CN216866675U - 采煤机用外置循环润滑与冷却系统及采煤机截割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采煤机用外置循环润滑与冷却系统及采煤机截割装置，系统包括板式冷却器、摆线润滑泵和吸油过滤器，吸油过滤器安装在摆线润滑泵的吸油管入口端，并位于截割装置油池底部，摆线润滑泵的回油管出口端连接板式冷却器的油道进口，板式冷却器的油道出口与截割装置油池相连，板式冷却器的水道的进口和出口分别连接截割装置箱体的冷却水套的出口和入口；截割装置包括所述润滑与冷却系统，板式冷却器固定在截割装置箱体中部的煤壁侧外侧面上，摆线润滑泵安装在截割装置箱体上，摆线润滑泵的主轴与箱体内的第三齿轮轴组同轴连接。本实用新型能解决高功率密度截割装置运行温度高和传动系统润滑不良的问题，满足高效润滑和连续冷却要求。

Description

采煤机用外置循环润滑与冷却系统及采煤机截割装置

技术领域

本实用新型涉及一种用在采煤机上的外置循环润滑与冷却系统及配置了该系统的采煤机截割装置，属于煤矿机械技术领域。

背景技术

煤矿要实现高产高效，采煤机装机功率尤其是截割功率必须要大，同时为了满足小采高和装煤的要求，截割装置的体积又要尽可能小，这类截割装置我们称之为高功率密度截割装置。高功率密度截割装置的传动系统连续运行过程中产生的热量难以通过传统的冷却方式带走，因此需要研制专用的冷却系统进行温升控制。另外，高功率密度截割装置的腔体相对容油体积小，极易造成截割装置减速箱齿轮和轴承润滑不良的问题，为此，也需要研究高效的润滑方式。

近年来，随着综合开采智能化技术的发展，高产高效工作面对设备连续满载工作的要求越来越高，截割装置在高速割煤过程中也容易出现齿轮减速箱内油温过高或因齿轮齿面润滑不良导致的齿面磨损问题，进而造成截割装置整体失效，对煤矿的生产造成严重影响。综上所述，急需一种能有效降低截割装置运行温度、改善齿轮润滑环境的解决方案，来满足工作面高产高效的需求。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种采煤机用外置循环润滑与冷却系统及采煤机截割装置，能解决高功率密度截割装置运行温度高和传动系统润滑不良的问题，满足截割装置的高效润滑和连续冷却要求。

本实用新型的主要技术方案有：

一种采煤机用外置循环润滑与冷却系统，包括板式冷却器、摆线润滑泵和吸油过滤器，所述吸油过滤器安装在摆线润滑泵的吸油管的入口端，并位于采煤机截割装置箱体的油池底部，摆线润滑泵的回油管的出口端连接板式冷却器的油道的进口，板式冷却器的油道的出口与采煤机截割装置箱体的油池相连，板式冷却器的水道的进口和出口分别连接采煤机截割装置箱体的冷却水套的出口和入口，水道和油道内均设置扰流元散热结构。

一种采煤机截割装置，包括所述采煤机用外置循环润滑与冷却系统，所述板式冷却器固定在采煤机截割装置箱体的中部的煤壁侧外侧面上，所述摆线润滑泵安装在采煤机截割装置箱体内的第三齿轮轴组煤壁侧端盖上，摆线润滑泵的主轴与所述采煤机截割装置箱体内的第三齿轮轴组同轴连接。

摆线润滑泵可以通过连接泵头与第三齿轮轴组连接，连接泵头通过螺钉固定在第三齿轮轴组上，连接泵头与摆线润滑泵之间通过平键联动。

所述采煤机截割装置的传动机构包括依次传动连接的第一齿轮轴组、第二齿轮轴组、第三齿轮轴组、第四齿轮轴组、第五齿轮轴组和第六齿轮轴组以及双级行星减速器，所述双级行星减速器包括一级行星机构和二级行星机构，所述采煤机截割装置箱体的箱壁上设有油槽，油槽的入口与板式冷却器的油道的出口相连接，所述油槽的第一出口与采煤机截割装置的一级行星机构所在油腔相通，第一出口处设有流量调节阀，所述油槽的第二出口经采煤机截割装置箱体上的内置孔道与二级行星机构的润滑点相通，所述油槽延伸到与各个齿轮轴组相对应的位置并分别设置出口。

所述采煤机截割装置箱体上设有油液观察窗，透过所述油液观察窗所述油槽处于可见状态。

在所述内置孔道穿过相邻多个结构件的位置上设置有通油销，通油销与其所在的结构件之间设置密封，通油销的内孔构成内置孔道的一部分。

所述板式冷却器为双侧双循环板式冷却器，其中的油道和水道分别靠近板式冷却器的煤壁侧和采空侧。

所述采煤机截割装置箱体上还可以安装高强度保护板，所述保护板位于板式冷却器的煤壁侧，所述保护板通过紧定螺钉和定位销将所述板式冷却器固定在箱体上。

直齿腔的油腔内靠近第一齿轮轴组处还可以设有管式冷却器，第一齿轮轴组的端盖和第六齿轮轴组的大端盖内各自设有冷却水道，所述第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道连接内喷雾送水机构，内喷雾送水机构的出口是位于滚筒上的喷嘴，管式冷却器的流入孔道与设置在箱体内的冷却水注入通道相连，管式冷却器的流出孔道与第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的一端相连，第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的另一端连接箱体的冷却水套的一个入口，第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道的进口与冷却水套的一个出口连接，冷却水套上安装有若干外喷雾喷嘴。

截割装置的截割电机优选为并列设置在滚筒的一侧，截割电机的轴线与滚筒的轴线平行，使整个截割装置呈U型结构，所述板式冷却器位于滚筒与截割电机之间的内凹的空隙处。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置摆线式润滑泵将截割装置的油池内的高温油液引出到箱体外部的板式冷却器中进行强制冷却，然后再经过特定的通道将冷却后的油液分别送入一级行星机构和二级行星机构各自所在腔室内的齿轮和轴承润滑点，不仅有效降低了截割装置的运行温度，还通过对行星机构的精准润滑明显改善了截割装置传动系统的润滑环境，能有效解决高功率密度截割装置运行温度高和传动系统润滑不良的问题，满足截割装置的高效润滑和连续冷却要求，进而保证截割装置长时间可靠性运行。

所述板式冷却器固定在采煤机截割装置箱体的中部的煤壁侧外侧面上，具体位于滚筒和截割电机之间。由于采用双侧双循环板式冷却器，且其中的油道和水道分别靠近板式冷却器的煤壁侧和采空侧，使水道可以同时冷却截割装置箱体内的直齿腔油池中的油液和通过摆线润滑泵引入板式冷却器的油液。

由于截割装置的截割电机并列设置在滚筒的一侧，截割电机的轴线与滚筒的轴线平行，使整个截割装置呈U型结构。三机配套时，截割电机全部悬伸于输送机煤壁侧槽帮的外侧，而不是布置在运输机中部槽上方。截割电机的设置位置不会对机面高度和过煤空间产生影响，既保证了过煤通道的顺畅，又避免了与支架顶梁的干涉，在降低采高下限的同时能最大限度地增大截割功率。

所述板式冷却器位于滚筒与截割电机之间、U型结构的内凹的空隙处，充分利用了截割装置煤壁侧有限的结构空间，实现油路和冷却水路在板式冷却器内部的集成。

附图说明

图1为本实用新型的采煤机截割装置(左截割装置)的一个实施例的俯视图；

图2为图1所示实施例的剖面图；

图3为图1所示实施例的K向视图；

图4a为所述板式冷却器的一个实施例的主视图；

图4b为图4a的A-A剖视图；

图4c为图4a的后视图；

图4d为图4a的右视图；

图5a为所述管式冷却器的一个实施例的结构示意图；

图5b为图5a的右视图。

附图标记：

1.吸油过滤器，2.板式冷却器，4.摆线润滑泵，5.短通油销，6.长通油销，7.第一保护板，8.第二保护板，9.连接泵头，10.第三齿轮轴组，11.截割电机，12.箱体，13.管式冷却器，15.第一齿轮轴组，16.第二齿轮轴组，17.第四齿轮轴组，18.第五齿轮轴组，19.第六齿轮轴组，20.双级行星减速器，21.送水机构，22.油液观察窗，23.外喷雾喷嘴。

具体实施方式

本实用新型公开了一种采煤机用外置循环润滑与冷却系统(可简称润滑与冷却系统)，如图1-5b所示，包括板式冷却器2、摆线润滑泵4和吸油过滤器1，所述吸油过滤器安装在摆线润滑泵的吸油管的入口端，并位于采煤机截割装置箱体(可简称箱体12)的油池底部。摆线润滑泵的回油管的出口端连接板式冷却器的循环油道B3(简称油道)的进口B口。油池内的高温油液被摆线润滑泵送入板式冷却器进行强制冷却。板式冷却器的油道的出口B2与采煤机截割装置箱体的油池相连。板式冷却器的循环水道A3(简称水道)的进口A2和出口A1分别连接采煤机截割装置箱体的冷却水套的出口和入口。从冷却水套流出的冷却水进入板式冷却器对油液进行冷却后再回流到冷却水套，形成了冷却水的外部循环。

箱体内的高温油液经吸油过滤器过滤后通过吸油管被摆线润滑泵吸入后再经回油管送进板式冷却器的油道，通过与板式冷却器的水道之间的充分的循环热交换进行降温，降温后的油液流出板式冷却器再回到箱体的油池，对箱体内的齿轮、轴承等进行润滑。所述箱体的油池与板式冷却器的油道的出口相连接的部位应尽量远离摆线润滑泵的吸油管的入口端，即冷却后回流到油池的低温油液尽量远离油池内的高温油液。冷却水套中的冷却水进入板式冷却器与油液热交换后再流回冷却水套，形成冷却水的外部循环。板式冷却器实现了油路和冷却水路的集成，可满足截割装置箱体内高温油液的有效冷却需求。

循环水道A3和循环油道B3均设置扰流元散热结构，以提高换热效率。

采煤机截割装置箱体的冷却水套的出口和入口各自可以设置多个，本实施例中与板式冷却器的水道的进口A2和出口A1分别连接的冷却水套的出口A11和入口A12均位于截割装置箱体的上部冷却水套邻近板式冷却器的位置上。

本实用新型还公开了一种采煤机截割装置，是在现有截割装置基础上配置了所述采煤机用外置循环润滑与冷却系统。所述板式冷却器固定在采煤机截割装置箱体的中部的煤壁侧外侧面上，具体位于滚筒和截割电机之间。所述摆线润滑泵安装在采煤机截割装置箱体上，具体是第三齿轮轴组煤壁侧端盖上，摆线润滑泵的主轴与所述采煤机截割装置箱体内的第三齿轮轴组10同轴连接，第三齿轮轴组带动摆线润滑泵工作，将油池内第三齿轮轴组附近的高温油液引入到板式冷却器中。由于利用了第三齿轮轴组的动力，不需要为摆线润滑泵单独设置外部动力源就可以带动摆线润滑泵转动。

摆线润滑泵通过连接泵头9与第三齿轮轴组连接，连接泵头通过螺钉固定在第三齿轮轴组的齿轮轴上，连接泵头与摆线润滑泵之间通过平键联动，动力从第三齿轮轴组依次经连接泵头、平键传递给摆线润滑泵。

所述采煤机截割装置的传动机构包括依次传动连接的第一齿轮轴组15、第二齿轮轴组16、第三齿轮轴组10、第四齿轮轴组17、第五齿轮轴组18和第六齿轮轴组19以及双级行星减速器20。末级采用双级行星减速器，输出转速较低，扭矩较大。双级行星减速器可有效降低直齿轮部分的负载。第一到第六齿轮轴组所在油池为直齿腔油池，双级行星减速器所在腔室为行星油腔，直齿腔油池和行星油腔均为箱体的油池的一部分。

所述双级行星减速器包括一级行星机构和二级行星机构，主要由一级太阳轮、一级行星轮、一级内齿圈、一级行星架、连接座、二级太阳轮、二级行星轮、二级内齿圈、二级行星架、轴承座、支承轴承、浮动油封、方形连接套等组成。一级太阳轮的花键端与六轴大齿轮的内花键相联，转矩由六轴大齿轮输出给一级行星机构。当一级太阳轮转动时，驱动一级行星轮绕自身轴线自转，同时又带动一级行星架绕其轴线转动；二级太阳轮的花键端与一级行星架的内花键相联，转矩由一级行星架传递给二级太阳轮。当二级太阳轮转动时，驱动二级行星轮绕自身轴线自转，同时又带动二级行星架绕其轴线转动，二级行星架通过花键与方形连接套花键联接，最终将转矩输出给滚筒。

所述采煤机截割装置箱体的箱壁上设有油槽，油槽的入口B5与板式冷却器的油道的出口相连接，所述油槽的第一出口B1与采煤机截割装置的一级行星机构所在油腔相通，进入一级行星机构所在油腔的油液润滑一级行星机构的轴承和齿轮，保证处于该润滑油路的轴承和齿轮得到良好润滑，并带走一部分热量，可以提高轴承和齿轮的使用寿命。第一出口处优选设有流量调节阀，以便调节流入一级行星机构所在油腔的油液的量，避免冷却后的油液全部流入一级行星机构所在油腔，造成二级行星机构所在油腔失油。所述油槽的第二出口B4经采煤机截割装置箱体上的内置孔道和B6口与二级行星机构的润滑点相通，保证二级行星机构的齿轮和轴承能够得到精准润滑。可见经过板式冷却器强制冷却后的油液是先通过油槽分成两路分别有针对性地注入到一级行星机构和二级行星机构进行精准润滑，最后自行回流到直齿腔油池中，实现了直齿腔油液与行星油腔的油液之间的循环冷却。

所述油槽也可以延伸到与各个齿轮轴组相对应的位置并分别设置出口，以便将冷却器冷却后的低温油液分别输入到各个齿轮轴组附近的油池中。

所述采煤机截割装置箱体上还设有油液观察窗22，用于检查润滑系统的工作情况，透过所述油液观察窗所述油槽处于可见状态。

在所述内置孔道穿过相邻的多个结构件的位置上设置有通油销，通油销与其所在的结构件之间设置密封，通油销的内孔构成内置孔道的一部分。本实施例中，所述内置孔道上设有长通油销6和短通油销5。

所述板式冷却器为双侧双循环板式冷却器，冷却水和高温油液分别从两侧进入板式冷却器，在箱体外进行充分的循环热交换。优选为其中的油道和水道分别靠近板式冷却器的煤壁侧和采空侧，使水道可以同时冷却截割装置箱体内的直齿腔油池中的油液和通过摆线润滑泵引入板式冷却器的油液。

所述采煤机截割装置箱体上还安装有高强度保护板，所述保护板位于板式冷却器的煤壁侧，所述保护板通过紧定螺钉和定位销将所述板式冷却器固定在箱体上。保护板的形状、大小和数量视滚筒与截割电机之间的具体的空间结构确定，本实施例中共有第一保护板7和第二保护板8两块保护板。

所述箱体的上下表面均设有所述冷却水套。冷却水套上安装有若干外喷雾喷嘴23。经过外置板式冷却器冷却后的水回到冷却水套后，最终从冷却水套上的外喷雾喷嘴喷出，用于喷雾降温。

直齿腔油池内靠近第一齿轮轴组处还可以设有管式冷却器13。所述管式冷却器的外径设置有螺旋散热结构以增大冷却面积，内部分别设置有三组流入孔道和三组流出孔道。所述第一齿轮轴组的端盖和第六齿轮轴组的大端盖内各自设有冷却水道，所述第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道连接内喷雾送水机构21，内喷雾送水机构的出口是位于滚筒上的喷嘴。管式冷却器的流入孔道与设置在箱体内的冷却水注入通道相连，管式冷却器的流出孔道与第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的一端相连，第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的另一端连接箱体的冷却水套的一个入口。第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道的进口与冷却水套的一个出口连接。

喷雾泵站的水经过水阀后分成两路进入截割装置，其中A路水经过减压阀减压到1.2MPa后从第一进水口A4经冷却水注入通道进入箱体，然后再经过箱体内部的A6口进入采煤机截割装置箱体的上表面冷却水套，再经过外置的板式冷却器后返回上表面冷却水套，最后从冷却水套上的外喷雾喷嘴喷出，实现降尘。B路水直接从第二进水口A5经冷却水注入通道进入箱体后再经过A7口、三组流入孔道进入管式冷却器，冷却箱体的直齿腔油池内第一齿轮轴组附近的高温油液后，依次从另外三组流出孔道、A8口流出管式冷却器，然后经A9口流入第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道，冷却箱体内第一齿轮轴组附近的高温油液后再从A10口流回截割装置箱体的上表面冷却水套，冷却水再依次经由箱体上表面水套的A13口、第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道进入内喷雾送水机构，最后通过滚筒上的喷嘴喷出，用于喷雾降尘。

所述内喷雾送水机构可以由水封、密封座、油封、轴承、供水管组、接头和O形圈等组成。

本文中未指明的口部连接通过外部接管或箱体内部孔道相通的方式实现连接。

附图所示的截割装置的截割电机并列设置在滚筒的一侧，截割电机的轴线与滚筒的轴线平行，截割电机全部悬伸于输送机煤壁侧槽帮的外侧，而不是布置在运输机中部槽上方，使整个截割装置呈U型结构。截割电机的设置位置不会对机面高度和过煤空间产生影响，既保证了过煤通道的顺畅，又避免了与支架顶梁的干涉，在降低采高下限的同时能最大限度地增大截割功率。所述板式冷却器位于滚筒与截割电机之间、U型结构的内凹的空隙处，充分利用了截割装置煤壁侧有限的结构空间，实现油路和冷却水路在板式冷却器内部的集成。

对于双滚筒采煤机，如图3所示，左截割装置优选安装右旋滚筒，按内旋安装方式，即滚筒输出轴旋向为逆时针方向，截割电机11顺时针正转，第三齿轮轴组为顺时针旋向，即右旋转动方式，摆线润滑泵选用右旋泵，摆线润滑泵正转；右截割装置优选安装左旋滚筒，按内旋安装方式，即滚筒输出轴旋向为顺时针方向，截割电机逆时针正转，第三齿轮轴组为逆时针旋向，即左旋转动方式，摆线润滑泵选用左旋泵，摆线润滑泵反转，如此可实现在摆线泵正转和反转的情况下润滑油的正常流动。

除箱体外，左、右截割装置的其它内部各零部件均可互换。

Claims (10)

1.一种采煤机用外置循环润滑与冷却系统，其特征在于：包括板式冷却器、摆线润滑泵和吸油过滤器，所述吸油过滤器安装在摆线润滑泵的吸油管的入口端，并位于采煤机截割装置箱体的油池底部，摆线润滑泵的回油管的出口端连接板式冷却器的油道的进口，板式冷却器的油道的出口与采煤机截割装置箱体的油池相连，板式冷却器的水道的进口和出口分别连接采煤机截割装置箱体的冷却水套的出口和入口，水道和油道内均设置扰流元散热结构。

2.一种采煤机截割装置，其特征在于：包括权利要求1所述的采煤机用外置循环润滑与冷却系统，所述板式冷却器固定在采煤机截割装置箱体的中部的煤壁侧外侧面上，所述摆线润滑泵安装在采煤机截割装置箱体内的第三齿轮轴组煤壁侧端盖上，摆线润滑泵的主轴与所述采煤机截割装置箱体内的第三齿轮轴组同轴连接。

3.如权利要求2所述的采煤机截割装置，其特征在于：摆线润滑泵通过连接泵头与第三齿轮轴组连接，连接泵头通过螺钉固定在第三齿轮轴组上，连接泵头与摆线润滑泵之间通过平键联动。

4.如权利要求3所述的采煤机截割装置，其特征在于：其传动机构包括依次传动连接的第一齿轮轴组、第二齿轮轴组、第三齿轮轴组、第四齿轮轴组、第五齿轮轴组和第六齿轮轴组以及双级行星减速器，所述双级行星减速器包括一级行星机构和二级行星机构，所述采煤机截割装置箱体的箱壁上设有油槽，油槽的入口与板式冷却器的油道的出口相连接，所述油槽的第一出口与采煤机截割装置的一级行星机构所在油腔相通，第一出口处设有流量调节阀，所述油槽的第二出口经采煤机截割装置箱体上的内置孔道与二级行星机构的润滑点相通，所述油槽延伸到与各个齿轮轴组相对应的位置并分别设置出口。

5.如权利要求4所述的采煤机截割装置，其特征在于：所述采煤机截割装置箱体上设有油液观察窗，透过所述油液观察窗所述油槽处于可见状态。

6.如权利要求5所述的采煤机截割装置，其特征在于：在所述内置孔道穿过相邻多个结构件的位置上设置有通油销，通油销与其所在的结构件之间设置密封，通油销的内孔构成内置孔道的一部分。

7.如权利要求2、3、4、5或6所述的采煤机截割装置，其特征在于：所述板式冷却器为双侧双循环板式冷却器，其中的油道和水道分别靠近板式冷却器的煤壁侧和采空侧。

8.如权利要求7所述的采煤机截割装置，其特征在于：所述采煤机截割装置箱体上还安装有高强度保护板，所述保护板位于板式冷却器的煤壁侧，所述保护板通过紧定螺钉和定位销将所述板式冷却器固定在箱体上。

9.如权利要求7所述的采煤机截割装置，其特征在于：直齿腔的油腔内靠近第一齿轮轴组处还设有管式冷却器，第一齿轮轴组的端盖和第六齿轮轴组的大端盖内各自设有冷却水道，所述第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道连接内喷雾送水机构，内喷雾送水机构的出口是位于滚筒上的喷嘴，管式冷却器的流入孔道与设置在箱体内的冷却水注入通道相连，管式冷却器的流出孔道与第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的一端相连，第一齿轮轴组的端盖内的冷却水道的另一端连接箱体的冷却水套的一个入口，第六齿轮轴组的大端盖内的冷却水道的进口与冷却水套的一个出口连接，冷却水套上安装有若干外喷雾喷嘴。

10.如权利要求7所述的采煤机截割装置，其特征在于：截割装置的截割电机并列设置在滚筒的一侧，截割电机的轴线与滚筒的轴线平行，使整个截割装置呈U型结构，所述板式冷却器位于滚筒与截割电机之间的内凹的空隙处。

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