薄煤层采煤机紧凑型行走轮组

摘要

本发明涉及一种薄煤层采煤机紧凑型行走轮组，包括轴套和套在轴套上的行走轮，二者间依次设有左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件，轴套的右端套有与行走轮固定连接的压盖，压盖对右滚子组件轴向定位，通过在轴套的左端套设端盖或在左滚子组件的左端设置与行走轮一体的挡边对左滚子组件轴向定位，左滚子组件包括左滚子组和左支撑套，左支撑套和轴套分别为左滚子组提供外、内滚道，右滚子组件包括右滚子组和右支撑套，右支撑套和轴套分别为右滚子组提供外、内滚道，左、右支撑套上的右、左挡边分别为左、右滚子组提供右端轴向定位和左端定位。本发明能承受较大的径向与轴向力，对导向滑靴与轨道接触面耐磨层过度磨损时的适应性提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机行走轮组，特别适用于薄煤层采煤机的行走系统，尤其是当导向滑靴耐磨层过度磨损后行走轮组承受很大轴向力的场合，属于井工采煤机械技术领域。

背景技术

薄煤层采煤机的行走系统通常要求较小的直径，行走轮组在结构设计上从中厚或较薄煤层采煤机行走轮组通常采用的两件调心滚子轴承或一件双列滚子轴承的结构，发展为采用多列滚子结构的形式(参见图7)。由于滚子结构相对于普通结构的轴承，去除了常规的内圈、外圈，而直接利用行走轮1的行走轮内孔131与轴套9的外柱面作为滚子7的外、内滚道，因此可以减小径向尺寸来适应小尺寸的行走轮1与大齿轮2的支撑滚动。然而当设置于行走轮组外围并套设于轨道外的本应给行走轮组与轨道良好啮合提供保证的导向滑靴在其耐磨层过度磨损后还继续使用时，反而因限制了行走轮组的进一步的轴向串动，导致行走轮组承受很大的轴向力。这种情况下，滚子结构的行走轮组内滚子7、隔垫、压盖3、轴套台阶等侧边零件或结构轴向接触，很容易因磨损、压溃、发热等失效，导致行走轮组整体失效。

针对上述问题，业内通常的做法是在导向滑靴和相应轨道间摩擦面达到理论磨损极限前及时更换导向滑靴和/或轨道，也有的矿区是定时直接更换检查修复导向滑靴以及拆检行走轮组。然而这种维护方式导致时间与备件损耗成本较高，更为严重的是，当遇到所开采煤层工作面存在大量硬质岩性夹矸或断层时，基本无法精确预测或直接检测磨损量，导致行走轮组件整体损坏，有的还破坏了行走箱壳体上的行走轮组的安装孔，导致更大的损失，严重影响煤炭产量。

发明内容

本发明的目的是提供一种薄煤层采煤机紧凑型行走轮组，既能适应小尺寸的行走轮和大齿轮的支撑滚动，又能承受较大的径向与轴向力，提高导向滑靴与轨道接触面耐磨层过度磨损时行走轮组的适应性。

本发明的主要技术方案有：

一种薄煤层采煤机紧凑型行走轮组，包括行走轮和轴套，行走轮套在轴套上，行走轮与轴套之间由左向右依次设有左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件，轴套的右端套有压盖，压盖与行走轮固定连接，压盖与轴套之间设置旋转密封，压盖对右滚子组件轴向定位，通过在轴套的左端套设端盖或在左滚子组件的左端设置与行走轮一体的挡边对左滚子组件轴向定位，所述端盖或挡边与轴套之间设置旋转密封，左滚子组件包括左滚子组和左支撑套，左支撑套相对行走轮的内孔固定，左支撑套和轴套分别为左滚子组提供外滚道和内滚道，右滚子组件包括右滚子组和右支撑套，右支撑套相对行走轮的内孔固定，右支撑套和轴套分别为右滚子组提供外滚道和内滚道，左支撑套设有右挡边，右支撑套设有左挡边，右挡边和左挡边分别为左滚子组和右滚子组提供右端轴向定位和左端轴向定位。

左支撑套和右支撑套之间还设有中间支撑套，中间支撑套相对行走轮的内孔固定，轴套的中部设有环形台阶，两列轴向受力轴承的设置采用如下两种结构型式之一：一、中间支撑套与轴套之间设置两列轴向受力滚动体与保持架组件，所述环形台阶对两列所述轴向受力滚动体与保持架组件进行轴向分隔，轴向受力滚动体与保持架组件和左挡边、右挡边以及环形台阶组成左右两列推力轴承，其中左挡边和右挡边分别充当推力轴承的座圈，环形台阶充当推力轴承的轴圈；二、两列轴向受力轴承采用两套圆锥滚子轴承左右对称布置，两套圆锥滚子轴承的外圈由中间支撑套与左支撑套和右支撑套轴向定位，两套圆锥滚子轴承的内圈由所述环形台阶分隔并轴向定位。

对于结构型式一，所述左支撑套和右支撑套的外圆柱面上沿轴向分别设有左支撑套油槽和右支撑套油槽，左支撑套油槽和右支撑套油槽均为通槽，左支撑套的左端面和右支撑套的右端面上正对左支撑套油槽和右支撑套油槽的位置上分别设有左支撑套左缺口和右支撑套右缺口，右挡边和左挡边内分别设有左支撑套油孔和右支撑套油孔，左支撑套油孔连通左支撑套油槽和右挡边以左的空间，右支撑套油孔连通右支撑套油槽和左挡边以右的空间，中间支撑套的左端面和右端面上分别设有左油槽和右油槽，左油槽和右油槽一端延伸到中间支撑套的外柱面上，另一端延伸到中间支撑套的内孔面上，安装状态下左支撑套油槽与左油槽连通，右支撑套油槽与右油槽连通，右挡边和左挡边与轴套之间均保持间隙，所述端盖或挡边上安装有注油器和排油器，所述压盖上也安装有注油器和排油器，所述端盖或挡边上的注油器的出口通过左支撑套左缺口与左支撑套油槽相通，排油器的进口与右挡边以左的空间的左端相通，所述压盖上的注油器的出口通过右支撑套右缺口与右支撑套油槽相通，所述压盖上的排油器的进口与左挡边以右的空间的右端相通。

所述轴套的内孔壁上设有轴套宽油槽，所述轴套内设有轴套左油孔、轴套中间油孔和轴套右油孔，轴套左油孔连通轴套宽油槽和右挡边与轴套之间的间隙，轴套右油孔连通轴套宽油槽和左挡边与轴套之间的间隙，所述环形台阶与所述中间支撑套之间保持间隙，所述轴套中间油孔位于所述环形台阶内，所述轴套中间油孔连通轴套宽油槽和环形台阶与中间支撑套之间的间隙。

对于结构型式二，所述左支撑套和右支撑套的外圆柱面上沿轴向分别设有左支撑套油槽和右支撑套油槽，左支撑套油槽和右支撑套油槽均为通槽，左支撑套的左端面和右端面上正对左支撑套油槽的位置上分别设有左支撑套左缺口和左支撑套右缺口，右支撑套的左端面和右端面上正对右支撑套油槽的位置上分别设有右支撑套左缺口和右支撑套右缺口，所述端盖或挡边上安装有注油器和排油器，所述压盖上也安装有注油器和排油器，所述端盖或挡边上的注油器的出口通过左支撑套左缺口与左支撑套油槽相通，排油器的进口与右挡边以左的空间的左端相通，所述压盖上的注油器的出口通过右支撑套右缺口与右支撑套油槽相通，所述压盖上的排油器的进口与左挡边以右的空间的右端相通。

所述轴套的内孔壁上设有轴套宽油槽，所述轴套的实体内设有轴套油孔，所述轴套油孔的一端开口于环形台阶的顶面上，另一端与轴套宽油槽连通。

所述薄煤层采煤机紧凑型行走轮组还可以包括大齿轮，所述行走轮的左部为轮齿段，右部为花键轴段，所述大齿轮套在花键段上，与所述行走轮花键连接，所述压盖从右端由外向内嵌入大齿轮与轴套之间，对右支撑套以及大齿轮进行轴向定位和固定。

本发明的有益效果是：

本发明通过在行走轮的内孔与轴套的外圆柱面之间的环形空间内轴向依次设置左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件，将径向受力与轴向受力分开，轴向受力轴承仅承受轴向力，左滚子组件和右滚子组件仅承受径向力，避免出现当导向滑靴与轨道接触面耐磨层过度磨损时滚子端面受力磨损的情况，相应地行走轮组也就不会因滚子端面的磨损而整体失效，因此可大大提高行走轮组的使用寿命，减少故障处理与维护时间，降低使用成本。本发明径向尺寸小而紧凑，可以适应小尺寸的行走轮与大齿轮的支撑滚动，同时还获得了较大的径向承载能力与轴向承载能力，能解决导向滑靴与轨道接触面耐磨层过度磨损时的行走轮组的适应性问题。

通过设置装配注油油道系统，可保证本发明在装配完毕前左支撑套、中间支撑套和右支撑套各自与轴套之间的径向环形空间内都有足够的润滑油脂；通过设置维护注油油道系统，可保证本发明在工作状态下左支撑套、中间支撑套和右支撑套各自与轴套之间的径向环形空间内仍有足够的润滑油脂，使左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件保持良好的润滑状态。

相比现有结构，由于本发明仅在行走轮组内部做了结构优化，与现有结构的行走轮组具有良好的总体互换性，可对大量恶劣工况的现有结构进行升级改进。

附图说明

图1为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的第一个实施例的剖视图；

图2为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的第一个实施例的局部剖视图；

图3为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的装配时注油油道及流向示意图；

图4为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的工作状态维护时注油油道及流向示意图；

图5为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的第二个实施例的剖视图；

图6为本发明的薄煤层采煤机紧凑型行走轮组的第三个实施例的剖视图；

图7为现有结构的行走轮组剖视图。

附图标记：

1.行走轮；11.注油器；12.排油器；131.行走轮内孔；

2.大齿轮；

3.压盖；

4.左支撑套；41.左支撑套油孔；46.左支撑套油槽；

5.中间支撑套；51.左油槽；52.右油槽；

6.右支撑套；61.右支撑套油孔；66.右支撑套油槽；

7.滚子；

8.轴向受力轴承；

9.轴套；92.环形台阶；93.轴套宽油槽；94.轴套油孔。

具体实施方式

本发明公开了一种薄煤层采煤机紧凑型行走轮组，如图1-6所示，包括行走轮1和轴套9，行走轮套在轴套上，行走轮与轴套之间由左向右依次设有左滚子组件、两列轴向受力轴承8(包括推力轴承和能承受一定轴向载荷的向心轴承)和右滚子组件。轴套的右端套有压盖3，压盖与行走轮固定连接，例如可以通过螺钉固定，压盖与轴套之间设置旋转密封。压盖对右滚子组件轴向定位。通过在轴套的左端套设端盖或在左滚子组件的左端设置与行走轮一体的挡边(附图所示实施例为这种情况)对左滚子组件轴向定位。所述端盖或挡边与轴套之间设置旋转密封。端盖或挡边与压盖将左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件封闭在行走轮内孔与轴套外柱面之间并为它们提供轴向定位，行走轮可相对轴套自由转动。

左滚子组件包括左滚子组和左支撑套4，左支撑套相对行走轮的内孔固定，例如与行走轮的内孔紧配合，左支撑套和轴套分别为左滚子组提供外滚道和内滚道。右滚子组件包括右滚子组和右支撑套6，右支撑套相对行走轮的内孔固定，例如与行走轮的内孔紧配合，右支撑套和轴套分别为右滚子组提供外滚道和内滚道。左支撑套的右部设有右挡边，右支撑套的左部设有左挡边，右挡边和左挡边分别为左滚子组和右滚子组提供右端轴向定位和左端轴向定位。左滚子组和右滚子组各自由若干滚子7组成。左支撑套和右支撑套各自与轴套之间的环形空间分别供左滚子组和右滚子组在其中旋转滚动。

本发明将径向受力与轴向受力分开，轴向受力轴承仅承受轴向力，左滚子组件和右滚子组件仅承受径向力，避免出现滚子端面受力磨损的问题，当导向滑靴与轨道接触面耐磨层过度磨损时，行走轮组也就不会因滚子端面的磨损而整体失效，因此可大大提高行走轮组的使用寿命，减少故障处理与维护时间，降低使用成本。

本发明通过较小的径向空间不仅实现了小直径行走轮组，同时还获得了较大的径向承载能力与轴向承载能力。

左支撑套和右支撑套之间设有中间支撑套5，中间支撑套相对行走轮的内孔固定，例如与行走轮的内孔紧配合。轴套的中部设有环形台阶92，用于分隔两列轴向受力轴承。

两列轴向受力轴承的设置可以采用如下两种结构型式之一：

一、如图1、2、3、4、6所示，中间支撑套与轴套之间设置两列轴向受力滚动体与保持架组件，所述环形台阶对两列所述轴向受力滚动体与保持架组件进行轴向分隔，轴向受力滚动体与保持架组件和左挡边、右挡边以及环形台阶组成左右两列推力轴承，其中左挡边和右挡边分别充当推力轴承的座圈，环形台阶充当推力轴承的轴圈。左支撑套、中间支撑套和右支撑套依次接触，它们的轴向位置由各自的宽度尺寸以及端盖或挡边的轴向位置和压盖的轴向位置决定。

二、如图5所示，两列轴向受力轴承采用两套圆锥滚子轴承左右对称布置(本实施例中为面对面布置)。本实施例中两套圆锥滚子轴承的外圈无挡边，内圈双挡边，外圈利用中间支撑套与左支撑套和右支撑套轴向定位，两套圆锥滚子轴承的内圈由所述环形台阶分隔并轴向定位。结构型式二中圆锥滚子轴承在承受轴向力的同时，可以辅助提供一定的径向支撑，从而提高整体径向承载能力，对所述中间支撑套和环形台阶的左右端面进行配磨以达到中间支撑套和环形台阶的特定的宽度是保证圆锥滚子轴承承载能力的关键。左支撑套、左侧圆锥滚子轴承的外圈、中间支撑套、右侧圆锥滚子轴承的外圈和右支撑套依次接触，它们的轴向位置由各自的宽度尺寸以及端盖或挡边的轴向位置和压盖的轴向位置决定。结构型式二中，左挡边、右挡边和环形台阶的径向尺寸较结构型式一中的小。

对于结构型式一，所述左支撑套和右支撑套的外圆柱面上沿轴向分别设有左支撑套油槽46和右支撑套油槽66，左支撑套油槽和右支撑套油槽均为通槽。所述左支撑套的左端面和所述右支撑套的右端面上正对左支撑套油槽和右支撑套油槽的位置上分别设有左支撑套左缺口和右支撑套右缺口。右挡边和左挡边内分别设有左支撑套油孔41和右支撑套油孔61。左支撑套油孔连通左支撑套油槽和右挡边以左的空间，右支撑套油孔连通右支撑套油槽和左挡边以右的空间。中间支撑套的左端面和右端面上分别设有左油槽51和右油槽52，左油槽和右油槽一端延伸到中间支撑套的外柱面上，另一端延伸到中间支撑套的内孔面上。安装状态下左支撑套油槽与左油槽连通，右支撑套油槽与右油槽连通。右挡边和左挡边与轴套之间均保持间隙。

所述端盖或挡边上安装有注油器11和排油器12，所述压盖上也安装有注油器11和排油器12。所述端盖或挡边上的注油器的出口通过左支撑套左缺口与左支撑套油槽相通，排油器的进口与右挡边以左的空间的左端相通。所述压盖上的注油器的出口通过右支撑套右缺口与右支撑套油槽相通，所述压盖上的排油器的进口与左挡边以右的空间的右端相通。端盖或挡边上的注油器11、左支撑套左缺口、左支撑套油槽46、左支撑套油孔41分支和左油槽51加右挡边与轴套之间间隙分支、右挡边以左的空间、端盖或挡边上的排油器12构成左装配注油油道系统，压盖上的注油器11、右支撑套右缺口、右支撑套油槽66、右支撑套油孔61分支和右油槽52加左挡边与轴套之间间隙分支、左挡边以右的空间、压盖上的排油器12构成右装配注油油道系统。左装配注油油道系统和右装配注油油道系统的设置，可以保证本发明在装配完毕前左支撑套、中间支撑套和右支撑套各自与轴套之间的径向环形空间内部都有足够的润滑油脂。

作为优选的技术方案，所述左油槽和右油槽是沿中间支撑套的径向延伸的通槽，左油槽和右油槽周向相差180度。同一零件上设置的注油器与排油器之间在周向上相差180度。使润滑油脂经过尽可能长的路径，尽可能填充左滚子组件、右滚子组件和两列轴向受力轴承安装空间内的所有的空隙。

进一步地，所述轴套的内孔壁上还设有轴套宽油槽93，所述轴套的实体内设有轴套左油孔、轴套中间油孔和轴套右油孔，可以统称为轴套油孔94。轴套左油孔连通轴套宽油槽和右挡边与轴套之间的间隙，轴套右油孔连通轴套宽油槽和左挡边与轴套之间的间隙，所述环形台阶与所述中间支撑套之间保持间隙，所述轴套中间油孔位于所述环形台阶内，所述轴套中间油孔连通轴套宽油槽和环形台阶与中间支撑套之间的间隙。轴套油孔可以沿周向设置多个。附图所示实施例中，所述轴套宽油槽93设置成与轴套左油孔、轴套中间油孔和轴套右油孔一一对应的各自独立的三段。与轴套相配合的行走轮轴内的润滑油道与所述轴套宽油槽93相通。行走轮轴内的润滑油道、轴套宽油槽93、轴套油孔94，到左支撑套、中间支撑套和右支撑套各自与轴套之间的环形空间，再到左右两端的排油器12组成了维护注油油道系统。维护注油油道系统的设置，可以保证本发明处于工作状态时上述三个环形空间内仍有足够的润滑油脂，使左滚子组件、两列轴向受力轴承和右滚子组件保持良好的润滑状态。

对于结构型式二，所述左支撑套和右支撑套的外圆柱面上沿轴向分别设有左支撑套油槽46和右支撑套油槽66，左支撑套油槽和右支撑套油槽均为通槽。所述左支撑套的左端面和右端面上正对左支撑套油槽的位置上分别设有左支撑套左缺口和左支撑套右缺口，所述右支撑套的左端面和右端面上正对右支撑套油槽的位置上分别设有右支撑套左缺口和右支撑套右缺口。

与结构型式一相同，所述端盖或挡边上安装有注油器11和排油器12，所述压盖上也安装有注油器11和排油器12。所述端盖或挡边上的注油器的出口通过左支撑套左缺口与左支撑套油槽相通，排油器的进口与右挡边以左的空间的左端相通，所述压盖上的注油器的出口通过右支撑套右缺口与右支撑套油槽相通，所述压盖上的排油器的进口与左挡边以右的空间的右端相通。端盖或挡边上的注油器11、左支撑套左缺口、左支撑套油槽46、左支撑套右缺口、左侧一套圆锥滚子轴承安装空间、左滚子组件安装空间、端盖或挡边上的排油器12构成左装配注油油道系统，压盖上的注油器11、右支撑套右缺口、右支撑套油槽66、右支撑套左缺口、右侧一套圆锥滚子轴承安装空间、右滚子组件安装空间、压盖上的排油器12构成右装配注油油道系统。

同理，同一零件上设置的注油器与排油器优选在周向上相差180度。

所述注油器和排油器可采用现有的油杯。

进一步地，所述轴套的内孔壁上设有轴套宽油槽93，所述轴套的实体内设有轴套油孔94，所述轴套油孔的一端开口于环形台阶的顶面上，另一端与轴套宽油槽连通。行走轮轴内的润滑油道、轴套宽油槽93、轴套油孔94，到两套圆锥滚子轴承所在空间、左右滚子组件所在空间，再到左右两端的排油器12组成了维护注油油道系统。

无论上述结构型式一还是二，所述端盖或挡边与左支撑套之间还可以设置左隔垫，所述压盖与右支撑套之间还可以设置右隔垫，通过控制左隔垫和右隔垫的厚度可分别对左滚子组左端和右滚子组右端进行更精确的轴向定位，同时避免磨损端盖、挡边和压盖。左隔垫和右隔垫的外周边缘分别设有左隔垫缺口和右隔垫缺口，安装状态下左隔垫缺口和右隔垫缺口周向上分别与左支撑套左缺口和右支撑套右缺口正对。左右两侧的注油器由于在安装时插入相应的缺口内，因此还可对左隔垫、左支撑套、右隔垫和右支撑套起到防转作用。

无论上述结构型式一还是二，左滚子组和右滚子组可以设置一列(参见图6)，也可以各设置两列(参见图1、2、3、4、5)，当为两列时，两列左滚子组之间和两列右滚子组之间分别设有隔垫，用于对两列滚子进行轴向限位。

如图1-5所示，所述薄煤层采煤机紧凑型行走轮组还可以包括大齿轮2。这种情况下，所述行走轮的左部设置为轮齿段，右部设置为花键轴段，所述大齿轮套在花键段上，与所述行走轮花键连接。所述压盖从右端由外向内嵌入大齿轮与轴套之间，其端面凸缘抵在花键连接处的右端，对右支撑套6以及大齿轮2进行轴向定位和固定。