薄煤层采煤机机身的制作方法

本实用新型涉及一种采煤机机身，主要针对矮机身大功率薄煤层采煤机设计，使相应采煤机更适应煤岩硬度高等条件复杂工作面的薄或极薄煤层的开采。

背景技术：

对于薄或极薄煤层的开采，往往开采高度低(有的采高达到要求0.8m)，地质条件复杂(如煤岩共存、硬度高)等，因此为了提高采煤机的适应性和可靠性，通常要求薄煤层采煤机的机身高度越来越矮，同时装机功率越来越大。然而随着功率增大，通常电机、传动系统等尺寸也相应增大很多，因此薄或极薄煤层采煤机的结构布置是这类采煤机结构设计的一个重点和难点。

业内曾提出并逐步使用将电机、传动齿轮等大中尺寸零部件由原来的刮板输送机上方前移至靠近煤壁侧的技术方案，即采用悬机身的方式来解决大中尺寸零部件的布置问题。这种方式在较薄煤层采煤机上有所采用，虽然能够在一定程度上改善结构布置问题，例如有助于增大过机间隙，但同时又带来了其他方面的突出问题，包括靠近煤壁一侧采煤机局部结构高度偏高，左右滚筒间跨距偏大，滚筒对采高的适应性差，支架下采煤机机面高度高，刮板输送机上方过煤空间小，对起伏工作面适应性差等。因此，这种方案仍然很难满足极薄或薄煤层的开采需要，尤其是不能满足开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂的极薄或薄煤层的开采需要。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种薄煤层采煤机机身，通过全新的结构设计，使相应采煤机更易于适应开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂工作面的薄或极薄煤层的开采需要。

本实用新型的主要技术方案有：

一种薄煤层采煤机机身，包括机身壳体以及布置在机身壳体内的牵引系统和电控系统，所述电控系统布置在中部，所述牵引系统有两套，分别置于电控系统的左右两侧，所述电控系统和两套牵引系统各自所在空间之间相互独立，所述牵引系统的大中尺寸零部件、中小尺寸零部件和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，所述电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，电控系统的中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主，所述机身壳体的后部的高度不大于中部，中部的高度不大于前部，所述机身壳体的前部的左右外侧前后依次设有油缸连接耳和摇臂连接耳。

所述牵引系统优选包括高速段减速机构、中间段减速机构和牵引电机，所述牵引电机的输出轴同轴固定连接所述高速段减速机构的输入端，所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接所述中间段减速机构的输入端，所述牵引电机与高速段减速机构分别布置在机身壳体的前部和中部，所述中间段减速机构布置在机身壳体的中部，其输出端布置在输入端的左右方向的外侧。

所述机身壳体的中部和后部分别设有支撑滑靴安装接口结构和行走系统安装接口结构，所述支撑滑靴安装接口结构和行走系统安装接口结构均为左右各一个。

所述机身壳体内，高压电气零部件与低压电气零部件之间设有隔樯，所述机身壳体的前面设有大件拆装口，顶面设有顶部拆装口，所述大件拆装口和顶部拆装口均与大中尺寸电气零部件所在空间相通，大中尺寸电气零部件所在空间还设置有输出接线腔。

所述机身壳体的后部的左右两端还可以设有泵箱连接接口结构。

所述高速段减速机构优选采用紧凑型行星机构，所述紧凑型行星机构包括串接的一级行星机构和二级行星机构。

所述中间段减速机构为定轴传动齿轮组，包括左右方向上按传动方向依次布置的首端齿轮组件、中间齿轮组件和末端齿轮组件，各齿轮组件的传动轴平行布置，首端齿轮组件的输入端与所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接，所述中间齿轮组件中包含一个齿轮及支撑该齿轮的传动轴或多个依次啮合传动的齿轮及支撑各齿轮的传动轴。

所述首端齿轮组件的转轴的末端可以设置大扭矩制动机构。

所述机身壳体可以划分为处于中间的中间段和位于中间段左右两边的行走支撑段，在前后方向上全宽度范围内，中间段的顶面都低于行走支撑段的顶面，中间段的底面都高于行走支撑段的底面。

所述中间段的顶面在前后方向上可划分为中间段前顶面、中间段中间顶面和中间段后顶面；所述中间段的底面在前后方向上可划分为中间段前底面、中间段中间底面和中间段后底面；所述行走支撑段的顶面在前后方向上可划分为行走支撑段前顶面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段后顶面；所述行走支撑段的底面在前后方向上可划分为行走支撑段前底面、行走支撑段中间底面和行走支撑段后底面；所述中间段前顶面、中间段前底面、行走支撑段前顶面和行走支撑段前底面对应于机身壳体的前部，所述中间段中间顶面、中间段中间底面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段中间底面对应于机身壳体的中部，所述中间段后顶面、中间段后底面、行走支撑段后顶面和行走支撑段后底面对应于机身壳体的后部，中间段后顶面和行走支撑段后顶面均为前高后低的斜面，中间段后底面和行走支撑段后底面均为前后方向上中部内凹的凹面。

本实用新型的有益效果是：

所述牵引系统与电控系统集成安装于同一个机身壳体中，取消了常规的分体部件相连接的结构，使得采煤机机身变得短而窄，即变得更为紧凑，使得相应采煤机对起伏的工作面的适应性更好，整体可靠性也得到保证。

将牵引系统和电控系统中的大中尺寸零部件设置在靠近煤壁侧、滚筒旁边的c区，将中小尺寸零部件布置在支架薄梁下方的b区，将小尺寸零部件布置在支架厚梁下方的a区，可以更合理地利用空间，保证了矮机身大功率薄煤层采煤机具有更低的机面高度与更大的过煤空间。机身总体结构可以保持与顶板、底板、支架顶梁和刮板输送机之间都具有足够的间隙，满足起伏顶底板、煤矸等开采需要，保证煤岩等复杂条件的极薄或薄煤层的顺利开采。

牵引系统采用高速级大减速比的紧凑型行星机构，可减小牵引系统的前后向宽度尺寸，保证行星轮轴的强度和刚度，以及提供大的减速比，进而可以减小中间段减速机构的尺寸和提高其寿命。

可以通过增减所述中间齿轮组件中包含的传动轴的数量，再配套更换左右方向上长度不同的机身壳体，可以实现左右行走系统之间跨距的调整。当左右行走轮之间的跨距适当增加时，可以提高采煤机的整体稳定性，同时又不会导致左右滚筒之间的距离增加。

将所述机身壳体的顶面和底面在前后方向上分段设置成不同的高度，去适应不同位置处的环境空间大小，可以使机身壳体与顶板、底板、顶梁和刮板输送机之间各处都具有足够的、更大的有效间隙，因此能更好地保证采煤机对起伏条件的适应性。

在容纳电控系统的机身壳体局部结构上设置大件拆装口、顶部拆装口等结构，大大提高了矮机身采煤机机身电气零部件的可维护性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的水平剖视图；

图2为图1的正视图；

图3为图1的正向剖视图；

图4为所述中间段处的前后方向纵向剖视图；

图5为图1中所述牵引系统的放大图；

图6为过牵引电机轴线的纵向剖视图；

图7为图1中所述电控系统的放大图。

附图标记：

1.机身壳体；11.摇臂连接耳；12.油缸连接耳；13.支撑滑靴安装接口结构；14.行走系统安装接口结构；15.泵箱连接接口结构；16.中间段的顶面；161.中间段前顶面；162.中间段中间顶面；163.中间段后顶面；17.中间段的底面；171.中间段前底面；172.中间段中间底面；173.中间段后底面；18.行走支撑段的顶面；181.行走支撑段前顶面；182.行走支撑段中间顶面；183.行走支撑段后顶面；19.行走支撑段的底面；191.行走支撑段前底面；192.行走支撑段中间底面；193.行走支撑段后底面；

2.牵引系统；21牵引电机；22.高速段减速机构；23.中间段减速机构；231.末端齿轮组件；

3.电控系统；31.大中尺寸电气零部件；32.中小尺寸电气零部件；33.输出接线腔；34.大件拆装口；35.顶部拆装口；36.电缆接入口；37.隔墙；

91.支架顶梁；911.支架薄梁；912.支架厚梁；

92.刮板输送机。

具体实施方式

本实用新型公开了一种薄煤层采煤机机身，如图1-7所示，包括机身壳体1以及布置在机身壳体内的牵引系统2和电控系统3，所述电控系统布置在中部，所述牵引系统有两套，分别置于电控系统的左右两侧，所述电控系统和两套牵引系统各自所在空间之间相互独立，为此机身壳体内设置成多个腔。所述牵引系统在其自身所在空间内又按照各零部件的尺寸大小进行区别布置，大体上所述牵引系统的大中尺寸零部件、中小尺寸零部件和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，所述电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，电控系统的中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主，所述机身壳体的后部的高度不大于中部，中部的高度不大于前部。所述机身壳体的前部、中部和后部的划分参照三机配合时采煤机与支架顶梁91和刮板输送机92的前后位置关系确定。具体说就是支架厚梁912的下方区域记为a区，支架薄梁911的下方、向前一直延伸到滚筒后沿位置的区域记为b区，滚筒轴向全长范围所对应的区域记为c区，机身壳体的前部、中部和后部分别与c区、b区和a区相对应。这种情况下，牵引系统和电控系统中的尺寸越大的零部件越靠前方布置，大中尺寸零部件均位于更靠近煤壁侧的c区，并位于左右滚筒之间，中小尺寸零部件主要布置在b区，支架薄梁下方，小尺寸零部件则主要位于a区，支架厚梁下方，这样按空间高度大小分配零部件的布置位置，可以更合理地利用空间，以保证矮机身大功率薄煤层采煤机能够具有更低的机面高度与更大的过煤空间。机身总体结构可以保持与顶板、底板、支架顶梁91和刮板输送机92之间都具有足够的间隙，满足起伏顶底板、煤矸等开采需要，保证煤岩等复杂条件的极薄或薄煤层的顺利开采。

所述牵引系统与电控系统集成安装于同一个机身壳体中，取消了常规的分体部件相连接的结构，使得采煤机机身变得短而窄，即变得更为紧凑，使得相应采煤机对起伏的工作面的适应性更好，整体可靠性也得到保证。

不仅是机身壳体内的零件根据尺寸大小进行布置，所述机身壳体本身其中部和后部的高度(也可以说是高度方向的厚度)也设计成小于前部的高度，即内部所安装零部件的尺寸越小的部位，机身壳体自身的外部尺寸也做得越小，可使机身更加紧凑，更有利于保持机身与顶梁、刮板输送机之间较大的间隙。

所述机身壳体的前部的左右外侧可以前后依次设有油缸连接耳12和摇臂连接耳11，分别用于铰接截割系统的油缸和摇臂，届时作为截割系统中重要组成部分的油缸和摇臂也位于靠近煤壁侧的c区。

所述牵引系统2优选包括高速段减速机构22、中间段减速机构23和牵引电机21，所述牵引电机的输出轴同轴固定连接所述高速段减速机构的输入端，所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接所述中间段减速机构的输入端。所述牵引电机与高速段减速机构一前一后分别布置在机身壳体的前部和中部，减小了牵引系统在左右方向上的空间占用。所述中间段减速机构中主要是中小尺寸零部件，布置在机身壳体的中部，其输出端布置在输入端的左右方向的外侧，即左侧的牵引系统的中间段减速机构的输出端位于输入端的左侧，右侧的牵引系统的中间段减速机构的输出端位于输入端的右侧，相比于将牵引系统整体布置在机身壳体的前部，相当于减少了牵引系统对左右滚筒之间空间的占用。因此，采煤机机身在左右方向上长度可以更短，有助于缩短两滚筒之间的距离，大大提高薄煤层采煤机对起伏工作面的适应性。

所述牵引系统采用高速级大减速比的紧凑型行星机构与牵引电机一起将中大中尺寸零部件布置在采煤机滚筒之间、支架前方以下的空间，保证了滚筒之间，牵引系统上方、下方及靠煤壁前方都有足够的有效间隙；同时牵引系统的中间段减速机构将中小尺寸零部件布置在支架薄顶梁下方，保证采煤机上方具有足够的有效过机间隙。

所述机身壳体的中部和后部分别设有支撑滑靴安装接口结构13和行走系统安装接口结构14，分别用于连接安装支撑滑靴和行走系统。支撑滑靴作为主固定支撑，从下方支撑所述机身壳体的前后方向的中部。所述支撑滑靴安装接口结构和行走系统安装接口结构均为左右各一个，左右两个同种接口结构优选设置在靠近机身壳体的左端和右端的位置上，即尽可能保持较大的跨距，以提高采煤机的支撑和行走的稳定性。

所述机身壳体内，高压电气零部件与低压电气零部件之间设置隔樯37，由于通常高压电气零部件的尺寸大于低压电气零部件，因此隔墙在划分和隔离高低压的同时也相当于对大中尺寸电气零部件31与中小尺寸电气零部件32进行划分和隔离。还可以在所述机身壳体的前面设置大件拆装口34，在顶面设置顶部拆装口35，所述大件拆装口和顶部拆装口均与大中尺寸电气零部件所在空间相通。还在大中尺寸电气零部件所在空间设置输出接线腔33。以上这些设置，可以大大方便电气零部件的维护。隔墙前后两侧的腔室的外侧壁上可各自设置电缆接入口36，以方便接线。

所述机身壳体的后部的左右两端还可以设置泵箱连接接口结构15，可用于安装外置的独立泵箱。

所述高速段减速机构22优选采用行星机构，进一步可优选采用紧凑型行星机构，以保持较小的轴向尺寸，保证行星轮轴的强度和刚度，还有助于减小牵引系统的前后向宽度尺寸。所述紧凑型行星机构可以包括串接的一级行星机构和二级行星机构，所述紧凑型行星机构能够提供大减速比，有助于中间段减速机构减小尺寸和提高寿命。

所述中间段减速机构23为定轴传动齿轮组，包括左右方向上按传动方向依次布置的首端齿轮组件、中间齿轮组件和末端齿轮组件231，各齿轮组件的传动轴平行布置，首端齿轮组件的输入端与所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接。所述中间齿轮组件中包含一个齿轮及支撑该齿轮的传动轴或多个依次啮合传动的齿轮及支撑各齿轮的传动轴。每个传动轴所在处都对应一处安装孔。动力通过末端齿轮组件231输出给行走系统。

通过增减所述中间齿轮组件中包含的传动轴的数量，再配套更换左右方向上长度不同的机身壳体，可以实现左右行走系统之间跨距的调整。当左右行走轮之间的跨距适当增加时，可以提高采煤机的整体稳定性，同时又不会导致左右滚筒之间的距离增加。

所述首端齿轮组件的转轴的末端(也是后端)设有大扭矩制动机构，当采煤机停机后通过大扭矩制动机构进行制动，防止采煤机在工作面较大倾角时下滑。

所述机身壳体可划分为处于中间的中间段和位于中间段左右两边的行走支撑段，在前后方向上全宽度范围内，中间段的顶面都低于行走支撑段的顶面，中间段的底面都高于行走支撑段的底面，即中间段相比行走支撑段，与顶板、底板、顶梁和刮板输送机之间的间隙都更大，因此能更好地保证采煤机对起伏条件的适应性。

所述中间段的顶面16在前后方向上划分为中间段前顶面161、中间段中间顶面162和中间段后顶面163；所述中间段的底面17在前后方向上划分为中间段前底面171、中间段中间底面172和中间段后底面173；所述行走支撑段的顶面18在前后方向上划分为行走支撑段前顶面181、行走支撑段中间顶面182和行走支撑段后顶面183；所述行走支撑段的底面19在前后方向上划分为行走支撑段前底面191、行走支撑段中间底面192和行走支撑段后底面193。

所述中间段前顶面161、中间段前底面171、行走支撑段前顶面181和行走支撑段前底面191对应于机身壳体的前部，向上与顶板相对应，向下与底板相对应。所述中间段中间顶面162、中间段中间底面172、行走支撑段中间顶面182和行走支撑段中间底面192对应于机身壳体的中部，向上与支架薄梁相对应，向下与输送机槽帮相对应。所述中间段后顶面163、中间段后底面173、行走支撑段后顶面183和行走支撑段后底面193对应于机身壳体的后部，向上与支架厚梁相对应，向下与输送机溜槽相对应。中间段后顶面163和行走支撑段后顶面183均为前高后低的斜面，以保持其前后各处与支架顶梁之间都保持几乎等距离，保证采煤机上方具有足够的有效过机间隙。中间段后底面173和行走支撑段后底面193均为前后方向上中部内凹的凹面，以使机身壳体与刮板输送机的溜槽之间形成更大的过煤空间。