采煤机摇臂壳体及其成型方法以及采煤机摇臂末级行星机构安装结构

摘要

本发明涉及一种采煤机摇臂壳体及其成型方法以及采煤机摇臂末级行星机构安装结构，所述壳体的末端连接结构包括端面安装槽，针对不同规格末级行星机构，端面安装槽至少有双边环形槽和只有内侧槽壁的单边环形槽两种，槽底面上间隔设有螺栓孔，末端连接结构的外圆柱面上沿周向间隔设有径向向内延伸的螺母窝，每个螺栓孔都与一个螺母窝贯通；所述成型方法是用同一种规格的模具铸造得到铸件，该铸件的相应部位包络多种末端连接结构；所述安装结构包括末级行星机构和摇臂壳体，末级行星机构的内齿圈的一端以端面安装槽为止口定位安装到摇臂壳体上。本发明能一定程度上减少摇臂壳体的在制品、工艺工装的种类，减轻生产和工艺管理的工作量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机摇臂臂架壳体的末端连接结构、该连接结构的成型方法以及采用了该连接结构的采煤机摇臂末级行星机构的安装结构，属于采煤机技术领域。

背景技术

在设计采煤机摇臂时，常会遇到同一类摇臂壳体需要安装不同直径的末级行星机构的情况，由于不同直径的末级行星机构的结构尺寸不同，相应地采煤机摇臂壳体的结构也不同，并且很难实现互换。如果仍然按照常规思路设计和应用，每一种结构的摇臂壳体都作为一种独立产品进行设计、生产和管理，将导致摇臂相关零部件的在制品品种繁多、数量巨大、零部件利用率低、占用库存，而且需要管控的生产工艺、工装种类繁杂。

发明内容

本发明旨在提供一种采煤机摇臂壳体及其成型方法以及采煤机摇臂末级行星机构安装结构，能一定程度上减少摇臂壳体的在制品、工艺工装的种类，减轻生产和工艺管理的工作量。

本发明的主要技术方案有：

一种采煤机摇臂壳体，其上设有用于安装末级行星机构的末端连接结构，所述末端连接结构包括轴承座孔和端面安装槽，针对不同规格的末级行星机构，所述末端连接结构至少有两种：结构型式a)的所述端面安装槽为双边环形槽，结构型式b)的所述端面安装槽为只有内侧槽壁的单边环形槽，端面安装槽与轴承座孔同轴，a)的端面安装槽相比b)的端面安装槽径向上更靠近内部，无论上述哪种末端连接结构，其环形槽的槽底面上均间隔设有若干螺栓孔，末端连接结构的外圆柱面上沿周向均间隔设有若干径向向内延伸的螺母窝，每个螺栓孔都与一个螺母窝贯通。

所述螺母窝的顶面上设有沉孔，所述沉孔与所述螺栓孔一一对应且同轴。

所述螺母窝的上边缘设置成喇叭口形。

端面安装槽的内侧槽壁上还设有环形密封槽，密封槽里安装有密封圈。

每相邻两个螺栓孔与同一个螺母窝贯通。

a)种末端连接结构上的螺栓孔相比b)种末端连接结构上的螺栓孔径向上更靠近内部。

一种采煤机摇臂壳体成型方法，针对前述的采煤机摇臂壳体，先采用同一种规格的模具铸造得到铸件，所述铸件对应于末端连接结构的部位的结构尺寸应包络a)和b)两种末端连接结构，在后续机加工所述铸件时再根据具体的零件设计加工出末端连接结构a)或b)。

一种采煤机摇臂末级行星机构安装结构，包括采煤机摇臂末级行星机构和所述采煤机摇臂壳体，采煤机摇臂末级行星机构的内齿圈的一端以端面安装槽的槽底和内侧槽壁为前外止口定位安装到采煤机摇臂壳体上，并通过螺栓、螺母进行固定，所述螺栓穿过采煤机摇臂壳体上的所述螺栓孔和内齿圈上对应的螺栓孔，螺母从螺母窝处放入并旋接在相应螺栓上，所述采煤机摇臂壳体的所述轴承座孔和采煤机摇臂末级行星机构的行星架的后轴颈之间安装有后支撑轴承。

本发明的有益效果是：

所述采煤机摇臂壳体是具有多种可能的末端连接结构的一类系列化产品，多种末端连接结构可以分别适应不同直径的末级行星机构的安装。由于该类摇臂壳体除末端连接结构以外的其他部位的结构均相同，作为系列化产品进行管控，摇臂壳体的在制品、工艺工装的种类和数量都能大幅缩减。

所述螺母窝可统一应对不同分布圆直径的螺栓孔的设置需要，进而满足不同直径末级行星机构的安装需要。

制造所述采煤机摇臂壳体时，先采用同一种规格的模具铸造得到铸件，该铸件对应于末端连接结构的部位的结构尺寸至少包络a)和b)两种末端连接结构，在后续机加工所述铸件时再根据具体的零件设计加工出末端连接结构a)或b)。该方法可充分发挥同一个规格模具的能力，可以有效减少铸造模具的规格数量，减少资源浪费。

轴承座孔及其周边结构作为末端连接结构的一部分，可以根据需要安装的末级行星机构的相应结构尺寸进行针对性的设计加工，不涉及特殊设计，因此所述采煤机摇臂壳体的结构对于不同的后支撑轴承等行星机构内部零部件的个性化设计具有良好的兼容性。

附图说明

图1为所述采煤机摇臂(常规尺寸的)末级行星机构安装结构的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的所述采煤机摇臂壳体的末端连接结构的示意图；

图3为所述采煤机摇臂(小尺寸的)末级行星机构安装结构的另一个实施例的结构示意图；

图4为图3中的所述采煤机摇臂壳体的末端连接结构的示意图；

图5为包络a)和b)两种末端连接结构的铸件的局部结构示意图；

图6为图2中螺母窝和螺栓孔分布的示意图；

图7为图4中螺母窝和螺栓孔分布的示意图。

附图标记：

1.摇臂壳体；10.铸件；11.螺母窝；12.行星连接板；13.螺栓孔；14.轴承座孔；15.端面安装槽；

1＇.(适用于小尺寸的)摇臂壳体；11.螺母窝；12＇.行星连接板；13＇.螺栓孔；14＇.轴承座孔；15＇.端面安装槽；

4.(常规尺寸的)末级行星机构；42.内齿圈；43.后支撑轴承；44.螺栓；48.行星架；

4＇.(小尺寸的)末级行星机构；42＇.内齿圈；43＇.后支撑轴承；44＇.螺栓；48＇.行星架。

具体实施方式

如图1-7所示，本发明公开了一种采煤机摇臂壳体1(或1＇)，其上设有用于安装末级行星机构4的末端连接结构，所述末端连接结构所在部位大体呈圆筒形，包括用于安装后支撑轴承43(或43＇)的轴承座孔14(或14＇)，和用于安装末级行星机构的内齿圈42(或42＇)的端面安装槽15(或15＇)。针对不同规格(可以简单区分为常规尺寸和小尺寸)的末级行星机构，所述末端连接结构至少有两种，这两种结构型式的区别在于：结构型式a)的所述端面安装槽为双边环形槽(参见图3、4)，结构型式b)的所述端面安装槽为只有内侧槽壁、没有外侧槽壁的单边环形槽(参见图1、2)。端面安装槽与轴承座孔同轴。a)种末端连接结构的端面安装槽相比b)种末端连接结构的端面安装槽径向上更靠近内部。a)种末端连接结构适用于小尺寸末级行星机构4＇，b)种末端连接结构适用于常规尺寸末级行星机构(简称末级行星机构4，下同)。无论上述哪种末端连接结构，其环形槽的槽底面上均间隔设有若干螺栓孔13或适用于小尺寸的末级行星机构的螺栓孔13＇，用于向其中穿设螺栓44或适用于小尺寸的末级行星机构的螺栓44＇以固定内齿圈。末端连接结构的外圆柱面上沿周向均间隔设有若干径向向内延伸的螺母窝11，用于安装和容纳与所述螺栓配对的螺母，每个螺栓孔都与一个螺母窝贯通。

不同结构型式的末端连接结构，其端面安装槽的位置、槽宽、槽深、螺栓孔的直径、螺栓孔的分布圆直径、轴承座孔的直径等都可能不同。而同一类采煤机摇臂壳体除末端连接结构外的其他部位结构均相同。对同一类采煤机摇臂壳体作为系列化产品进行管控，摇臂壳体的在制品、工艺工装的种类和数量都能大幅缩减。

螺母窝的径向深度可以设计得深一些，这样无论a)种末端连接结构还是b)种末端连接结构其螺栓孔都能适应所述螺母窝，即所述螺母窝可统一应对不同分布圆直径的螺栓孔的设置需要，进而满足不同直径末级行星机构的安装需要。端面安装槽位于螺母窝上方的实体结构上，用于连接行星机构，因此这部分实体结构也可称为行星连接板12或12＇。

所述螺母窝的顶面上还设置有沉孔，所述沉孔与所述螺栓孔一一对应且同轴，用于配合螺栓安装弹簧垫片。

所述螺母窝的上边缘可设置成喇叭口形，该形状可以通过上边缘处倒角实现。

进一步地，端面安装槽的内侧槽壁上还设有环形密封槽，密封槽里安装有密封圈，用于实现摇臂壳体与内齿圈之间的密封。

附图所示实施例中，螺母窝的数量是螺栓孔数量的一半，每相邻两个螺栓孔与同一个螺母窝贯通。

与端面安装槽的位置相适应，a)种末端连接结构上的螺栓孔相比b)种末端连接结构上的螺栓孔径向上也更靠近内部。

由于轴承座孔及其周边结构可以根据需要安装的末级行星机构的相应结构尺寸进行针对性的设计加工，例如附图所示实施例中两种结构型式的末端连接结构的轴承座孔直径不同，且轴承座孔前方还设有用于容纳行星架局部的凹槽，因此所述采煤机摇臂壳体的结构对于不同的后支撑轴承等行星机构内部零部件的个性化设计具有良好的兼容性。

针对上述采煤机摇臂壳体，本发明还公开了一种采煤机摇臂壳体成型方法：先采用同一种规格的模具铸造得到铸件10，所述铸件对应于末端连接结构的部位的结构尺寸应包络a)和b)两种末端连接结构，如图5所示，在后续机加工所述铸件时再根据具体的零件设计加工出末端连接结构a)或b)。该方法可充分发挥同一个规格模具的能力。采用同一个摇臂壳体铸造模具进行铸造，再配合不同的机加工形成不同的摇臂壳体，可以适应不同直径末级行星机构的安装，可以有效减少铸造模具的规格数量，减少资源浪费。

本发明还公开了一种采煤机摇臂末级行星机构安装结构，包括采煤机摇臂末级行星机构4(或4＇)和所述采煤机摇臂壳体1(或1＇)，采煤机摇臂末级行星机构的内齿圈42(或42＇)的一端以端面安装槽的槽底和内侧槽壁为前外止口定位安装到采煤机摇臂壳体上，并通过螺栓44(或44＇)和对应螺母进行固定。所述螺栓穿过采煤机摇臂壳体上的所述螺栓孔和内齿圈上对应的螺栓孔，螺母从螺母窝处放入并拧紧在相应螺栓上。所述采煤机摇臂壳体的所述轴承座孔和采煤机摇臂末级行星机构的行星架48(或48＇)的后轴颈之间安装有后支撑轴承43(或43＇)，用于支撑行星架的旋转。

对于设置有所述沉孔的所述采煤机摇臂壳体，沉孔中安装有弹簧垫片。