一种采煤机及其截割滚筒装置

摘要

本发明公开了一种截割滚筒装置，包括截割滚筒，还包括：与所述截割滚筒相连的第一连接块；与所述第一连接块周向定位，且轴向滑动连接的第二连接块，该第二连接块与所述第一连接块之间形成推程液压腔和回程液压腔；用于与摇臂相连以传递转矩的方形头，该方形头与所述第二连接块相连，所述方形头上设有分别通向所述推程液压腔和回程液压腔的进油装置。本发明通过内置液压缸的形式将割滚筒装置设计为轴向位置可调的形式，可相应的将两个截割滚筒调整所对工作面煤壁调整为阶梯状形状，从而可大大减少片帮现象及其带来的危害。本发明还公开了一种液压缸外置的截割滚筒装置。本发明还公开了一种具有上述截割滚筒装置的采煤机。

权利要求

1.一种截割滚筒装置，包括截割滚筒（1），其特征在于，还包括：与所述截割滚筒（1）相连的第一连接块（2）；

与所述第一连接块（2）周向定位，且轴向滑动连接的第二连接块（3），该第二连接块（3）与所述第一连接块（2）之间形成推程液压腔（5）和回程液压腔（7）；

用于与摇臂相连以传递转矩的方形头（4），该方形头（4）与所述第二连接块（3）相连，所述方形头（4）上设有分别通向所述推程液压腔（5）和回程液压腔（7）的进油装置。

2.如权利要求1所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述进油装置包括：通向所述推程液压腔（5）的推程进油通道；

通向所述回程液压腔（7）的回程进油通道；

同轴中心管（10），其至少由两个同轴嵌套的管路组成，并至少形成两个进油腔，其中两个所述进油腔分别与所述推程进油通道和所述回程进油通道相连通。

3.如权利要求2所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述进油装置还包括设置于所述方形头（4）上的阀块（12），所述阀块（12）上开设有两套相互独立，且分别与所述推程进油通道和所述回程进油通道相连通的腔体，所述同轴中心管（10）上的两个所述进油腔分别与所述阀块（12）上的两个所述腔体相连通。

4.如权利要求2所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述同轴中心管（10）由三个同轴嵌套的管路组成，并形成两个所述进油腔和一个进水腔，所述方形头（4）上设有与该进水腔相连通的进水通道。

5.如权利要求4所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述进水通道的一端贯通所述方形头（4）的径向槽。

6.如权利要求1-5任一项所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述第二连接块（3）与所述第一连接块（2）通过花键连接；

所述第二连接块（3）与方形头（4）通过螺钉相连。

7.如权利要求1-5任一项所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述推程液压腔（5）位于所述第二连接块（3）的顶部中心位置，所述第一连接块（2）上设有保持该推程液压腔（5）密封的密封件；

所述回程液压腔（7）位于所述第二连接块（3）的外周，其上壁面由所述第二连接块（3）形成，下壁面由设置于所述第一连接块（2）底部的挡环（15）形成，且所述第二连接块（3）和所述挡环（15）均设有保持该回程液压腔（7）密封的密封件。

8.如权利要求7所述的截割滚筒装置，其特征在于，所述挡环（15）通过螺钉设置于所述第一连接块（2）的底部。

9.一种采煤机，包括截割滚筒装置，其特征在于，该截割滚筒装置为如权利要求1-8任一项所述的截割滚筒装置。

说明书

一种采煤机及其截割滚筒装置

技术领域

[0001] 本发明涉及采煤机技术领域，特别涉及一种采煤机及其截割滚筒装置。

背景技术

[0002] 双滚筒采煤机具有两个结构相同、左右对称的截割部，它们分别位于采煤机的两端。左右截割部可由一个电机驱动，也可以分别由两个电动机驱动。双滚筒采煤机具有生产能力大、效率高、用于开采中原煤层时能一次采全高、能自动开缺口。装煤效果好、机器稳定性能好以及不经改装能适应于左右工作面等优点。

[0003] 采煤机在井下进行采煤作业时，由于工作面煤层硬度分层等因素，难免遇到片帮现象，大面积片状煤未经滚筒截割便落向煤机侧。所谓片帮现象系指矿井作业面、巷道侧壁在矿山压力作用下变形，破坏而脱落的现象。尤其在中厚煤层采煤作业时，片帮尤为严重，容易造成安全事故及采煤机的损坏。这一现象的主要原因就是，处于采煤机两侧的两截割滚筒相对位置工作面的待采煤壁大面积处于同一铅垂面上，加之重力的作用，就造成了片帮。

[0004] 经分析，如果采煤机的两截割滚筒所对工作面煤壁呈阶梯状形状（即避免在同一平面内），可大大减少片帮现象及其带来的危害，这也是国内外采煤机研发领域一个有待解决的重要问题。

[0005] 因此，如何降低片帮现象的发生概率及片帮现象带来的危害，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种截割滚筒装置，以降低片帮现象的发生概率及片帮现象带来的危害。本发明的另一目的在于提供一种具有上述截割滚筒装置的采煤机。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0008] 一种截割滚筒装置，包括截割滚筒，还包括：

[0009] 与所述截割滚筒相连的第一连接块；

[0010] 与所述第一连接块周向定位，且轴向滑动连接的第二连接块，该第二连接块与所述第一连接块之间形成推程液压腔和回程液压腔；

[0011] 用于与摇臂相连以传递转矩的方形头，该方形头与所述第二连接块相连，所述方形头上设有分别通向所述推程液压腔和回程液压腔的进油装置。

[0012] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述进油装置包括：

[0013] 通向所述推程液压腔的推程进油通道；

[0014] 通向所述回程液压腔的回程进油通道；

[0015] 同轴中心管，其至少由两个同轴嵌套的管路组成，并至少形成两个进油腔，其中两个所述进油腔分别与所述推程进油通道和所述回程进油通道相连通。

[0016] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述进油装置还包括设置于所述方形头上的阀块，所述阀块上开设有两套相互独立，且分别与所述推程进油通道和所述回程进油通道相连通的腔体，所述同轴中心管上的两个所述进油腔分别与所述阀块上的两个所述腔体相连通。

[0017] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述同轴中心管由三个同轴嵌套的管路组成，并形成两个所述进油腔和一个进水腔，所述方形头上设有与该进水腔相连通的进水通道。

[0018] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述进水通道的一端贯通所述方形头的径向槽。

[0019] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述第二连接块与所述第一连接块通过花键连接；

[0020] 所述第二连接块与方形头通过螺钉相连。

[0021] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述推程液压腔位于所述第二连接块的顶部中心位置，所述第一连接块上设有保持该推程液压腔密封的密封件；

[0022] 所述回程液压腔位于所述第二连接块的外周，其上壁面由所述第二连接块形成，下壁面由设置于所述第一连接块底部的挡环形成，且所述第二连接块和所述挡环均设有保持该回程液压腔密封的密封件。

[0023] 优选的，在上述截割滚筒装置中，所述挡环通过螺钉设置于所述第一连接块的底部。

[0024] 一种截割滚筒装置，包括截割滚筒和用于与摇臂相连以传递转矩的方形头，所述方形头与所述截割滚筒周向定位，且轴向滑动连接，还包括一端与所述摇臂的壳体相连的液压缸，以及设置于所述截割滚筒上，且与该截割滚筒同轴的转盘，所述转盘上设有以其轴线为轴线的环形槽，所述液压缸的活塞杆与所述环形槽滑动配合。

[0025] 一种采煤机，包括截割滚筒装置，该截割滚筒装置为如上任一项所述的截割滚筒装置。

[0026] 从上述的技术方案可以看出，本发明提供的一种截割滚筒装置，包括截割滚筒，还包括：与所述截割滚筒相连的第一连接块；与所述第一连接块周向定位，且轴向滑动连接的第二连接块，该第二连接块与所述第一连接块之间形成推程液压腔和回程液压腔；用于与摇臂相连以传递转矩的方形头，该方形头与所述第二连接块相连，所述方形头上设有分别通向所述推程液压腔和回程液压腔的进油装置。

[0027] 基于上述设置，本发明提供的截割滚筒装置，通过方形头、第二连接块和第一连接块的连接关系，将摇臂内行星装置的扭矩传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转，以进行采煤工作。第一连接块与第二连接块之间可沿轴向相对滑动，而且第一连接块与第二连接块之间形成有推程液压腔和回程液压腔，通过向推程液压腔内通入液压油，随着推程液压腔内液压油的逐渐增多，推动第一连接块相对于第二连接块滑动，由于第一连接块与截割滚筒相连，因此截割滚筒跟随滑动，从而使得截割滚筒向前推进。推程液压腔内进油的过程中，回程液压腔回油。通过向回程液压腔内通入液压油，随着回程液压腔内液压油的逐渐增多，推动第一连接块相对于第二连接块滑动，从而将截割滚筒拉回。本发明通过内置液压缸的形式将割滚筒装置设计为轴向位置可调的形式，可相应的将两个截割滚筒调整所对工作面煤壁调整为阶梯状形状，从而可大大减少片帮现象及其带来的危害。

[0028] 本发明提供的另一种截割滚筒装置，包括截割滚筒和用于与摇臂相连以传递转矩的方形头，所述方形头与所述截割滚筒周向定位，且轴向滑动连接，还包括一端与所述摇臂的壳体相连的液压缸，以及设置于所述截割滚筒上，且与该截割滚筒同轴的转盘，所述转盘上设有以其轴线为轴线的环形槽，所述液压缸的活塞杆与所述环形槽滑动配合。

[0029] 基于上述设置，通过方形头将摇臂内行星装置的扭矩传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转，以进行采煤工作。通过液压缸的活塞杆的伸出与缩回，推动截割滚筒伸出，或拉动截割滚筒缩回。并通过转盘以防止摇臂壳体与截割滚筒的运动干涉，使得截割滚筒在任何位置上均可以通过方形头获得行星装置的扭矩。本发明通过外置液压缸的形式将割滚筒装置设计为轴向位置可调的形式，可相应的将两个截割滚筒调整所对工作面煤壁调整为阶梯状形状，从而可大大减少片帮现象及其带来的危害。

[0030] 本发明提供的采煤机，由于采用上述截割滚筒装置，同样具有上述技术效果，本文不再赘述。

附图说明

[0031] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0032] 图1为本发明实施例提供的截割滚筒装置安装至摇臂的结构示意图；

[0033] 图2为本发明实施例提供的截割滚筒装置的结构示意图；

[0034] 图3为本发明实施例提供的同轴中心管的结构示意图；

[0035] 图4为本发明实施例提供的同轴中心管的俯视结构示意图；

[0036] 图5为本发明实施例提供的摇臂的局部剖视结构示意图；

[0037] 图6为本发明另一实施例提供的截割滚筒装置安装至摇臂的结构示意图。

具体实施方式

[0038] 本发明的核心在于公开一种截割滚筒装置，以降低片帮现象的发生概率及片帮现象带来的危害。本发明的另一核心在于公开一种具有上述截割滚筒装置的采煤机。

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0040] 请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的截割滚筒装置安装至摇臂的结构示意图，图2为本发明实施例提供的截割滚筒装置的结构示意图。

[0041] 本发明实施例公开的一种截割滚筒装置，包括截割滚筒1、第一连接块2、第二连接块3和方形头4。其中，第一连接块2与截割滚筒1相连，具体可通过焊接或连接件连接。第二连接块3与第一连接块2周向定位，且第一连接块2可相对第二连接块3轴向滑动。
现有技术中，能够实现第二连接块3与第一连接块2周向固定以实现扭矩的传递，又具有相对滑动的自由度的连接方式很多，如花键连接、滑槽滑轨连接等。所谓滑槽滑轨连接应理解为，在第一连接块2的周向设置滑轨或滑槽，在第二连接块3上设置与滑轨或滑槽滑动配合的滑槽或滑轨。第一连接块2与第二连接块3装配后，可通过滑轨或滑槽的配合实现周向固定，而二者又可相对滑轨和滑槽进行周向滑移。

[0042] 第二连接块3与第一连接块2之间形成推程液压腔5和回程液压腔7，推程液压腔5和回程液压腔7类似于液压缸的无杆腔和有杆腔。第二连接块3与第一连接块2组成了一个组装于截割滚筒1内部的液压缸，通过分别向推程液压腔5和回程液压腔7内通入液压油，完成截割滚筒1伸出与缩回的目的。方形头4用于与摇臂23相连以传递转矩，该方形头4与第二连接块3相连，方形头4上设有分别通向推程液压腔5和回程液压腔7的进油装置。第二连接块3与第一连接块2优选的通过花键连接；第二连接块3可与方形头4通过螺钉相连。

[0043] 本发明提供的截割滚筒装置，通过方形头4、第二连接块3和第一连接块2的连接关系，将摇臂23内行星装置14的扭矩传递给截割滚筒1，驱动截割滚筒1旋转，以进行采煤工作。第一连接块2与第二连接块3之间可沿轴向相对滑动，而且第一连接块2与第二连接块3之间形成有推程液压腔5和回程液压腔7，通过向推程液压腔5内通入液压油，随着推程液压腔内5液压油的逐渐增多，推动第一连接块2相对于第二连接块3滑动，由于第一连接块2与截割滚筒1相连，因此截割滚筒1跟随滑动，从而使得截割滚筒1向前推进。推程液压腔5内进油的过程中，回程液压腔7回油。通过向回程液压腔7内通入液压油，随着回程液压腔7内液压油的逐渐增多，推动第一连接块2相对于第二连接块3滑动，从而将截割滚筒1拉回。本发明通过内置液压缸的形式将割滚筒装置设计为轴向位置可调的形式，可相应的将两个截割滚筒调整所对工作面煤壁调整为阶梯状形状，从而可大大减少片帮现象及其带来的危害。

[0044] 为了进一步优化上述技术效果，上述实施例公开的进油装置可具体包括推程进油通道13、回程进油通道8和同轴中心管10。其中，推程进油通道13与推程液压腔5相通，回程进油通道8与回程液压腔7相通，推程进油通道13和回程进油通道8可直接在第二连接块3上开设，也可通过管路进行布置，本实施例不做限制。

[0045] 请参阅图3-图5，图3为本发明实施例提供的同轴中心管的结构示意图；图4为本发明实施例提供的同轴中心管的俯视结构示意图；图5为本发明实施例提供的摇臂的局部剖视结构示意图。

[0046] 同轴中心管10至少由两个同轴嵌套的管路组成，并至少形成两个进油腔，其中两个进油腔（分别为第一进油腔18和第二进油腔17）分别与推程进油通道13和回程进油通道8相连通。同轴中心管10可由两个或两个以上的管路同轴嵌套而成，并由形成的两个进油腔（分别为第一进油腔18和第二进油腔17）分别与推程进油通道13和回程进油通道8相连通，同轴中心管10的底部开设有分别与两个进油腔相通的第一进油口20和第二进油口
21。本发明可由第一进油口20和第二进油口21内注入液压油，液压油可通过同轴中心管
10上的两个进油腔分别进入推程进油通道13和回程进油通道8，并最终进入推程液压腔5和回程液压腔7，以完成截割滚筒1的伸出或缩回。

[0047] 为了保证同轴中心管10上的两个进油腔分别与推程进油通道13和回程进油通道8联通的密封性，本实施例中，进油装置还可包括设置于方形头4上的阀块12，阀块12上开设有两套相互独立，且分别与推程进油通道13和回程进油通道8相连通的腔体，同轴中心管10上的两个进油腔分别与阀块12上的两个腔体相连通。本发明通过设置阀块12，可方便的实现同轴中心管10与推程进油通道13和回程进油通道8的对接，防止了液压油的泄露。

[0048] 同轴中心管10优选的由三个同轴嵌套的管路组成，并形成两个进油腔和一个进水腔16，进水腔16的端部应该通过隔套11将形成该进水腔16的两个管路封堵，以防漏水。方形头4上设有与该进水腔16相连通的进水通道9。进水腔16可以传输冷却水，供方形头4外冷却除尘所用。进水通道9的一端可贯通方形头4的径向槽，即进水通道9仅需贯穿方形头4上相对较薄的地方即可。

[0049] 同轴中心管10接于行星装置14的中心，它可随方形头4及截割滚筒1共同转动，即同轴中心管10、方形头4、第一连接块2、第二连接块3及截割滚筒1同步转动，而它们之间相对静止。如图5所示，同轴中心管10下端通过轴承19与行星装置14连接，可实现相对转动，其中，第一进油口20和第二进油口21可分别联通推程液压腔5和回程液压腔7传输液压油，供给推程油缸及回程油缸；同轴中心管10上的进水口22与进水腔16相通，传递冷却水，供给方形头外侧截割滚筒1所用。

[0050] 在本实施例中，推程液压腔5可位于第二连接块3的顶部中心位置，第一连接块2上设有保持该推程液压腔5密封的密封件6；回程液压腔7位于第二连接块3的外周，其上壁面由第二连接块3形成，下壁面由设置于第一连接块2底部的挡环15形成，且第二连接块3和挡环15均设有保持该回程液压腔7密封的密封件6。挡环15可通过螺钉设置于第一连接块2的底部。

[0051] 综上所述，本发明实施例公开的一种截割滚筒装置的工作原理：

[0052] 采煤机根据不同工作面状况调整截割滚筒1端面轴向距离，截割滚筒1伸缩分别向推程液压腔5和回程液压腔7内通入液压油进行控制。

[0053] 推程控制：液压油经同轴中心管第一进油腔18流入阀块12，分流后经推程进油通道13流入推程液压腔5，推程液压腔5不断伸展，推动第一连接块2沿轴向向外延伸，进而带动截割滚筒1向外运动，增大两截割滚筒1端面轴向距离，即截割滚筒的1推程过程，此时，回程液压腔7收缩并放油。

[0054] 回程控制：同理，液压油经同轴中心管10的第二进油腔17流入阀块12，分流后经回程进油通道8流入回程液压腔7，回程液压腔7不断扩大，相对于方形头4沿轴向向里拉动第一连接块2及截割滚筒1，减小两截割滚筒1端面轴向距离，即截割滚筒1的回程过程，此时，推程液压腔5收缩并放油。

[0055] 限位控制：可在行星装置14处设置位移传感器，根据不同工况的要求，控制并监测截割滚筒1的伸缩量。此外，为防止推程液压腔5不断扩大而引起液压缸体（第一连接块2和第二连接块3）的分离，挡环15可以起到限位的作用，即当推程液压腔5增大到一定程度时，回程液压腔7缩到最小，此时，挡环15与第二连接块3轴向阻隔，截割滚筒1无法继续轴向伸长。

[0056] 本发明重心变化小，整机较稳定；

[0057] 本发明公开的截割滚筒装置针对影响截深的第一因素---截割滚筒进行改进，仅在原采煤机截割滚筒基础上，进行较小改动便实现截深可调、结构紧凑，也可与非截深可调式截割滚筒互换。整机重心受影响小，保证采煤机整机的稳定性。

[0058] 请参阅图6，图6为本发明另一实施例提供的截割滚筒装置安装至摇臂的结构示意图。

[0059] 本发明实施例公开的另一种截割滚筒装置，包括截割滚筒101和用于与摇臂103相连以传递转矩的方形头，方形头与截割滚筒101周向定位，且轴向滑动连接，其中，还包括一端与摇臂103的壳体相连的液压缸104，以及设置于截割滚筒1上，且与该截割滚筒1同轴的转盘，转盘上设有以其轴线为轴线的环形槽，液压缸的活塞杆与环形槽滑动配合。

[0060] 本发明实施例公开的另一种截割滚筒装置通过方形头将摇臂103内行星装置102的扭矩传递给截割滚筒101，驱动截割滚筒101旋转，以进行采煤工作。通过液压缸104的活塞杆的伸出与缩回，推动截割滚筒101伸出，或拉动截割滚筒101缩回。并通过转盘以防止摇臂壳体与截割滚筒101的运动干涉，使得截割滚筒101在任何位置上均可以通过方形头获得行星装置102的扭矩。本发明通过外置液压缸104的形式将割滚筒装置101设计为轴向位置可调的形式，可相应的将两个截割滚筒101调整所对工作面煤壁调整为阶梯状形状，从而可大大减少片帮现象及其带来的危害。

[0061] 本发明实施例公开的一种采煤机，包括截割滚筒装置，其中，该截割滚筒装置为如上实施例所述的截割滚筒装置。本发明提供的采煤机，由于采用上述截割滚筒装置，同样具有上述技术效果，本文不再赘述。

[0062] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0063] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。