CN207960608U - 一种分级推进式高效采煤机截割装置 - Google Patents

Abstract

一种分级推进式高效采煤机截割装置，包括机身、驱动机构、摇臂、调姿液压缸、变速箱、调平液压缸及三个滚筒，滚筒周向均布有若干截齿，三个滚筒的截齿尺寸依次递减且呈轴向梯度分布；驱动机构与机身相铰接，摇臂与驱动机构相连，调姿液压缸连接在机身与驱动机构之间，变速箱与摇臂相铰接，调平液压缸连接在变速箱与摇臂之间，变速箱共设有三根动力输出轴，依次为低速、中速及高速动力输出轴，三个滚筒分别固装在三根动力输出轴上。本实用新型采用三个滚筒以不同截齿及转速实现逐级推进，降低截割阻力、截齿损耗及截割电机能耗；截割后煤块大小均匀，避免大煤块垮落、片帮及卡链现象，降低后续煤块破碎工作量，提高煤炭开采效率和运输效率。

Description

一种分级推进式高效采煤机截割装置

技术领域

本实用新型属于煤矿开采技术领域，特别是涉及一种分级推进式高效采煤机截割装置。

背景技术

对于传统的采煤机来说，其滚筒近似于一个圆柱体，在截割过程中，由于截割深度较大，滚筒的截割弧面会与整个截割深度的煤壁界面相接触，导致截齿和截割电机需要承受巨大的载荷，从而造成截齿的加速磨损和截割电机的巨大能耗，进而增大了开采过程中的经济投入。

再有，通过传统的采煤机滚筒进行截割作业时，由于截割深度较大，截齿与煤壁界面碰撞过程中还会产生巨大的振动，因而容易造成大煤块的垮落甚至是片帮等现象，不但会导致后续煤块破碎工作量的增加，甚至会造成刮板输送机出现卡链工况，从而使煤炭的开采效率和运输效率大幅度降低。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种分级推进式高效采煤机截割装置，摒弃了传统单体式滚筒设计方案，采用了全新的分体式滚筒设计方案，并由三个呈梯度分布的独立滚筒构成，三个独立滚筒采用不同截齿和不同转速且逐级推进，能够大幅度降低截割阻力、截齿损耗及截割电机能耗，节约生产成本；截割后的煤块大小均匀，能够有效避免大煤块的垮落甚至是片帮等现象，有效降低后续煤块破碎工作量，能够防止因大煤块造成刮板输送机卡链等工况，有效提高煤炭的开采效率和运输效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种分级推进式高效采煤机截割装置，包括机身、驱动机构、摇臂、调姿液压缸、变速箱、调平液压缸、第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒；所述驱动机构与机身相铰接，所述摇臂与驱动机构相固连，所述调姿液压缸一端铰接在机身上，调姿液压缸另一端铰接在驱动机构上，通过调姿液压缸对摇臂的高度进行调整；所述变速箱与摇臂相铰接，所述调平液压缸一端铰接在摇臂上，调平液压缸另一端铰接在变速箱上，通过调平液压缸对变速箱与摇臂之间夹角进行调整；所述变速箱共设有三根动力输出轴，依次为低速动力输出轴、中速动力输出轴及高速动力输出轴；所述第一滚筒固定安装在低速动力输出轴上，在第一滚筒周向均布有若干第一截齿；所述第二滚筒固定安装在中速动力输出轴上，在第二滚筒周向均布有若干第二截齿；所述第三滚筒固定安装在高速动力输出轴上，在第三滚筒周向均布有若干第三截齿；所述第一截齿、第二截齿及第三截齿的尺寸依次递减；所述第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒在轴向上呈梯度分布。

在所述驱动机构的壳体内设置截割电机，在所述摇臂的壳体内设置有第一增速齿轮组，在所述变速箱内设置有第二增速齿轮组和第三增速齿轮组；所述截割电机的电机轴与第一增速齿轮组的低速端齿轮轴相固连，所述变速箱的低速动力输出轴作为第一增速齿轮组的高速端齿轮轴，且低速动力输出轴还同时作为第二增速齿轮组的低速端齿轮轴；所述变速箱的中速动力输出轴作为第二增速齿轮组的高速端齿轮轴，且中速动力输出轴还同时作为第三增速齿轮组的低速端齿轮轴；所述变速箱的高速动力输出轴作为第三增速齿轮组的高速端齿轮轴。

一种高效采煤方法，采用了所述的分级推进式高效采煤机截割装置，包括如下步骤：

步骤一：启动调姿液压缸，同步调整摇臂、变速箱、第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒的高度；

步骤二：启动调平液压缸，调整摇臂与变速箱之间的夹角，直到第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒的轴心处于同一水平面上；

步骤三：启动截割电机，依次通过第一增速齿轮组、第二增速齿轮组和第三增速齿轮组将动力传递给第一滚筒、第二滚筒和第三滚筒，第三滚筒位于最前方且拥有最大转速，第二滚筒位于中部且转速小于第三滚筒，第一滚筒位于最后方且转速小于第二滚筒；

步骤四：控制机身前进，使第三滚筒最先截割外侧煤壁，以降低第二滚筒截割中部煤壁时的开采阻力；随着机身的前进，使第二滚筒截割中部煤壁，以降低第一滚筒截割内侧煤壁时的开采阻力；继续控制机身前进，使第一滚筒最后截割内侧煤壁，直到第一滚筒、第二滚筒和第三滚筒同时截割煤壁。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与现有技术相比，摒弃了传统单体式滚筒设计方案，采用了全新的分体式滚筒设计方案，并由三个呈梯度分布的独立滚筒构成，三个独立滚筒采用不同截齿和不同转速且逐级推进，能够大幅度降低截割阻力、截齿损耗及截割电机能耗，节约生产成本；截割后的煤块大小均匀，能够有效避免大煤块的垮落甚至是片帮等现象，有效降低后续煤块破碎工作量，能够防止因大煤块造成刮板输送机卡链等工况，有效提高煤炭的开采效率和运输效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种分级推进式高效采煤机截割装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种分级推进式高效采煤机截割装置(机身未示出)的俯视图；

图中，1—机身，2—驱动机构，3—摇臂，4—调姿液压缸，5—变速箱，6—调平液压缸，7—第一滚筒，8—第二滚筒，9—第三滚筒，10—低速动力输出轴，11—中速动力输出轴，12—高速动力输出轴，13—第一截齿，14—第二截齿，15—第三截齿，16—截割电机，17—第一增速齿轮组，18—第二增速齿轮组，19—第三增速齿轮组，20—开采区煤层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～2所示，一种分级推进式高效采煤机截割装置，包括机身1、驱动机构2、摇臂3、调姿液压缸4、变速箱5、调平液压缸6、第一滚筒7、第二滚筒8及第三滚筒9；所述驱动机构2与机身1相铰接，所述摇臂3与驱动机构2相固连，所述调姿液压缸4一端铰接在机身1上，调姿液压缸4另一端铰接在驱动机构2上，通过调姿液压缸4对摇臂3的高度进行调整；所述变速箱5与摇臂3相铰接，所述调平液压缸6一端铰接在摇臂3上，调平液压缸6另一端铰接在变速箱5上，通过调平液压缸6对变速箱5与摇臂3之间夹角进行调整；所述变速箱5共设有三根动力输出轴，依次为低速动力输出轴10、中速动力输出轴11及高速动力输出轴12；所述第一滚筒7固定安装在低速动力输出轴10上，在第一滚筒7周向均布有若干第一截齿13；所述第二滚筒8固定安装在中速动力输出轴11上，在第二滚筒8周向均布有若干第二截齿14；所述第三滚筒9固定安装在高速动力输出轴12上，在第三滚筒9周向均布有若干第三截齿15；所述第一截齿13、第二截齿14及第三截齿15的尺寸依次递减；所述第一滚筒7、第二滚筒8及第三滚筒9在轴向上呈梯度分布。

在所述驱动机构2的壳体内设置截割电机16，在所述摇臂3的壳体内设置有第一增速齿轮组17，在所述变速箱5内设置有第二增速齿轮组18和第三增速齿轮组19；所述截割电机16的电机轴与第一增速齿轮组17的低速端齿轮轴相固连，所述变速箱5的低速动力输出轴10作为第一增速齿轮组17的高速端齿轮轴，且低速动力输出轴10还同时作为第二增速齿轮组18的低速端齿轮轴；所述变速箱5的中速动力输出轴11作为第二增速齿轮组18的高速端齿轮轴，且中速动力输出轴11还同时作为第三增速齿轮组19的低速端齿轮轴；所述变速箱5的高速动力输出轴12作为第三增速齿轮组19的高速端齿轮轴。

本实施例中，第一增速齿轮组17共包含六个传动齿轮，包括一个高速端齿轮和一个低速端齿轮，且在高速端齿轮和低速端齿轮之间顺利设置有四个过渡齿轮，六个传动齿轮顺序啮合，用于将截割电机16的动力传递给低速动力输出轴10。

本实施例中，第二增速齿轮组18共包含三个传动齿轮，包括一个高速端齿轮和一个低速端齿轮，且在在高速端齿轮和低速端齿轮之间设置有一个过渡齿轮，该过渡齿轮与低速端齿轮的齿数相同，三个传动齿轮顺序啮合，用于将低速动力输出轴10的动力传递给中速动力输出轴11。

本实施例中，第三增速齿轮组19共包含三个传动齿轮，包括一个高速端齿轮和一个低速端齿轮，且在在高速端齿轮和低速端齿轮之间设置有一个过渡齿轮，该过渡齿轮的齿数小于低速端齿轮的齿数，三个传动齿轮顺序啮合，用于将中速动力输出轴11的动力传递给高速动力输出轴12。

一种高效采煤方法，采用了所述的分级推进式高效采煤机截割装置，包括如下步骤：

步骤一：启动调姿液压缸4，同步调整摇臂3、变速箱5、第一滚筒7、第二滚筒8及第三滚筒9的高度；

步骤二：启动调平液压缸6，调整摇臂3与变速箱5之间的夹角，直到第一滚筒7、第二滚筒8及第三滚筒9的轴心处于同一水平面上；

步骤三：启动截割电机16，依次通过第一增速齿轮组17、第二增速齿轮组18和第三增速齿轮组19将动力传递给第一滚筒7、第二滚筒8和第三滚筒9，第三滚筒9位于最前方且拥有最大转速，第二滚筒8位于中部且转速小于第三滚筒9，第一滚筒7位于最后方且转速小于第二滚筒8；

步骤四：控制机身1前进，使第三滚筒9最先截割外侧煤壁，以降低第二滚筒8截割中部煤壁时的开采阻力；随着机身1的前进，使第二滚筒8截割中部煤壁，以降低第一滚筒7截割内侧煤壁时的开采阻力；继续控制机身1前进，使第一滚筒7最后截割内侧煤壁，直到第一滚筒7、第二滚筒8和第三滚筒9同时截割煤壁。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (2)

1.一种分级推进式高效采煤机截割装置，其特征在于：包括机身、驱动机构、摇臂、调姿液压缸、变速箱、调平液压缸、第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒；所述驱动机构与机身相铰接，所述摇臂与驱动机构相固连，所述调姿液压缸一端铰接在机身上，调姿液压缸另一端铰接在驱动机构上，通过调姿液压缸对摇臂的高度进行调整；所述变速箱与摇臂相铰接，所述调平液压缸一端铰接在摇臂上，调平液压缸另一端铰接在变速箱上，通过调平液压缸对变速箱与摇臂之间夹角进行调整；所述变速箱共设有三根动力输出轴，依次为低速动力输出轴、中速动力输出轴及高速动力输出轴；所述第一滚筒固定安装在低速动力输出轴上，在第一滚筒周向均布有若干第一截齿；所述第二滚筒固定安装在中速动力输出轴上，在第二滚筒周向均布有若干第二截齿；所述第三滚筒固定安装在高速动力输出轴上，在第三滚筒周向均布有若干第三截齿；所述第一截齿、第二截齿及第三截齿的尺寸依次递减；所述第一滚筒、第二滚筒及第三滚筒在轴向上呈梯度分布。

2.根据权利要求1所述的一种分级推进式高效采煤机截割装置，其特征在于：在所述驱动机构的壳体内设置截割电机，在所述摇臂的壳体内设置有第一增速齿轮组，在所述变速箱内设置有第二增速齿轮组和第三增速齿轮组；所述截割电机的电机轴与第一增速齿轮组的低速端齿轮轴相固连，所述变速箱的低速动力输出轴作为第一增速齿轮组的高速端齿轮轴，且低速动力输出轴还同时作为第二增速齿轮组的低速端齿轮轴；所述变速箱的中速动力输出轴作为第二增速齿轮组的高速端齿轮轴，且中速动力输出轴还同时作为第三增速齿轮组的低速端齿轮轴；所述变速箱的高速动力输出轴作为第三增速齿轮组的高速端齿轮轴。