具有良好工作环境的采煤机摇臂摆动机构

摘要

本发明涉及一种具有良好工作环境的采煤机摇臂摆动机构，包括油缸、臂架壳体和固定减速箱壳体，臂架壳体和固定减速箱壳体上分别设有第一、第二铰接座，第一、第二铰接座分别为单耳和双耳耳座，臂架壳体和固定减速箱壳体通过第一、第二铰接座配对铰接，固定减速箱壳体内设有独立的油缸安装腔，油缸安装腔通过位于第二铰接座的两个连接耳之间的敞口与外界相通，第一铰接座的连接耳的外部设有油缸连接耳，油缸连接耳的轴线与第一铰接座的耳孔轴线平行，安装状态下油缸连接耳和油缸均位于油缸安装腔内，油缸的一端铰接在油缸连接耳上，另一端铰接在固定减速箱壳体上。本发明能解决油缸连接处积煤积岩块的问题，因此工作可靠性高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机摇臂摆动机构，其工作环境清洁、安全，因此工作可靠性高，可用于矮机身采煤机，能适应地质条件更为复杂的煤岩工作面的薄煤层、极薄煤层开采。

背景技术

采煤机摇臂相对采煤机机身或固定减速箱部分为摆动连接，驱使摇臂摆动的动力一种情况是来自于液压力驱动的齿条机构，这种机构的不足之处是往往需要更长或更宽的空间，通常无法应用于薄煤层采煤机，另一种较为普遍的情况是来自于独立的外置油缸，油缸与摇臂铰接，通过油缸伸缩带动摇臂摆动，不仅结构简单，而且液压力驱动方便易实现，但也有不足之处，例如当遇到倾角工作面时，下置式油缸不管是正装还是反装，油缸连接处的积煤或积岩块都容易挤压油缸，使得油缸承受过大径向力而失效。针对这种情况，目前主要依靠定期检查清理积煤等维护方法避免或减少失效情况的发生，费时费力。对于大采高采煤机，也有将油缸置于机身顶部的结构，虽然积煤积岩的情况有所改善，但油缸又面临被大块煤岩砸坏的风险。

发明内容

本发明旨在提供一种具有良好工作环境的采煤机摇臂摆动机构，能解决油缸连接处积煤积岩块的问题，因此工作可靠性高。

本发明的主要技术方案有：

一种具有良好工作环境的采煤机摇臂摆动机构，包括油缸、臂架壳体和固定减速箱壳体，所述臂架壳体和固定减速箱壳体上分别设有第一铰接座和第二铰接座，第一铰接座和第二铰接座分别为单耳耳座和双耳耳座，所述臂架壳体和固定减速箱壳体在第一铰接座与第二铰接座配对连接处铰接，所述固定减速箱壳体内设有独立的油缸安装腔，所述油缸安装腔通过位于第二铰接座的两个连接耳之间的敞口与外界相通，所述第一铰接座的连接耳的外部设有油缸连接耳，所述油缸连接耳的轴线与第一铰接座的耳孔轴线平行，安装状态下所述油缸连接耳和所述油缸均位于所述油缸安装腔内，所述油缸的一端铰接在油缸连接耳上，另一端铰接在固定减速箱壳体上。

第二铰接座的两个连接耳之间优选设有朝向臂架壳体外伸的上板和下板，上板和下板都是固定减速箱壳体的一部分，上板和下板与第二铰接座的两个连接耳从上下前后四个方向围成所述敞口，所述上板和下板的外端分别设置成与第二铰接座的铰接轴线同轴的上方内圆柱面和下方内圆柱面，所述第一铰接座的连接耳的外部设置有与第一铰接座的铰接轴线同轴的上方外圆柱面和下方外圆柱面，上方内圆柱面与上方外圆柱面间隙配合，下方内圆柱面与下方外圆柱面间隙配合，上方内圆柱面和下方内圆柱面在更靠近固定减速箱壳体一侧形成的周向夹角不超过180度。

所述油缸安装腔位于固定减速箱壳体内的煤壁侧，所述固定减速箱壳体的煤壁侧为敞开结构，所述固定减速箱壳体的煤壁侧安装有侧板，所述侧板、固定减速箱壳体以及第一铰接座围成封闭的所述油缸安装腔，所述固定减速箱壳体内还设有传动机构安装腔，所述传动机构安装腔与油缸安装腔相邻且位于油缸安装腔的后方。

第一铰接座的前后两侧面与第二铰接座的前后两个连接耳上相对的两侧面之间设有配合间隙。

进一步地，第一铰接座的前后两侧面与第二铰接座的前后两个连接耳上相对的两侧面之间还设置端面密封。

所述臂架壳体可以包括前支撑臂、后支撑臂和L形的传动箱体，所述传动箱体包括左右延伸段和前后延伸段，前后延伸段的自由端为前端，所述前支撑臂和后支撑臂分别位于传动箱体的左右延伸段的自由端的前方和后方，所述前支撑臂和后支撑臂均为一端连接在所述传动箱体上的悬臂结构，且它们的主体均沿左右方向延伸，所述第一铰接座位于前支撑臂上，并构成为所述前支撑臂的自由端，所述后支撑臂上设有第三铰接座，与所述固定减速箱壳体上的第四铰接座配对连接实现铰接，第三铰接座构成为所述后支撑臂的自由端，所述传动箱体的左右延伸段的自由端设有后级传动输入接口结构，所述固定减速箱壳体上对应设有前级传动输出接口结构，安装状态下，第一铰接座、第三铰接座、前级传动输出接口结构和后级传动输入接口结构的轴线重合，前级传动输出接口结构和后级传动输入接口结构同轴连接。

所述前支撑臂可以呈L形，所述前支撑臂的左右延伸段的自由端即为所述前支撑臂的自由端，所述前支撑臂的前后延伸段的后端与传动箱体连接，所述前支撑臂的前后延伸段的顶面优选为斜面，且越远离前支撑臂的自由端高度越低。

本发明的有益效果是：

通过在固定减速箱壳体内设置独立的油缸安装腔，将油缸设置于其中，并在固定减速箱壳体上与臂架壳体相连接处设置油缸安装腔与外界相通的唯一敞口，将敞口的上、下边缘设置成能与臂架壳体上的相应铰接座的外表面形成上、下两处轴孔间隙配合结构，既不影响臂架壳体的自由摆动，又能有效隔离煤粉等杂质，始终保持油缸安装腔内的清洁的工作环境，为油缸可靠工作提供保证。

由于所述油缸连接耳设置在第一铰接座的外部，油缸连接耳距离臂架壳体与固定减速箱壳体之间的铰接轴线很近，因此驱使臂架壳体摆动的力臂较短，在油缸行程范围相同的情况下，所述臂架壳体的摆角范围更大，相当于所能实现的采高范围更宽。

由于截割传动机构布置在油缸的后方，对于悬机身采煤机，截割传动机构中较大重量的零部件更靠近采空侧，可以使采煤机的整体重心向采空侧偏移，更靠近支撑腿(或铲板)的位置，使采煤机静止状态和行走状态下的稳定性都有所提升。

第一铰接座的连接耳的前后两侧面与第二铰接座的前后两个连接耳的相应侧面之间保持很小的配合间隙，或者还设置端面密封，可进一步防止大量煤粉等进入油缸安装腔，保证油缸安装腔内的洁净。

由于在臂架壳体与固定减速箱的壳体之间设置多个支撑连接点，并且将这些支撑连接点分别布置在截割传动机构的动力传递连接点的前方和后方，前、后两处支撑连接点处因磨损导致的径向位移对位于二者之间的动力传递连接点影响更小，因此该支撑连接结构能为截割动力的传递提供更可靠的保障。

通过在前、后支撑连接点处增设前自动润滑装置和后自动润滑装置，可保证支撑受力面的自动、有效、长时间的润滑，减少磨损，延长支撑连接点的使用寿命。

将所述前支撑臂的前后延伸段的顶面设置成设定角度、特定最高点位置的斜面，且该斜面的倾斜方向是越远离前支撑臂的自由端高度越低，可以使臂架壳体处于采上刀极限位置时，前支撑臂整个处于固定减速箱的壳体的顶面以下，杜绝前支撑臂与煤台的干涉。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为所述臂架壳体的结构示意图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为所述固定减速箱壳体的局部结构示意图；

图6为采用本发明的摇臂摆动机构的采煤机当后摇臂处于采上刀极限位置时的状态示意图。

附图标记：

1.臂架壳体；11.传动箱体；12.前支撑臂；121.第一铰接座；1211.油缸连接耳；1212.上方外圆柱面；1213.下方外圆柱面；1214.前侧面；1215.后侧面；1216.斜面；13.后支撑臂；131.第三铰接座；

2.固定减速箱壳体；21.油缸安装腔；22.传动机构安装腔；23.侧板；24.第二铰接座；241.侧面；242.侧面；26.侧壁；27.上板；271.上方内圆柱面；28.下板；281.下方内圆柱面；

3.滚筒；

4.油缸；

5.密封圈；

61.前自动润滑装置；62.后自动润滑装置。

具体实施方式

本发明公开了一种具有良好工作环境的采煤机摇臂摆动机构(可简称为摇臂摆动机构)，如图1-6所示，包括油缸4、臂架壳体1和固定减速箱壳体2。所述臂架壳体和固定减速箱壳体上分别设有第一铰接座121和第二铰接座24，第一铰接座和第二铰接座分别为单耳耳座和双耳耳座，所述臂架壳体和固定减速箱壳体在第一铰接座与第二铰接座配对连接处铰接，臂架壳体可相对固定减速箱壳体绕该铰接处的铰接轴线摆动。所述固定减速箱壳体内设有独立的油缸安装腔21，所述油缸安装腔通过位于第二铰接座的两个连接耳之间的敞口与外界相通。所述第一铰接座的连接耳的外部设有油缸连接耳1211，所述油缸连接耳的轴线与第一铰接座的耳孔轴线平行。安装状态下，所述油缸连接耳和所述油缸均位于所述油缸安装腔内。所述油缸的一端铰接在油缸连接耳上，另一端铰接在固定减速箱壳体上。油缸伸缩将带动所述臂架壳体做定轴摆动。由于油缸以及油缸与臂架壳体的连接处都位于油缸安装腔内，能够与外围煤粉进行隔离，使得油缸处于工作环境相对良好的腔室内作业，工作可靠性高，寿命长。

由于该结构中油缸连接耳就设在第一铰接座上，距离臂架壳体与固定减速箱壳体之间的铰接轴线很近，因此驱使臂架壳体摆动的力臂较短，在油缸行程范围相同的情况下，所述臂架壳体的摆角范围更大，相当于所能实现的采高范围更宽。

所述油缸连接耳优选为双耳耳座。

所述敞口可以是各种可能的结构形式，例如较简单的是在固定减速箱壳体上设置了第二铰接座的侧壁26上直接开设的平面开口。本实施例中第二铰接座的两个连接耳之间设有朝向臂架壳体外伸的上板27和下板28，上板和下板都是固定减速箱壳体的一部分，例如可以是固定减速箱壳体的顶板和底板局部的继续延伸，上板和下板与第二铰接座的两个连接耳从上下前后四个方向围成一个空间开口。相比简单的平面开口，采用上述空间开口再配合第一铰接座，油缸安装腔通往外界的通道更窄小，更有利于保持油缸安装腔内的良好的工作环境。上板和下板向外延伸左右方向上最远宜控制在不超过第二铰接座的中心。对于空间开口，上板和下板可以进一步设置成在外伸的端部呈渐缩式的缩口结构，以尽量减少煤粉等进入油缸安装腔。空间开口时，相当于油缸安装腔的空间范围向外有一定程度的扩展，因此第一铰接座的外端局部也通常处于油缸安装腔内。

当所述敞口为空间开口时，进一步地，所述敞口的上边缘和下边缘(即所述上板和下板的外端)可分别设置成与第二铰接座的铰接轴线同轴的上方内圆柱面271和下方内圆柱面281，所述第一铰接座的连接耳的外部设置有与第一铰接座的铰接轴线同轴的上方外圆柱面1212和下方外圆柱面1213。上方内圆柱面与上方外圆柱面间隙配合，下方内圆柱面与下方外圆柱面间隙配合。这两处间隙配合在不影响臂架壳体摆动的同时还使得油缸安装腔的唯一一个与外界相通的敞口相对封闭，能更好地隔离煤粉等异物，从而确保油缸安装腔内始终保持良好的工作环境。上方内圆柱面、下方内圆柱面、上方外圆柱面和下方外圆柱面都是非整圆的圆柱面，但上方外圆柱面和下方外圆柱面所对应的圆心角远大于上方内圆柱面、下方内圆柱面所对应的圆心角，以确保臂架壳体摆动过程中上述两处间隙配合始终有效，使油缸安装腔内始终能保持清洁。上方内圆柱面和下方内圆柱面在更靠近固定减速箱壳体一侧形成的周向夹角应不超过180度，以保证第一、第二铰接座之间的顺利连接安装。在油缸安装腔内，上方外圆柱面和下方外圆柱面由所述油缸连接耳间隔开。

上板和下板可以与第二铰接座的两个连接耳连接为一体，也可以与第二铰接座相互分离。

所述油缸安装腔可以位于固定减速箱壳体内的煤壁侧或者采空侧，通常所述固定减速箱壳体的煤壁侧或采空侧是敞开的，固定减速箱壳体的煤壁侧或采空侧安装侧板23，通过所述侧板、固定减速箱壳体以及第一铰接座围成相对封闭的所述油缸安装腔。拆下侧板后，即可对油缸进行拆装。

其中，将油缸安装腔设置在固定减速箱壳体内的煤壁侧是优选方案，本实施例即采用这种方案。所述固定减速箱壳体内还设有传动机构安装腔22，所述传动机构安装腔与油缸安装腔相邻且位于油缸安装腔的后方。对于悬机身结构的采煤机，与截割传动机构位于煤壁侧的情况相比，本发明由于截割传动机构中较大重量的零部件更靠近采空侧，可以使采煤机的整体重心向采空侧偏移，更靠近支撑腿(或铲板)的位置，使采煤机静止状态和行走状态下的稳定性都有所提升。

第一铰接座的连接耳的前、后两侧面1214和1215与第二铰接座的前后两个连接耳上相对的两侧面241和242之间优选保持很小的配合间隙，进一步防止大量煤粉等进入腔体，保证油缸安装腔内的洁净。

更进一步地，第一铰接座的连接耳的前、后两侧面1214和1215上可以分别设有环形的密封槽，密封槽内安装密封圈5，以实现第一铰接座与第二铰接座相邻端面间的密封，进一步防止煤粉进入油缸安装腔。

所述臂架壳体可以包括前支撑臂12、后支撑臂13和L形的传动箱体11。所述传动箱体包括左右延伸段和前后延伸段，前后延伸段的自由端为前端(即靠近煤壁侧的一端)，所述前支撑臂和后支撑臂分别位于传动箱体的左右延伸段的自由端(对应图3中传动箱体的右端)的前方和后方。所述前支撑臂和后支撑臂均为一端连接在所述传动箱体上的悬臂结构，且它们的主体均沿左右方向延伸。所述第一铰接座121位于前支撑臂上，并构成为所述前支撑臂的自由端。所述后支撑臂上设有第三铰接座131，与所述固定减速箱壳体上的第四铰接座配对连接实现铰接，第三铰接座构成为所述后支撑臂的自由端。所述传动箱体的左右延伸段的自由端设有后级传动输入接口结构，所述固定减速箱壳体上对应设有前级传动输出接口结构，安装状态下，第一铰接座、第三铰接座、前级传动输出接口结构和后级传动输入接口结构的轴线重合，前级传动输出接口结构和后级传动输入接口结构同轴连接。臂架壳体通过前支撑臂和后支撑臂这前后两处与固定减速箱壳体铰接，在油缸伸缩带动下绕固定减速箱壳体摆动。固定减速箱壳体内设置的前级截割传动机构经前级传动输出接口结构和后级传动输入接口结构将动力传递给位于臂架壳体内的后级截割传动机构，最终带动安装在臂架壳体的前后延伸段上的滚筒3定轴旋转，进行割煤。由于臂架壳体与固定减速箱壳体之间形成的支撑连接点分别位于前、后级截割传动机构的动力传递连接点的前方和后方，动力传递连接点处受力状态更好，且前后两处支撑连接点处因磨损导致的径向位移对位于二者之间的动力传递连接点影响更小，因此该支撑连接结构能为截割动力的传递提供更可靠的保障。

本实施例中，所述前支撑臂、后支撑臂和所述传动箱体为一体式结构。

作为进一步的优选技术方案，所述前支撑臂和后支撑臂的顶面都不高于所述传动箱体的顶面，所述前支撑臂和后支撑臂的底面都不低于所述传动箱体的底面，即前支撑臂和后支撑臂的上下厚度均小于所述传动箱体，以尽量避免当臂架壳体处于采上刀极限位置时，前支撑臂和后支撑臂与顶部煤台的干涉，这样开采高度可以更高。对于极薄或薄煤层开采，该摇臂摆动机构可实现较低的开采下限和较高的开采上限，因此能形成更宽的开采范围，可适用于矮机身采煤机。

所述前支撑臂可以呈L形，所述前支撑臂的左右延伸段的自由端即为所述前支撑臂的自由端，所述前支撑臂的前后延伸段的后端与传动箱体连接，所述前支撑臂的前后延伸段的顶面为斜面1216，且越远离前支撑臂的自由端高度越低。所述斜面的最高点到所述第一铰接座的铰接轴线的距离最好不大于所述固定减速箱的壳体的顶面到所述第一铰接座的铰接轴线的距离，所述斜面相对水平面的倾角大小优选为臂架壳体处于采上刀极限位置时所述传动箱体相对水平面的夹角，使得当臂架壳体处于采上刀极限位置时，前支撑臂整个处于固定减速箱的壳体的顶面以下(参见图6)。

第三铰接座和第四铰接座分别为单耳耳座和双耳耳座。所述一铰接座和第三铰接座的耳孔内分别同轴固定安装前过渡套和后过渡套，第二铰接座和第四铰接座的耳孔中分别固定安装一对前耐磨套和一对后耐磨套，前销轴穿过前过渡套和前耐磨套，后销轴穿过后过渡套和后耐磨套，前销轴和后销轴分别与前过渡套和后过渡套间隙配合，前销轴和后销轴分别与前耐磨套和后耐磨套紧配合。前过渡套的两端与前支撑臂以及前销轴之间均设置密封，后过渡套的两端与后支撑臂以及后销轴之间均设置密封。本实施例中，所述前过渡套的外圆柱面和内孔表面的轴向的两端均设有环形密封槽，所述后过渡套的外圆柱面和内孔表面的轴向的两端均设有环形密封槽，密封槽内设置密封圈，实现上述密封。

所述前支撑臂和后支撑臂上还分别设有前自动润滑装置61和后自动润滑装置62，前自动润滑装置和后自动润滑装置的润滑点分别位于所述前过渡套和后过渡套的内孔表面。通过在前、后支撑连接点处增设前自动润滑装置和后自动润滑装置，可保证支撑受力面的自动、有效、长时间的润滑，减少磨损，延长支撑连接点的使用寿命。