掘进机截割头驱动机构的制作方法

本实用新型涉及掘进机技术领域，特别是涉及一种掘进机截割头驱动机构。

背景技术：

参见图1与图2，图1为传统的掘进机截割头驱动机构的外部示意图，图2为传统的掘进机截割头驱动机构的内部示意图。该掘进机截割头驱动机构包括截割头、悬臂梁、电机外罩、齿轮组变速器、联轴器、电机。其中，悬梁臂固定安装在电机外罩上。截割头通过主轴转动设置在悬梁臂上。齿轮组变速器固定安装在悬梁臂内。电机固定安装在电机外罩内，电机的输出轴通过联轴器连接至齿轮组变速器的输入端，齿轮变速器的输出端通过主轴连接至截割头。

传统掘进机截割头驱动机构工作原理：电机通过联轴器带动齿轮组变速器工作，齿轮组变速器的输出端旋转并驱动主轴旋转，从而驱动装配在主轴上的截割头旋转，截割头上安装的截齿通过旋转运动来挤压和破碎岩石，实现岩层掘进功能。

这种传统的驱动方式已使用多年，但是其具有如下缺点：一是齿轮组变速器传动负荷重、噪音大；二是能量经齿轮组变速器转换和传递，效率低、能耗高；三是对齿轮组变速器的润滑要求很高，常因润滑不良而导致齿轮损坏；四是齿轮组变速器中齿轮的抗过载冲击能力不强，一旦破碎的岩层中夹有坚硬的岩石(实际生产中遇到断层时经常发生)，控制系统反应不及时，会导致齿轮组承受冲击过载，轻则齿轮齿面损伤以致运转不平稳、噪音增大，重则齿轮崩坏，导致生产中断；五是能量经由齿轮组转换和传递，由于安装空间限制，齿轮组变速器的工作能力受到限制，导致截割头峰值扭力受限，不能破碎比较坚硬的岩石(通常不能直接破碎花岗岩层)。据统计，传统的掘进机截割头驱动机构在实际生产中一旦发生故障，即属于掘进机的主要故障，驱动机构的故障率占30％以上。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种掘进机截割头驱动机构，其简化了掘进机的主要工作部件截割头的驱动结构，有效地提高了截割头驱动机构的可靠性、以及降低了材料、油料和能量消耗。

一种掘进机截割头驱动机构包括：

外壳，其内壁设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与所述外壳的轴向方向相互平行；

定子组件，其包括定子铁芯、定子绕组、液压油缸，所述定子铁芯上设有与所述滑槽配合的凸块，所述定子绕组设置在所述定子铁芯上，所述液压油缸驱动所述定子铁芯沿着所述滑槽移动；

转子组件，其包括驱动轴、若干的永磁铁组件，沿着所述驱动轴的轴向方向，所述永磁铁组件设置在所述驱动轴的外壁上；

主轴，其一端与截割头固定连接，其另一端与驱动轴固定连接。

进一步地，所述永磁铁组件包括若干的永磁铁，所述永磁铁绕所述驱动轴轴线等间距地安装在所述驱动轴的外壁上。

进一步地，每一个所述永磁铁组件的结构均不相同。

进一步地，每一个所述永磁铁组件的永磁铁的数量均不相同。

进一步地，每一个所述永磁铁组件的永磁铁的分布方式均不相同。

进一步地，所述主轴与所述驱动轴之间通过联轴器进行连接。

进一步地，所述外壳的两端分别设置有前端盖、后端盖，所述驱动轴的一端转动设置在所述后端盖上，所述驱动轴的另一端转动设置在前端盖。

进一步地，还包括悬梁臂，所述悬梁臂安装在所述外壳上，所述主轴同轴转动设置在悬梁臂上。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为传统的掘进机截割头驱动机构的外部示意图；

图2为传统的掘进机截割头驱动机构的内部示意图；

图3为实施例所述的掘进机截割头驱动机构的结构示意图；

附图标记说明：

1、截割头；2、悬梁臂；3、电机外罩；4、齿轮组变速器；5、联轴器；6、电机；7、主轴；

100、外壳；110、前端盖；120、后端盖；130、滑槽；200、定子组件；210、定子铁芯；211、凸块；220、定子绕组；230、液压油缸；300、转子组件；310、驱动轴；320、永磁铁组件。

具体实施方式

一种掘进机截割头驱动机构，参见图3，包括外壳100、定子组件200、转子组件300、悬梁臂2、主轴7、截割头1。

具体地，外壳100的两端分别设置有前端盖110、后端盖120。外壳100的内壁上设有滑槽130，滑槽130的延伸方向与外壳100的轴向方向相互平行。

具体地，定子组件200包括定子铁芯210、定子绕组220、液压油缸230。定子铁芯210为环形状。定子铁芯210上设有与滑槽130配合的凸块211，通过凸块211与滑槽130的配合，使定子铁芯210在外壳100内移动。定子绕组220缠绕在定子铁芯210上。液压油缸230位于外壳100内，液压油缸230安装在后端盖120上，液压油缸230的伸缩杆的端部与定子铁芯210固定连接。

具体地，转子组件300包括驱动轴310、若干的永磁铁组件320。驱动轴310转动设置在外壳100内，驱动轴310的轴线与外壳100的轴线位于同一直线上，更具体地，驱动轴310的一端通过轴承转动设置在后端盖120上，驱动轴310的另一端通过轴承转动设置在前端盖110上。沿着驱动轴310的轴向方向，永磁铁组件320设置在驱动轴310的外侧壁上。永磁铁组件320包括若干的永磁铁，永磁铁绕着驱动轴310轴线等间距地圆周阵列在驱动轴310的外侧壁上。另外，每一个永磁铁组件320的结构均不相同，结构的不同可以是永磁铁的数量不同，也可以是永磁铁的分布方式不同，可以根据具体需要进行设计，在此不做限制。

具体地，悬梁臂2安装在前端盖110上。

具体地，主轴7转动设置在悬梁臂2内，主轴7的轴线与悬梁臂2的轴线位于同一直线上，主轴7的一端通过联轴器5与驱动轴310固定连接，主轴7的另一端与截割头1固定连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的掘进机截割头驱动机构由电磁力直接驱动截割头1旋转破碎做功，具体地，采用定子组件200产生电磁力来驱动转子组件300旋转，接着通过转子组件300直接带动主轴7旋转，取消了变速箱，无齿轮接触摩擦，能量转化效率高，扭力更大，运转安静噪音小，更杜绝了因破碎硬质断层时导致齿轮崩坏的弊病。并且，可以实时智能控制掘进破碎时的转速，进一步地降低空转能耗。另外，在驱动轴310上设置不同的永磁铁组件320，液压油缸230驱动定子绕组220移动以使定子绕组220可以对应不同的永磁铁组件320，进而使掘进机有更宽的扭力范围、转速范围，以适应更多的工作环境。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种掘进机截割头驱动机构，其特征在于，所述掘进机截割头驱动机构包括：

外壳(100)，其内壁设有滑槽(130)，所述滑槽(130)的延伸方向与所述外壳(100)的轴向方向相互平行；

定子组件(200)，其包括定子铁芯(210)、定子绕组(220)、液压油缸(230)，所述定子铁芯(210)上设有与所述滑槽(130)配合的凸块(211)，所述定子绕组(220)设置在所述定子铁芯(210)上，所述液压油缸(230)驱动所述定子铁芯(210)沿着所述滑槽(130)移动；

转子组件(300)，其包括驱动轴(310)、若干的永磁铁组件(320)，沿着所述驱动轴(310)的轴向方向，所述永磁铁组件(320)设置在所述驱动轴(310)的外壁上；

主轴(7)，其一端与截割头(1)固定连接，其另一端与驱动轴(310)固定连接。

2.根据权利要求1所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：所述永磁铁组件(320)包括若干的永磁铁，所述永磁铁绕所述驱动轴(310)轴线等间距地安装在所述驱动轴(310)的外壁上。

3.根据权利要求2所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：每一个所述永磁铁组件(320)的结构均不相同。

4.根据权利要求3所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：每一个所述永磁铁组件(320)的永磁铁的数量均不相同。

5.根据权利要求3所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：每一个所述永磁铁组件(320)的永磁铁的分布方式均不相同。

6.根据权利要求1所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：所述主轴(7)与所述驱动轴(310)之间通过联轴器(5)进行连接。

7.根据权利要求1所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：所述外壳(100)的两端分别设置有前端盖(110)、后端盖(120)，所述驱动轴(310)的一端转动设置在所述后端盖(120)上，所述驱动轴(310)的另一端转动设置在前端盖(110)。

8.根据权利要求1所述的掘进机截割头驱动机构，其特征在于：还包括悬梁臂(2)，所述悬梁臂(2)安装在所述外壳(100)上，所述主轴(7)同轴转动设置在悬梁臂(2)上。

技术总结
本实用新型涉及一种掘进机截割头驱动机构，其包括：外壳，其内壁设有滑槽，所述滑槽的延伸方向与所述外壳的轴向方向相互平行；定子组件，其包括定子铁芯、定子绕组、液压油缸，所述定子铁芯上设有与所述滑槽配合的凸块，所述定子绕组设置在所述定子铁芯上，所述液压油缸驱动所述定子铁芯沿着所述滑槽移动；转子组件，其包括驱动轴、若干的永磁铁组件，沿着所述驱动轴的轴向方向，所述永磁铁组件设置在所述驱动轴的外壁上；主轴，其一端与截割头固定连接，其另一端与驱动轴固定连接。该掘进机截割头驱动机构简化了掘进机的主要工作部件截割头的驱动结构，有效地提高了截割头驱动机构的可靠性、以及降低了材料、油料和能量消耗。

技术研发人员：徐春华;刘建华;周薇;唐朝;李小苏;卢志辉
受保护的技术使用者：韶关铸锻机械设备有限公司
技术研发日：2019.09.12
技术公布日：2020.07.28