采掘机、用于采掘机的驱动组件、长壁采掘系统的制作方法
【专利说明】采掘机、用于采掘机的驱动组件、长壁采掘系统
[0001]本申请是申请日为2011年10月31日、发明名称为“采掘机和用于采掘机的驱动组件”且申请号为201110427254.8的中国发明专利申请的分案申请。
[0002 ]本申请要求2010年1月29日提交的美国临时申请61 /408，281的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明涉及用于连续工作面地下采掘的驱动装置。特别地，发明涉及用于长壁采煤机使用的铠面运输机(AFC)齿条系统的链轮驱动。
【背景技术】
[0004]传统的长壁采煤机使用双链轮驱动，使采煤机沿着采掘工作面移动，这样的驱动的实例在美国专利7，731，298号示出。通常，双链轮驱动系统包括由比如马达的驱动系统驱动的第一链轮。第二链轮和第一链轮互相啮合并且进一步和沿着采掘工作面延伸的齿条互相啮合。随着被驱动的第一链轮旋转，第二链轮被驱动旋转，从而沿着齿条牵引采煤机。第一链轮绕第一轴线旋转，而第二链轮绕和第一轴平行的第二轴线旋转。第二链轮可绕第一链轮旋转从而能够调节第一轴线和第二轴线之间的竖直距离。以此，可根据需要调节采煤机的高度，以适应各种采掘工作面。
[0005]传统的双链轮驱动装置提供了宽范围的高度可调节性。然而，在低高度条件或薄采掘层(即薄矿层)的情况下，双链轮驱动装置并不能提供足够低的外形，也不能提供所需的物料移除速率。进一步，在双链轮设计中，在顶部链轮和从动链轮之间的磨损是令人烦恼的。因为从动链轮必须在顶部链轮固定的情况下轴向地浮动。齿的磨损能引起对牵引部件能够产生损伤的推力载荷。
【发明内容】
[0006]在一种构造中，本发明提供用于沿着采掘工作面采掘的采掘机。该采掘机包括长壁采煤机、用于移除由长壁采煤机切割的产物的产物移除系统和用于使长壁采煤机沿着沿采掘工作面延伸的齿条移动的驱动系统。驱动系统包括联接到长壁采煤机的外壳、马达和至少部分地安置在所述外壳内并且与所述马达驱动连接的链轮。链轮和齿条啮合并使长壁采煤机沿齿条移动。靴保持链轮和齿条啮合。外壳被构造成相对于长壁采煤机转动，以便驱动系统调节以适应齿条的竖直高度变化和水平变化。
[0007]在另一构造中，本发明提供用于对物料的采掘工作面进行采掘的采掘机。该采掘机能够沿着包括齿条的铠面运输机移动。采掘机包括:主体，其限定了面向采掘工作面的第一侧和背离采掘工作面的第二侧;刀头，所述刀头安装于主体以用于切入采掘工作面;原动机;和驱动系统，所述驱动系统使采掘机沿着齿条移动。驱动系统包括一个且仅一个链轮，所述链轮被原动机驱动并和齿条啮合以使采掘机沿着采掘工作面移动。
[0008]在另一构造中，本发明提供了用于沿采掘工作面采掘的采掘机的驱动组件。该采掘机限定朝向采掘工作面的工作面侧和离开采掘工作面的采空区侧，并且包括:长壁采煤机;用于移除由长壁采煤机切割的产物的产物移除系统;沿着采掘工作面延伸的齿条;和置于长壁采煤机内的原动机。驱动组件包括一个且仅一个链轮，该链轮通过驱动轴联接到原动机并由原动机驱动以便沿着采掘工作面移动采掘机。该驱动组件进一步包括链轮外壳，该链轮外壳联接到长壁采煤机并且包括和齿条选择性地啮合以维持齿条和链轮接合的靴。链轮被布置于链轮外壳内。靴包括:和齿条的底表面接合的工作面侧构件；隔离构件;和采空区侧构件，该采空区侧构件和齿条的采空区侧接合。驱动轴限定了纵向轴线并且链轮能够在驱动轴上沿纵向轴线移动。另外，链轮外壳绕纵向轴线并在工作面到采空区的方向上相对于长壁采煤机转动。
[0009]通过考虑详细说明和附图，本发明的其它方面将变得明显。
【附图说明】
[0010]图1为根据本发明的一种构造的采掘机的透视图。
[0011 ]图2为从机械的采空区侧观察的、图1中的采掘机的侧视图。
[0012]图3为图1中采掘机的正视图。
[0013]图4为图1中采掘机的顶视图。
[0014]图5为用于图1中采掘机的驱动组件的顶部透视图。
[0015]图6为图5中驱动组件的底部透视图。
[0016]图7为图5中驱动组件的正视图。
[0017]图8为图5中驱动组件的顶视图。
[0018]图9为从机械的采空区侧观察的、图5中的驱动组件的侧视图。
[0019]图10为图5中的驱动组件的顶视工作面侧分解图。
[0020]图11为图5中的驱动组件的底视采空区侧分解图。
[0021 ]图12为沿着图4中的线12-12截取的采掘机的截面图。
[0022]图13为沿着图7中的线13-13截取的驱动组件的截面图。
[0023]图14为沿着图8中的线14-14截取的驱动组件的截面图。
[0024]在详细说明本发明的任一实施例之前，应当理解:本发明的应用并不限于在下列说明中阐述或在附图中图示的构造的细节和部件的布置。本发明能够有其它实施例并以各种方式实践或实施。
【具体实施方式】
[0025]图1至图4示出了根据本发明的一种构造的采掘机，该采掘机为长壁采煤机10。该采煤机10包括:机架或主体部分14;可枢转地与主体部分14连接的前刀臂或第一刀臂18;以及可旋转地与前刀臂18联接的前刀头或第一刀头22。采煤机10另外包括驱动系统26和产物移除系统30。尽管未图示出，在其它构造中，采煤机10包括与第一刀臂18反向的以可枢转的方式与主体部分14连接的后刀臂或第二刀臂、以可转动的方式与第二刀臂联接的后刀头或第二刀头，并且第二驱动系统在第二刀臂附近安装于主体部分14。换句话说，双端采掘机可具有在前端和后端(即第一和第二端)的刀臂和刀头以及两个驱动系统，其中每一端布置一个驱动系统。以下阐述仅一个刀臂和驱动组件，但是应理解采掘机根据需要能够使用多个驱动系统。
[0026]长壁采煤机10通过驱动系统26沿着采掘工作面移动以切入采掘工作面。典型地，这样的长壁采煤机10被用于采掘煤。随着工作面被前刀头22切割，物料落到产物移除系统30上且从工作面离开运输到梭式矿车或其它移除方案(例如挂有拖车的牵引车、手推车，分离输送机等)，所述产物移除系统在所阐述的结构中为传送带。采煤机10限定了:行进方向A，驱动系统26使采煤机10沿着该行进方向A移动;第一侧或工作面侧B，该第一侧或工作面侦怕面向采掘工作面;和第二侧或采空区侧C，该第二侧或采空区侧C背离采掘工作面(即和工作面侧相反)。
[0027]图4示出了长壁采煤机10的顶视图。前刀头22的采空区侧限定了刀采空区侧平面D，并且刀头22的工作面侧限定了刀工作面侧平面E。主体部分14的工作面侧B朝向采掘工作面延伸超过刀采空区侧平面D，但是并不延伸经过刀工作面侧平面E。该布置被称为骑溜(in-web)布置。换句话说，采煤机10的主体14骑溜于刀头22且不延伸超过刀头22的刀工作面侧平面E。主体14的骑溜部分是朝向采掘工作面延伸超过刀采空区侧平面D的部分。
[0028]参见图3，以铠面运输机为形式的支撑结构32被置于长壁采煤机10的下方以支撑采煤机沿着采掘工作面移动且包括产物移除系统30和齿条34。支撑结构32限定了工作面侧F和采空区侧G。齿条34是伸长的齿轮或链条，其在支撑结构32的该采空区侧G上沿着采煤工作面延伸，最好见图1。在其它布置中，齿条34可根据需要以不同方式定位(例如朝向工作面侦炉)。齿条34包括多个齿(例如齿轮齿，链节)。参见图14，齿条34限定了工作面侧表面38、采空区侧表面42、底表面46、顶表面50和在行进方向上沿采掘工作面延伸的长度。参见图3，引导构件54与支撑结构32的工作面侧F邻近地设置，以保持采煤机10和齿条34对准。
[0029]转到图3和图12，所示的产物移除系统30包括传送带58，该传送带58被支撑在支撑结构32上，且位于长壁采煤机10的主体14的下方。传送带58收集从采掘工作面切割出的物料，并将包括在长壁采煤机10的主体14的下方的该物料运输到所需位置。传送带58包括绕支撑结构32缠绕的连续带或链并且被驱动以输送物料。传送带58限定了与待输送物料接合的顶表面62。另外，在传送带的顶表面62和长壁采煤机主体14的底表面64之间限定通道63。采煤机的骑溜布置允许将驱动刀头22和其它部件的马达(未示出)布置在通道63的截面外，从而不妨碍物料流动。
[0030]参见图12，驱动系统26包括布置在长壁采煤机10的主体14内并经由花键输入轴70与行星齿轮组66联接的原动机(未示出)。在所示的构造中，原动机是驱动系统马达(未示出)并且和用于驱动采煤机刀头22的马达分离。在其它构造中，原动