专利名称：用于采矿机的齿条齿轮装置及其齿条齿轮杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使采矿机(特别是采煤机(shearer loader))前进的齿条齿轮装置(灯笼齿轮装置)，该采矿机设有具有有齿的驱动链轮的行进驱动器，以及具有沿着纵向方向彼此相继的齿条齿轮杆，每一个齿条齿轮杆包括承载杆、导向杆以及多个齿条齿轮齿，该多个齿条齿轮齿的齿侧面朝着齿顶彼此发散，以用于使齿条齿轮齿的齿廓与驱动链轮的齿相互作用，该多个齿条齿轮齿在承载杆与导向杆之间相对于彼此设置有预定节距尺寸，相应的端齿被设置在每一个齿条齿轮杆的两端处，端齿的端齿齿廓与设置在端齿之间的内部齿条齿轮齿的齿廓不同。本发明还涉及一种用于齿条齿轮装置的齿条齿轮杆，该齿条齿轮装置使采矿机(特别是采煤机)前进，该齿条齿轮装置设有具有有齿的驱动链轮的行进驱动器，该齿条齿轮杆包括承载杆、导向杆以及多个齿条齿轮齿，该多个齿条齿轮齿的齿廓具有齿侧面，该齿侧面朝着齿顶彼此发散，以用于与驱动链轮的齿相互作用，齿条齿轮齿在承载杆与导向杆之间相对于彼此设置有预定节距尺寸，相应的端齿设置在每一个齿条齿轮杆的两端，端齿的端齿齿廓与设置在端齿之间的内部齿条齿轮齿的齿廓不同。
背景技术：
采煤机使用用于使采煤机前进的齿条齿轮装置，该齿条齿轮装置通常被安装在刮板链条运输机的采空侧上，该刮板链条运输机被布置和安装在地下工作面中，从而允许采煤机(如采掘机)通过导块被支撑在承载杆上，同时在导杆上导向。行进驱动器的有齿轮的齿与齿条齿轮齿的齿间隙啮合，从而将齿轮的旋转运动转变成采煤机的平移运动。齿条齿轮装置通常由齿条齿轮杆组成，其长度基本对应于刮板链条运输机的每一个槽盘的长度， 从而允许刮板链条运输机以及在某种程度上机器轨道连同齿条齿轮适应于具有凹陷、鞍部和弯曲部的采掘面的波状路线。齿条齿轮装置的构造(其由于各个齿条齿轮杆而成节段状)允许采煤机在不被阻挡的情况下甚至遵循工作面运输机的弯曲路线以及还遵循水平和/或竖直的弯折。在采煤机的操作使用期间，齿条齿轮杆还有齿条齿轮装置作为一个整体承受相当大的应力。尽管在齿条齿轮杆内可确保各个齿条齿轮齿之间的固定节距尺寸，但各个齿条齿轮杆的竖直和/或水平弯折运动、工作面的弯曲路线等特别是在相邻齿条齿轮杆的接合点处可能导致机器的摆动地运转，并且还导致齿条齿轮杆的应力增大还有驱动链轮的齿的应力增大。所述类型的齿条齿轮装置及相关的齿条齿轮杆可从申请人的DE19746360A1中获知。已知的齿条齿轮装置由申请人以商标“JUMB0TRACK”或“JUMB0TRACK 2000”成功地用作一种用于使在地下开采中采煤的采煤机前进的系统。在根据DE 19746360A1的普通 (generic)齿条齿轮装置中，为了改进采煤机的前进以及改进驱动链轮的齿与齿条齿轮齿之间的齿啮合比，各个齿条齿轮齿已被赋予特殊齿廓，该特殊齿廓的特征在于，相邻齿条齿轮齿的齿侧面朝向齿顶彼此发散，所述齿侧面具有相对平坦的侧表面，该侧表面延伸，从而相对于各个齿条齿轮齿的齿中心面以大约8°到15° (优选10°到12° )的角度倾斜。齿条齿轮齿的齿侧面被设计成平坦的并且陡峭定位的表面这一事实，使得采矿机由于横向力分量而提升以及由此产生的干扰影响在很大程度上被消除。同时，为了控制相邻齿条齿轮杆之间的接合点处的问题，在普通齿条齿轮装置的齿条齿轮杆的两端处使用端齿，该端齿基于它们的竖直端齿中心面不对称地形成，在普通齿条齿轮杆中实现该不对称的原因在于，面对内部齿条齿轮齿定位的端齿的齿侧面比在每一种情况下位于外部的(即面对相邻齿条齿轮杆的接合处定位的)齿侧面接收在每一种情况下相对于竖直面以更陡的角度延伸的齿侧面。该接合侧的齿侧面对其部分而言与所有的内部齿条齿轮齿的齿侧面等同地形成。由于端齿的不对称构造，齿条齿轮杆在两个端侧齿条齿轮齿之间的齿距或相邻定位的齿条齿轮杆的端齿之间的齿距在每一种情况下比标准齿距略微增大，从而，特别是在相对于彼此以倾斜方式定位的齿条齿轮杆的情况下，允许改进一方面驱动链轮与另一方面齿条齿轮杆之间的啮合比，并且允许避免互相啮合的齿侧面之间的限制。还在根据DE 19746360A1的齿条齿轮装置的情况下，在长期操作时期之后在某些地方可能发生对驱动链轮的齿形的磨损增大。有齿轮驱动器的齿基本上比齿条齿轮齿承受更大的负载，这是由于驱动链轮的齿必须传递前进力，并且每个齿进入与齿条齿轮齿进行齿啮合比整体承受负载的单个齿条齿轮齿频繁得多。在具有不对称端齿的普通齿条齿轮杆中，深入分析表明特别当从一个端齿的节距到另一端齿的节距的突升由于必然设置在相邻的齿条齿轮杆之间的游隙而处于最大值时，可能发生增大的磨损。尽管相邻定位的端齿的较窄构造仍允许驱动链轮经由端齿而滚转，然而卡住仍可能发生并且导致在齿的尖端处磨损增大。例如由于卡住造成的磨损特别可能导致驱动链轮的齿变尖，因而之后还会对导块造成增大的磨损，采煤机利用该导块在齿条齿轮杆上进行引导。
发明内容
本发明的目的是提供一种齿条齿轮装置，特别是提供用于齿条齿轮装置的齿条齿轮杆，其中驱动链轮的齿与齿条齿轮齿之间的相互作用的进一步改进利用相邻定位的齿条齿轮杆之间的接合点的同时的、良好的越过(overrunning)来实现。根据本发明，在齿条齿轮装置和齿条齿轮杆中，该目标被实现，这是因为端齿相对竖直的端齿中心面对称地形成，端齿的齿顶被定位成低于内部齿条齿轮齿的齿顶或者低于邻近于相同的齿条齿轮杆的端齿定位的齿条齿轮齿的齿顶。端齿相对于邻近定位的内部齿条齿轮齿的最小高度、或者端齿的较低定位的齿顶以及端齿的对称性，对于采煤机的两个运动方向来说，允许驱动链轮在滚转期间经由相邻定位的齿条齿轮杆之间的接合点或节距突升而以改进的方式被附接到端齿，并且如果合适的话，使得以前进运动方式运动，结果， 驱动链轮比现有技术更早地以有利方式被牵拉到下一个齿条齿轮杆上。同时，驱动链轮的位于相邻齿条齿轮杆之间的接合间隙中的齿能够被自由地定位在两个齿条齿轮杆之间，并且在该范围内(特别是在这种临界点)不暴露于任何增大的磨损。端齿的最小化以及同时对称的设计对于两个运动方向来说还防止驱动链轮发生卡住，同时，驱动链轮的位于接合间隙中的齿与现有技术的情况相比可总体更长时间地保持与端齿接触。实现改进的滚转特性，即使在穿过凹陷时，在相邻定位的齿条齿轮杆之间的节距间隙最小时，此时仍留有足够的自由空间以用于有齿轮的以任一给定力矩被定位在两个端齿上的齿的滚转和向前旋转。 根据本发明的解决方案改进了相邻定位的齿条齿轮杆之间的接合点处、最小和最大节距尺
5寸时的滚转运动的总体顺序。还可改进驱动链轮的齿与齿条齿轮齿之间的滚转行为，这是因为，与现有技术相比，齿条齿轮齿被赋予齿条齿轮齿和端齿的改变的、改进的轮廓。对于根据本发明特别有利的轮廓，采取措施，对于端齿，使端齿齿廓具有相对于端齿中心面对称地形成的端齿侧面、 对称形成的端齿顶和对称形成的端齿底，对于内部齿条齿轮齿，使其具有相对齿中心面对称地形成的齿侧面、齿顶和齿底，以预定曲率半径，齿条齿轮齿的齿侧面在每一种情况下在齿底与齿顶之间延伸，或者端齿的端齿侧面在每一种情况下在端齿底与端齿顶之间延伸。 甚至在端齿的齿高(因为它较小)与设置在齿条齿轮杆上的齿高不同的情况下，齿侧面或端齿侧面的弯曲路线可具有独立的发明创造重要性。如果曲率半径靠近齿底比靠近齿顶更大，和/或如果曲率半径朝着齿顶逐渐减小，是极为有利的。由于优选逐渐减小的曲率半径 (不同于普通现有技术)使用具有以拱形方式弯曲的齿侧面、而不是平坦齿侧面的齿轮廓， 从而改进有齿轮的齿在齿条齿轮齿或端齿上的滚转特性。改变的齿轮廓可允许横截面面积增加超过10%，面积转动惯量因此相对于普通齿条齿轮装置的齿廓得以改进。与平坦齿侧面相比，由于曲率半径，实现了在齿条齿轮齿上的和谐又更均衡的滚转。同时可减少滑行 (slip)滑动速率。如果曲率半径靠近齿底比靠近齿顶更大，是极为有利的。而且优选地，一方面端齿上的曲率半径和另一方面齿条齿轮齿上的曲率半径在每一种情况下彼此尺寸相同，即使分布在齿侧面上，曲率半径在每一种情况下变化，特别是朝着齿顶逐渐减小。如果齿底与齿顶之间的齿侧面具有至少三个半径区，该至少三个半径区具有不同的曲率半径，在各曲率半径之间形成半径变化部，是极为有利的。在端齿与“标准”齿条齿轮齿之间的关系中，如果端齿上的半径变化部均被定位成低于相对于端齿或相对于所有内部齿条齿轮齿被定位在内部的相邻齿条齿轮齿上的半径变化部，是极为有利的。而且优选地，在齿条齿轮杆和形成有齿条齿轮杆的齿条齿轮装置中，端齿在半径变化部区域中可比内部齿条齿轮齿在相同的半径变化部区域中具有更大的齿宽。如果端齿的端齿底和齿条齿轮齿的齿底具有基本等同或完全相同的底宽，和/或如果端齿的端齿顶和内部齿条齿轮齿的齿顶具有近似相同的顶宽，以通过这种方式从而确保均衡滚转，也是有利的。尽管齿顶上的宽度和齿底上的宽度在端齿和在齿条齿轮齿中是等同的，端齿和相邻定位的齿条齿轮齿因此优选主要在端齿的较小高度或端齿顶距承载杆或导向杆上的支承或滑动表面(上侧)的较大距离以及被相应地较低定位的半径变化部方面不同。根据一种有利的构造，齿底区域中的齿侧面可在每一种情况下以弯曲方式以最大曲率半径延伸，最大曲率半径优选是内部齿条齿轮齿的齿高的大约1. 6倍至2. 1倍，和/或是比齿条齿轮齿或端齿的齿底宽的大约1. 8倍至2. 15倍。
根据在附图中示意地图示的优选示例性实施例的以下描述，根据本发明的齿条齿轮装置以及根据本发明的齿条齿轮杆的其他优点和构造将变得明显，附图中图1是采矿机的齿条齿轮装置的齿条齿轮杆和行进或进给驱动器的驱动链轮的侧视图，驱动链轮正与齿条齿轮杆中的齿条齿轮齿啮合；图2是根据本发明的齿条齿轮杆的立体图，从而观察到承载杆的后面；
图3是通过根据本发明的齿条齿轮杆的局部分解、竖直截面图；图4是根据本发明的具有内部齿条齿轮齿和端齿的齿条齿轮杆的端部的纵向截面图；图5A-5D显示出驱动链轮与两个相继齿条齿轮杆的齿条齿轮齿在齿条齿轮杆具有较小节距尺寸的情况下的啮合；以及图6A-6D显示出同一驱动链轮与两个相继齿条齿轮杆的齿条齿轮齿在齿条齿轮杆中、在齿条齿轮齿之间具有较大节距的情况下以不同顺序啮合。
具体实施例方式在图1中，根据本发明的齿条齿轮装置整体上由附图标记10表示，尽管在相继齿条齿轮杆中通常有大量的齿条齿轮杆，但只显示出单个齿条齿轮杆1。图1只是显示出一个齿条齿轮杆1。由于工作面一般会具有通常在IOOm到目前大于400m之间的工作面长度， 应理解的是，齿条齿轮装置10由大量等同构造的齿条齿轮杆1构成，它们彼此连续地相继， 从而能够使采矿机在两个工作面端部之间来回运动。所示的齿条齿轮杆1的左端6A和右端6因此一般都由另一齿条齿轮杆邻接，该另一齿条齿轮杆具有与齿条齿轮杆1等同的构造或者几乎等同的构造，并且如果合适的话，具有与齿条齿轮杆1不同的总长度。图1还显示出驱动链轮30，驱动链轮30在该情况下在其圆周处具有i^一个齿31， 这些齿31彼此等同地形成并且在圆周上均勻分布。这些齿的齿侧面部分32被设计成以摆线齿状构造的方式凸出成拱形。驱动链轮30连接到旋转驱动器，该旋转驱动器被紧固到采矿机(未显示)(例如特别是采煤机)，相应的采煤机一般具有两个驱动链轮30，这两个驱动链轮30彼此分隔开地布置，并且具有相关联的旋转驱动器，从而实现采煤机相对于齿条齿轮装置10的进给和行进驱动。驱动链轮30的有齿轮31与齿条齿轮杆1的齿条齿轮齿2 啮合，该齿条齿轮杆可经由穿过齿条齿轮杆1的下联接附件4上的螺栓孔3的螺栓连接件而紧固到支承架(未显示)，该支承架通常在例如对于地下采矿领域中的技术人员通常已知的采空侧上又被附接到工作面运输机的槽盘，从而，一方面，采矿机可平行于工作面运动并且在工作面处开采矿物(诸如特别是煤)，并且同时，工作面运输机可用来移除使用采煤机采掘出的物质。特别如图2和3所显示出的，每一个齿条齿轮杆1包括相对坚固的承载杆7，在每一种情况下，向下突出的联接附件4被包含在承载杆7的端部处，如图2所示，螺栓孔3用于使紧固螺栓40穿过。每一个齿条齿轮杆1还包括导向杆5，导向杆5在距承载杆7 —定距离处并且与承载杆平行地延伸，不具有任何联接附件，并且，对于多个齿条齿轮齿2，在这种情况下，每一个齿条齿轮齿被铸造或焊接到承载杆7和导向杆5的互相面对的杆表面上。 承载杆7的上侧V和导向杆5的上侧5’形成用于导块(guide shoe)的支承面，该支承面用于在齿条齿轮杆1上引导采矿机。由于导向杆5的下侧5”不具有任何联接附件，这种类型的导块可到达导向杆5下方，并且还到达承载杆7后面，从而实现目标导向，最重要的是实现驱动链轮(30，图1)的齿与齿条齿轮杆1的齿条齿轮齿2之间的紧固的齿啮合。此外，图2和3清楚地显示出导向杆5在靠近下侧5”处比在上侧5’的区域中宽， 这是由于导向杆被设置在具有突出部5A的面对承载杆7的内表面5’ ”上，该突出部使在承载杆7与导向杆5的互相面对的表面之间的接合间隙8向下略微渐缩。此外，该突出部5A允许齿条齿轮齿2的铸造或焊接在精确位置方面得以改进，该精确位置从齿条齿轮齿2到齿条齿轮齿2保持相同。承载杆7的背部7”被定位成远离导向杆5翻转，如可从图2清楚地看到的，该背部在中央处设置有在联接附件4之间(虽然也在联接附件4上方)的凹口 9，如果合适的话，承载杆7能够经由该凹口被另外地支撑在工作面运输机或类似物的匹配表面上。对于本发明，对齿条齿轮杆1以及在这个意义上对作为整体的齿条齿轮装置10来说重要的特征在于齿条齿轮齿2的构造以及特别是作为具有特殊设计的齿条齿轮齿的端齿20的构造，该端齿20在每一种情况下具有如图1所清楚地显示出的比“标准”设计的相邻定位的齿条齿轮齿2低的高度。该较低的高度还根据下述事实是显而易见的端齿具有端齿顶23，端齿顶23距承载杆7的上侧7’的距离比相邻定位的齿条齿轮齿2的齿顶13距承载杆7的上侧V的距离大。对于本发明来说重要的第二特征在于端齿20和齿条齿轮齿2的齿侧面的齿廓的轮廓，这将另外地参照图4进行描述，其中，对于本发明来说重要的这两个特征还可彼此独立地应用。图4只是显示齿条齿轮杆1的一个端部，通过齿条齿轮杆1的截面在承载杆7与导向杆(在该视图中未显示)之间位于中央处。根据图4特别清楚的是，由于端齿20的较低高度，齿顶23距承载杆7的上侧7’的距离比齿条齿轮齿2的齿顶13距承载杆7的上侧 7’的距离大。齿条齿轮齿2具有两个齿侧面14，该两个齿侧面沿着采矿机的运动方向指向并且相对于竖直的齿中心面M对称地形成，甚至端齿20在两侧上具有相应的端齿侧面24， 两个端齿侧面M相对于竖直的端齿中心面M’对称。每一个齿条齿轮齿2的齿侧面14和端齿20的端齿侧面M都延伸，从而在从齿底15或端齿底25向上到齿顶13或端齿顶23 的整个高度上以拱形方式弯曲，端齿侧面M和齿侧面14或者相邻齿条齿轮齿的齿侧面14 朝着齿顶13或端齿顶23相对于彼此发散。齿条齿轮齿2和端齿20都具有第一下部半径区，该第一下部半径区在每一种情况下延伸从而以曲率半径Rl弯曲，该第一半径区与第二半径区邻接，该第二半径区在端齿20和齿条齿轮齿2中都延伸从而以曲率半径R2弯曲；以及齿条齿轮齿2和端齿20都具有第三半径区，该第三半径区具有曲率半径R3并与齿顶13 或端齿顶23合并。不管端齿20的较低的总高度，曲率半径R1、R2、R3在齿条齿轮齿2和在端齿20中具有相同尺寸；最大曲率半径Rl (在每一种情况下邻接齿底15或端齿底25)间的半径变化部Wl或W1’分别基于齿顶13或端齿顶23或齿底15或端齿底25而出现在不同高度处。如可从图4清楚地看到的，在齿条齿轮齿20中半径Rl与R2之间的半径变化部 Wl被定位成远远高于端齿20中的半径变化部W1，。同样，端齿20中的半径变化部W2’也被定位成低于在齿条齿轮齿2中半径R2、R3之间的半径变化部W2，或者基于承载杆的上侧 7’被设定为与该上侧更远地分隔开。同样，齿条齿轮齿2和端齿20具有相同的底宽F或齿底宽F，并且甚至实际的齿顶13或端齿顶23在每一种情况下具有相同的顶宽K。优选地， 半径Rl可近似为底宽F的两倍大；半径R2可优选是底宽F的1. 1倍至1. 2倍，半径R3优选是底宽F的0. 15倍至0. 25倍。由于半径变化部Wl、W1’的不同竖直位置，端齿20在较低半径变化部Wl，的高度处比齿条齿轮齿2在半径变化部Wl的区域中具有更大的齿宽B’， 如清楚地显示出齿宽B、B’的对比。齿中心面M彼此之间的距离或者齿中心面M距端齿中心面M’的距离对应于齿条齿轮杆1的节距Tl，图4显示出具有平均节距尺寸的齿条齿轮杆，该平均节距尺寸在这种情况下是齿底宽F的大约1. 6倍。如将在下文中描述的，齿条齿轮齿2之间(或者齿条齿轮齿2与端齿20之间)的节距尺寸T可以根据不同应用而不同， 等同的节距尺寸T 一般至少存在于齿条齿轮杆上、在所有齿条齿轮齿2之间，并且还朝向端齿20。齿侧面14和M的倒圆相对于现有技术分别使得齿条齿轮齿2加宽，从而在驱动链轮的齿与齿条齿轮杆1的齿条齿轮齿2相互作用期间减少磨损。现将参照图5A至5D针对具有较小节距尺寸的齿条齿轮杆51和在图6A、6B、6C、 6D中针对具有较大节距尺寸的齿条齿轮杆101来描述在相继齿条齿轮杆之间的节距接合处驱动链轮30的齿31与齿条齿轮齿2或端齿20之间的相互作用。图5A至5D中的节距尺寸为齿底宽的大约1. 55倍，图6A、6B、6C、6D中的节距尺寸为齿底宽的大约1. 95倍。齿底宽可特别地为大约90mm，形成大约180mm的曲率半径R1、大约IOOmm的R2和大约16mm 的R3。现首先参照图5A至5D，显示出有齿轮30在两个相继的齿条齿轮杆51之间的接合点处的滚转。有齿轮30沿着逆时针方向旋转，前进方向在每一种情况下向左。具有较大总高度或标准总高度的齿条齿轮齿在这些图中由附图标记52表示，端齿均由附图标记70表示，端齿70均被定位成靠近齿条齿轮杆51的相应端部55和56。在图5A中，驱动链轮30 的底齿31的齿侧面齿廓仍完全抵靠在具有标准尺寸的最后一个齿条齿轮齿52上，驱动链轮30在运动方向上的紧接着的齿31还未接触端齿70。只有在图5B中，驱动链轮的前齿 31的确抵靠在齿条齿轮齿52上，并且后齿31抵靠在端齿70上。与下一个齿条齿轮杆51 的端齿70仍没有任何接触，也不会有任何这种接触，如图5C所示，齿31进入两个相继齿条齿轮杆51的两个相邻定位的端齿70之间的节距间隙。由于端齿70与相邻定位的齿条齿轮齿52之间的节距尺寸较小，齿31几乎完全填满齿条齿轮齿52与端齿70之间的中间空间。此外，图5C清楚地显示出，即使在这种极端条件下，驱动链轮30及其齿31仍具有足够的空间来旋转，而不会在驱动链轮的齿31与齿条齿轮杆51的端齿70之间发生卡住。可从图5D看到的是，驱动链轮30 —克服两个齿条齿轮杆51之间的接合或节距间隙，驱动链轮 30的下一个齿31便可利索地滚动到随后的齿条齿轮杆51的第一个端齿70上，不会有所述齿可能以无负载的方式旋转的风险。在狭窄的节距尺寸处，尽管实现驱动链轮的齿31相对紧密地滚动越过齿条齿轮齿52或端齿70，但是可防止卡住以及某种程度上的加剧磨损。图6A至6D显示出具有相同尺寸的齿31的驱动链轮30与齿条齿轮杆101之间的相同情形，其中节距尺寸较大，并且在这种情形下几乎是齿底宽的两倍。在图6A中，驱动链轮30的前齿31的前齿侧面区仍抵靠在齿条齿轮齿102上，并且后齿31已经在其最大拱部附近抵靠在端齿120的以曲率半径R2成拱形的区域上。在向前旋转时，如图6B所示，前齿 31及时地基本上在下一个齿31正滚转离开随后齿条齿轮杆101的端齿120的位置处松开齿条齿轮齿2。该结果允许驱动链轮30如可在图6C中清楚看到地在另外的向前运动中运动并且牵拉某一距离到达随后齿条齿轮杆101的端齿120上，驱动链轮30的前齿31同时已从先前齿条齿轮杆101的端齿120松开。在驱动链轮30的向前滚动期间，现仍与下一个齿条齿轮杆101的端齿120进行齿啮合的齿31因而可滚转离开该齿的齿侧面，可靠地防止驱动链轮30的卡住，特别是在节距间隙处的卡住。上述描述向本领域技术人员揭示了旨在落入所附权利要求的保护范围内的很多修改。附图并未显示出齿条齿轮杆可特别地在一侧上安装在开槽支架中，从而不仅改善齿条齿轮装置在凹陷和鞍部中的路线，而且如果合适的话，还允许齿条齿轮杆的某一游隙f + . , , ^Jg动链轮的齿的不同齿形的情况下，齿条齿轮齿和端齿的轮廓还可略
二总二端齿邻接的标准总高度的齿纖齿来说可能是足够的。另一麟的轮廓如果合适的话还可略微不同。
权利要求
1.一种使采矿机前进的齿条齿轮装置，所述采矿机设有具有有齿的驱动链轮的行进驱动器，所述采矿机特别是采煤机，所述采矿机具有沿着纵向方向彼此相继的齿条齿轮杆 (1 ；51 ；101)，每一个齿条齿轮杆包括承载杆(7)、导向杆(5)以及多个齿条齿轮齿O ；52 ； 102)，所述多个齿条齿轮齿的齿侧面(14)朝着齿顶(1 彼此发散以用于使齿条齿轮齿的齿廓与驱动链轮的齿相互作用，并且所述多个齿条齿轮齿在所述承载杆(7)与所述导向杆 (5)之间相对于彼此以预定节距尺寸(T)设置，相应的端齿OO ；70 ； 120)设置在每一个齿条齿轮杆(1)的两端(6，6A)处，所述端齿的端齿齿廓与设置在所述端齿OO ；70 ； 120)之间的内部齿条齿轮齿O ；52 ； 102)的齿廓不同，其特征在于，所述端齿OO ；70 ； 120)相对于竖直的端齿中心面(M’ )对称地形成，并且，所述端齿OO ；70 ； 120)的端齿顶被定位成低于所述内部齿条齿轮齿O)的齿顶(13)。
2.一种用于使采矿机前进的齿条齿轮装置的齿条齿轮杆，所述采矿机设有具有有齿的驱动链轮的行进驱动器，所述采矿机特别是采煤机，所述齿条齿轮杆包括承载杆(7)、导向杆(5)以及多个齿条齿轮齿O)，所述多个齿条齿轮齿的齿侧面(14)朝着齿顶(1 彼此发散以用于使所述齿条齿轮齿的齿廓与驱动链轮的齿相互作用，并且所述多个齿条齿轮齿在所述承载杆⑵与所述导向杆(5)之间相对于彼此以预定节距尺寸⑴设置，相应的端齿QO ；70 ； 120)设置在所述齿条齿轮杆(1 ；51 ；101)的两端(6，6A)处，所述端齿的端齿齿廓与设置在所述端齿OO ；70 ； 120)之间的内部齿条齿轮齿O ；52 ； 102)的齿廓不同，其特征在于，所述端齿OO ；70 ； 120)相对于竖直的端齿中心面(M’ )对称地形成，并且，所述端齿QO ；70 ； 120)的端齿顶被定位成低于所述内部齿条齿轮齿O ；52 ； 102)的所述齿顶(14)。
3.根据权利要求1所述的齿条齿轮装置或根据权利要求2所述的齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿00)具有端齿齿廓，所述端齿齿廓具有相对于所述端齿中心面(M’)对称地形成的端齿侧面(M)、端齿顶和端齿底(25)，并且，所述内部齿条齿轮齿( 具有相对于齿中心面(M)对称地形成的齿侧面(14)、齿顶(1 和齿底(15)。
4.根据权利要求3所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述内部齿条齿轮齿(2)的齿侧面(14)和所述端齿(20)的端齿侧面(24)在齿底(15)与齿顶(13)之间或者在端齿底0 与端齿顶之间以弯曲形式延伸，在每一种情况下具有一个或多个预定曲率半径((Rl、R2、R3))，靠近齿底(15)的曲率半径(Rl)优选大于靠近齿顶(13)的曲率半径(R2、R3)。
5.根据权利要求4所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿00)上的曲率半径(Rl，R2，R3)和所述齿条齿轮齿(2)上的曲率半径(Rl、R2、R3)均具有相同尺寸。
6.根据权利要求4或5所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，在齿底(15) 与齿顶(1 之间或者在端齿底0 与端齿顶(1 之间的齿侧面(14 ；24)具有至少三个半径区，所述至少三个半径区具有不同的曲率半径(Rl、R2、R3)，在各曲率半径之间形成半径变化部(WUWl' ；W2、W2，)。
7.根据权利要求6所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿00)上的半径变化部(W1’、W2’)被定位成低于所述内部齿条齿轮齿( 上的半径变化部(W1、W2)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述齿底(1 上的齿侧面(14)在每一种情况下以曲率半径(Rl)以弯曲方式延伸，最大的曲率半径(Rl)是所述内部齿条齿轮齿的齿高的大约1. 6倍到2. 1倍，和/或是所述内部齿条齿轮齿⑵的齿底宽(F)的大约1. 8倍至2. 1倍。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿00)在半径变化部(W1’、W2’ )的区域中比所述内部齿条齿轮齿( 在相同半径变化部(W1、W2)的区域中具有更大的齿宽(B’)。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿00)的端齿底0 和所述齿条齿轮齿O)的齿底(1 具有基本等同或完全相同的齿底宽(F)。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的齿条齿轮装置或齿条齿轮杆，其特征在于，所述端齿OO)的端齿顶和所述内部齿条齿轮齿O)的齿顶(1 具有近似相同的齿顶宽(K)0
全文摘要
本发明涉及一种齿条齿轮装置，该齿条齿轮装置用于使例如包括有齿的驱动链轮的采煤机前进，其中齿条齿轮杆(1)具有多个灯笼齿(2)，相应的端齿(20)设置在每一个杆(1)的两端(6，6A)处，端齿的端齿齿廓与设置在端齿(20)之间的内部齿(2)的齿廓不同。本发明还涉及齿条齿轮杆。为了改善链轮的齿与杆的齿之间的相互作用，端齿(20)相对于竖直的端齿中心面(M’)对称地形成，并且端齿(20)的齿顶(23)被定位成低于内部齿条齿轮齿(2)的齿顶(13)。
文档编号E21C29/02GK102575517SQ201080029170
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月21日
发明者C·彼特拉拉 申请人:布西鲁斯欧洲有限公司