一種短程傳動采煤機搖臂裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種短程傳動采煤機搖臂裝置，包括搖臂殼體，搖臂殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機和齒輪傳動系統(tǒng)，驅(qū)動電機為低速大扭矩永磁電機，齒輪傳動系統(tǒng)包括扭矩輸入軸、第一載軸、第二載軸和扭矩輸出軸，扭矩輸入軸與驅(qū)動電機輸出軸相連，扭矩輸入軸設(shè)有一級傳動小齒輪，第一載軸設(shè)有一級傳動大齒輪和二級傳動小齒輪，第二載軸設(shè)有二級傳動大齒輪和三級傳動小齒輪，扭矩輸出軸設(shè)有三級傳動大齒輪，一級傳動大齒輪與一級傳動小齒輪嚙合傳動，二級傳動大齒輪與二級傳動小齒輪嚙合傳動，三級傳動大齒輪與三級傳動小齒輪嚙合傳動。本發(fā)明解決了現(xiàn)有采煤機搖臂裝置存在的齒輪傳動系統(tǒng)傳動鏈長、散熱量大和高能耗的技術(shù)問題。
【專利說明】一種短程傳動采煤機搖臂裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦山采掘機械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種短程傳動的滾筒式采煤機搖臂
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]雙滾筒采煤機是在綜合機械化采煤工作面大量運用的采煤機械，在倡導(dǎo)高效、經(jīng)濟、安全的采煤方式中具有舉足輕重的作用?，F(xiàn)在大量使用的雙滾筒采煤機搖臂裝置通常使用的是“三相異步電動機+三級齒輪減速+行星齒輪減速+截割滾筒”的動力傳遞方式。這種傳統(tǒng)的采煤機搖臂動力傳遞方式雖然充分的利用了采煤機搖臂的空間，但是這種動力傳遞方式的缺點是:1、采用三級齒輪和行星齒輪減速的動力傳遞方式，傳動鏈長，機械效率低；2、三相異步電動機輸出轉(zhuǎn)速高，因此高速級齒輪、軸、軸承轉(zhuǎn)速快，散熱量大，需要配套良好的散熱、潤滑系統(tǒng)，往往會因為散熱量大造成齒輪、軸和軸承的損壞，達不到壽命要求；
3、在井下割煤，粉塵量大，要求齒輪減速機有很好的密封，而這種方案齒輪減速環(huán)節(jié)多，密封問題不能得到很好的解決；4、綜采工作面條件差，如遇構(gòu)造帶強行割矸石，負(fù)荷過大造成搖臂齒輪箱高速區(qū)齒輪疲勞損傷；5、原動機采用三相異步電動機其調(diào)速性能差、慣性大，需要配套很好的控制系統(tǒng)輔助調(diào)速，輸出速度一般不可調(diào)。
[0003]綜上所述，可以看出常用的采煤機搖臂裝置具有高能耗、低效率、適應(yīng)能力差等缺點。
[0004]發(fā)明申請“滾筒式采煤機搖臂”(申請?zhí)?201210329163.5)與“一種滾筒采煤機搖臂裝置”(申請?zhí)?201312038493.8)中公開了一種采用低速大扭矩永磁電機的滾筒式采煤機搖臂，但是此發(fā)明，減速傳動系統(tǒng)是由設(shè)置于搖臂殼體內(nèi)頭部的行星減速器組成，且電機縱向布置與行星減速器下方，由于低速大扭矩永磁電機體積較大，必然會使搖臂的縱向長度加長，影響采煤機的刮板輸送機、液壓支架的配套，不利于采煤的高產(chǎn)，高效。并且搖臂的大部分質(zhì)量都會之中在搖臂頭部，搖臂整體受力不均勻，動力學(xué)性能會受到很大的影響。
[0005]實用新型專利“一種采煤機搖臂”(專利號:ZL201320850728.4)公開了一種采煤機搖臂直齒傳動減速系統(tǒng)，去掉了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易拆裝的行星機構(gòu)，得到一種簡單、牢固、容易維修的采煤機搖臂。但是該采煤機搖臂裝置還是采用三相異步電機驅(qū)動，扭矩軸輸入轉(zhuǎn)速高，散熱量大的問題未得到解決，且直齒減速系統(tǒng)是五級減速，傳動鏈較長，較大的傳動鏈?zhǔn)沟眯枰^大的搖臂空間，加大搖臂體積，只適用于功率較大、搖臂體積較大的采煤機，對小機型適應(yīng)性差，未達到短程或近零傳動。
[0006]實用新型專利“采煤機搖臂及采煤機”(專利號:ZL201220153756.6)，發(fā)明申請“一種少齒差式采煤機搖臂”(申請?zhí)?201210019774.X)與“一種滾筒采煤機的搖臂滾筒傳動結(jié)構(gòu)”(申請?zhí)?201010616808.4)這三個專利中分別公開了三種減少傳動鏈的搖臂傳動系統(tǒng)，三種齒輪減速系統(tǒng)都減少了傳動鏈，提高了搖臂的截割效率，但是三種創(chuàng)新都未充分利用采煤機搖臂空間，且采用高速低扭矩三相異步電機驅(qū)動，扭矩軸輸入轉(zhuǎn)速高未能有效解決散熱量高、齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)高造成齒輪壽命低的問題。
[0007]實用新型專利“一種采煤機搖臂”(專利號:ZL201220023866.0)公布了一種采煤機搖臂殼體，只解決了搖臂殼體殼體與搖臂臥底量的問題。
[0008]綜合上述技術(shù)背景所述，現(xiàn)有滾筒式采煤機搖臂裝置均無法徹底解決齒輪傳動系統(tǒng)傳動鏈長、散熱量大和高能耗的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于提供一種短程傳動采煤機的搖臂裝置，以解決現(xiàn)有采煤機搖臂裝置存在的齒輪傳動系統(tǒng)傳動鏈長、散熱量大和高能耗的技術(shù)問題。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種短程傳動采煤機搖臂裝置，包括搖臂殼體，所述搖臂殼體內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機和齒輪傳動系統(tǒng)，所述驅(qū)動電機為低速大扭矩永磁電機，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括扭矩輸入軸、第一載軸、第二載軸和扭矩輸出軸，所述扭矩輸入軸與驅(qū)動電機輸出軸相連，扭矩輸入軸設(shè)有一級傳動小齒輪，所述第一載軸設(shè)有一級傳動大齒輪和二級傳動小齒輪，所述第二載軸設(shè)有二級傳動大齒輪和三級傳動小齒輪，所述扭矩輸出軸設(shè)有三級傳動大齒輪，所述一級傳動大齒輪與所述一級傳動小齒輪嚙合傳動，所述二級傳動大齒輪與所述二級傳動小齒輪嚙合傳動，所述三級傳動大齒輪與三級傳動小齒輪嚙合傳動。
[0011]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述第三載軸和扭矩輸出軸之間設(shè)有惰輪軸，所述惰輪軸設(shè)有惰齒輪，所述三級傳動大齒輪通過惰齒輪與三級傳動小齒輪嚙合傳動。
[0012]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述扭矩輸出軸中心設(shè)有噴霧管。
[0013]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述扭矩輸入軸與一級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述第一載軸與一級傳動大齒輪和二級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述第二載軸與二級傳動大齒輪和三級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述扭矩輸出軸與三級傳動大齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接。
[0014]本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述驅(qū)動電機輸出軸與扭矩輸入軸通過漸開線花鍵連接。
[0015]與現(xiàn)有滾筒式采煤機搖臂裝置相比，本發(fā)明具有以下有點:(1)采用低速大扭矩的永磁電機取代了傳動高速小扭矩的異步電機，降低了高速軸的轉(zhuǎn)速，解決了以往高速軸散熱量大的問題，提高的齒輪、軸承和軸系的使用壽命；(2)用“三級直齒減速系統(tǒng)”代替“三級直齒+行星齒輪”系統(tǒng)，減少了截割滾筒和電機之間的傳動鏈，使得采煤機結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，去掉結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修難度大的行星減速機構(gòu)，這種減速傳動系統(tǒng)具有簡單、牢固、容量維修的特點，齒輪的潤滑也得到很好的解決；(3)在齒輪傳動系中加入了惰輪軸系，保證了采煤機搖臂原有的長度，可以獲得更大的截煤效果，惰輪軸系在傳動中起中間傳動作用，不改變減速系統(tǒng)的傳動比；(4)去掉行星減速機構(gòu)，使得搖臂輸出扭矩軸處的殼體體積變小，電機安裝在靠近鏈接耳的殼體內(nèi)，使搖臂的質(zhì)量中心向機身靠近，穩(wěn)定性增強，殼體采用一次變向，利于截割落煤。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種短程傳動采煤機搖臂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為采煤機搖臂殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、滾筒連接端蓋；2、截割滾筒連接螺栓；3、扭矩輸出軸；4、噴霧管；5、三級傳動大齒輪；6、扭矩輸出軸端蓋；7、第二惰輪；8、第二惰軸；9、第一惰輪；10、第一惰軸；
11、二級傳動大齒輪；12、第二載軸；13、第二載軸端蓋；14、一級傳動大齒輪；15、第一載軸；16、扭矩輸入軸；17、定位大端蓋；18、扭矩輸入軸固定座；19、搖臂鉸接耳；20、調(diào)高油缸連接耳；21、搖臂殼體；22、驅(qū)動電機；23、電機保護殼體。

【具體實施方式】
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[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。
[0020]如圖1和2所示，本發(fā)明的短程傳動采煤機搖臂裝置包括搖臂殼體21，所述搖臂殼體21內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機22和齒輪傳動系統(tǒng)。
[0021]臂殼體21是鑄造而成，在搖臂殼體21外側(cè)留有兩個搖臂鉸接耳19和一個調(diào)高油缸連接耳20，搖臂殼體21通過搖臂鉸接耳19與采煤機機體相鉸接，調(diào)高油缸連接耳20與調(diào)高油缸連接，實現(xiàn)搖臂擺動調(diào)高。
[0022]所述驅(qū)動電機22為低速大扭矩永磁電機，驅(qū)動電機22通過螺栓固定，驅(qū)動電機22端部設(shè)有電機保護殼體23。永磁電機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、體積小、質(zhì)量輕、損耗小、效率高、電機的形狀和尺寸可以靈活多樣等顯著優(yōu)點；使用低速大扭矩永磁電機能夠?qū)崿F(xiàn)零傳動或近零傳動，短程傳動采煤機搖臂正是實現(xiàn)近零傳動，很大程度上降低輸入軸的轉(zhuǎn)速，減少了傳動鏈，減少搖臂的散熱量。
[0023]所述齒輪傳動系統(tǒng)包括并排設(shè)置的扭矩輸入軸16、第一載軸15、第二載軸12和扭矩輸出軸3。扭矩輸入軸16安裝在扭矩輸入軸固定座18上，在扭矩輸入軸16 —端設(shè)有軸孔，并在軸孔內(nèi)加工出漸開線內(nèi)花鍵，驅(qū)動電機22輸出軸端部加工出漸開線外花鍵，驅(qū)動電機22輸出軸與扭矩輸入軸16通過漸開線花鍵連接，扭矩輸入軸16另一端設(shè)有定位大端蓋17。扭矩輸入軸16設(shè)有一級傳動小齒輪,所述第一載軸15設(shè)有一級傳動大齒輪14和二級傳動小齒輪，所述第二載軸12設(shè)有二級傳動大齒輪11和三級傳動小齒輪，第二載軸12端部設(shè)有第二載軸端蓋13,所述扭矩輸出軸3設(shè)有三級傳動大齒輪5。扭矩輸入軸16與一級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，第一載軸15與一級傳動大齒輪14和二級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，第二載軸12與二級傳動大齒輪11和三級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，扭矩輸出軸3與三級傳動大齒輪5通過漸開線內(nèi)花鍵連接。一級傳動大齒輪14與所述一級傳動小齒輪哨合傳動,構(gòu)成一級齒輪傳動系,所述二級傳動大齒輪11與所述二級傳動小齒輪嚙合傳動，構(gòu)成二級齒輪傳動系，所述三級傳動大齒輪5與三級傳動小齒輪哨合傳動，構(gòu)成三級齒輪傳動系。扭矩輸出軸3 —端設(shè)有扭矩輸出軸端蓋6,扭矩輸出軸3另一端設(shè)有滾筒連接端蓋1，滾筒連接端蓋I設(shè)有截割滾筒連接螺栓2，用于連接截割滾筒。采煤機工作時，低速大扭矩永磁電機通過變頻器控制驅(qū)動三級直齒減速系統(tǒng)將扭矩傳遞到扭矩輸出軸3，扭矩輸出軸3連接截割滾筒，最后驅(qū)動截割滾筒割煤。
[0024]為了保證了采煤機搖臂原有的長度，以獲得更大的截煤效果，第二載軸12和扭矩輸出軸3之間加設(shè)有惰輪軸，所述惰輪軸設(shè)有惰齒輪，所述三級傳動大齒輪5通過惰齒輪與三級傳動小齒輪嚙合傳動。本實施例中采用兩級惰輪軸系，所述惰輪軸包括第一惰軸10和第二惰軸8，所述惰齒輪包括第一惰輪9和第二惰輪7，第一惰輪9和第二惰輪7通過球面滾子軸承分別安裝在第一惰軸10和第二惰軸8上，第一惰輪9分別與第二惰輪7和三級傳動小齒輪嚙合，第二惰輪7再與三級傳動大齒輪5嚙合。
[0025]另外，為了實現(xiàn)截割滾筒割煤時的噴霧降塵，所述扭矩輸出軸3中心設(shè)有噴霧管5。
[0026]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種短程傳動采煤機搖臂裝置，包括搖臂殼體(21)，所述搖臂殼體(21)內(nèi)設(shè)有驅(qū)動電機(22)和齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動電機(22)為低速大扭矩永磁電機，所述齒輪傳動系統(tǒng)包括扭矩輸入軸(16)、第一載軸(15)、第二載軸(12)和扭矩輸出軸(3)，所述扭矩輸入軸(16)與驅(qū)動電機(22)輸出軸相連，扭矩輸入軸(16)設(shè)有一級傳動小齒輪，所述第一載軸(15)設(shè)有一級傳動大齒輪(14)和二級傳動小齒輪,所述第二載軸(12)設(shè)有二級傳動大齒輪(11)和三級傳動小齒輪，所述扭矩輸出軸(3)設(shè)有三級傳動大齒輪(5)，所述一級傳動大齒輪(14)與所述一級傳動小齒輪嚙合傳動，所述二級傳動大齒輪(11)與所述二級傳動小齒輪嚙合傳動，所述三級傳動大齒輪(5)與三級傳動小齒輪嚙合傳動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種短程傳動采煤機搖臂裝置，其特征在于:所述第三載軸(12)和扭矩輸出軸(3)之間設(shè)有惰輪軸，所述惰輪軸設(shè)有惰齒輪，所述三級傳動大齒輪(5)通過惰齒輪與三級傳動小齒輪嚙合傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種短程傳動采煤機搖臂裝置，其特征在于:所述扭矩輸出軸⑶中心設(shè)有噴霧管(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種短程傳動采煤機搖臂裝置，其特征在于:所述扭矩輸入軸(16)與一級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述第一載軸(15)與一級傳動大齒輪(14)和二級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述第二載軸(12)與二級傳動大齒輪(11)和三級傳動小齒輪通過漸開線內(nèi)花鍵連接，所述扭矩輸出軸(3)與三級傳動大齒輪(5)通過漸開線內(nèi)花鍵連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種短程傳動采煤機搖臂裝置，其特征在于:所述驅(qū)動電機(22)輸出軸與扭矩輸入軸(16)通過漸開線花鍵連接。
【文檔編號】E21C35/02GK104389600SQ201410720448
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】王世博, 張務(wù)果, 韓忠亮, 劉萬里, 李威, 葛世榮 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)