CN1847614B - 用于地下开采的采掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于地下开采的采掘机，它包括一个可沿一条回采工作线移动的机体和至少一个切割滚筒单元，所述切割滚筒单元通过一根悬臂梁连接在机体上并且可以通过一个设置在悬臂梁内的传动装置被一个设置在机体上的驱动装置驱动。为了将这种采掘机的驱动系统构造得更简单、更少维护和更不易磨损，本发明建议：传动装置具有一个输入侧的第一锥齿轮传动级、一个从动侧的第二锥齿轮传动级和一个贯穿悬臂梁的、长度可变的平衡联节轴，该平衡联节轴能补偿在第一锥齿轮传动级和第二锥齿轮传动级之间的轴偏差和/或角偏差，并在机体侧通过第一锥齿轮传动级与驱动装置耦合并且在切割滚筒侧通过第二锥齿轮传动级与切割滚筒单元耦合。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于地下开采的采掘机。
例如DE 31 35 625 A1公开了一种这样的采掘机。在这种已知的滚筒采矿机的悬臂梁内的传动装置是一个多级的圆柱齿轮传动装置，其中由于很大的、部分冲击式的载荷，导致齿轮轴的非常明显的挠曲，并且从而导致齿面的非常不均匀的载荷。其结果是在悬臂梁内的传动装置上有明显的效率损失，它完全可能达到20％。由于各传动部件的不均匀的载荷使得这些传动部件承受很大的磨损。经常特别有问题的是，出现在滚筒头部上的损害性的载荷峰值通过悬臂梁内的整个传动装置一直传递到驱动电机上，并且传动部件以及驱动装置本身已经在短暂的运行时间之后就可能受到强烈损伤。因此经常有必要对磨损的或者损伤的构件进行更换。由于大量需要更换的构件，例如轴承、齿轮和密封件或甚至驱动电机，这种更换是很困难和浪费时间的。在这些经常必须的工作期间，不能用机械进行工作，因为整个悬臂梁包括已经装配于其内的传动装置以及必要时甚至切割滚筒单元都被更换。更换如此复杂的结构组件关系到仓储方面很高的花费，并且在地下条件的情况下几乎不能实现。
本发明的任务是，避免上述缺点，通过一种简单的、维修少的并且不易磨损的驱动系统改善开头所述类型的采掘机。
通过本发明以如下方式解决此任务，即，用于地下开采的采掘机包括一个可沿一条回采工作线移动的机体和至少一个切割滚筒单元，所述切割滚筒单元通过一根悬臂梁连接在机体上并且可以通过一个设置在悬臂梁内的传动装置被一个设置在机体上的驱动装置驱动，传动装置具有一个输入侧的第一锥齿轮传动级、一个从动侧的第二锥齿轮传动级和一个贯穿悬臂梁的长度可变的平衡联节轴，该平衡联节轴能够补偿在第一锥齿轮传动级和第二锥齿轮传动级之间的轴偏差和/或角偏差，该平衡联 节轴在机体侧通过第一锥齿轮传动级与驱动电机耦合并且在切割滚筒侧通过第二锥齿轮传动级与切割滚筒单元或耦合。在本发明的意义上，平衡联节轴应该理解为一根能够补偿在输入侧的第一锥齿轮传动级和从动侧的第二锥齿轮传动级之间的轴偏差和/或角偏差的轴。
除了机体侧的第一锥齿轮传动级和设置在切割滚筒侧的第二锥齿轮传动级之外，传动装置还主要包括一个传递转矩的构件，即平衡联节轴，这明显减少了传动装置的整体结构费用。由于平衡联节轴能够补偿传动装置的驱动侧和从动侧之间的轴偏差和/或角偏差，使得传动装置几乎不受在恶劣的掏槽工作中可能从切割滚筒单元冲击到传动装置上的载荷峰值等的影响。在驱动侧，这些载荷峰值作为转矩峰值可能是很明显的，但是还不是在轴或轴线上的挠曲的形式，这种挠曲可能导致传动齿轮的齿面的不均匀的载荷。
优选的是，平衡联节轴具有至少一个平衡联轴器。平衡联轴器可以主要由一个软铰链(Knorpelgelenk)或一个万向节等构成。业已证明特别合理的是，平衡联节轴是一个带有两个万向节的万向轴，它不仅可以补偿在驱动侧和从动侧存在或产生的角偏差而且可以补偿轴偏差。
特别有利的是，所述切割滚筒单元在中间连接一个离合器特别是一个过载离合器的情况下连接在第二锥齿轮传动级上。由此能可靠地避免，在掏槽工作中作用到切割滚筒上的不允许的高载荷通过过载离合器传入到悬臂梁内的传动装置内。在这种载荷峰值时，设置在切割滚筒头部上的离合器起作用，并且瞬间将切割滚筒与其驱动装置分离。作用到悬臂梁内的传动装置上的载荷由此总是保持在一个预先设定的、通过离合器的响应值确定的水平之下。
合乎目的的是，平衡联节轴在悬臂梁内在第一和第二锥齿轮传动级的区域内和/或在平衡联轴器的附近借助于轴承或支承座进行支承。第一锥齿轮传动级和/或第二锥齿轮传动级可以主要由一个锥齿轮级构成，例如业已公知和证实，它在很多机械中用于传递高转矩。该结构可以优选如下实现，第一锥齿轮传动级设置在一个可调整地设置在悬臂梁内的支承座上。这有如下优点，第一锥齿轮级的输入轴的位置可以通过调整支承座进行调整。在此尤其可能的是，不同结构形式、尺寸和/或功率的驱动电机与第一锥 齿轮传动级的传动输入端耦合，因此悬臂梁与其传动装置可以作为标准组件用于不同的采掘机类型。优选地，支承座可以基本上横向于悬臂梁的纵向进行调整，并且可以锁止在不同的位置上。
也有利的是，平衡联节轴是长度可变的。该结构不但可以简化传动部件在悬臂梁内的正确装配，而且可以按一种简单的方式补偿例如由于在传动装置内的热膨胀而可能出现的尺寸变化。特别有利的是，该结构可以如下实现，平衡联节轴主要分成两个区段，其中，一个在悬臂梁内设置在切割滚筒侧的第一区段支承在两个轴承之间并且通过一个平衡联轴器与机体侧的第二区段铰接式连接，所述第二区段在其另一端部上通过一个第二平衡联轴器与设置在一个支承座内的第一锥齿轮传动级铰接式连接，在此至少其中一个区段设计为长度可变的。
附图说明
本发明的其它特征和优点由后续说明和附图得出，其中根据一个实施例详细解释本发明的优选实施方式。其中：
图1按本发明的截煤机的一部分的简化侧视图，
图2图1中物体的俯视图，
图3截煤机的悬臂梁沿图2中剖面线III-III的纵剖面图，
图4带有在其内不同定向的万向联节轴的悬臂梁的与图3视图有关的视图，
图5图3中物体沿剖面线V-V的剖面图。
具体实施方式
在图1中仅示意地并且以局部视图形式描述的截煤机10用于在地下开采中采煤并且具有一个沿着一条回采工作线11可沿着输送机12移动的机体13，机体在其一个位于图中左侧的端部上带有一个切割滚筒单元14。在附图中仅被示出一部分的机体在其另一端部上也设有一个(没有示出的第二)切割滚筒单元，这在截煤机中是公知的。切割滚筒单元14通过一个悬臂梁15连接在机体上。一个设置在机体上的仅在图2中用虚线表示的驱动电机16用于驱动切割滚筒单元。一个设置在悬臂梁15内部的传动装置17用于将驱动电机的驱动力或驱动运动传递到切割滚筒单 元14。
按本发明的传动装置17在图3至5中详细描述。众所周知，传动装置具有一个贯穿悬臂梁15的平衡联节轴18，该平衡联节轴在悬臂梁的机体侧的端部上通过一个第一锥齿轮传动级19与驱动电机16耦合。传动装置在悬臂梁的切割滚筒侧的另一端部上具有一个第二锥齿轮传动级20，平衡联节轴18的旋转运动通过该第二锥齿轮传动级转化成从悬臂梁15向回采工作线的方向前伸的可旋转的切割滚筒单元的旋转运动。
众所周知，平衡联节轴具有两个以万向节21、22形式的平衡联轴器，因此可以补偿在平衡联节轴18的机体侧的驱动端部23和切割滚筒头部侧的从动端部24之间出现的角偏差α和轴偏差a。此种形式的角偏差或轴偏差可能由于传动装置工作时的高载荷、由于加工和装配误差而不期望地出现，但是也可能由于使用具有不同安装尺寸的不同驱动总成而期望地出现，这可能使得有必要将第一锥齿轮传动级支承在悬臂梁内的机体侧的驱动端部上。因此例如在图3中，第一锥齿轮传动级的位置基本上与悬臂梁的中心轴线25同心，以便通过第一种结构形式的驱动电机产生驱动，而在按图4的平衡联节轴的结构中使用第二种结构形式的驱动电机，其驱动轴略微深一点，因此第一锥齿轮传动级的输入轴26相应较深地从悬臂梁伸入到机体内。
为了保证第一锥齿轮传动级的可调整性，第一锥齿轮传动级设置在一个可调整地设置在悬臂梁15内的支承座27上，该支承座可以借助于(未示出的)固定元件例如固定螺钉、止动凸轮等固定在悬臂梁内部的不同位置上。
为了能补偿例如由于第一锥齿轮传动级的温度变化或者位置变化而出现的平衡联节轴的长度变化，平衡联节轴被设计为长度可变的。通过如下措施满足该结构，即平衡联节轴18分为两个区段28、29，其中每个区段都可以补偿长度变化。第一区段28在悬臂梁内设置在切割滚筒侧并且支承在两个轴承30、31之间，其中带有第二锥齿轮传动级的锥齿轮32的一个第一轴部分33通过一个多槽型面嵌入到第一联节轴区段28的设计为空心轴的第二轴部分35内，这样两个轴部分可以在轴向上相对调整。平衡联节轴的第一区段通过万向节21与第二区段29连接，所述第二区段类似于第一区段地构造、同样也包括两个轴部分36、37，所述轴部分通过多槽连接不旋转地、但在轴向上可相对移动地连接。第一锥齿轮传动级19的锥齿轮通过第二万向节22连接在联节轴区段29的轴部分37的机体侧的端部上。
最好如图3和图5可见，切割滚筒单元14在中间连接一个过载离合器38的情况下连接在第二锥齿轮传动级20上，如果非常高的载荷作用到切割滚筒上，那么过载离合器38起作用并将切割滚筒单元与在悬臂梁内部的传动装置17分离。在这样的情况下，过载离合器起作用，这样载荷就不会传递到悬臂梁内的传动装置上以及通过传动装置继续传递到驱动装置内，这种传递会引起驱动装置的损伤和过早磨损。
所描述的按本发明的结构实现一种在悬臂梁内部的特别简单且可靠的传动装置，它对于载荷峰值几乎不敏感，并且此传动装置可以按特别有利的方式容易地适应不同的安装条件和用于截煤机的驱动总成，因此带有设置于其内的传动装置的悬臂梁作为标准结构部件适合不同的截煤机。
Claims (11)
1.一种用于地下开采的采掘机，包括一个可沿一条回采工作线移动的机体和至少一个切割滚筒单元，所述切割滚筒单元通过一根悬臂梁连接在机体上并且可以通过一个设置在悬臂梁内的传动装置被一个设置在机体上的驱动装置驱动，其特征在于，传动装置(17)具有一个输入侧的第一锥齿轮传动级(19)、一个从动侧的第二锥齿轮传动级(20)和一个贯穿悬臂梁(15)的、长度可变的平衡联节轴(18)，该平衡联节轴能够补偿在第一锥齿轮传动级和第二锥齿轮传动级之间的轴偏差和/或角偏差，其中该平衡联节轴在机体侧通过第一锥齿轮传动级(19)与驱动装置(16)耦合并且在切割滚筒侧通过第二锥齿轮传动级(20)与切割滚筒单元(14)耦合。
2.按权利要求1的采掘机，其特征在于，平衡联节轴(18)具有至少一个平衡联轴器。
3.按权利要求2的采掘机，其特征在于，平衡联轴器主要包括一个软铰链或一个万向节(21、22)。
4.按权利要求2或3的采掘机，其特征在于，平衡联节轴是一个带有两个万向节(21、22)的万向轴。
5.按权利要求1的采掘机，其特征在于，所述切割滚筒单元(14)在中间连接一个离合器的情况下连接在第二锥齿轮传动级(20)上。
6.按权利要求2的采掘机，其特征在于，平衡联节轴(18)在悬臂梁(15)内在第一锥齿轮传动级(19)和第二锥齿轮传动级(20)的区域内和/或在平衡联轴器的附近借助于轴承(30、31)或支承座(27)进行支承。
7.按权利要求1的采掘机，其特征在于，第一锥齿轮传动级(19)和/或第二锥齿轮传动级(20)分别主要包括一个锥齿轮级。
8.按权利要求6的采掘机，其特征在于，第一锥齿轮传动级(19)设置在一个可调整地设置在悬臂梁(15)内的支承座(27)上。
9.按权利要求8的采掘机，其特征在于，支承座(27)可以基本上横向于悬臂梁(15)的纵向进行调整并且可以锁止在不同的位置上。
10.按权利要求5的采掘机，其特征在于，所述离合器是过载离合器(38)。
11.按权利要求6的采掘机，其特征在于，平衡联节轴(18)主要分成两个区段(28、29)，其中，一个在悬臂梁(15)内设置在切割滚筒侧的第一区段(28)支承在两个轴承(30、31)之间并且通过一个平衡联轴器与机体侧的第二区段(29)铰接式连接，所述第二区段在其另一端部上通过一个第二平衡联轴器与设置在一个支承座(27)上的第一锥齿轮传动级(19)铰接式连接，在此至少其中一个区段(28、29)设计为长度可变的。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: BUCYRUS EUROP GMBH Free format text: FORMER NAME: CORPORACION NAC DEL COBRE DE C. Owner name: CORPORACION NAC DEL COBRE DE C. Free format text: FORMER NAME: DBT AG Owner name: CATERPILLAR GLOBAL MINING EUROPE GMBH Free format text: FORMER NAME: BUCYRUS EUROP GMBH |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120502 Termination date: 20140414 |