专利名称：具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂的制作方法
技术领域：
本发明属于采煤设备技术领域，涉及一种采煤机摇臂，尤其涉及一种具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂。
背景技术：
我国薄煤层地质条件复杂，工作面断层多、夹矸硬度大。为了使得薄煤层采煤机具有高可靠性，薄煤层采煤机越来越向大功率薄煤层采煤机发展。薄煤层采煤机机身矮，空间小，随着传递的功率与扭矩的增大，传动系统的布置变得具有很大难度。随着采煤机摇臂功率的增大，特别是摇臂截割力的增大，要在有限的薄煤层空间内同时保证摇臂的截割能力与装煤效果，使得设计难度大大增加。现有的薄煤层采煤机的设计往往为了要求具有一定的可靠性(末级传动通常采用行星机构，尺寸较大)，其装煤效果普遍较差。由于末级传动尺寸等影响，装煤滚筒叶片高度较小，同时滚筒转速较高，滚筒对煤的二此破碎严重；不但摇臂功耗大，而且二次破碎引起的煤炭粉尘严重，最终导致薄煤层开采条件的严重恶化。有鉴于此，对于我国薄煤层开采的采煤机技术，急需要找到新的办法，降低采煤过程开采设备对于煤的多次破碎，解决采煤机高能耗问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，可解决薄煤层采煤机的能耗问题。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:—种具有可伸缩开 槽机构的米煤机摇臂，所述摇臂包括:电机、壳体、传动系统、滚筒、可伸缩开槽机构，电机通过传动系统与壳体将动力传递至滚筒；所述传动系统包括末级轴组，该末级轴组内设置所述可伸缩开槽机构，可伸缩开槽机构包括开槽齿刀；所述可伸缩开槽机构通过油压分别作用于可伸缩开槽机构两端的腔体，能使开槽齿刀沿轴向外伸、内缩及锁定，控制煤壁开槽深度与位置。作为本发明的一种优选方案，所述可伸缩开槽机构两端的腔体包括油缸大腔、油腔小腔；所述末级轴组的长轴内孔、轴向油孔与可伸缩开槽机构的活塞、作为活塞杆的开槽齿刀组成了油缸大腔，在油缸小腔回油、高压油进入油缸大腔后，开槽齿刀外伸随滚筒旋转进入煤壁开槽。作为本发明的一种优选方案，所述可伸缩开槽机构两端的腔体包括油缸大腔、油腔小腔；所述末级轴组的长轴内孔、径向油孔与可伸缩开槽机构的活塞、作为活塞杆的开槽齿刀、支撑座组成了油缸小腔，在油缸大腔回油、低压油进入油缸小腔后，开槽齿刀内缩随滚筒旋转退出煤壁。作为本发明的一种优选方案，所述末级轴组包括齿轮、长轴、轴承、煤壁轴承、方伸、圆形压盘、轴承座、小轴承；齿轮经花键与长轴连接并由螺钉与长轴紧固，长轴支撑于轴承与煤壁轴承上，轴承与煤壁轴承支撑于壳体上；方伸经花键与长轴连接，并由圆形压盘及螺钉轴向紧固；滚筒与方伸紧固连接；电机的动力经传动系统的末级轴组的齿轮、长轴、方伸传递至滚筒；小轴承通过本身游隙的控制，辅助支撑末级轴组。作为本发明的一种优选方案，所述可伸缩开槽机构的开槽齿刀具有多个沿轴向开设的轴向槽；可伸缩开槽机构的齿刀定位盘具有多个沿轴向开设的导向突台；所述开槽齿刀的轴向槽与齿刀定位盘的导向突台相对应，使得传动系统的动力同时传递给滚筒与开槽齿刀。作为本发明的一种优选方案，所述可伸缩开槽机构的开槽齿刀具有多个沿轴向开设的轴向槽；可伸缩开槽机构的齿刀定位盘具有多个沿轴向开设的导向突台；所述开槽齿刀的轴向槽的槽底与齿刀定位盘的导向突台顶面配合，使得开槽齿刀具有更好的强度，防止外伸时开槽齿刀受力弯曲。作为本发明的一种优选方案，所述可伸缩开槽机构包括小旋转密封、活塞、开槽齿刀、支撑座、密封座、大旋转密封、销、外定位盘、齿刀定位盘、中空销；销连接长轴与圆形压盘，中空销连接圆形压盘与齿刀定位盘，保证传动系统的动力传递至齿刀定位盘；外定位盘连接齿刀定位盘与齿刀定位盘保证齿刀定位盘与长轴同心。作为本发明的一种优选方案，所述轴承座安装有小旋转密封，能与长轴的小外圆配合来实现密封；所述密封座安装有大旋转密封，能与长轴的大外圆配合来实现密封。本发明的有益效果在于:本发明提出的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，通过在煤壁上开槽的方式，充分的利用顶板压力将开槽后悬空的煤体下压垮落至运输机及其附近，并由运输机铲入溜槽外运，解决了薄煤层采煤机的能耗问题。·
图1为本发明具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂的示意图。图2为本发明具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂的局部放大图。图3为图2的C-C向剖视图。图4为本发明具有可伸缩开槽机构的采煤机的工作示意图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。实施例一请参阅图1至图3，本发明揭示了一种具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，所述采煤机摇臂包括电机1、壳体2、传动系统3、滚筒4、可伸缩开槽机构5,电机I通过传动系统3与壳体2将动力传递至滚筒4 ;所述传动系统3包括末级轴组31 ;所述末级轴组31内设有可伸缩开槽机构5，可伸缩开槽机构5通过油压分别作用于两端腔体(A腔、B腔)，使得开槽齿刀52沿轴向外伸、内缩及锁定，实现对煤壁开槽深度与位置的控制。所述末级轴组31包括齿轮311、长轴312、轴承313、煤壁轴承314、方伸315、圆形压盘316、轴承座317、小轴承310。齿轮311经花键与长轴312连接并由螺钉与长轴312紧固，长轴312支撑于轴承313与煤壁轴承314上，轴承313与煤壁轴承314支撑于壳体2上；方伸315经花键与长轴312连接，并由圆形压盘316及螺钉轴向紧固；滚筒4与方伸315紧固连接；电机I的动力经传动系统3的末级轴组31的齿轮311、长轴312、方伸315传递至滚筒4。小轴承310通过本身游隙的控制，辅助支撑末级轴组31。所述末级轴组31的长轴内孔3123、轴向油孔与可伸缩开槽机构5的活塞51、作为活塞杆的开槽齿刀52组成了油缸大腔A，高压油进入大腔A后，将开槽齿刀52外伸随滚筒旋转进入煤壁开槽(此时油缸小腔B回油)。所述末级轴组31的长轴内孔3123、径向油孔与可伸缩开槽机构5的活塞51、作为活塞杆的开槽齿刀52、支撑座53组成了油缸小腔B，低压油进入小腔B后，将开槽齿刀52内缩随滚筒旋转退出煤壁(此时油缸大腔A回油)。所述可伸缩开槽机构5包括小旋转密封50、活塞51、开槽齿刀52、支撑座53、密封座54、大旋转密封55、销56、外定位盘57、齿刀定位盘58、中空销59。销56连接长轴312与圆形压盘316，中空销59连接圆形压盘316与齿刀定位盘58，保证传动系统3的动力传递至齿刀定位盘58 ;外定位盘57连接齿刀定位盘58与齿刀定位盘58保证齿刀定位盘58与长轴312同心。所述可伸缩开槽机构5的开槽齿刀52具有多个沿轴向开设的轴向槽侧边522 ;可伸缩开槽机构5的齿刀定位盘58具有多个沿轴向开设的导向突台侧边582。所述开槽齿刀52的轴向槽侧边522与齿刀定位盘58的导向突台侧边582相对应，使得传动系统3的动力同时传递给滚筒4与开槽齿刀52。所述可伸缩开槽机构5的开槽齿刀52具有多个沿轴向开设的轴向槽底边521 ;可伸缩开槽机构5的齿刀定位盘58具有多个沿轴向开设的导向突台顶边581。所述开槽齿刀52的轴向槽底边521与齿刀定位盘58的导向突台顶边581配合，使得开槽齿刀具有更好的支撑强度，防止外伸时开槽齿刀受力弯曲。所述可伸缩开槽机构5的大腔A进油，通过安装于轴承座317的小旋转密封50与长轴312的小外圆3121配合来实现密封。所述可伸缩开槽机构5的小腔B进油，通过安装于密封座54的大旋转密封55与长轴312的大外圆3122配合来实现密封。如图4所示，所述可伸缩开槽机构5的采煤机摇臂可实现对煤壁顶板高度h减滚筒半径R往下，并且底板加滚筒半径R往上的范围(h-2R)内任意位置开槽。上图:上滚筒Cl沿顶板采煤(此时可伸缩开槽机构5内缩入滚筒)，下滚筒C2沿底板采煤(此时可伸缩开槽机构5伸出，于煤壁中开槽)，由于顶板压力的作用，将于开槽底部产生裂纹D,煤体E将于采煤机开过随后塌落，部分直接进入运输机。下图:运输机向煤壁推入一个步距后，煤台F处大多数煤块铲入运输机运出；采煤机回采第二刀时，上滚筒Cl’沿顶板采煤(此时可伸缩开槽机构5内缩入滚筒)，下滚筒C2 ‘沿底板采煤(此时可伸缩开槽机构5伸出，于煤壁中再次开槽)，由于顶板压力的作用，将于开槽底部产生裂纹D’，煤体E’将于采煤机开过随后塌落，部分直接进入运输机。如此往复循环采煤，将大大降低采煤机功耗。综上所述，本发明提出的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，可根据采煤工作面的地质条件，控制煤壁开槽的深度与高度位置。通过在煤壁上开槽的方式，充分的利用顶板压力将开槽后悬空的煤体下压垮落至运输机及其附近，并由运输机铲入溜槽外运，解决了薄煤层采煤机的能耗问题。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和 变。
权利要求
1.一种具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于，所述摇臂包括:电机、壳体、传动系统、滚筒、可伸缩开槽机构，电机通过传动系统与壳体将动力传递至滚筒； 所述传动系统包括末级轴组，该末级轴组内设置所述可伸缩开槽机构，可伸缩开槽机构包括开槽齿刀； 所述可伸缩开槽机构通过油压分别作用于可伸缩开槽机构两端的腔体，能使开槽齿刀沿轴向外伸、内缩及锁定，控制煤壁开槽深度与位置。
2.根据权利要求1所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述可伸缩开槽机构两端的腔体包括油缸大腔、油腔小腔； 所述末级轴组的长轴内孔、轴向油孔与可伸缩开槽机构的活塞、作为活塞杆的开槽齿刀组成了油缸大腔，在油缸小腔回油、高压油进入油缸大腔后，开槽齿刀外伸随滚筒旋转进入煤壁开槽。
3.根据权利要求1所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述可伸缩开槽机构两端的腔体包括油缸大腔、油腔小腔； 所述末级轴组的长轴内孔、径向油孔与可伸缩开槽机构的活塞、作为活塞杆的开槽齿刀、支撑座组成了油缸小腔，在油缸大腔回油、低压油进入油缸小腔后，开槽齿刀内缩随滚筒旋转退出煤壁。
4.根据权利要求1至3之一所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述末级轴组包括齿轮、长轴、轴承、煤壁轴承、方伸、圆形压盘、轴承座、小轴承； 齿轮经花键与长轴连接并由 螺钉与长轴紧固，长轴支撑于轴承与煤壁轴承上，轴承与煤壁轴承支撑于壳体上；方伸经花键与长轴连接，并由圆形压盘及螺钉轴向紧固；滚筒与方伸紧固连接；电机的动力经传动系统的末级轴组的齿轮、长轴、方伸传递至滚筒；小轴承通过本身游隙的控制，辅助支撑末级轴组。
5.根据权利要求1所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述可伸缩开槽机构的开槽齿刀具有多个沿轴向开设的轴向槽；可伸缩开槽机构的齿刀定位盘具有多个沿轴向开设的导向突台；所述开槽齿刀的轴向槽与齿刀定位盘的导向突台相对应，使得传动系统的动力同时传递给滚筒与开槽齿刀。
6.根据权利要求1所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述可伸缩开槽机构的开槽齿刀具有多个沿轴向开设的轴向槽；可伸缩开槽机构的齿刀定位盘具有多个沿轴向开设的导向突台；所述开槽齿刀的轴向槽的槽底与齿刀定位盘的导向突台顶面配合，使得开槽齿刀具有更好的强度，防止外伸时开槽齿刀受力弯曲。
7.根据权利要求1或6或7所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述可伸缩开槽机构包括小旋转密封、活塞、开槽齿刀、支撑座、密封座、大旋转密封、销、外定位盘、齿刀定位盘、中空销； 销连接长轴与圆形压盘，中空销连接圆形压盘与齿刀定位盘，保证传动系统的动力传递至齿刀定位盘；外定位盘连接齿刀定位盘与齿刀定位盘保证齿刀定位盘与长轴同心。
8.根据权利要求7所述的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，其特征在于: 所述轴承座安装有小旋转密封，能与长轴的小外圆配合来实现密封；所述密封座安装有大旋转密封，能与长轴的大外圆配合来实现密封。
全文摘要
本发明揭示了一种具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，所述摇臂包括电机、壳体、传动系统、滚筒、可伸缩开槽机构，电机通过传动系统与壳体将动力传递至滚筒；所述传动系统包括末级轴组，该末级轴组内设置所述可伸缩开槽机构，可伸缩开槽机构包括开槽齿刀；所述可伸缩开槽机构通过油压分别作用于可伸缩开槽机构两端的腔体，使得开槽齿刀沿轴向外伸、内缩及锁定，控制煤壁开槽深度与位置。本发明提出的具有可伸缩开槽机构的采煤机摇臂，通过在煤壁上开槽的方式，充分的利用顶板压力将开槽后悬空的煤体下压垮落至运输机及其附近，并由运输机铲入溜槽外运，解决了薄煤层采煤机的能耗问题。
文档编号E21C31/02GK103244117SQ20131019043
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月21日 优先权日2013年5月21日
发明者章立强, 贠瑞光, 周常飞, 史春祥 申请人:天地上海采掘装备科技有限公司, 天地科技股份有限公司上海分公司