CN216841653U - 薄煤层紧凑型采煤机摆动臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，包括摆动臂壳体，摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架，臂架内安装有后级截割传动机构，后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮所在端分别作为臂架的高速端和低速端，臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂，连接臂上设有自连接臂向左或右悬伸的前臂，臂架的高速端的后方设有后臂，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构，前、后臂上分别设有前、后铰接连接孔，前、后铰接连接孔和输入端齿轮同轴，连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔，油缸外容纳腔前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔。本实用新型能提供较大的开采范围、缩短机身、改善采煤机重心问题。

Description

薄煤层紧凑型采煤机摆动臂

技术领域

本实用新型涉及一种采煤机摆动臂，尤其适用于薄煤层采煤机，有助于扩大开采范围和缩短机身。

背景技术

现有的薄煤层采煤机上，截割电机通常位于摇臂上，随摇臂摆动而摆动。当这种薄煤层悬机身采煤机的行进方向的后摇臂采上刀时，会出现后滚筒采高过小的问题，原因是采高再增大时，后摇臂截割电机处将会与前滚筒割底刀后留有的上部煤台发生干涉，因此这种采煤机整体开采高度过窄，不能适应我国薄煤层工作面矿层厚度变化大的开采要求。

针对上述问题，业内曾提出将截割部分为摆动部分和固定部分，将截割电机和截割传动系统的主体都设置于固定部分，导致固定部分结构过于复杂，机身悬出段左右长度偏长、重量偏大，整机重心问题对整机受力影响仍然较大。并且，在机身上截割电机左或右侧设置摆动臂的驱动油缸的结构更使得机身过长，长机身结构的采煤机无法执行类似短壁采煤机的直推进刀工艺，两端斜切进刀时时间较长，对开采效率有一定制约。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，能提供较大的开采范围、缩短机身、改善采煤机重心问题。

本实用新型的主要技术方案有：

一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，包括摆动臂壳体，所述摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架，臂架内安装有后级截割传动机构，后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮所在端分别作为臂架的高速端和低速端，臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂，臂架的高速端的后方设有后臂，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构，前臂和后臂上分别设有前铰接连接孔和后铰接连接孔，前铰接连接孔、后铰接连接孔和输入端齿轮同轴，所述连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔，油缸外容纳腔前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔，油缸外销孔的轴线前后延伸，油缸外容纳腔的靠近臂架的低速端的内表面设置成与油缸外销孔同轴的内凹圆弧柱面。

所述臂架上靠近后臂的根部的位置处设有向后凸出的隆起结构，隆起结构内部空腔为辅助腔，辅助腔是臂架的内腔的一部分。

所述连接臂设有内腔，且与臂架的内腔相通，连接臂的内腔中设有强化冷却器。

后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮之间是一个或多个依次外啮合的惰轮。

所述前臂的悬伸端外表面、臂架的高速端外表面和后臂的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。

所述连接臂的中上部左右宽度最窄，越靠近上下端部左右宽度越宽，所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。

臂架的低速端的前侧安装有行星减速机构，行星减速机构外同轴套设安装有滚筒，行星减速机构的太阳轮与输出端齿轮同轴花键联接，行星减速机构的行星架与滚筒的连接套同轴固定连接。

前铰接连接孔和后铰接连接孔中均安装有滑动轴承。

所述滑动轴承采用关节轴承，关节轴承的内圈和外圈之间设有减磨层，内圈径向外侧、外圈的前后两端各自设有一个密封座，密封座的径向内孔表面设有密封槽，密封槽内安装有密封圈。

所述输入端齿轮的芯部设有后级花键孔，后级花键孔中安装有带有内花键和外花键的花键套，花键套的后部与一个花键轴的前部花键联接。

本实用新型的有益效果是：

所述花键轴的后端用于连接前级截割传动机构，前级截割传动机构与花键轴之间、花键轴与花键套之间、花键套与后级截割传动机构之间均为花键联接，采用多处具有侧隙配合的花键联接结构，可明显增加径向浮动量，且由于形成花键联接结构的相关零件可自动定心，因此即使前后两处铰接因磨损导致同轴度下降，对于前、后级截割传动机构之间动力的传递的影响也比较小，因此动力传递可靠性提高。

前后两处铰接连接点分开设置在前、后级截割传动机构之间的动力传递连接点的前方和后方，两处铰接连接点处因磨损导致的径向位移对位于二者之间的动力传递连接点影响更小，因此可减小对传动精度的影响。

前臂的悬伸端外表面、臂架的高速端外表面和后臂的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，同时左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。将与摆动臂壳体形成铰接的机身的相应结构表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组内凹圆弧柱面和第二组外凸圆弧柱面，并将成对设置的两个同轴的圆弧柱面之间的间隙控制在合适的范围内，就可以在摆动臂壳体上下摆动过程中有效控制煤岩堆积进入摆动臂壳体与机身之间，保证摆动的顺畅。

通过在臂架上设置隆起结构，提高了后臂与臂架的连接强度，还增大了臂架的油腔的储油容积。

通过在连接臂的内腔中设置强化冷却器，强化冷却油腔，提高大功率密度摆动臂的冷却效果。

通过在连接臂的下部设置半封闭的油缸外容纳腔，用于与机身前下部设置的油缸内容纳腔组合形成油缸容纳腔，可为调高油缸的摆动和容纳一定煤料及布设管线提供足够的空间。

将调高油缸设置在摆动臂壳体的下方，在左右方向上进一步减少了空间占用，为实现紧凑型的短机身采煤机结构提供了保证。由于悬机身段的左右长度缩短，可以使整机重心向后偏移，提高了整机的受力稳定性。并且，机身缩短，相应采煤机方便执行类似短壁采煤机的直推进刀工艺，由此提高开采效率。

所述关节轴承通过在两端设置隔尘结构，可以保证内部摩擦副的洁净。所述关节轴承的内圈和外圈之间设置减磨层，可以减小轴承滑动副的磨损。

附图说明

图1为本实用新型的摆动臂的一个实施例的主视图；

图2为本实用新型的摆动臂的一个实施例的俯视剖视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为滑动轴承的一个实施例的结构示意图；

图5为所述强化冷却器的一个实施例的安装结构示意图。

附图标记：

1.摆动臂；11.摆动臂壳体；111.前臂；1111.前臂的悬伸端外表面；112.后臂；1121.后臂的悬伸端外表面；113.臂架；1131.臂架的高速端外表面；114.连接臂；1141.靠近臂架的高速端的侧面；1142.靠近臂架的低速端的侧面；1143.连接臂的内腔；1144.油缸外容纳腔；1145.油缸外销孔；1146.内凹圆弧柱面；115.隆起结构；12.后级截割传动机构；121.输入端齿轮；122.行星减速机构；123.花键轴；124.花键套；13.滚筒；14.滑动轴承；141.内圈；142.外圈；143.减磨层；144.密封座；145.密封圈；146.平键；16.强化冷却器；161.进水口；162.冷却管。

具体实施方式

本实用新型公开了一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂(可简称为摆动臂)，如图1-5所示，包括摆动臂1的摆动臂壳体11，所述摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架113，臂架内安装有后级截割传动机构12，为了方便区分臂架的两个端，本文将后级截割传动机构的输入端齿轮121(也是高速端齿轮)和输出端齿轮(也是低速端齿轮)所在端分别称为臂架的高速端和低速端。臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂114，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂111，即对于采煤机的右摆动臂壳体，前臂自连接臂向左悬伸；对于采煤机的左摆动臂壳体，前臂自连接臂向右悬伸。臂架的高速端的后方设有后臂112，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构。前臂和后臂上分别设有前铰接连接孔和后铰接连接孔，前铰接连接孔、后铰接连接孔和输入端齿轮同轴。前臂和后臂分别通过前、后铰接连接孔与采煤机机身形成前后两处铰接连接点。所述连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔1144，油缸外容纳腔前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔1145，油缸外销孔的轴线前后延伸。

左右方向上油缸外销孔靠近臂架的低速端，油缸外容纳腔的靠近臂架的低速端的内表面设置成与油缸外销孔同轴的内凹圆弧柱面1146。安装状态下，调高油缸的相应端外表面与内凹圆弧柱面1146之间形成等宽的缝隙，该缝隙足够窄，既不影响调高油缸的摆动，又不会导致煤粉进入其中造成堵塞。

所述臂架上靠近后臂的根部的位置处优选设有向后凸出的隆起结构115，隆起结构提高了后臂与臂架的连接强度。隆起结构内部空腔为辅助腔，辅助腔是臂架的内腔的一部分，增大了臂架的油腔的储油容积。

所述连接臂设有内腔1143，且与臂架的内腔相通，增加了摆动臂壳体内的储油容积。连接臂的内腔中设有强化冷却器16，用于强化冷却油腔，以提高大功率密度摆动臂的冷却效果。所述强化冷却器内可以设有多根冷却管162，多根冷却管之间可以串联或并联。图5所示的强化冷却器中是两根并联的冷却管162，161是两根冷却管的公共的进水口。

后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮之间是一个或多个依次外啮合的惰轮。

所述前臂的悬伸端外表面1111、臂架的高速端外表面1131和后臂的悬伸端外表面1121设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，与摆动臂壳体铰接的机身上相应处设置成与前后两处铰接的铰接轴线同轴的第一组内凹圆弧柱面，第一组内凹圆弧柱面与第一组外凸圆弧柱面一一对应且相互间留有间隔，一方面不影响摆动臂的自由摆动，另一方面只要合理控制间隔的大小，就可以有效控制煤岩堆积进入摆动臂壳体与机身之间，保证摆动的顺畅。

同理，左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面1141设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。相应地，机身上用于与摆动臂铰接的耳座的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组外凸圆弧柱面，该表面与连接臂靠近臂架的高速端的侧面相互间留有间隙。

所述连接臂的中上部左右宽度最窄，越靠近上下端部左右宽度越宽，特别是下部更宽，用于设置所述油缸外容纳腔，整个连接臂形成扁薄结构。左右宽度最窄处优选与前铰接连接孔等高。所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。所述连接臂的上述扁薄结构与特殊的斜面结构，使得摆动臂壳体上下摆动时对上方煤台基本不产生影响，因此可以确保获得大的开采范围。

臂架的低速端的前侧安装有行星减速机构122，行星减速机构外同轴套设安装有滚筒13，行星减速机构的太阳轮与输出端齿轮同轴花键联接，行星减速机构的行星架与滚筒的连接套同轴固定连接。

连接臂上靠近臂架的低速端的侧面1142设置成与输出端齿轮同轴的内凹圆弧柱面，该内凹圆弧柱面可以与滚筒叶片保持的等间距一定间隙，提高滚筒螺旋输送物料的装载效果。

前铰接连接孔和后铰接连接孔中均安装有滑动轴承14。铰接处的载荷大部分由滑动轴承承担，能够很好地保护摆动臂壳体、机身壳体和截割电机不受或少受影响，保持连接可靠性。

所述滑动轴承优选采用关节轴承，其载荷能力大，抗冲击，抗腐蚀、耐磨损、自调心。采用关节轴承有助于保持前、后铰接连接孔各自与前级截割传动机构的输出端齿轮、后级截割传动机构的输入端齿轮之间的同轴度。

所述关节轴承的内圈141和外圈142之间优选设有减磨层143，以减小轴承滑动副的磨损。内圈径向外侧、外圈的前后两端各自设有一个密封座144，密封座的径向内孔表面设有密封槽，密封槽内安装有密封圈145，该密封圈用于密封座与内圈之间的密封。内圈141与相应的铰接销轴之间通过平键146周向固定。采用该关节轴承，可以提高滑动副的使用寿命，也有助于提高前、后级截割传动机构之间的传动精度。

所述输入端齿轮的芯部设有后级花键孔，后级花键孔中安装有带有内花键和外花键的花键套124，花键套的后部与一个花键轴123的前部花键联接。所述花键轴和花键套用于连接前级截割传动机构和后级截割传动机构，前级截割传动机构安装在机身内。前级截割传动机构与花键轴之间、花键轴与花键套之间、花键套与后级截割传动机构之间均为花键联接，采用多处具有侧隙配合的花键联接结构，可明显增加径向浮动量，且由于形成花键联接结构的相关零件可自动定心，因此即使前后两处铰接因磨损导致同轴度下降，对于前、后级截割传动机构之间动力的传递的影响也比较小，因此动力传递可靠性提高。

前后两处铰接连接点分开设置在前、后级截割传动机构之间的动力传递连接点的前方和后方，两处铰接连接点处因磨损导致的径向位移对位于二者之间的动力传递连接点影响更小，因此可减小对传动精度的影响。

除具体指定的情况外，本文所说的前后分别指靠近煤壁和远离煤壁的方向。

Claims (10)

1.一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：包括摆动臂壳体，所述摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架，臂架内安装有后级截割传动机构，后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮所在端分别作为臂架的高速端和低速端，臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂，臂架的高速端的后方设有后臂，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构，前臂和后臂上分别设有前铰接连接孔和后铰接连接孔，前铰接连接孔、后铰接连接孔和输入端齿轮同轴，所述连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔，油缸外容纳腔前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔，油缸外销孔的轴线前后延伸，油缸外容纳腔的靠近臂架的低速端的内表面设置成与油缸外销孔同轴的内凹圆弧柱面。

2.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述臂架上靠近后臂的根部的位置处设有向后凸出的隆起结构，隆起结构内部空腔为辅助腔，辅助腔是臂架的内腔的一部分。

3.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述连接臂设有内腔，且与臂架的内腔相通，连接臂的内腔中设有强化冷却器。

4.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：后级截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮之间是一个或多个依次外啮合的惰轮。

5.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述前臂的悬伸端外表面、臂架的高速端外表面和后臂的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。

6.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述连接臂的中上部左右宽度最窄，越靠近上下端部左右宽度越宽，所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。

7.如权利要求1所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：臂架的低速端的前侧安装有行星减速机构，行星减速机构外同轴套设安装有滚筒，行星减速机构的太阳轮与输出端齿轮同轴花键联接，行星减速机构的行星架与滚筒的连接套同轴固定连接。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：前铰接连接孔和后铰接连接孔中均安装有滑动轴承。

9.如权利要求8所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述滑动轴承采用关节轴承，关节轴承的内圈和外圈之间设有减磨层，内圈径向外侧、外圈的前后两端各自设有一个密封座，密封座的径向内孔表面设有密封槽，密封槽内安装有密封圈。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的薄煤层紧凑型采煤机摆动臂，其特征在于：所述输入端齿轮的芯部设有后级花键孔，后级花键孔中安装有带有内花键和外花键的花键套，花键套的后部与一个花键轴的前部花键联接。

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