分体式采煤机摇臂的减速箱和分体式采煤机摇臂安装结构

摘要

本发明涉及一种分体式采煤机摇臂的减速箱和分体式采煤机摇臂安装结构，减速箱包括壳体、传动机构和传动轴，传动机构的高速轴组件、惰轮组件和低速轴组件均安装在壳体上，壳体的煤壁侧大面设有第一、第二定位止口结构，传动轴的近采空侧一端与低速轴组件同轴连接，传动轴的近煤壁侧一端为动力输出端；摇臂安装结构包括采煤机机身大壳体、电机、臂架和摇臂减速箱，减速箱壳体通过第二定位止口结构定位安装在机身大壳体上，电机通过第一定位止口结构定位安装在减速箱壳体上，电机的输出轴与高速端轴组之间通过柔性轴连接，臂架位于机身大壳体的煤壁侧，其动力输入端与传动轴花键联接。本发明用在单滚筒采煤机上，截割电机拆装更方便、安全。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机摇臂的减速箱和采煤机摇臂安装结构，特别适用于单滚筒采煤机。

背景技术

传统的单滚筒采煤机采用整体式摇臂，即截割电机、减速传动机构均布置在摇臂壳体内。摇臂大部分位于采煤机机身的煤壁侧，截割电机只能从采煤机机身的煤壁侧进行拆装，部分齿轮拆装也十分不方便，更有可能会带来生产安全问题，并且摇臂向煤壁侧悬伸的尺寸较大，使采煤机重心偏向煤壁侧较多，影响采煤机的稳定性。

发明内容

本发明旨在提供一种分体式采煤机摇臂的减速箱和分体式采煤机摇臂安装结构，用在单滚筒采煤机上，截割电机以及主要的传动齿轮可以从采煤机机身的采空侧拆装，操作更方便、更安全。

本发明的主要技术方案有：

一种分体式采煤机摇臂的减速箱，包括减速箱壳体、齿轮传动机构和传动轴，所述减速箱壳体上设有Ⅰ轴孔、Ⅱ轴孔和Ⅲ轴孔，所述齿轮传动机构包括分别安装在Ⅰ轴孔、Ⅱ轴孔和Ⅲ轴孔内的高速轴组件、惰轮组件和低速轴组件，高速轴组件中的高速轴齿轮、惰轮组件中的惰轮和低速轴组件中的低速轴齿轮依次外啮合传动，所述减速箱壳体的煤壁侧大面上设有分别用于与截割电机和采煤机机身大壳体定位连接的第一定位止口结构和第二定位止口结构，第一定位止口结构与Ⅰ轴孔同轴，所述传动轴的近采空侧一端与低速轴组件同轴连接，所述传动轴的近煤壁侧一端为所述分体式采煤机摇臂的减速箱的动力输出端。

所述分体式采煤机摇臂的减速箱还优选包括离合机构，所述离合机构包括离合套和拨叉组件，所述离合套设有内花键和外花键，所述传动轴的近采空侧一端设有外花键，所述低速轴齿轮设有内花键，所述离合套套在所述传动轴的近采空侧一端上并与传动轴花键联接，所述离合套的外花键与低速轴齿轮的内花键具有啮合关系，所述离合套在所述拨叉组件的拨动下沿传动轴双向滑移，在离合套与低速轴齿轮形成花键联接或者脱离花键联接这两者间进行切换。

所述拨叉组件可以包括手柄、转轴、拨叉和拨动子，转轴的上下两端铰接于减速箱壳体上，手柄和拨叉各自固定在转轴上，两个拨动子一上一下固定在拨叉上，且拨动子卡在离合套的外柱面上设置的环形槽内，环形槽的中心线与离合套的中心线重合。

所述减速箱壳体上邻近Ⅰ轴孔处还可以设有Ⅳ轴孔，Ⅳ轴孔内安装有齿轮泵组件，齿轮泵组件中的连接齿轮与高速轴齿轮外啮合。

所述Ⅰ轴孔和Ⅲ轴孔的采空侧各自安装有端盖，端盖上可以设有环形水槽，所述减速箱壳体的实体结构内可以设有蛇形冷却水道，所述环形水槽和冷却水道相连通，并构成为冷却系统的主要介质通道。

所述减速箱壳体的下方腔体内还可以安装冷却器，所述冷却器可以包括冷却水管和散热板，冷却水管采用不锈钢管，散热板采用不锈钢板，众多散热板沿冷却水管的延伸方向间隔排列并焊接在冷却水管上，所述冷却水管接入分体式采煤机摇臂的减速箱的冷却系统中。

所述分体式采煤机摇臂的减速箱还优选包括柔性轴，所述柔性轴的近采空侧一端设有外花键，所述柔性轴通过该处外花键与高速轴齿轮芯部的内花键花键联接，所述柔性轴的近煤壁侧一端为截割电机输出轴连接端。

所述柔性轴的近采空侧一端还可以设有卸载槽，所述卸载槽为开设在柔性轴的外圆柱面上的环形浅槽。

一种分体式采煤机摇臂安装结构，包括采煤机机身大壳体、截割电机、臂架和所述分体式采煤机摇臂的减速箱，所述减速箱壳体通过其第二定位止口结构定位安装在所述采煤机机身大壳体上并位于机身大壳体的采空侧，所述截割电机通过所述第一定位止口结构定位安装在所述减速箱壳体上并位于机身大壳体的腔室内，所述柔性轴的近煤壁侧一端设有外花键，所述柔性轴通过该处外花键与截割电机的输出轴同轴花键联接，所述传动轴的近煤壁侧一端设有外花键，所述传动轴穿过机身大壳体且其近煤壁侧一端与所述臂架的动力输入端齿轮花键联接，所述臂架位于机身大壳体的煤壁侧。

本发明的有益效果是：

本发明将传统的整体式摇臂分解成若干个独立的部分，包括臂架、截割电机和减速箱等，将减速箱和臂架分别布置在机身大壳体的采空侧和煤壁侧，将截割电机布设在机身大壳体的内腔，通过柔性轴连接截割电机和减速箱，通过传动轴将动力由减速箱传递给臂架，不仅确保了截割电机的拆装可在采煤机机身大壳体的采空侧完成，方便了操作，提高了拆装操作的安全性，还缩短了摇臂向煤壁侧悬伸的尺寸，使采煤机结构更紧凑，同时通过改变采煤机的重心提高了采煤机的稳定性。

本发明的分体式设计模式可实现摇臂的模块化安装与拆卸，既方便了工人的日常维护又提高了工人在维修时的安全性。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的主视图；

图2为本发明的一个实施例的俯视图；

图3为本发明的一个实施例的剖视图；

图4为所述离合机构的一个实施例的结构安装示意图；

图5为所述冷却器的一个实施例的结构安装示意图。

附图标记：

10.减速箱壳体；101.第一定位止口结构；102.第二定位止口结构；

20.齿轮传动机构；201.低速轴组件；202.惰轮组件；203.高速轴组件；204.齿轮泵组件；2041.连接齿轮；2042.齿轮泵；

30.离合机构；301.手柄；302.转轴；303.拨叉；304.拨动子；305.离合套；

40.传动轴；

50.柔性轴；

60.冷却器；601.散热板；602.冷却水管；

70.截割电机；

81.冷却水道；82.连接件。

具体实施方式

本发明公开了一种分体式采煤机摇臂的减速箱，用于与截割电机、采煤机机身大壳体配合使用，如图1-5所示，包括减速箱壳体10、齿轮传动机构20和传动轴40。所述减速箱壳体上设有Ⅰ轴孔、Ⅱ轴孔和Ⅲ轴孔，所述齿轮传动机构包括分别安装在Ⅰ轴孔、Ⅱ轴孔和Ⅲ轴孔内的高速轴组件203、惰轮组件202和低速轴组件201，高速轴组件中的高速轴齿轮、惰轮组件中的惰轮和低速轴组件中的低速轴齿轮依次外啮合传动。所述减速箱壳体的煤壁侧大面上设有分别用于与截割电机和采煤机机身大壳体定位连接的第一定位止口结构101和第二定位止口结构102，第一定位止口结构与Ⅰ轴孔同轴。所述传动轴的近采空侧一端与低速轴组件同轴连接，所述传动轴的近煤壁侧一端为所述分体式采煤机摇臂的减速箱的动力输出端，用于将齿轮传动机构的动力继续向外传递。本实施例中第一定位止口结构和第二定位止口结构均为圆柱面结构。截割电机和采煤机机身大壳体都通过销和螺钉与所述分体式采煤机摇臂的减速箱固定连接。通过第二定位止口结构，减速箱壳体可以精确定位在采煤机机身大壳体的采空侧。由于机身大壳体采空侧的空间限制较小，因此所述减速箱壳体可做得比较大。

所述分体式采煤机摇臂的减速箱能使截割电机输出端布置在采空侧，以及使截割电机的拆装在机身大壳体的采空侧完成，拆装更方便、更安全，同时也使摇臂在机身大壳体的煤壁侧的悬伸尺寸变小，改善了采煤机的重心偏心状况。

所述分体式采煤机摇臂的减速箱还优选包括离合机构30，附图所示实施例中，所述离合机构设置在低速轴组件的近煤壁侧的减速箱壳体空腔内。所述离合机构包括离合套和拨叉组件。拨叉组件安装在减速箱壳体上，可以绕定轴摆动。所述离合套设有内花键和外花键，所述传动轴的近采空侧一端设有外花键，所述低速轴齿轮设有内花键，所述离合套套在所述传动轴的近采空侧一端上并与传动轴花键联接，所述离合套的外花键与低速轴齿轮的内花键具有啮合关系。所述离合套可以在所述拨叉组件的摆动拨动下沿传动轴双向滑移，在离合套与低速轴齿轮形成花键联接或者脱离花键联接这两者间进行切换。

如图4所示，所述拨叉组件包括手柄301、转轴302、拨叉303和拨动子304，转轴的上下两端分别铰接于减速箱壳体的上部和下部，转轴的中部位于减速箱壳体的内腔。手柄和拨叉各自固定(例如通过螺钉、平键等固定)在转轴上，两个拨动子一上一下固定在拨叉上，且拨动子卡在离合套305的外柱面上设置的环形槽内的最高位置和最低位置，环形槽的中心线与离合套的中心线重合。

当拨动所述手柄301绕所述转轴302顺时针转动(图2视角下)时，离合套沿着花键向煤壁侧运动，离合套与低速轴齿轮逐渐脱离直至完全脱离，即离合机构处于“离”的位置；当拨动所述手柄301绕所述转轴302逆时针转动时，离合套沿着花键向采空侧运动，离合套与低速轴齿轮逐渐啮合直至完全啮合，即离合机构处于“合”的位置。当摇臂正常工作时，需将离合机构拨至“合”的位置，当摇臂检修时，需将离合机构拨至“离”的位置。

所述低速轴齿轮与高速轴齿轮的齿数的比值优选大于3，以便尽可能扩大减速箱的传动比。

所述减速箱壳体上邻近Ⅰ轴孔处(本实施例中是在Ⅰ轴孔的右下方)还可以设有Ⅳ轴孔，Ⅳ轴孔内安装有齿轮泵组件204，齿轮泵组件中的连接齿轮2041与高速轴齿轮外啮合。高速轴齿轮将截割电机传递出来的功率进行分流，一部分沿摇臂分流至滚筒以实现割煤，另一部分功率分流至齿轮泵组件以便为采煤机液压系统提供动力。通过设置齿轮泵组件替代泵电机，节省了泵电机的购置成本和大量的安装空间，以较低的投入解决了采煤机液压系统的动力源问题，还使机身布置更加紧凑。

所述连接齿轮优选采用窄齿宽的齿轮。齿轮泵组件中的齿轮泵2042优选采用双联泵。

所述Ⅰ轴孔和Ⅲ轴孔的采空侧各自安装有端盖，端盖上可设置环形水槽。所述减速箱壳体为不规则外形铸造壳体，所述减速箱壳体的实体结构内设有蛇形冷却水道81。由于减速箱壳体的结构形状不规则，因此蛇形冷却水道不同区段宽窄不一。所述环形水槽可以通过接头胶管等连接件82和冷却水道相连通，环形水槽和冷却水道组成冷却系统的介质通道的主要部分。

所述减速箱壳体的下方(附图所示实施例中为右下方)腔体内优选安装有冷却器60，所述冷却器包括冷却水管602和散热板601，冷却水管采用不锈钢管，散热板采用不锈钢板，众多散热板沿冷却水管的延伸方向间隔排列并焊接在冷却水管上，用于增大散热面积，辅助散热。所述冷却水管呈U形，其两端穿设到减速箱壳体之外，并通过接头和胶管接入所述冷却系统中，提升冷却效率和冷却效果。所述冷却器通过圆形止口和螺钉定位连接在减速箱壳体上。冷却水流经冷却器60的过程中对减速箱壳体内的齿轮油进行冷却，然后经蛇形冷却水道和环形水槽后流至机身大壳体上的外喷雾组件。

所述分体式采煤机摇臂的减速箱还可以包括柔性轴50，所述柔性轴的近采空侧一端设有外花键，所述柔性轴通过该处外花键与高速轴齿轮芯部的内花键花键联接。所述柔性轴的近煤壁侧一端为截割电机输出轴连接端，即所述分体式采煤机摇臂的减速箱的动力输入端。所述柔性轴为细长直轴，是齿轮传动系统的弹性缓冲元件。所谓柔性是其细长特点带来的。采用柔性轴连接齿轮传动系统与截割电机，可减小或避免截割时的冲击载荷对截割电机的不利影响。

进一步地，所述柔性轴的近采空侧一端还优选设有卸载槽，所述卸载槽是开设在柔性轴的外圆柱面上的环形浅槽。通过削弱柔性轴的局部结构强度，保护整个截割传动系统。

本发明还公开了一种分体式采煤机摇臂安装结构，如图1-5所示，包括采煤机机身大壳体、截割电机70、臂架和前述的分体式采煤机摇臂的减速箱。所述减速箱壳体通过其第二定位止口结构102定位安装在所述采煤机机身大壳体上并位于机身大壳体的采空侧，所述截割电机通过所述第一定位止口结构101定位安装在所述减速箱壳体上并位于机身大壳体的腔室内。所述柔性轴50的近煤壁侧一端设有外花键，所述柔性轴通过该处外花键与截割电机的输出轴同轴花键联接。所述传动轴的近煤壁侧一端设有外花键，所述传动轴穿过机身大壳体且其近煤壁侧一端与所述臂架的动力输入端齿轮花键联接，所述臂架位于机身大壳体的煤壁侧。本实施例中，所述截割电机的输出轴为空心轴，所述柔性轴安装在所述输出轴内。

所述传动轴优选为中空的阶梯轴，传动轴的内孔可以作为冷却系统走管的通道。