一种编码器装置、采煤机行走箱及超大采高采煤机的制作方法

本实用新型涉及采煤设备技术领域，尤其涉及一种编码器装置、采煤机行走箱及超大采高采煤机。

背景技术：

综采工作面由采煤机、刮板运输机、液压支架三部分组成。只有三者之间在生产能力、设备的性能、设备的结构、空间尺寸以及相互连接备份的形式、强度和尺寸等方面相互匹配，才能保证设备正常运行。采煤机与运输机通过老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴支撑在刮板输送机的销轨和铲板上。液压支架跟随采煤机割煤，通过支架控制器监测采煤机的方向和位置信息后，按照支架移动程序，自动完成相应动作。由于目前采煤机上还没有设置监测装置来监测其自身具体行走位置是否设定的方向及速度运行，而支架控制器只能监测到采煤机的停止后的位置，又无法监测采煤机的行走位置、方向及速度，可能会引发事故。

有鉴于此，提供一种能够监测采煤机自身行走的编码器装置、采煤机行走箱及超大采高采煤机成为必要。

技术实现要素：

本实用新型技术方案提供一种编码器装置，包括用于监测齿轮转动角度的编码器、编码器安装箱、安装座、后端盖、联轴器和用于与待测的齿轮连接的连杆；

所述编码器安装在所述编码器安装箱内，所述编码器安装箱安装在所述安装座上；

所述编码器安装箱的前端设置有前端盖，所述编码器安装箱的后端具有后端开口；

所述后端盖安装在所述安装座上，并在所述安装座与所述后端盖之间形成有线束布置腔；

所述后端开口与所述线束布置腔连通；

在所述前端盖上还设置有与所述编码器安装箱连通的套筒；

所述联轴器位于所述套筒内，所述联轴器的一端与所述编码器的编码器转轴连接，其另一端与所述连杆连接。

进一步地，所述联轴器为弹性联轴器。

进一步地，所述联轴器包括第一连接端、第二连接端和连接在所述第一连接端与所述第二连接端之间的中间连接部；

所述第一连接端与所述编码器转轴连接，所述第二连接端与所述连杆连接；

在所述中间连接部上设置有多条凹槽。

进一步地，所述凹槽为环绕在所述中间连接部的表面上的环形槽。

进一步地，多条所述环形槽依次连接呈螺纹型。

进一步地，多条所述凹槽相互平行布置，所述凹槽沿着所述中间连接部的前后方向延伸。

进一步地，所述后端盖包括u型主体和两块连接板；

两块所述连接板连接在所述u型主体的开口的两侧，两块所述连接板分别与所述安装座连接；

两块所述连接板位于所述后端开口的相对两侧，所述u型主体的开口与所述后端开口连通。

本实用新型技术方案还提供一种采煤机行走箱，包括箱体、驱动电机、减速齿轮组和前述任一技术方案所述的编码器装置；

在所述箱体的下端设置有用于导轨配合的滑槽，在所述箱体的下部还设置有用于与所述导轨上的齿条啮合的行走齿轮；

所述行走齿轮通过行走齿轮转轴安装在所述箱体内，所述行走齿轮至少部分位于所述滑槽内；

所述驱动电机和所述减速齿轮组安装在所述箱体内；

所述驱动电机的输出轴上设置有电机齿轮，所述减速齿轮组啮合在所述电机齿轮与所述行走齿轮之间；

所述编码器装置中的安装座安装在所述箱体上，所述编码器装置中的连杆与所述行走齿轮转轴连接。

进一步地，所述行走齿轮转轴与所述箱体之间设置有轴承；

所述安装座固定安装在所述轴承的轴承座上；

所述行走齿轮转轴面向所述编码器的一端具有安装凹槽；

在所述安装凹槽内固定设置有定位块；

所述编码器装置中的编码器安装箱至少部分位于所述安装凹槽内，所述连杆与所述定位块固定连接。

本实用新型技术方案还提供一种超大采高采煤机，包括前述任一技术方案所述的采煤机行走箱。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的编码器装置，其可以通过安装座安装在采煤机行走箱上，其连杆可以与待测的行走齿轮连接，以监测行走齿轮的转动角度、方向及速度，进而计算出行走齿轮的行走距离、行走方向和行走速度，从而可以对具有该采煤机行走箱的超大采高采煤机的自身行走进行实时监测，可以预防事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的编码器装置的结构示意图；

图2为联轴器、套筒、连杆、前端盖的装配示意图；

图3为联轴器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的采煤机行走箱的结构示意图；

图5为采煤机行走箱中的驱动电机、减速齿轮组和行走齿轮之间的连接示意图；

图6为编码器装置与行走齿轮转轴的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供的编码器装置，包括用于监测齿轮转动角度的编码器1、编码器安装箱2、安装座3、后端盖4、联轴器5和用于与待测的齿轮连接的连杆6。

编码器1安装在编码器安装箱2内，编码器安装箱2安装在安装座3上。

编码器安装箱2的前端设置有前端盖21，编码器安装箱2的后端具有后端开口22。

后端盖4安装在安装座3上，并在安装座3与后端盖4之间形成有线束布置腔40。后端开口22与线束布置腔40连通。

在前端盖21上还设置有与编码器安装箱2连通的套筒7。

联轴器5位于套筒7内，联轴器5的一端与编码器1的编码器转轴11连接，其另一端与连杆6连接。

本实用新型实施例提供的编码器装置主要用于对采煤机行走箱中的行走齿轮进行监测，通过监测行走齿轮的转动角度，计算出采煤机行走箱的实施行走路径及行走方向。

本实用新型中采用的编码器1为轴角编码器，其为现有技术中的设备。

本实用新型所要解决的是如何安装编码器1以对待测齿轮进行监测的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种编码器装置，其主要包括编码器1、编码器安装箱2、安装座3、后端盖4、联轴器5、连杆6和套筒7。

编码器安装箱2的前端具有前端盖21，其后端具有后端开口22。编码器1安装在编码器安装箱2内。编码器1的编码器转轴11穿出前端盖21，编码器1的线束12经后端开口22布线，以与外部的计算控制仪器连接。

编码器安装箱2安装在安装座3上，后端盖4安装在安装座3的后侧，线束布置腔40形成在安装座3与后端盖4之间，其与后端开口22连通，用于布置线束12。线束12可以穿过线束布置腔40之后再与外部的控制计算仪器连接。可以在布线安装腔40内对靠近编码器1侧的线束12固定，避免线束12移动影响编码器1的稳定。

套筒7固定安装在前端盖21上，其与编码器安装箱2连通，编码器转轴11的前端伸入套筒7内。联轴器5安装在套筒7中，并能够在套筒中转动。连杆6的后端伸入套筒7内，并与联轴器5的前端连接。联轴器5的后端与编码器转轴11连接。

当需要对采煤机行走箱中的行走齿轮进行监测时，将安装座3安装在采煤机行走箱的箱体上或轴承座上，将连杆6的端部与行走齿轮的行走齿轮转轴连接，实现同步转动。

当驱动电机驱动行走齿轮转动时，行走齿轮通过连杆6和联轴器5带动编码器转轴11转动，编码器1根据编码器转轴11的转动方向判断出行走齿轮在齿条上的移动方向，编码器1根据编码器转轴11的转动角度或圈数判断出行走齿轮在齿条上的移动距离，编码器1根据编码器转轴11的转动速度判断出行走齿轮在齿条上的移动速度，从而可以实时监测采煤机行走箱或采煤机的行走路径、行走方向和行走速度。

编码器1通过线束12与外部的计算控制仪器连接，将这些数据传输给计算控制仪器，计算控制仪器与预先设定的行走路径、行走方向和行走方向比较判断，确定采煤机行走箱或采煤机行走是否符合要求。

由此，本实用新型提供的编码器装置，其可以通过安装座安装在采煤机行走箱上，其连杆可以与待测的行走齿轮连接，以监测行走齿轮的转动角度、方向及速度，进而计算出行走齿轮的行走距离、行走方向和行走速度，从而可以对具有该采煤机行走箱的超大采高采煤机的自身行走进行实时监测，可以预防事故的发生。

较佳地，联轴器5为弹性联轴器。弹性联轴器是一体成型的金属弹性体，通常由金属圆棒线切割而成，常用的材质有铝合金、不锈钢、工程塑料，适合于各种偏差和精确传递扭矩。利用弹性联轴器5的轴向、径向、角向补偿功能及减震、缓冲作用，确保连接杆6的定位精度，便于方向、速度、角度信号准确传送。

较佳地，如图2-3所示，联轴器5包括第一连接端51、第二连接端52和连接在第一连接端51与第二连接端52之间的中间连接部53。第一连接端51与编码器转轴11连接，第二连接端52与连杆6连接。在中间连接部53上设置有多条凹槽531。

第一连接端51、第二连接端52和中间连接部53一体成型。

弹性联轴器运用中间连接部53上的凹槽531或切槽来适应各种偏差和精确传递扭矩。因凹槽531的设置，中间连接部53的刚度减小，可以根据连杆6的力做出相应的变形，以适应连杆6。

较佳地，如图2-3所示，凹槽531为环绕在中间连接部53的表面上的环形槽。环形槽环绕在中间连接部53的表面上，可以起到良好的偏差适应效果。

环形槽的一种布置方式为：多条环形槽依次连接呈螺纹型或双螺纹型，它可以承受各种偏差，最适合用于纠正偏角和轴向偏差。

环形槽的另一种布置方式为：多条凹槽531相互平行布置，凹槽531沿着中间连接部53的前后方向延伸，能够承受更大的扭矩。

较佳地，如图1所示，后端盖4包括u型主体41和两块连接板42。

两块连接板42连接在u型主体41的开口的两侧，两块连接板42分别与安装座3连接。

两块连接板42位于后端开口22的相对两侧，u型主体41的开口与后端开口22连通。

将后端盖4设置为由u型主体41和两块连接板42组成，连接板42用于与安装座3连接，并使得u型主体41的凹腔正对后端开口22，方便安装和形成线束布置腔40。

如图4-6所示，本实用新型实施例还提供的采煤机行走箱8，包括箱体81、驱动电机82、减速齿轮组83和前述任一实施例所述的编码器装置。

在箱体81的下端设置有用于导轨配合的滑槽85，在箱体81的下部还设置有用于与导轨上的齿条啮合的行走齿轮84。

行走齿轮84通过行走齿轮转轴841安装在箱体81内，行走齿轮84至少部分位于滑槽85内。

驱动电机82和减速齿轮组83安装在箱体81内，驱动电机82的输出轴上设置有电机齿轮821，减速齿轮组83啮合在电机齿轮821与行走齿轮84之间。

编码器装置中的安装座3安装在箱体81上，编码器装置中的连杆6与行走齿轮转轴841连接。

该采煤机行走箱8为采煤机上的行走机构，其包括箱体81、驱动电机82、减速齿轮组83、行走齿轮84和编码器装置。

有关编码器装置的结构、构造及工作原理请参照前面对编码器装置的描述部分，在此不再赘述。

在箱体81的下端设置有滑槽85，滑槽85用于与运输机上的导轨配合，起到导向作用。在导轨上还设置有齿条。

行走齿轮84通过行走齿轮转轴841安装在箱体81的下部，行走齿轮84的一部分位于滑槽85内，行走齿轮84用于与齿条啮合，从而在行走齿轮84被驱动转动时，其可以带动采煤机行走箱8及采煤机沿着齿条移动，实现采煤机在运输机行走。

驱动电机82安装在箱体81内，驱动电机82的输出轴上设置有电机齿轮821。减速齿轮组83也安装在箱体81内，其啮合在电机齿轮821与行走齿轮84之间。具体地，减速齿轮组83包括输入端齿轮831和输出端齿轮832，输入端齿轮831的轮径小于输出端齿轮832的轮径，起到减速作用。输入端齿轮831与电机齿轮821啮合传动，输出端齿轮832与行走齿轮84啮合传动。优选地，行走齿轮84的轮径大于输出端齿轮832的轮径，进一步降低行走齿轮84的转速。

由此，驱动电机82可以通过电机齿轮821和减速齿轮组83，将动力传递给行走齿轮84，驱动行走齿轮84转动，在齿条上行走。

编码器装置中的安装座3通过螺栓安装在箱体81上，编码器装置中的连杆6与行走齿轮转轴841直接连接或间接连接，行走齿轮转轴841能够带动连杆6转动。

当驱动电机82驱动行走齿轮84转动时，行走齿轮84的行走齿轮转轴841一体转动。行走齿轮转轴841通过连杆6和联轴器5带动编码器转轴11转动，编码器1根据编码器转轴11的转动方向判断出行走齿轮84在齿条上的移动方向，编码器1根据编码器转轴11的转动角度或圈数判断出行走齿轮84在齿条上的移动距离，编码器1根据编码器转轴11的转动速度判断出行走齿轮84在齿条上的移动速度，从而可以实时监测采煤机行走箱8或采煤机的行走路径、行走方向和行走速度。

编码器1通过线束12与外部的计算控制仪器连接，将这些数据传输给计算控制仪器，计算控制仪器与预先设定的行走路径、行走方向和行走方向比较判断，确定采煤机行走箱或采煤机行走是否符合要求。

较佳地，如图4-6所示，行走齿轮转轴841与箱体81之间设置有轴承86。安装座3固定安装在轴承86的轴承座861上。行走齿轮转轴841面向编码器1的一端具有安装凹槽842。在安装凹槽842内固定设置有定位块843。编码器装置中的编码器安装箱2至少部分位于安装凹槽842内，连杆6与定位块863固定连接。

轴承86包括轴承座861和滚珠，轴承座861固定安装在箱体81中。轴承86套接在行走齿轮转轴841，利于实现行走齿轮转轴841在箱体81中转动。

安装座3通过长螺栓固定安装在轴承86的轴承座861上。

行走齿轮转轴841的端部具有安装凹槽842。定位块843固定设置在安装凹槽842内。编码器安装箱2的一部分位于安装凹槽842内，连杆6与定位块863固定连接。

如此设置，可以通过安装凹槽842容纳编码器安装箱2的一部分，减小编码器装置处于箱体81外部的体积，减小结构尺寸。

为了缩短连杆6的长度，在安装凹槽842固定设置了定位块843，将连杆6与定位块843连接即可实现连杆6与行走齿轮转轴841同步转动。

当驱动电机82驱动行走齿轮84转动时，行走齿轮84的行走齿轮转轴841一体转动。行走齿轮转轴841带动定位块843转动，定位块843带动连杆6、联轴器5和编码器转轴11一体转动。

结合图4-6所示，本实用新型实施例提供的一种超大采高采煤机，包括前述实施例所述的采煤机行走箱8。

本申请中，将采高在3.5m-7m之间的采煤机称为大采高采煤机，将采高超过7m的采煤机称为超大采高采煤机。

本申请中的超大采高采煤机的采高可以为8.8米，为超大采高采煤机。

采煤机行走箱8安装在超大采高采煤机的左右牵引部上，为超大采高采煤机提供行走功能。

由于其采煤机行走箱8上具有编码器装置，因此可以对超大采高采煤机的自身行走进行实时监测，以预防事故的发生。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。