一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部

摘要

本发明提出了一种极薄煤层综采采煤机的截割部，整体结构形式采用内嵌式截割部，截割部25传动部分的驱动电机1和第一级轴齿轮2、第一惰轮3、第一级大齿轮4布局于主体牵引部24的左端，通过第一花键轴5实现了将动力从牵引部24传递到截割部25。本发明的传动系统布局大大减小了外形尺寸，提高了本截割部在极薄煤层工作面综采配套时实现升降的可能。离合第二花键轴7通过离合手把8拉伸，可使离合第二花键轴7与第一花键轴5脱开，完成离合，使得截割部检修更方便。通过中转站外挂式冷却板18，实现强制润滑油的冷却，同时也可以降低齿轮腔内的油温，提高轴和齿轮的使用寿命。整个截割部结构布局紧凑，外形尺寸相对较小，大大有利其在极薄煤层综采工作面进行配套。

权利要求

1.一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部，其特征是：采煤机的主机体牵引部(24)与截割部(25)通过铰接销轴(6)铰接，截割部(25)的驱动电机(1)和第一级轴齿轮(2)、第一惰轮(3)、第一级大齿轮(4)位于主机体牵引部(24)的左端，牵引部(24)上的驱动电机(1)通过花键与第一级轴齿轮(2)固定连接，第一级轴齿轮(2)通过第一惰轮(3)与第一级大齿轮(4)啮合，第一级大齿轮(4)通过花键与第一花键轴(5)连接，第一花键轴(5)通过花键与离合第二花键轴(7)的一端连接，离合第二花键轴(7)的另一端与减速小齿轮(9)通过内花键固定连接，减速小齿轮(9)通过第二惰轮(10)与第三惰轮(11)啮合，第三惰轮(11)通过第四惰轮(12)与末端大齿轮(13)啮合，末端大齿轮(13)通过花键将动力传递到行星机构的中心轮(14)，中心轮(14)通过齿轮啮合将动力传递到行星架(15)，行星架(15)通过花键与滚筒连接套(16)固定连接，滚筒连接套(16)通过螺栓连接滚筒(17)，将动力通过滚筒(17)输出，外挂式冷却板(18)通过第一接口(19)和第二接口(20)与截割部(25)连接，第四接口(22)与第五接口(23)连接,第五接口(23)与滚筒轴内喷雾管道(29)连接。

2.根据权利要求1所述的一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部，其特征是：截割部的整体结构形式采用内嵌式截割部结构方式，其中截割部(25)的离合第二花键轴(7)上安装离合手把(8)，通过离合手把(8)拉伸使离合第二花键轴(7)与第一花键轴(5)脱开完成离合。

说明书

一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部

技术领域

[0001] 本发明涉及一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部。

背景技术

[0002] 我们一般将煤层厚度在1.3m以下的煤层称之为薄煤层，而煤层厚度在0.8m以下的更称之为极薄煤层。我国薄煤层分布极其广泛，且煤质较好，多为焦煤，发热量大。受地理条件的限制，薄煤层机械化设备的设计一直是煤炭技术领域的难题，导致薄煤层综采设备发展缓慢，机械化程度极低。据统计，我国薄煤层储量虽占到总储量的20％以上，但产量仅占到煤炭总产量的3％左右，而其中更是有很多极薄煤层工作面被逼不得已的放弃开采，这种现象让我们觉得心痛。

[0003] 现阶段我国国内对于0.8m以下的极薄煤层，普遍使用的是液压牵引爬底板采煤机。这类采煤机虽然实现了对极薄煤层工作面的机械化开采，但也只是最简单的开采方式，无法形成成套的机械化综采，开采效率极其低下。而此类爬底板采煤机截割部普遍不能升降，使其在极薄煤层遇到矸石、断层等复杂地质条件时，适应性很差，只能硬割过去，使得采煤机损耗极大，有时甚至停滞不前。传统的采煤机截割部传动系统布局如图2所示，传统采煤机的截割部27与牵引部26为两套独自的传动系统组件，通过序号28销轴连接在一起，就机械传动系统而言没有任何交集。传统的采煤机截割部虽能实现截割部的升降，但是受结构的限制，截割部外形尺寸过长、过大，且传统截割部应用于极薄煤层工作面时空顶距过大，不利于防护，使其无法适应极薄煤层的开采。另极薄煤层截割部，受空间及结构限制，齿轮腔内部的冷却也是一大难题，因极薄煤层截割部，特别是需要综采配套的极薄煤层截割部，外形尺寸较小而齿轮、轴等受强度影响又不能减小，因此齿轮腔内无法做冷却装置，而在截割部壳体上做冷却水道又会影响壳体的整体强度。因此为实现极薄煤层综采配套，一种新型的截割部设计就显得尤为重要。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种功率大、长度极短、可升降，适合极薄煤层综采工作面开采的极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部。本发明的技术方案是：一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部，采煤机的主机体牵引部24与截割部25通过铰接销轴6铰接，截割部25的驱动电机1和第一级轴齿轮2、第一惰轮3、第一级大齿轮4位于主机体牵引部24的左端，牵引部24上的驱动电机1通过花键与第一级轴齿轮2固定连接，第一级轴齿轮2通过第一惰轮3与第一级大齿轮4啮合，第一级大齿轮4通过花键与第一花键轴5连接，第一花键轴5通过花键与离合第二花键轴7的一端连接，离合第二花键轴7的另一端与减速小齿轮9通过内花键固定连接，减速小齿轮9通过第二惰轮10与第三惰轮11啮合，第三惰轮11通过第四惰轮12与末端大齿轮13啮合，末端大齿轮13通过花键将动力传递到行星机构的中心轮14，中心轮14通过齿轮啮合将动力传递到行星架15，行星架15通过花键与滚筒连接套16固定连接，滚筒连接套16通过螺栓连接滚筒17，将动力通过滚筒17输出，外挂式冷却板18通过第一接口19和第二接口20与截割部25连接，第四接口 22与第五接口23连接，第五接口23与滚筒轴内喷雾管道29连接。

[0005] 截割部的整体结构形式采用内嵌式截割部结构方式，其中截割部25的离合第二花键轴7上安装离合手把8，通过离合手把8拉伸使离合第二花键轴7与第一花键轴5脱开完成离合。

[0006] 本发明工作原理：

[0007] 截割部整体结构采用内嵌式结构形式。相比传统的截割部整体结构，内嵌式截割部极大地解决了极薄煤层控顶距的防护问题。为适合极薄煤层的开采，还要实现截割部在一定范围的升降，截割部的长度一定要短。传统的采煤机截割部因截割功率一定后，受到传动结构的限制，外形尺寸基本已经很难做出突破，若想进一步将截割部长度变短，只能在传动结构上做出改变。本发明中截割部的机械齿轮传动布局做出了改变，将第一级减速传动齿轮放在了采煤机的主机身，通过牵引与截割铰接的连接轴将动力传到截割部齿轮上，最后通过直齿传动和行星传动机构，将最终的截割力矩传递到滚筒上，使得本发明的截割部在保证截割功率足够大、强度满足设计要求的前提下，外形尺寸做到最小。另传统的截割部离合机构大多设于截割电机处，本发明中的截割部离合机构，巧妙的利用牵引部与截割部铰接轴端面的空间，通过离合花键轴使得截割部传动和牵引部上的一级减速传动完成离合，用以方便截割部的检修和维护。本发明还配有独特的润滑冷却系统，截割部冷却一直是极薄煤层综采配套截割部的设计难点，因极薄煤层综采配套的截割部外形尺寸都特别小，而齿轮、轴、轴承等主要传动件的外形尺寸受强度的影响是无法减小的，故极薄煤层采煤机截割部的齿轮腔内大多油温较高，却没有太大的空间做冷却水管，而在截割部壳体处做水道冷却的方式又会损伤壳体的强度。因此必须通过外引的方式将需冷却的润滑油引出截割部，通过冷却装置后再接入截割部。

[0008] 本发明的有益效果是：

[0009] 本发明的截割部区别于传统的采煤机截割部传动系统结构布局，不是将整个传动系统都放置于截割部，而是将截割部25传动部分的驱动电机1和第一级轴齿轮2、第一惰轮3、第一级大齿轮4布局于主机体牵引部24的左端，通过第一花键轴5实现了将动力从牵引部
24 传递到截割部25。本发明的传动系统结构布局，打破了传统的截割部结构形式，大大减小了截割部的外形尺寸，使得此截割部在极薄煤层综采工作面的配套中实现了正常升降，提高了极薄煤层的开采效率。

[0010] 本发明的离合系统与传统极薄煤层采煤机截割部离合机构也有不同。传统极薄煤层采煤机截割部受空间尺寸限制，大多使用截割电机本身自带的离合装置实现截割部传动系统离合。而本发明中离合第二花键轴7通过轴承和螺母与离合手把8固定连接，离合手把8可以在操作侧向外拉伸，使得离合第二花键轴7的内花键与第一花键轴5脱开，截割部的驱动力矩就无法在截割部上继续传递，这样的设计巧妙的利用牵引部与截割部铰接轴端面的空间，使截割部检修更方便，整个截割部的传动结构也更加紧凑。

[0011] 本发明提出了极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部：传统的截割部，特别是对外形尺寸极其敏感的极薄煤层综采配套截割部，其齿轮腔的冷却方式受外形尺寸的限制，大多是利用截割部壳体加工冷却水道的办法，来实现齿轮腔的冷却。而此类截割部壳体大多几何尺寸受限，壳体厚度较薄，不但水道的加工难度较大，成本较高，且易产生应力集中点，损坏壳体强度。本发明通过中转站外挂式冷却板18，将齿轮腔内的润滑油引出，在外挂式冷却18冷却后再注入齿轮腔内，从而实现齿轮腔内润滑油的冷却，而冷却后的冷却水也可通过第五接头23与滚筒轴内喷雾管道 29连接，实现采煤机的喷雾功能。此种方式不仅满足了极薄煤层截割部齿轮腔内的冷却需要，提高了轴和齿轮的使用寿命，而且成本较低，维护方便。

[0012] 综上所述，本发明的截割部结构紧凑、布局巧妙，可以很好的适用极薄煤层工作面综采配套，完成落煤和推进任务，大大提升了极薄煤层的自动化程度，减少资源浪费、增加社会效益。

附图说明

[0013] 图1是本发明极薄煤层综采采煤机截割部结构布置示意图

[0014] 图2传统采煤机截割部传动系统示意图

[0015] 图3本发明采煤机截割部机械传动系统示意图

[0016] 图4本发明采煤机截割部润滑冷却结构示意图

具体实施方式

[0017] 如图1所示，一种极薄煤层跨连接轴式综采配套截割部，牵引部24上的驱动电机1通过花键与第一级轴齿轮2固定连接，第一级轴齿轮2通过第一惰轮3与第一级大齿轮4啮合，第一级大齿轮4 通过花键与第一花键轴5连接，第一花键轴5通过花键与离合第二花键轴7的一端连接，离合第二花键轴7的另一端与减速小齿轮9 通过内花键固定连接，减速小齿轮9通过第二惰轮10与第三惰轮11啮合，第三惰轮11通过第四惰轮12与末端大齿轮13啮合，末端大齿轮13通过花键将动力传递到行星机构的中心轮14，中心轮14 通过齿轮啮合将动力传递到行星架15，行星架15通过花键与滚筒连接套16固定连接，滚筒连接套16通过螺栓连接滚筒17，将动力通过滚筒17输出，如图4所示，外挂式冷却板18通过第一接口19 和第二接口20与截割部25连接，使得截割部25内的润滑油在外挂式冷却板18内走一个循环，第三接口21外接冷却用水，第四接口 22与第五接口23连接，第五接口23与滚筒轴内喷雾管道29连接。

[0018] 如图3所示，截割部25的离合第二花键轴7上安装离合手把8，第二花键轴7与第一花键轴5相互啮合，离合第二花键轴7位于第一花键轴5外侧，第一花键轴5位于牵引部24与截割部25的铰接销轴6的内部，通过离合手把8拉伸使离合第二花键轴7与第一花键轴5脱开完成离合。