到一个截深时，机组可正常采煤。

摇臂3采用纵轴竖直布置结构，可水平方向铰接摆动，也可以整体升降。滚筒驱动电机302横向布置，通过一对锥齿来实现传递方向的改变，锥齿通过键与行星减速器的太阳轮相连，达到传递减速目的。针对传统的摇臂上下铰接摆动，无法进行水平方向的铰接摆动，因此割煤时不能一次性吃满全刀，需要分段多次斜切进刀调整才能实现，新型摇臂切割部的摇臂可根据不同需要，一次性调整截割深度，解决了斜切进刀所造成的费时费力的现象 ，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。由于是一次性吃满刀，拉架及时，同时由于截深可以根据实际情况进行调整，可很好的控制空顶距的大小，有效的解决了顶板破碎的现象。摇臂3通过油缸可以水平摆动，机组可自开切口，无需人工处理，减少工人的劳动强度，安全性提高。

参阅图3、4和7，本实施例中的主机身1上安装有两组行走轮7和驱动两组行走轮7的传动机构8，两组传动机构8对称设置在主机身1上，传动机构8包括：壳体、牵引电机801、螺旋伞齿802、803、第一驱动轴804、第二行星减速器805、第三行星减速器806、第二驱动轴807，壳体安装在主机身1以保护传动部件，牵引电机801纵向布置在壳体上，牵引电机801的输出轴通过键与螺旋伞齿802连接，螺旋伞齿802与螺旋伞齿803啮合，螺旋伞齿803与第一驱动轴804通过平键连接，第一驱动轴804与第二行星减速器805的太阳轮通过平键连接传动，第二行星减速器805与第三行星减速器806啮合传动，第三行星减速器806通过第二驱动轴（长花键轴）807与行走轮7啮合传动。所述牵引电机801与制动器808通过花键连接，制动器808相当于牵引电机801的刹车机构。用两组行星减速器，轴承寿命和齿轮强度富裕度大，可靠性高，结构紧凑。行走轮7为七齿行走轮，通过改变摆线齿形，保证行走轮与销排较高的啮合度，齿轮强度基本不变，在原有驱动轮与行走轮啮合的基础上通过取消驱动轮，最终降低采煤机机面高度，增大过煤空间，从而使薄煤层提高了采煤产量，及提高了煤矿安全，增大爬坡能力。

本实施例中的螺旋伞齿组的大螺旋伞齿803安装在第一驱动轴804上，所述螺旋伞齿组的小螺旋伞齿802安装在牵引电机801的输出轴上，所述大螺旋伞齿803与所述小螺旋伞齿802的啮合形式包括两种布置形式，第一种为大螺旋伞齿803位于小螺旋伞齿802上方，具体参阅图8，第二种为大螺旋伞齿803位于小螺旋伞齿802下方，具体参阅图7。

本实施中的主机身1左右包括相同机构的摇臂。主机体1部分为整体铸造结构，采煤机的截割阻力、牵引阻力、调高阻力、侧向阻力等都由主机体平衡，整体刚性好，无大部件间的对接松动问题。采煤机的供水系统、供油系统、机器电缆均布置于主机身1机身后面，由后护板保护，端头按钮站可实现采煤机起停，牵引换向，调高，输送机停止等功能。

工作原理：主机身1无底托架，从而加大机身下面的过煤高度，采用与主机身1一体式行走传动机构，取消了外接行走机构，使机身整体尺寸紧凑，缩小了机身宽度。采煤机摇臂切割部的滚筒旋转方向改变，由常规的水平结构改为竖直旋转结构，并增加上下调节的驱动机构。摇臂纵轴竖直布置结构，整体位于运输机外侧，使过煤空间不受摇臂限制。摇臂整体升降，水平铰接摆动。实现了双摇臂机组自开切口功能。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，包括：主机身、与主机身通过销轴连接的摇臂、与摇臂输出端连接的磨煤滚筒、驱动摇臂相对于主机身摆动的摆动油缸，其特征在于，所述主机身两侧对称设置有摇臂升降座、所述主机身上安装有驱动摇臂升降座升降的升降油缸，所述摇臂通过销轴铰接在摇臂升降座上，所述摆动油缸安装在摇臂升降座上并带动摇臂往复摆动，所述摇臂包括：摇臂壳体、横向布置在摇臂壳体上的滚筒驱动电机、与滚筒驱动电机输出轴相连的截割部一轴、与截割部一轴连接的锥齿轮组、与锥齿轮组连接的第一行星减速器、转动连接在摇臂壳体上并与第一行星减速器连接的磨煤滚筒，所述锥齿轮组的两个第一锥齿轮分别通过键与截割部一轴、第一行星减速器的太阳轮连接，所述磨煤滚筒的轴向与滚筒驱动电机输出轴垂直。

2.根据权利要求1所述的一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，其特征在于，所述主机身上安装有两组行走轮和驱动两组行走轮的传动机构，两组所述传动机构对称设置在主机身上，所述传动机构包括：壳体、安装在壳体内并纵向布置的牵引电机、与牵引电机输出轴连接的螺旋伞齿组，与螺旋伞齿组连接的第一驱动轴、与第一驱动轴连接的第二行星减速器、与第二行星减速器连接的第三行星减速器、与第三行星减速器连接的第二驱动轴，所述螺旋伞齿组的两个螺旋伞齿分别套装在牵引电机输出轴、第一驱动轴上，所述第二行星减速器的太阳轮与第一驱动轴通过平键连接传动，所述第三行星减速器通过第二驱动轴与行走轮内啮合传动，所述牵引电机与制动器通过花键连接。

3.根据权利要求1所述的一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，其特征在于，所述主机身为整体铸造的支撑架体，所述支撑架体的断面呈梯形结构，所述支撑架体的两侧开设有所述燕尾槽。

4.根据权利要求1所述的一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，其特征在于，所述主机身的两侧沿竖向设置有用于摇臂升降座滑动的燕尾槽，所述摇臂升降座滑动连接在燕尾槽内。

5.根据权利要求1所述的一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，其特征在于，所述摇臂壳体的末端设置有铰轴座，所述铰轴座与摇臂升降座上的铰轴铰接，所述摇臂壳体的中端底部设置有气缸铰轴座，所述气缸铰轴座与摆动油缸的活塞杆铰接。

6.根据权利要求1所述的一种滚筒竖直截割的矮机面大过煤空间电牵引采煤机，其特征在于，所述螺旋伞齿组的大螺旋伞齿安装在第一驱动轴上，所述螺旋伞齿组的小螺旋伞齿安装在牵引电机输出轴上，所述大螺旋伞齿与所述小螺旋伞齿的啮合形式包括两种布置形式，第一种为大螺旋伞齿啮合在小螺旋伞齿上方，第二种为大螺旋伞齿啮合在小螺旋伞齿下方。

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