薄煤层采煤机的制作方法

1.本实用新型涉及一种采煤机，尤其是薄煤层采煤机，具有较大的开采范围和较大的截割功率。


背景技术：

2.现有的薄煤层采煤机上，截割电机通常位于摇臂上，随摇臂摆动而摆动。当这种薄煤层悬机身采煤机的行进方向的后摇臂采上刀时，会出现后滚筒采高过小的问题，原因是采高再增大时，后摇臂截割电机处将会与前滚筒割底刀后留有的上部煤台发生干涉，因此这种采煤机整体开采高度过窄，不能适应我国薄煤层工作面矿层厚度变化大的开采要求。
3.针对上述问题，业内曾提出将截割部分为摆动部分和固定部分，将截割电机和截割传动系统的主体都设置于固定部分，导致固定部分结构过于复杂，机身悬出段左右长度偏长、重量偏大，整机重心问题对整机受力影响仍然较大。并且，长机身结构的采煤机也无法执行类似短壁采煤机的直推进刀工艺，两端斜切进刀时时间较长，对开采效率有一定制约。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种薄煤层采煤机，既能提供较大的开采范围、较大的截割功率，还有助于缩短机身，提高煤流装载效果。
5.本实用新型的主要技术方案有：
6.一种薄煤层采煤机，包括主体部壳体和两个分别铰接在主体部壳体的前部的左右两端的摆动臂壳体，每个摆动臂壳体与主体部壳体之间均以一个截割电机作为铰接销轴，截割电机相对主体部壳体固定，截割电机的外壳与主体部壳体之间设置静密封。
7.所述摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架，臂架内安装有截割传动机构，截割传动机构的输入端齿轮和输出端齿轮所在端分别作为臂架的高速端和低速端，臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂和后臂，前臂、后臂和臂架的高速端由前向后依次间隔排列，前臂和后臂上分别设有前销轴安装孔和后销轴安装孔，前销轴安装孔和后销轴安装孔均与截割传动机构的输入端齿轮同轴，主体部壳体的前部的左右两端各自由前向后依次设有第一耳座、第二耳座和第三耳座，第一耳座与第二耳座之间形成前凹槽，第二耳座与第三耳座之间形成中凹槽，第三耳座与主体部壳体的后部之间形成后凹槽，同一摆动臂壳体上的前臂、后臂和臂架的高速端对应插在位于左右同侧的前凹槽、中凹槽和后凹槽中，每个截割电机安装在左右同侧且同轴的第一耳座的耳孔、前销轴安装孔、第二耳座的耳孔、后销轴安装孔和第三耳座的耳孔组合形成的内孔中，截割电机的输出轴与位于左右同侧的截割传动机构的输入端齿轮同轴传动连接。
8.所述连接臂是左右宽度小于上下高度的扁薄结构，且所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。
9.每个前销轴安装孔和后销轴安装孔中都安装有一套关节轴承，截割电机的外壳通
过所述关节轴承旋转支撑在相对应的前销轴安装孔和后销轴安装孔中。
10.同一摆动臂壳体上的所述前臂的悬伸端外表面设置成与相应的前销轴安装孔同轴的外凸圆弧柱面，相对应的前凹槽的槽底设置成与主体部壳体的一个内腔相通的敞口结构，敞口的顶底边缘均设置成与第二耳座的耳孔同轴的内凹圆弧柱面，前臂的悬伸端外表面与所述顶底边缘同轴滑动配合。
11.同一摆动臂壳体上的所述后臂的悬伸端外表面和臂架的高速端外表面均设置成与前销轴安装孔同轴的外凸圆弧柱面，相对应的所述中凹槽和后凹槽的槽底面均设置成与第二耳座的耳孔同轴的内凹圆弧柱面，所述后臂的悬伸端外表面和臂架的高速端外表面分别与所述中凹槽和后凹槽间留有间隔；所述第一耳座、第二耳座和第三耳座的悬伸端外表面均设置成与第二耳座的耳孔同轴的外凸圆弧柱面，所述连接臂上靠近臂架的高速端的侧面设置成内凹圆弧柱面，第一耳座、第二耳座和第三耳座的悬伸端外表面与相应连接臂上靠近臂架的高速端的侧面间留有间隔。
12.所述主体部壳体是前部窄后部宽的t形结构，所述主体部壳体的前部为多腔室薄壁框架结构，所述主体部壳体的后部的左右大部为实体结构。
13.所述主体部壳体的前端敞口处安装有盖板，所述前臂、主体部壳体、截割电机和盖板围成封闭式的油缸安装腔，油缸安装腔内设有两个油缸，两个油缸的一端分别铰接在左右两个前臂的悬伸端上的油缸铰接座上，两个油缸的另一端均铰接在主体部壳体上。
14.主体部壳体的后部设有左右各一个煤流后通道，煤流后通道是由前向后延伸、槽口朝下的凹槽，该凹槽后端封闭，煤流后通道的槽底前高后低，左右方向上煤流后通道分别位于左右同侧的连接臂与臂架的低速端之间。
15.主体部壳体的后部的左右两端的前方各自固定有一个带导向的支撑滑靴，左右两个所述支撑滑靴分别位于左右两摆动臂壳体的臂架的低速端的后方。
16.所述连接臂上靠近臂架的低速端的的侧面设置成与输出端齿轮同轴的内凹圆弧柱面。
17.本实用新型的有益效果是：
18.本实用新型通过将截割电机整体作为摆动臂壳体与主体部壳体相铰接的销轴，既缩短了主体部壳体的左右长度，也就等于缩短了采煤机悬机身段的左右长度，又简化了截割机构的结构。由于这种特殊的铰接结构，每个摆动臂壳体由一个截割电机驱动，在双滚筒采煤机上，整体截割功率相比单截割电机更大，双向开采时可降低单截割电机截割硬质物料的连续功耗。采用两个截割电机分别进行左右主辅功耗作业，有利于提高截割机构动力的整体可靠性，尤其是进行硬质物料截割时效果更明显。
19.本实用新型采用前臂、后臂和臂架的高速端由前向后依次间隔排列的特定结构设计，前臂和后臂为受力部位，臂架的高速端为非受力部位，受力部位与非受力部位分离，可以保证位于臂架内的传动部分处于良好的非受力状态，因此有助于提高传动精度。
20.截割电机通过关节轴承支撑在前臂和后臂上，可以保持前、后销轴安装孔各自与截割电机的外壳之间的同心度，提高截割电机与截割传动机构之间的传动精度。
21.采用特殊结构的连接臂，在随摆动臂壳体上下摆动过程中对上方煤台基本无影响，最终可以使整个摇臂的开采范围变得很大。
22.所述前臂、主体部壳体、截割电机和盖板共同形成封闭式腔体，该封闭式腔体同时
为左右两个调高油缸提供了清洁的作业空间，整体空间紧凑，机身长度短，而且保证摆动臂在随调高油缸伸缩而摆动的过程中不受煤等矿料的影响，也为摆动臂能在最高和最低极限摆角位置之间正常摆动提供保证，最终确保最大开采范围不受影响。
23.将连接臂上远离机身的侧面设置成与截割传动机构的输出端齿轮同轴的内凹圆弧柱面，该内凹圆弧柱面与滚筒叶片之间保持一定的间隙，可以提高滚筒螺旋输送物料的装载效果。
24.通过在主体部壳体的后部设置左右两个煤流后通道，引导煤流进入位于主体部壳体的后部的下方的输送机的输送槽内，提高装煤效果。
25.进一步地，通过设置左右两个支撑滑靴，并在支撑滑靴上设置分别朝向左后方和右后方的两块导流板，利用导流板引导滚筒抛甩出的煤分流到滚筒的左后方和右后方，利用支撑滑靴对煤流进行左右分隔，减小了采煤机移动时滚筒中心线外侧的煤流对内侧的煤流的影响。该结构结合煤流后通道，可方便内侧的煤流进入输送槽内，进一步提高装煤效果。
附图说明
26.图1为本实用新型的薄煤层采煤机的一个实施例的结构示意图；
27.图2为图1的a-a剖视图；
28.图3为图1的侧视图；
29.图4为图1中左侧摇臂与主体部壳体连接结构的局部结构示意图；
30.图5为图4的b-b剖视图；
31.图6为图1中的主体部壳体的结构示意图。
32.附图标记：
33.1.摇臂；11.摆动臂壳体；111.前臂；1111.前臂的悬伸端外表面；112.后臂；113.臂架；114.连接臂；1141.靠近臂架的高速端的侧面；1142.靠近臂架的低速端的侧面；12.截割传动机构；13.滚筒；14.关节轴承；15.芯轴；
34.2.主体部壳体；215.第一耳座的悬伸端外表面；216.敞口的顶底边缘；217.前凹槽；218.中凹槽；219.后凹槽；22.油缸安装腔；23.盖板；26.煤流后通道；
35.3.截割电机；
36.4.油缸；
37.5.支撑滑靴；51.导流板；
38.9.输送机；91.铲板；95.输送槽。
具体实施方式
39.本实用新型公开了一种薄煤层采煤机，如图1-6所示，包括主体部壳体2和两个分别铰接在主体部壳体的前部的左右两端的摆动臂壳体11，每个摆动臂壳体与主体部壳体之间均以一个截割电机3作为铰接销轴，截割电机相对主体部壳体固定，相对摆动臂壳体摆动。截割电机的外壳与主体部壳体之间设置静密封。通过将截割电机整体作为销轴，既缩短了主体部壳体的左右长度，也就等于缩短了采煤机悬机身段的左右长度，又简化了截割机构的结构。由于这种特殊的铰接结构，每个摆动臂壳体由一个截割电机驱动，在双滚筒采煤
机上，整体截割功率相比单截割电机更大，双向开采时可降低单截割电机截割硬质物料的连续功耗。采用两个截割电机分别进行左右主辅功耗作业，有利于提高截割机构动力的整体可靠性，尤其是进行硬质物料截割时效果更明显。
40.所述摆动臂壳体的主体为左右延伸的臂架113，臂架内安装有截割传动机构12。截割传动机构采用定轴齿轮传动机构。为了方便区分臂架的两个端，本文将截割传动机构的输入端齿轮(也是高速端齿轮)和输出端齿轮(也是低速端齿轮)所在端分别作为臂架的高速端和低速端。臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂114，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂111和后臂112，前臂、后臂和臂架113的高速端相互平行且由前向后依次间隔排列，即对于采煤机的右摆动臂壳体，前臂和后臂自连接臂向左悬伸；对于采煤机的左摆动臂壳体，前臂和后臂自连接臂向右悬伸。前臂和后臂上分别设有前销轴安装孔和后销轴安装孔，前销轴安装孔和后销轴安装孔均与截割传动机构的输入端齿轮同轴。前销轴安装孔和后销轴安装孔用于安装截割电机，其与输入端齿轮安装孔同轴可以保证安装后的截割电机与输入端齿轮同轴传递动力。主体部壳体的前部的左右两端各自由前向后依次设有第一耳座、第二耳座和第三耳座，第一耳座与第二耳座之间形成前凹槽217，第二耳座与第三耳座之间形成中凹槽218，第三耳座与主体部壳体的后部之间形成后凹槽219。同一摆动臂壳体上的前臂、后臂和臂架的高速端对应插在位于左右同侧的前凹槽、中凹槽和后凹槽中，每个截割电机安装在左右同侧且同轴的第一耳座的耳孔、前销轴安装孔、第二耳座的耳孔、后销轴安装孔和第三耳座的耳孔组合形成的内孔中，截割电机的输出轴与位于左右同侧的截割传动机构的输入端齿轮同轴传动连接。
41.采煤机滚筒13和行星减速机构均安装在臂架的低速端，行星减速机构位于滚筒的芯部。行星减速机构承担大部分减速工作，因此作为前级减速部分的所述截割传动机构采用相对简单的定轴齿轮传动机构即可以满足减速要求，相应地用于容纳截割传动机构的臂架的外形更趋规则。
42.滚筒受到的外载力通过连接臂、前臂和后臂传递给主体部壳体。前臂和后臂为受力部位，臂架的高速端为非受力部位，受力部位与非受力部位分离，可以保证位于臂架内的传动部分处于良好的非受力状态，因此有助于提高传动精度。
43.所述薄煤层采煤机还设有离合机构，所述截割电机的输出轴为空心轴，所述离合机构的芯轴15穿过截割电机的输出轴。当离合机构处于“合”位置(即离合机构处于起传动作用的位置)时，芯轴的前花键轴段和后花键轴段分别与空心轴的电机花键孔和输入端齿轮芯部安装的花键套的花键孔花键联接。将离合机构向后方拉出使离合机构处于离位置时，上述前一处花键联接完全脱开，后一处花键联接的大部脱开，局部仍保持联接状态。截割电机的输出轴与离合机构的芯轴之间采用上述浮动式连接的花键联接结构，有助于提高截割电机与截割传动机构之间的传动精度、保持相关结构的同心度，且方便加工制造。
44.所述连接臂是左右宽度小于上下高度的扁薄结构，且所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。设置上述结构的连接臂，在随摆动臂壳体上下摆动过程中对上方煤台基本无影响，最终可以使整个摆动臂的开采范围变得很大。
45.每个前销轴安装孔和后销轴安装孔中都安装有一套关节轴承14，截割电机的外壳通过所述关节轴承旋转支撑在相对应的前销轴安装孔和后销轴安装孔中。所述轴承采用关
节轴承，其载荷能力大，抗冲击，抗腐蚀、耐磨损、自调心。采用关节轴承有助于保持前、后销轴安装孔各自与截割电机的外壳之间的同心度。铰接处的载荷大部分由关节轴承承担，能够很好地保护摆动臂壳体、机身壳体和截割电机不受或少受影响，保持连接可靠性。
46.同一摆动臂壳体上的所述前臂的悬伸端外表面1111优选设置成与相应的前销轴安装孔同轴的外凸圆弧柱面，相对应的前凹槽的槽底设置成与主体部壳体的一个内腔相通的敞口结构，敞口的顶底边缘216均设置成与第二耳座的耳孔同轴的内凹圆弧柱面，前臂的悬伸端外表面1111与所述顶底边缘同轴滑动配合。前臂与前凹槽的上述结构设计在保证二者相对摆动的同时还能保持二者间以及主体部壳体内腔的清洁。
47.同一摆动臂壳体上的所述后臂的悬伸端外表面和臂架的高速端外表面均设置成与前销轴安装孔同轴的外凸圆弧柱面，相对应的所述中凹槽和后凹槽的槽底面均设置成与第二耳座的耳孔同轴的内凹圆弧柱面，所述后臂的悬伸端外表面和臂架的高速端外表面分别与所述中凹槽和后凹槽间留有间隔。通过将该外凸圆弧柱面和相对应的内凹圆弧柱面之间的缝隙宽度控制在合适的范围，可以在摆动臂壳体相对主体部壳体转动过程中有效控制煤岩堆积进入摆动臂与主体部壳体之间。
48.所述第一耳座的悬伸端外表面215、第二耳座的悬伸端外表面和第三耳座的悬伸端外表面均设置成与第二耳座的耳孔同轴的外凸圆弧柱面，所述连接臂上靠近臂架的高速端的侧面1141设置成内凹圆弧柱面，第一耳座、第二耳座和第三耳座的悬伸端外表面与相应连接臂上靠近臂架的高速端的侧面间留有间隔。通过将该内凹圆弧柱面和相对应的外凸圆弧柱面之间的缝隙宽度控制在合适的范围，可以在摇臂1相对主体部壳体2转动过程中有效控制煤岩堆积进入摇臂与主体部壳体之间造成憋卡，保障摆动臂壳体的自由摆动。
49.所述主体部壳体是前部窄后部宽的t形结构，所述主体部壳体的前部为多腔室薄壁框架结构，所述主体部壳体的后部的左右大部为实体结构，可以使采煤机整机重心后移，提高了采煤机整机的受力稳定性。
50.所述主体部壳体的前端敞口处安装有盖板23，所述前臂、主体部壳体、截割电机和盖板围成封闭式的油缸安装腔22，油缸安装腔内设有左右两个油缸4，两个油缸的一端分别铰接在左右两个前臂的悬伸端上的油缸铰接座上，两个油缸的另一端均铰接在主体部壳体上。油缸伸缩会带动前臂绕截割电机摆动，进而带动摆动臂壳体上下摆动。所述油缸铰接座为双连接耳的铰接座。该封闭式腔体同时为左右两个调高油缸提供了清洁的作业空间，整体空间紧凑，机身长度短，而且保证摆动臂在随调高油缸伸缩而摆动的过程中不受煤等矿料的影响，也为摆动臂能在最高和最低极限摆角位置之间正常摆动提供保证，最终确保最大开采范围不受影响。
51.主体部壳体的后部设有左右各一个煤流后通道26，煤流后通道是由前向后延伸、槽口朝下的凹槽，该凹槽后端封闭，煤流后通道的槽底前高后低，左右方向上煤流后通道分别位于左右同侧的连接臂与臂架的低速端之间。煤流后通道可以引导煤流进入位于主体部壳体的后部的下方的输送机9的输送槽95内，提高装煤效果。
52.进一步地，所述薄煤层采煤机还包括带导向的支撑滑靴5，所述支撑滑靴支撑在输送机的铲板91上。左右两个支撑滑靴分别固定在所述主体部壳体的后部的左右两端的前方。前后方向上，支撑滑靴位于相应臂架的低速端的后方，优选为正后方。支撑滑靴上设有朝向左后方和右后方倾斜的两块导流板51。导流板可以引导滚筒抛甩出的煤分流到滚筒的
左后方和右后方，所述支撑滑靴起到对内外侧煤流进行左右分隔的作用，减小采煤机移动时滚筒中心线外侧的煤流对内侧的煤流的影响。支撑滑靴、导流板的设置再结合煤流后通道，可方便滚筒内侧煤流进入输送槽内，提高装煤效果。
53.所述连接臂上靠近臂架的低速端的侧面1142设置成与输出端齿轮同轴的内凹圆弧柱面。该内凹圆弧柱面可以与滚筒叶片保持一定间隙，提高滚筒螺旋输送物料的装载效果。
54.除具体指定的情况外，本文所说的前后分别指靠近煤壁和远离煤壁的方向。