一种大功率重型薄煤层采煤机

摘要

本发明公开了一种大功率重型薄煤层采煤机，包括机身、左牵引部和右牵引部、左截割部和右截割部、摇臂调高液压系统和电气控制系统；电气控制系统包括电控箱和控制器；左截割部包括左摇臂、左滚筒和左截割电机，右截割部包括右摇臂、右滚筒和右截割电机；左牵引部包括左牵引电机和左牵引传动机构，右牵引部包括右牵引电机和右牵引传动机构，左截割电机、右截割电机、左牵引电机、右牵引电机和摇臂调高液压系统均由控制器控制；左截割电机和右截割电机的数量均为两个。本发明结构设计合理、整机功率大、开采效率高且工作性能稳定可靠、使用效果好，能解决现有采煤机在薄煤层开采过程中存在的功率较小、开采效率低、使用效果较差等问题。

权利要求

1.一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征在于：包括机身（1）、分别安装在机身（1）内部左右两侧的左牵引部（2）和右牵引部（3）、分别安装在机身（1）外部左右两侧的左截割部和右截割部、分别安装在机身（1）下方左右两侧的左行走机构和右行走机构以及安装在机身（1）内的摇臂调高液压系统和电气控制系统；所述电气控制系统包括安装在机身（1）上的电控箱（4）和安装在电控箱（4）内的控制器；所述左截割部包括铰接在机身（1）上的左摇臂（5）、安装在左摇臂（5）前端的左滚筒（6）和对左滚筒（6）进行驱动的左截割电机（7），所述左截割电机（7）安装在左摇臂（5）内且其与左滚筒（6）之间进行传动连接；所述右截割部包括铰接在机身（1）上的右摇臂（8）、安装在右摇臂（8）前端的右滚筒（9）和对右滚筒（9）进行驱动的右截割电机（10），所述右截割电机（10）安装在右摇臂（8）内且其与右滚筒（9）之间进行传动连接；所述摇臂调高液压系统分别对左摇臂（5）和右摇臂（8）进行升降控制；所述左牵引部（2）包括左牵引电机和与所述左牵引电机的电机动力输出轴（16）相接的左牵引传动机构，所述左牵引电机通过所述左牵引传动机构与所述左行走机构进行传动连接；所述右牵引部（3）包括右牵引电机和与所述右牵引电机的电机动力输出轴相接的右牵引传动机构，所述右牵引电机通过所述右牵引传动机构与所述右行走机构进行传动连接；所述左截割电机（7）、右截割电机（10）、左牵引电机、右牵引电机、左调高液压系统和右调高液压系统均由所述控制器进行控制；所述左截割电机（7）和右截割电机（10）的数量均为两个，且两个左截割电机（7）组成对所述左滚筒（6）进行驱动的左双电机拖动系统，两个右截割电机（10）组成对所述右滚筒（9）进行驱动的右双电机拖动系统；所述控制器为PCC控制器；

所述机身（1）上安装有喷雾冷却系统（14），所述喷雾冷却系统（14）包括供水装置、与所述供水装置相接的多个电机冷却管道（15）和通过供水管路与所述供水装置相接的除尘喷雾装置；多个所述电机冷却管道（15）包括多个分别布设在左截割电机（7）、右截割电机（10）、所述左牵引电机和所述右牵引电机的冷却水管；

所述电控箱（4）内还安装有供电装置，所述左截割电机（7）、右截割电机（10）、左牵引电机和右牵引电机均通过电机供电电缆（18）与所述供电装置电连接，所述电机供电电缆（18）的数量为多个；且多个所述电机供电电缆（18）自电控箱（4）输出后，经所述机身（1）的煤壁侧分别接至左截割电机（7）、右截割电机（10）、左牵引电机和右牵引电机的供电端；

多个所述电机冷却管道（15）自所述供水装置输出后，经所述机身（1）的煤壁侧分别布设至左截割电机（7）、右截割电机（10）、左牵引电机和右牵引电机的外侧；

所述左牵引传动机构包括安装在所述左牵引电机的电机动力输出轴（16）上的紧凑型行星减速器，且所述右牵引传动机构包括安装在所述右牵引电机的电机动力输出轴（16）上的紧凑型行星减速器；所述紧凑型行星减速器包括上下均开口的壳体（17-1）、套装在电机动力输出轴（16）上的一级行星减速结构和与所述一级行星减速结构配合进行传动的二级行星减速结构；所述一级行星减速结构和二级行星减速结构均与牵引电机动力输出轴（16）同轴设置，且所述二级行星减速结构位于一级行星减速结构正下方；所述电机动力输出轴（16）从上至下装入壳体（17-1）内；

所述一级行星减速结构包括套装在壳体（17-1）内的一级行星内齿圈（17-41）、多个均匀布设在电机动力输出轴（16）外侧的一级行星轮轴（17-42）、套装在各一级行星轮轴（17-42）上且与所述一级行星内齿圈（17-41）相啮合的一级行星轮（17-43）和供多个所述一级行星轮轴（17-42）安装的一级行星架（17-44）；所述一级行星轮轴（17-42）和套装在其上的一级行星轮（17-43）组成一个一级行星减速机构，一级行星轮（17-43）与一级行星轮轴（17-42）之间通过一级行星轴承（17-45）进行连接；

所述二级行星减速结构包括套装在壳体（17-1）内的二级行星内齿圈（17-51）、多个均匀布设在传动轴外侧的二级行星轮轴（17-52）、套装在各二级行星轮轴（17-52）上且与所述二级行星轮轴（17-52）相啮合的二级行星轮（17-53）和供多个所述二级行星轮轴（17-52）安装的二级行星架（17-54）；所述二级行星轮轴（17-52）和套装在其上的二级行星轮（17-53）组成一个二级行星减速机构；所述二级行星轮轴（17-52）和二级行星轮（17-53）之间通过二级行星轴承（17-55）进行连接；所述传动轴位于所述电机动力输出轴（16）正下方且二者呈同轴布设；

所述二级行星内齿圈（17-51）位于一级行星内齿圈（17-41）的正下方且二者固定连接；所述二级行星架（17-54）上设置有用于增大二级行星轮轴（17-52）的刚度和强度的加劲支撑板（17-56）；

所述二级行星轮（17-53）由两个行星轮组成，且两个所述行星轮分别为上行星轮（17-531）和下行星轮（17-532），所述上行星轮（17-531）和下行星轮（17-532）分别套装在二级行星轮轴（17-52）的上部和下部，且上行星轮（17-531）和下行星轮（17-532）与二级行星轮轴（17-52）之间均通过二级行星轴承（17-55）进行连接，加劲支撑板（17-56）的数量为一道且其位于上行星轮（17-531）和下行星轮（17-532）之间；

所述左行走机构为左行走箱（12），所述右行走机构为右行走箱（13），所述左行走箱（12）和右行走箱（13）的结构相同；所述左行走箱（12）和右行走箱（13）均包括一侧开口的箱体（19-7）和扣装在箱体（19-7）一侧开口上的大端盖（19-8）组成，所述箱体（19-7）内部装有驱动轮（19-2）、齿轮（19-4）和齿轨轮（19-5）；所述驱动轮（19-2）同轴安装在用于传递动力的花键轴（19-3）上，所述花键轴（19-3）与所述左牵引传动机构或所述右牵引传动机构相接，且驱动轮（19-2）与箱体（19-7）之间通过轴承进行连接，所述齿轮（19-4）和齿轨轮（19-5）一前一后固定安装在齿轨轮轴（19-6）上，所述齿轮（19-4）与驱动轮（19-2）相啮合；所述箱体（19-7）内部还设置有油盒（19-1），所述油盒（19-1）固定在大端盖（19-8）上，所述油盒（19-1）包括内部存有润滑油的盒体（19-9）以及分别与盒体（19-9）相连通的注油管一（19-10）和注油管二（19-11），所述注油管一（19-10）的出油口位于齿轮（19-4）与驱动轮（19-2）之间的啮合处且通过注油管一（19-10）对齿轮（19-4）与驱动轮（19-2）注入润滑油，所述注油管二（19-11）的出油口位于齿轨轮（19-5）的需润滑部位上且通过注油管二（19-11）对齿轨轮（5）注入润滑油；所述盒体（19-9）上设置有透气孔一（19-13）和用于向盒体（19-9）注入润滑油的进油孔一（19-12），且所述大端盖（19-8）上对应设置有进油孔二和透气孔二，所述进油孔一（19-12）与所述进油孔二相通，且透气孔一（19-13）与所述透气孔二相通。

2.按照权利要求1所述的一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征在于：所述二级行星轴承（17-55）包括轴承内圈和滚动体，所述轴承内圈的外侧壁上设置有供所述滚动体滚动的内圈滚道，所述二级行星轮（17-53）的内侧壁上设置有供所述滚动体滚动的外圈滚道。

3.按照权利要求1所述的一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征在于：所述摇臂调高液压系统为双调高液压系统，且所述双调高液压系统包括左调高油缸（11-1）、右调高油缸（11-2）、左调高泵箱（11-3）、右调高泵箱（11-4）以及左换向阀和右换向阀；所述左调高泵箱（11-3）上接有液压管路一和液压管路二，且所述液压管路一通过所述左换向阀与左调高油缸（11-1）连通，所述液压管路二通过所述右换向阀与右调高油缸（11-2）连通；所述右调高泵箱（11-4）上接有液压管路三和液压管路四，所述液压管路三通过所述左换向阀与左调高油缸（11-1）连通，所述液压管路四通过所述右换向阀与右调高油缸（11-2）连通；所述左调高油缸（11-1）和右调高油缸（11-2）分别通过摇臂传动机构与左摇臂（5）和右摇臂（8）进行传动连接；所述左调高泵箱（11-3）和右调高泵箱（11-4）均由所述控制器进行控制；

所述双调高液压系统还包括左制动器（11-7）、右制动器（11-8）以及左截止阀（11-9）和右截止阀（11-10），所述左制动器（11-7）由左截止阀（11-9）和右截止阀（11-10）进行控制，且右制动器（11-8）由左截止阀（11-9）和右截止阀（11-10）进行控制。

4.按照权利要求1所述的一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征在于：所述左摇臂（5）和右摇臂（8）与摇臂传动机构之间均安装有齿式离合器；所述齿式离合器包括心轴（20-4）、同轴套装在心轴（20-4）上的从动轮（20-3）和带动从动轮（20-3）进行同步转动的主动轮（20-1），所述主动轮（20-1）由所述摇臂调高液压系统带动进行转动且其与所述摇臂调高液压系统进行传动连接，所述从动轮（20-3）位于主动轮（20-1）的正下方；所述心轴（20-4）为空心轴，且所述空心轴内部同轴套装有联接杆（20-5），所述联接杆（20-5）在拉杆（20-6）的上下拉动作用下能同步带动从动轮（20-3）进行上下移动，所述拉杆（20-6）固定安装在所述联接杆（20-5）的正下方，所述心轴（20-4）、联接杆（20-5）与从动轮（20-3）通过滑动销（20-2）组装为一体；所述心轴（20-4）与从动轮（20-3）之间通过导向平键（20-12）进行连接，所述主动轮（20-1）下部与从动轮（20-3）上部之间通过离合花键（20-14）进行连接。

说明书

一种大功率重型薄煤层采煤机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种采煤机，尤其是涉及一种大功率重型薄煤层采煤机。

背景技术

[0002] 我国薄煤层的可采储量丰富，贮存条件比较稳定，而且煤质较好，近年来对薄煤层的开采力度在逐渐加大，较薄煤层逐渐变为主采煤层，与此同时，采煤行业对薄煤层开采也日益重视。但是，目前较薄煤层和薄煤层开采的机械化程度还比较低，大多采用炮采的开采方式，因而实际开采过程中存在产量低、事故多、工人的工作环境恶劣、安全隐患很大等多种缺陷和不足。因而，要解决薄煤层的开采问题，从根本上把人从繁重体力劳动和恶劣危险的环境中解脱出来，根本的出路还在于采掘设备机械的高度自动化与智能化。

[0003] 尤其是近年来，随着我国煤层逐步向深部开采，对薄煤层复杂地质煤田的开采日益紧迫，煤炭企业需求适应该地质条件的大功率重型薄煤层电牵引采煤机的呼声越来越高。但是，现有的采煤机在薄煤层开采过程中均不同程度地存在功率较小、开采效率低、使用效果较差、严重影响我国薄煤层复杂地质煤田开采工作等多种实际问题。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大功率重型薄煤层采煤机，其结构设计合理、整机功率大、开采效率高且工作性能稳定可靠、使用效果好，能有效解决现有采煤机在薄煤层开采过程中存在的功率较小、开采效率低、使用效果较差等实际问题。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征在于：包括机身、分别安装在机身内部左右两侧的左牵引部和右牵引部、分别安装在机身外部左右两侧的左截割部和右截割部、分别安装在机身下方左右两侧的左行走机构和右行走机构以及安装在机身内的摇臂调高液压系统和电气控制系统；所述电气控制系统包括安装在机身上的电控箱和安装在电控箱内的控制器；所述左截割部包括铰接在机身上的左摇臂、安装在左摇臂前端的左滚筒和对左滚筒进行驱动的左截割电机，所述左截割电机安装在左摇臂内且其与左滚筒之间进行传动连接；所述右截割部包括铰接在机身上的右摇臂、安装在右摇臂前端的右滚筒和对右滚筒进行驱动的右截割电机，所述右截割电机安装在右摇臂内且其与右滚筒之间进行传动连接；所述摇臂调高液压系统分别对左摇臂和右摇臂进行升降控制；所述左牵引部包括左牵引电机和与所述左牵引电机的电机动力输出轴相接的左牵引传动机构，所述左牵引电机通过所述左牵引传动机构与所述左行走机构进行传动连接；所述右牵引部包括右牵引电机和与所述右牵引电机的电机动力输出轴相接的右牵引传动机构，所述右牵引电机通过所述右牵引传动机构与所述右行走机构进行传动连接；所述左截割电机、右截割电机、左牵引电机、右牵引电机、左调高液压系统和右调高液压系统均由所述控制器进行控制；所述左截割电机和右截割电机的数量均为两个，且两个左截割电机组成对所述左滚筒进行驱动的左双电机拖动系统，两个右截割电机组成对所述右滚筒进行驱动的右双电机拖动系统。

[0006] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述控制器为PCC控制器。

[0007] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述机身上安装有喷雾冷却系统，所述喷雾冷却系统包括供水装置、与所述供水装置相接的多个电机冷却管道和通过供水管路与所述供水装置相接的除尘喷雾装置；多个所述电机冷却管道包括多个分别布设在左截割电机、右截割电机、所述左牵引电机和所述右牵引电机的冷却水管；

[0008] 所述电控箱内还安装有供电装置，所述左截割电机、右截割电机、左牵引电机和右牵引电机均通过电机供电电缆与所述供电装置电连接，所述电机供电电缆的数量为多个；且多个所述电机供电电缆自电控箱输出后，经所述机身的煤壁侧分别接至左截割电机、右截割电机、左牵引电机和右牵引电机的供电端；多个所述电机冷却管道自所述供水装置输出后，经所述机身的煤壁侧分别布设至左截割电机、右截割电机、左牵引电机和右牵引电机的外侧。

[0009] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述左牵引传动机构包括安装在所述左牵引电机的电机动力输出轴上的紧凑型行星减速器，且所述右牵引传动机构包括安装在所述右牵引电机的电机动力输出轴上的紧凑型行星减速器；所述紧凑型行星减速器包括上下均开口的壳体、套装在电机动力输出轴上的一级行星减速结构和与所述一级行星减速结构配合进行传动的二级行星减速结构；所述一级行星减速结构和二级行星减速结构均与牵引电机动力输出轴同轴设置，且所述二级行星减速结构位于一级行星减速结构正下方；所述电机动力输出轴从上至下装入壳体内。

[0010] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述一级行星减速结构包括套装在壳体内的一级行星内齿圈、多个均匀布设在电机动力输出轴外侧的一级行星轮轴、套装在各一级行星轮轴上且与所述一级行星内齿圈相啮合的一级行星轮和供多个所述一级行星轮轴安装的一级行星架；所述一级行星轮轴和套装在其上的一级行星轮组成一个一级行星减速机构，一级行星轮与一级行星轮轴之间通过一级行星轴承进行连接；

[0011] 所述二级行星减速结构包括套装在壳体内的二级行星内齿圈、多个均匀布设在传动轴外侧的二级行星轮轴、套装在各二级行星轮轴上且与所述二级行星轮轴相啮合的二级行星轮和供多个所述二级行星轮轴安装的二级行星架；所述二级行星轮轴和套装在其上的二级行星轮组成一个二级行星减速机构；所述二级行星轮轴和二级行星轮之间通过二级行星轴承进行连接；所述传动轴位于所述电机动力输出轴正下方且二者呈同轴布设；

[0012] 所述二级行星内齿圈位于一级行星内齿圈的正下方且二者固定连接；所述二级行星架上设置有用于增大二级行星轮轴的刚度和强度的加劲支撑板。

[0013] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述二级行星轮由两个行星轮组成，且两个所述行星轮分别为上行星轮和下行星轮，所述上行星轮和下行星轮分别套装在二级行星轮轴的上部和下部，且上行星轮和下行星轮与二级行星轮轴之间均通过二级行星轴承进行连接，加劲支撑板的数量为一道且其位于上行星轮和下行星轮之间。

[0014] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述二级行星轴承包括轴承内圈和滚动体，所述轴承内圈的外侧壁上设置有供所述滚动体滚动的内圈滚道，所述二级行星轮的内侧壁上设置有供所述滚动体滚动的外圈滚道。

[0015] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述摇臂调高液压系统为双调高液压系统，且所述双调高液压系统包括左调高油缸、右调高油缸、左调高泵箱、右调高泵箱以及左换向阀和右换向阀；所述左调高泵箱上接有液压管路一和液压管路二，且所述液压管路一通过所述左换向阀与左调高油缸连通，所述液压管路二通过所述右换向阀与右调高油缸连通；所述右调高泵箱上接有液压管路三和液压管路四，所述液压管路三通过所述左换向阀与左调高油缸连通，所述液压管路四通过所述右换向阀与右调高油缸连通；所述左调高油缸和右调高油缸分别通过摇臂传动机构与左摇臂和右摇臂进行传动连接；所述左调高泵箱和右调高泵箱均由所述控制器进行控制；

[0016] 所述双调高液压系统还包括左制动器、右制动器以及左截止阀和右截止阀，所述左制动器由左截止阀和右截止阀进行控制，且右制动器由左截止阀和右截止阀进行控制。

[0017] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述左摇臂和右摇臂与所述摇臂传动机构之间均安装有齿式离合器；所述齿式离合器包括心轴、同轴套装在心轴上的从动轮和带动从动轮进行同步转动的主动轮，所述主动轮由所述摇臂调高液压系统带动进行转动且其与所述摇臂调高液压系统进行传动连接，所述从动轮位于主动轮的正下方；所述心轴为空心轴，且所述空心轴内部同轴套装有联接杆，所述联接杆在拉杆的上下拉动作用下能同步带动从动轮进行上下移动，所述拉杆固定安装在所述联接杆的正下方，所述心轴、联接杆与从动轮通过滑动销组装为一体；所述心轴与从动轮之间通过导向平键进行连接，所述主动轮下部与从动轮上部之间通过离合花键进行连接。

[0018] 上述一种大功率重型薄煤层采煤机，其特征是：所述左行走机构为左行走箱，所述右行走机构为右行走箱，所述左行走箱和右行走箱的结构相同；所述左行走箱和右行走箱均包括一侧开口的箱体和扣装在箱体一侧开口上的大端盖组成，所述箱体内部装有驱动轮、齿轮和齿轨轮；所述驱动轮同轴安装在用于传递动力的花键轴上，所述花键轴与所述左牵引传动机构或所述右牵引传动机构相接，且驱动轮与箱体之间通过轴承进行连接，所述齿轮和齿轨轮一前一后固定安装在齿轨轮轴上，所述齿轮与驱动轮相啮合；所述箱体内部还设置有油盒，所述油盒固定在大端盖上，所述油盒包括内部存有润滑油的盒体以及分别与盒体相连通的注油管一和注油管二，所述注油管一的出油口位于齿轮与驱动轮之间的啮合处且通过注油管一对齿轮与驱动轮注入润滑油，所述注油管二的出油口位于齿轨轮的需润滑部位上且通过注油管二对齿轨轮注入润滑油；所述盒体上设置有透气孔一和用于向盒体注入润滑油的进油孔一，且所述大端盖上对应设置有进油孔二和透气孔二，所述进油孔一与所述进油孔二相通，且透气孔一与所述透气孔二相通。

[0019] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0020] 1、结构设计合理、使用操作简便、安装布设方便且使用效果好，工作性能稳定。

[0021] 2、适用面广，适用于采高为1.3m～2.5m，煤层倾角≤40°的较薄煤层综采工作面使用，采煤机整机的功率配置和高强度设计，使得本发明能顺利开采夹矸、大倾角、断层及解放层等复杂地质条件的较薄煤层工作面。

[0022] 3、性能优良，与同采高范围的机组相比具有以下特点：①采用双电机拖动系统使得采煤机的截割功率最大，单个摇臂的截割功率提高到2×200Kw，切割能力强；②牵引力最大，单个牵引电机的功率为55Kw，整机最大牵引力达到500kN，为同档次采煤机最大；③采用双调高液压系统，可实现左、右摇臂同时升降；并且在一套液压系统出现故障时，可简便、即时转换为单套调高系统正常运行，减少了故障停机率；④供电电压采用3.3kV，而国内同档次采煤机供电电压为1.14kV，高电压提高了供电效率；⑤装机功率925kW。

[0023] 4、电控箱内的控制系统是CANopen现场总线结构，使电气控制系统更可靠；同时控制器选用控制计算机PCC，综合了PLC和工业PC两者的技术优势，如PLC的高可靠性和定时时钟，PC的多任务运行、高速运算力、良好的扩展性和开放的通信等。同时，PCC控制器采用Runtime定性分时多任务的操作系统。如果具有可靠的传感器，这样使用高级语言就很方便记忆截割功能的实现。实际使用时，PCC控制器能够实现采煤机自动化所需的强大的数据处理能力及丰富的通讯能力，系统具有良好的抗干扰能力，大大提高了采煤机电气系统的可靠性。另外，本发明所采用的接触器和隔离开关性能可靠，有效地保证采煤机无故障运行时间。

[0024] 5、摇臂的齿式离合器结构简单、设计合理且使用效果好，尤其适用薄煤层煤田开采的需要。实际使用过程中，由于适用于薄煤层煤田的地质条件，所采用采煤机的摇臂功率大、结构紧凑，若采用传统的齿式离合器结构，由于受结构限制，滑动销的尺寸无法放大，在采煤机割煤过程中，当滚筒割煤受到冲击时，滑动销经常被惯性轴所剪断，影响采煤机正常采煤；而本发明通过在心轴与从动轮之间设置导向平键，当薄煤层采煤机摇臂启停或受到冲击载荷时，由导向平键承受附加载荷，因此能有效避免采煤机在作业过程中因摇臂受冲击而造成滑动销被心轴剪断现象的发生，同时还大大提高了齿式离合器的工作可靠性。

[0025] 6、所采用的行走箱结构简单、设计合理和使用效果好，行走箱箱体内部设置有油盒，油盒包括盒体以及与盒体相连通的注油管一和注油管二，同时盒体上设置有进油孔一和透气孔一，进油孔一与设置在大端盖上的进油孔二相通，透气孔一与设置在大端盖上的透气孔二相通。实际使用过程中，通过注油管一中对驱动轮和齿轮进行润滑，通过注油管二对齿轨轮进行润滑，从而改善了轮齿之间的润滑，能有效解决现有技术中油盒外置容易被煤或石头损坏的问题，同时减少了行走机构轮齿齿面的磨损，进而延长了行走机构齿轮的使用寿命。

[0026] 7、电机冷却采用水冷方式，且水冷管道上装有水冷式变频器，同时电机冷却管道和电机供电电缆的布设方式非常合理。由于薄煤层煤田深入开采中所使用的采煤机要求截割功率大，但是又限于煤层工作面对采煤机高度的限制，摇臂上所装的截割电机不能做功率太大的电机，而为了满足采煤机截割功率的要求，大功率薄煤层采煤机采用一个摇臂安装两台截割电机的方法来增大截割功率，但是这为电机供电电缆和冷却管道的布线提出了难题。本发明中，所有电机供电电缆和电机冷却管道均沿采煤机的煤壁侧(即采煤机机身靠近煤壁的一侧)进行布设，这样，不仅布设好的电机供电电缆和冷却管道方便受保护，而且大大减少了老塘侧的管路数量。同时，接至截割电机的电机供电电缆可简便将两个截割电机串在一起，接线线路简单且易于保护。另外，由于薄煤层采煤机的机面高度低，机身窄，以往在老塘侧布线容易造成管路挤压，不易保护，而且影响工人操作。本发明中，电机供电电缆和冷却管道都保护在护板下，大大减少了采煤机操作侧的管路，易于个人操作，有效地防止了电机供电电缆和冷却管道在采煤机运行时被煤块或石头砸坏。

[0027] 8、牵引部行星减速器的结构设计合理且使用效果好，投入成本低，尤其适宜薄煤层煤田采煤机的实际需求。由于国内薄层复杂地质煤层的开采需要，所用采煤机的结构小且功率大，因而牵引轴输出端的行星减速器需承受的扭矩大，由于自身结构要求，行星减速器在径向的尺寸受到了限制，要想在强度上满足要求，就必须加大行星轮的齿宽，相应使得行星轮轴轴向尺寸加长，但是按照传统的四行星轮结构，行星轮轴的刚度和强度难以保证。而本发明则通过在行星架上增设一个加劲支撑板给行星轮轴增加了一道支撑，提高了行星轮轴的刚度和强度。

[0028] 同时，由于行星减速器的径向尺寸受到了限制，行星轮内置的轴承负载大，因而现有的调心滚子轴承在尺寸和承载上已满足不了实际需要。因而，本发明中将二级行星轮轴承采用特制的满滚子轴承，该轴承自身不带外圈，行星轮内壁为轴承外圈滚道，这样就节省了传动调心滚子轴承外圈所占空间，在满足强度的前提下，大大减小了行星轮的结构尺寸。

[0029] 综上所述，本发明结构设计合理、整机功率大、开采效率高且工作性能稳定可靠、使用效果好，能有效解决现有采煤机在薄煤层开采过程中存在的功率较小、开采效率低、使用效果较差、严重影响我国薄煤层复杂地质煤田开采工作等多种实际问题。

[0030] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

[0031] 图1为本发明的结构示意图。

[0032] 图2为图1的俯视图。

[0033] 图3为本发明摇臂调高液压系统的工作原理图。

[0034] 图4为本发明齿式离合器的结构示意图。

[0035] 图5为本发明行走箱的结构示意图。

[0036] 图6为图5的A-A剖视图。

[0037] 图7为本发明行走箱内所装油盒的结构示意图。

[0038] 图8为本发明冷却管道和电机供电电缆的布设位置示意图。

[0039] 图9为图8的俯视图。

[0040] 图10为本发明紧凑型行星减速器的结构示意图。

[0041] 图11为本发明紧凑型行星减速器中二级行星架的结构示意图。

[0042] 附图标记说明：

[0043] 1-机身； 2-左牵引部； 3-右牵引部；

[0044] 4-电控箱； 5-左摇臂； 6-左滚筒；

[0045] 7-左截割电机； 8-右摇臂； 9-右滚筒；

[0046] 10-右截割电机； 11-1-左调高油缸； 11-2-右调高油缸；

[0047] 11-3-左调高泵箱； 11-4-右调高泵箱； 11-5-左手动换向阀；

[0048] 11-6-右手动换向阀； 11-7-左制动器； 11-8-右制动器；

[0049] 11-9-左截止阀； 11-10-右截止阀； 12-左行走箱；

[0050] 13-右行走箱； 14-喷雾冷却系统； 15-电机冷却管道；

[0051] 16-电机动力输出轴； 17-1-壳体； 17-41-一级行星内齿[0052] 圈；

[0053] 17-42-一级行星轮轴；17-43-一级行星轮； 17-44-一级行星架；

[0054] 17-45-一级行星轴承；17-51-二级行星内齿 17-52-二级行星轮轴；

[0055] 圈；

[0056] 17-53-二级行星轮； 17-531-上行星轮； 17-532-下行星轮；

[0057] 17-54-二级行星架； 17-55-二级行星轴承；17-56-加劲支撑板；

[0058] 18-电机供电电缆； 19-1-油盒； 19-2-驱动轮；

[0059] 19-3-花键轴； 19-4-齿轮； 19-5-齿轨轮；

[0060] 19-6-齿轨轮轴； 19-7-箱体； 19-8-大端盖；

[0061] 19-9-盒体； 19-10-注油管一； 19-11-注油管二；

[0062] 19-12-进油孔一； 19-13-透气孔一； 19-14-卡套式铰接管[0063] 接头；

[0064] 19-15-卡套式端直通 19-16-导向滑靴； 20-1-主动轮；

[0065] 管接头；

[0066] 20-2-滑动销； 20-3-从动轮； 20-4-心轴；

[0067] 20-5-联接杆； 20-6-拉杆； 20-7-手柄；

[0068] 20-8-定位螺钉； 20-9-端盖一； 20-10-端盖二；

[0069] 20-11-销子； 20-12-导向平键； 20-13-密封座；

[0070] 20-14-离合花键； 20-15-外部护壳； 20-16-圆柱轴。

具体实施方式

[0071] 如图1、图2所示，本发明包括机身1、分别安装在机身1内部左右两侧的左牵引部2和右牵引部3、分别安装在机身1外部左右两侧的左截割部和右截割部、分别安装在机身
1下方左右两侧的左行走机构和右行走机构以及安装在机身1内的摇臂调高液压系统和电气控制系统。所述电气控制系统包括安装在机身1上的电控箱4和安装在电控箱4内的控制器；所述左截割部包括铰接在机身1上的左摇臂5、安装在左摇臂5前端的左滚筒6和对左滚筒6进行驱动的左截割电机7，所述左截割电机7安装在左摇臂5内且其与左滚筒6之间进行传动连接。所述右截割部包括铰接在机身1上的右摇臂8、安装在右摇臂8前端的右滚筒9和对右滚筒9进行驱动的右截割电机10，所述右截割电机10安装在右摇臂8内且其与右滚筒9之间进行传动连接。所述摇臂调高液压系统分别对左摇臂5和右摇臂8进行升降控制。所述左牵引部2包括左牵引电机和与所述左牵引电机的电机动力输出轴16相接的左牵引传动机构，所述左牵引电机通过所述左牵引传动机构与所述左行走机构进行传动连接。所述右牵引部3包括右牵引电机和与所述右牵引电机的电机动力输出轴相接的右牵引传动机构，所述右牵引电机通过所述右牵引传动机构与所述右行走机构进行传动连接。所述左截割电机7、右截割电机10、左牵引电机、右牵引电机、左调高液压系统和右调高液压系统均由所述控制器进行控制。所述左截割电机7和右截割电机10的数量均为两个，且两个左截割电机7组成对所述左滚筒6进行驱动的左双电机拖动系统，两个右截割电机
10组成对所述右滚筒9进行驱动的右双电机拖动系统。

[0072] 本实施例中，所述左双电机拖动系统和所述右双电机拖动系统均为双电动机联轴拖动系统。

[0073] 所述控制器为PCC控制器，并且电控箱4内的电气控制系统是CANopen现场总线结构。

[0074] 本实施例中，如图3所示，所述摇臂调高液压系统为双调高液压系统，且所述双调高液压系统包括左调高油缸11-1、右调高油缸11-2、左调高泵箱11-3、右调高泵箱11-4以及左换向阀和右换向阀。所述左调高泵箱11-3上接有液压管路一和液压管路二，且所述液压管路一通过所述左换向阀与左调高油缸11-1连通，所述液压管路二通过所述右换向阀与右调高油缸11-2连通。所述右调高泵箱11-4上接有液压管路三和液压管路四，所述液压管路三通过所述左换向阀与左调高油缸11-1连通，所述液压管路四通过所述右换向阀与右调高油缸11-2连通。所述左调高油缸11-1和右调高油缸11-2分别通过摇臂传动机构与左摇臂5和右摇臂8进行传动连接。

[0075] 实际使用过程中，所述左调高泵箱11-3和右调高泵箱11-4均由所述控制器进行控制。所述双调高液压系统还包括左制动器11-7、右制动器11-8以及左截止阀11-9和右截止阀11-10，所述左制动器11-7由左截止阀11-9和右截止阀11-10进行控制，且右制动器11-8由左截止阀11-9和右截止阀11-10进行控制。本实施例中，所述左换向阀为左手动换向阀11-5，所述右换向阀为右手动换向阀11-6。实际使用过程中，所述左调高油缸11-1和右调高油缸11-2分别对左截割部和右截割部的采高和卧底量进行调整。

[0076] 正常情况下，连接于左调高泵箱11-3上接有液压管路一(即管路a1和b1)与左调高油缸11-1连通，连接于右调高泵箱11-4的液压管路三(即管路c1、d1)与右调高油缸11-2连通，这样由两套调高液压系统(即基于左调高泵箱11-3的左调高液压系统和基于右调高泵箱11-4的右调高液压系统)分别独立控制左摇臂5和右摇臂8的调高。左截止阀
11-9和右截止阀11-10中的一个截止阀开启，则另一个截止阀关闭，相应地由其中一个调高液压系统控制采煤机的制动。当左调高泵箱11-3或右调高泵箱11-4出现故障时，不必停机紧急处理，可简单地通过左手动换向阀11-5和右手动换向阀11-6便可切换至处于正常工作状态的另一个液压调高系统中。例如，当左调高泵箱11-3出现故障时，通过左手动换向阀11-5将液压管路四(即管路c2、d2)与左调高油缸11-1连通，同时右截止阀11-10开启且左截止阀11-9关闭，由右调高液压系统控制采煤机的制动；反之，当右调高泵箱11-4出现故障时，通过右手动换向阀11-6将液压管路二(即管路a2、b2)与右调高油缸11-2连通，同时左截止阀11-9开启且右截止阀11-10关闭，由左调高液压系统控制采煤机的制动，并相应实现用一个泵箱代替两个泵箱的全部功能，而采煤机照常工作、出煤。待检修班修复或将故障泵箱拆出到地面修理，不影响采煤机的正常使用，大大提高了采煤机的出煤量。

[0077] 同时，所述左摇臂5和右摇臂8与所述摇臂传动机构之间均安装有齿式离合器。结合图4，本实施例中，所述齿式离合器包括心轴20-4、同轴套装在心轴20-4上的从动轮20-3和带动从动轮20-3进行同步转动的主动轮20-1，所述主动轮20-1由所述摇臂调高液压系统带动进行转动且其与所述摇臂调高液压系统进行传动连接，所述从动轮20-3位于主动轮20-1的正下方。所述心轴20-4为空心轴，且所述空心轴内部同轴套装有联接杆20-5，所述联接杆20-5在拉杆20-6的上下拉动作用下能同步带动从动轮20-3进行上下移动，所述拉杆20-6固定安装在所述联接杆20-5的正下方，所述心轴20-4、联接杆20-5与从动轮20-3通过滑动销20-2组装为一体。所述心轴20-4与从动轮20-3之间通过导向平键20-12进行连接，所述主动轮20-1下部与从动轮20-3上部之间通过离合花键20-14进行连接。

[0078] 实际安装时，所述齿式离合器安装在外部护壳20-15内。本实施例中，所述滑动销20-2与心轴20-4呈垂直布设，所述拉杆20-6下部设置有密封座20-13。

[0079] 本实施例中所述心轴20-4的外侧壁上设置有供导向平键20-12安装的键槽，所述导向平键20-12的数量为1个～3个。所述主动轮20-1上部设置有端盖一20-9，所述心轴20-4下部设置有端盖二20-10，所述主动轮20-1同轴套装在圆柱轴20-16上，所述圆柱轴20-16为空心圆柱轴且联接杆20-5由下至上伸入至所述圆柱轴内，所述空心轴的内径与联接杆20-5的直径相同，所述空心圆柱轴下部设置有供联接杆20-5上下移动的移动通道且所述移动通道的直径与联接杆20-5的直径相同。所述圆柱轴20-16上部安装在端盖一20-9上且主动轮20-1与圆柱轴20-16之间通过轴承进行连接。所述拉杆20-6下端设置有手柄20-7，所述手柄20-7位于密封座20-13下方，所述手柄20-7与拉杆20-6之间以及手柄20-7与端盖二20-10之间均固定连接。本实施例中，所述手柄20-7通过销子20-11与拉杆20-6固定连接。所述手柄20-7通过定位螺钉20-8与端盖二20-10固定连接。

[0080] 实际使用过程中，滑动销20-2将从动轮20-3、心轴20-4和联接杆20-5连接起来，使得从动轮20-3以随联接杆20-5一起上下移动，且心轴20-4随从动轮20-3同步转动；拉杆20-6通过挡圈和轴承与联接杆20-5连接，使得联接杆20-5随拉杆20-6一并上下移动，同时二者之间可以相互转动。其中，滑动销20-2不仅用于连接从动轮20-3、心轴20-4和联接杆20-5，而且用于承受附加剪力。

[0081] 实际安装时，将端盖一20-9和端盖二20-10固定在外部护壳20-15内，当左摇臂5或右摇臂8正常工作时，所述齿式离合器处于如图4所示的“合位”状态，所述摇臂传动机构传入的功率由主动轮20-1输入，主动轮20-1通过离合花键20-14带动从动轮20-3同步旋转，功率由从动轮20-3输出，同时心轴20-4和联接杆20-5在滑动销20-2的作用下随从动轮20-3同步转动；当左摇臂5或右摇臂8启停或者受到冲击载荷时，从动轮20-3和心轴20-4之间产生速度差，从而对滑动销20-2产生冲击，使得滑动销20-2承受附加剪切力，引起断裂。由于在心轴20-4与从动轮20-3之间设置有导向平键20-12，且导向平键20-12置于心轴20-4的键槽中，则导向平键20-12相对于心轴20-4静止，而导向平键20-12相对于从动轮20-3移动，由导向平键20-12承受附加载荷，此时的滑动销20-2只起联接作用，避免了被冲击载荷剪断，因此大大提高了齿式离合器的工作可靠性。当需要更换所述齿式离合器的工作状态时，拧下定位螺钉20-8，拉出手柄20-7并使其旋转90度，再拧上定位螺钉20-8，则齿式离合器处于“离位”状态，当手柄20-7被拉出时，从动轮20-3通过滑动销
20-2、联接杆20-5和拉杆20-6被拉出，这时主动轮20-1和从动轮20-3分开，如想让齿式离合器回到“合位”状态，只需反向操作即可。

[0082] 本实施例中，所述左行走机构为左行走箱12，所述右行走机构为右行走箱13，所述左行走箱12和右行走箱13的结构相同。

[0083] 结合图5、图6及图7所示，本实施例中，所述左行走箱12和右行走箱13均包括一侧开口的箱体19-7和扣装在箱体19-7一侧开口上的大端盖19-8组成，所述箱体19-7内部装有驱动轮19-2、齿轮19-4和齿轨轮19-5。所述驱动轮19-2同轴安装在用于传递动力的花键轴19-3上，所述花键轴19-3与所述左牵引传动机构或所述右牵引传动机构相接，且驱动轮19-2与箱体19-7之间通过轴承进行连接，所述齿轮19-4和齿轨轮19-5一前一后固定安装在齿轨轮轴19-6上，所述齿轮19-4与驱动轮19-2相啮合。所述箱体19-7内部还设置有油盒19-1，所述油盒19-1固定在大端盖19-8上，所述油盒19-1包括内部存有润滑油的盒体19-9以及分别与盒体19-9相连通的注油管一19-10和注油管二19-11，所述注油管一19-10的出油口位于齿轮19-4与驱动轮19-2之间的啮合处且通过注油管一19-10对齿轮19-4与驱动轮19-2注入润滑油，所述注油管二19-11的出油口位于齿轨轮19-5的需润滑部位上且通过注油管二19-11对齿轨轮5注入润滑油。所述盒体19-9上设置有透气孔一19-13和用于向盒体19-9注入润滑油的进油孔一19-12，且所述大端盖19-8上对应设置有进油孔二和透气孔二，所述进油孔一19-12与所述进油孔二相通，且透气孔一19-13与所述透气孔二相通。

[0084] 实际安装时，所述箱体19-7下部设置有导向滑靴19-16，所述导向滑靴19-16上端位于箱体19-7内部，所述导向滑靴19-16与绕齿轨轮轴19-6转动连接。本实施例中，所述注油管一19-10和注油管二19-11均为钢管，且注油管一19-10通过卡套式铰接管接头19-14与盒体19-9相连通，所述注油管二19-11通过卡套式端直通管接头19-15与盒体19-9相连通。所述油盒19-1与大端盖19-8之间的连接方式为焊接。实际使用时，透气孔一19-13与大端盖19-8上的透气孔二相通，以保证油盒19-1内的油正常流出。

[0085] 实际使用过程中，所述左牵引传动机构或所述右牵引传动机构传入的功率通过花键轴19-3输入到左行走箱12或右行走箱13内，经左行走箱12或右行走箱13内部的驱动轮19-2和齿轮19-4传递后，由齿轨轮19-5输出。且实际使用时，通过注油管一19-10中流出的油润滑驱动轮19-2和齿轮19-4，通过注油管二19-11中流出的油润滑齿轨轮19-5，这样改善了轮齿之间的润滑，减少了轮齿之间的磨损，延长了齿轮的使用寿命。因而，通过在箱体19-7内部设置油盒19-1，不仅节省了外置占用的空间，避免现有技术中油盒外置容易被煤或石头损坏的问题，且减少了行走机构轮齿齿面的磨损，延长了行走机构齿轮的使用寿命。

[0086] 同时，所述机身1的左侧安装有对左滚筒6内所装煤块进行破碎的左破碎机构和对所述左破碎机构进行驱动的左破碎油缸，所述机身1的右侧安装有对右滚筒9内所装煤块进行破碎的右破碎机构和对所述右破碎机构进行驱动的右破碎油缸。

[0087] 本实施例中，所述机身1上安装有喷雾冷却系统14，所述喷雾冷却系统14包括供水装置、与所述供水装置相接的多个电机冷却管道15和通过供水管路与所述供水装置相接的除尘喷雾装置。

[0088] 结合图8和图9，多个所述电机冷却管道15包括多个分别布设在左截割电机7、右截割电机10、所述左牵引电机和所述右牵引电机的冷却水管。

[0089] 实际进行布设安装时，所述电控箱4内还安装有供电装置，所述左截割电机7、右截割电机10、左牵引电机和右牵引电机均通过电机供电电缆18与所述供电装置电连接，所述电机供电电缆18的数量为多个。且多个所述电机供电电缆18自电控箱4输出后，经所述机身1的煤壁侧分别接至左截割电机7、右截割电机10、左牵引电机和右牵引电机的供电端。多个所述电机冷却管道15自所述供水装置输出后，经所述机身1的煤壁侧分别布设至左截割电机7、右截割电机10、左牵引电机和右牵引电机的外侧。本实施例中，所述供水装置与多个所述电机冷却管道15之间接有水冷式变频器。

[0090] 本实施例中，多个所述电机冷却管道15和多个所述电机供电电缆18均罩装在煤壁侧所安装的护板下，通过所述护板进行保护。

[0091] 本实施例中，所述左牵引传动机构包括安装在所述左牵引电机的电机动力输出轴16上的紧凑型行星减速器，且所述右牵引传动机构包括安装在所述右牵引电机的电机动力输出轴16上的紧凑型行星减速器。

[0092] 结合图10和图12，所述紧凑型行星减速器包括上下均开口的壳体17-1、套装在电机动力输出轴16上的一级行星减速结构和与所述一级行星减速结构配合进行传动的二级行星减速结构；所述一级行星减速结构和二级行星减速结构均与牵引电机动力输出轴16同轴设置，且所述二级行星减速结构位于一级行星减速结构正下方；所述电机动力输出轴16从上至下装入壳体17-1内。

[0093] 本实施例中，所述一级行星减速结构包括套装在壳体17-1内的一级行星内齿圈17-41、多个均匀布设在电机动力输出轴16外侧的一级行星轮轴17-42、套装在各一级行星轮轴17-42上且与所述一级行星内齿圈17-41相啮合的一级行星轮17-43和供多个所述一级行星轮轴17-42安装的一级行星架17-44。所述一级行星轮轴17-42和套装在其上的一级行星轮17-43组成一个一级行星减速机构，一级行星轮17-43与一级行星轮轴17-42之间通过一级行星轴承17-45进行连接。

[0094] 所述二级行星减速结构包括套装在壳体17-1内的二级行星内齿圈17-51、多个均匀布设在传动轴外侧的二级行星轮轴17-52、套装在各二级行星轮轴17-52上且与所述二级行星轮轴17-52相啮合的二级行星轮17-53和供多个所述二级行星轮轴17-52安装的二级行星架17-54。所述二级行星轮轴17-52和套装在其上的二级行星轮17-53组成一个二级行星减速机构。所述二级行星轮轴17-52和二级行星轮17-53之间通过二级行星轴承17-55进行连接。所述传动轴位于所述电机动力输出轴16正下方且二者呈同轴布设。

[0095] 实际布设安装时，所述二级行星内齿圈17-51位于一级行星内齿圈17-41的正下方且二者固定连接；所述二级行星架17-54上设置有用于增大二级行星轮轴17-52的刚度和强度的加劲支撑板17-56。

[0096] 本实施例中，所述二级行星轮17-53由两个行星轮组成，且两个所述行星轮分别为上行星轮17-531和下行星轮17-532，所述上行星轮17-531和下行星轮17-532分别套装在二级行星轮轴17-52的上部和下部，且上行星轮17-531和下行星轮17-532与二级行星轮轴17-52之间均通过二级行星轴承17-55进行连接，加劲支撑板17-56的数量为一道且其位于上行星轮17-531和下行星轮17-532之间。

[0097] 由于二级行星轮17-53分为上下两个行星轮，则能简便实现加大二级行星减速结构的轴向尺寸，但由于受结构限制，二级行星减速结构的径向尺寸无法加大，为了使行星减速机构的整体强度满足牵引力的需要，在二级行星架17-54上设置用于增强二级行星轮轴17-52刚度和强度的加劲支撑板17-56，增加加劲支撑板17-56后使得二级行星轮轴17-52多了一个支撑，能简便且有效提高二级行星轮轴17-52的刚度和强度。

[0098] 本实施例中，所述二级行星轴承17-55包括轴承内圈和滚动体，所述轴承内圈的外侧壁上设置有供所述滚动体滚动的内圈滚道，所述二级行星轮17-53的内侧壁上设置有供所述滚动体滚动的外圈滚道。

[0099] 实际使用时，由于二级行星减速结构的轴向尺寸加大后，其径向尺寸无法加大，而二级行星轮轴17-52必须满足尺寸小且承载力大的要求，因此将二级行星轴承17-55采用特制满滚子轴承，二级行星轴承17-55自身不带外圈，二级行星轮17-53的内壁为轴承外圈滚道，这样就节省了传动调心滚子轴承外圈所占空间，在满足强度的前提下，大大减小了二级行星轮17-53的结构尺寸。

[0100] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。