专利名称：一种连续采煤机截割装置的减速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连续采煤机截割装置的减速器，属煤矿井下采掘设备零部件的设计与制造的技术领域。
背景技术：
连续采煤机的截割装置是最重要的核心工作部件，一般采用横轴滚筒式截割机构，并由两个大功率交流电机双重垂直驱动，由于其具有横轴滚筒式结构，截割滚筒宽度大，截割煤体面积宽，可达3m2，落煤能力强，生产效率高，比纵轴截割具有很多优点。
截割机构是连续采煤机的心脏，其截割性能的好坏将直接影响连续采煤机的生产能力、采掘速度和效率，由于是由左右两台交流电机同时带动减速器及其上的截割滚筒，这就给截割装置的变速减速提出了很高的要求，也就成了变速减速的技术关键，对电机传输的速度必须进行多级变向减速才能满足截割滚筒的作业需要，由于连续采煤机主要是引进国外机型，在国内还是一项科研空白，其双电机驱动截割装置进行多级、多方式变速减速已成为一项新的科研课题。
发明内容
发明目的本发明的发明目的就是针对背景技术的不足，根据连续采煤机截割装置的工作特点，即双交流电机驱动、横轴式滚筒结构，以及我国的煤田地质条件，采用双轴齿轮变速、双行星齿轮变速、双锥齿轮垂直变向变速相结合的设计结构，使横轴滚筒式截割机构的工作速度更加稳定，安全，可靠，以大幅度的提高截割的生产效率。
技术方案本发明主要结构由上壳体、下壳体、左齿轮箱、右齿轮箱、左行星齿轮箱、右行星齿轮箱、左右花键轴、截割轴、左驱动轮毂、右驱动轮毂、中间驱动盘组成；在上壳体1的左部为左齿轮箱2、右部为右齿轮箱3；左齿轮箱2通过花键轴7联接下壳体15及内部的左行星齿轮箱81，右齿轮箱3通过花键轴8联接下壳体16及内部的右行星齿轮箱82；行星齿轮箱81、82分左右联接截割轴77，截割轴77中部联接中间驱动盘6、左部联接左驱动轮毂4、右部联接右驱动轮毂5；下壳体15外部联接截割环9，并由螺栓23固定，下壳体16外部联接截割环10，并由螺栓24固定；左驱动轮毂4通过键11联接截割滚筒，右驱动轮毂5通过键13联接截割滚筒；中间驱动盘6通过键12联接截割滚筒；左齿轮箱2上的电机动力输入轴孔56联接左驱动电机，右齿轮箱3上的电机动力输入轴孔72联接右驱动电机；截割轴77通过螺栓78、79、中间套80把下壳体15、16、中间驱动盘6联为一体。
所述的左齿轮箱2为全密封齿轮箱体，左齿轮箱2的左外部为箱盖38、左内部为轴齿轮41，内部为电机动力输入轴孔56，并由轴承43、44固定，上部由轴承盖49、压盖91、螺栓51固定，下部由轴承盖50、螺栓52固定；轴齿轮41右部联接大齿轮42，大齿轮42安装在花键轴7上，并由轴承45、46固定，上部由轴承座55、闷盖54、螺栓19固定；左齿轮箱2左部设有油位孔21；轴承盖49与轴齿轮41之间有密封圈47，大齿轮42与花键轴7之间有密封圈48。
所述的右齿轮箱3为全密封齿轮箱体，右齿轮箱3的右外部为箱盖39、右内部为轴齿轮57，内部为电机动力输入轴孔72，并由轴承59、60固定，上部由轴承盖62、压盖92、螺栓69固定，下部由轴承盖61、螺栓70固定；轴齿轮57左部联接大齿轮58，大齿轮58安装在花键轴8上，并由轴承65、66固定，上部由轴承座63、闷盖64、螺栓20固定；右齿轮箱3右部设有油位孔22；轴承盖62与轴齿轮57之间有密封圈67，大齿轮58与花键轴8之间有密封圈68。
所述的左行星齿轮箱81为全密封齿轮箱，花键轴7联接锥齿轮83，并由轴承89、90固定，锥齿轮83垂直联接大锥齿轮84，大锥齿轮84安装在轴套114上，并由螺栓110固定，轴套114由轴承93、99、100、螺栓109固定联接左轮毂118；截割轴77上装有太阳轮86，太阳轮86右部联接大锥齿轮84，太阳轮86联接4个行星轮87、行星轴88，行星轮87与行星轴88之间由轴承94、95固定，行星轮87联接内齿圈85，内齿圈85由螺栓101、定位销107固定在下壳体15上；下壳体15左部通过轴承96、97、98与左驱动轮毂4固定联接，并由驱动盘116、压盖117、螺栓106、104、103、119固定联接；螺孔102、键11联接截割滚筒；左轮毂118与下壳体15之间有浮封112，下壳体15与左驱动轮毂4之间有浮封113，花键轴7与下壳体15之间有密封圈111，压盖117与驱动盘116之间有密封圈115。
所述的右行星齿轮箱82为全密封齿轮箱，花键轴8联接锥齿轮121，并由轴承124、125固定，锥齿轮121联接大锥齿轮122，大锥齿轮122安装在轴套151上，并由螺栓152固定，轴套151安装在截割轴77上，由轴承126、127、142、螺栓152固定联接右轮毂123；截割轴77上装有太阳轮128，太阳轮128左部联接大锥齿轮122，太阳轮128联接4个行星齿轮129、行星轴130，行星轮129与行星轴130之间由轴承143、144固定，行星轮129联接内齿圈131，内齿圈131由定位销140、螺栓145固定在下壳体16上，下壳体16右部通过轴承132、133、134与右驱动轮毂5固定联接，并由驱动盘135、压盖136、螺栓146、137、138、139固定联接；螺孔154、键12联接截割滚筒；右轮毂123与下壳体16之间有浮封147，下壳体16与右驱动轮毂5之间有浮封148，花键轴8与下壳体16之间有密封圈150，压盖136与驱动盘135之间有密封圈149。
所述的截割轴77为花键轴，截割轴77从左至右依次间隔设置花键155、156、157、158、159，截割轴77左端部设有螺孔160、销孔162、中心孔164，截割轴77右端部设有螺孔161、销孔163、中心孔165，花键155、156、157、158、159的花键截形166的截面形状相同，其压力角均为30°。
所述的左齿轮箱2，右齿轮箱3的传动速比相同，轴齿轮41大齿轮42＝3.056∶1，轴齿轮57大齿轮58＝3.056∶1。
所述的锥齿轮83、大锥齿轮84的传动速比与锥齿轮121、大锥齿轮122的传动速比相同，锥齿轮83大锥齿轮84＝3.095∶1，锥齿轮121大锥齿轮122＝3.095∶1。
所述的行星齿轮箱81、82，结构相同，行星齿轮箱81的太阳轮86、行星轮87、行星轴88、内齿圈85组成的行星齿轮组合传动速比为3.059∶1；行星齿轮箱82的太阳轮128、行星轮129、行星轴130、内齿圈131组成的行星齿轮组合的传动速比为3.059∶1；行星轮87、129均为偶数设置，其数量均为4个。
有益效果本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是针对连续采煤机截割装置在煤矿井下恶劣环境作业的特点，采用了全密封设计，采用上壳体、下壳体、左右上下齿轮箱、花键轴连接相结合的设计结构，左右齿轮箱变速后，经左右花键轴传递给截割轴上的左右锥齿轮垂直变向变速，再经左右行星齿轮变速组合变速，然后把三级、三种变速的动力传递给截割滚筒进行截割作业，形成了双轴齿轮变速，双行星齿轮变速，双锥齿轮垂直变向变速相结合的设计，这种三级、三种变速方式大大改善了截割装置的变速减速性能和效果，增强了其稳定性、可靠性、安全性，此装置设计合理，结构紧凑，全密封防爆，实现了三级同步运转变速作业，是理想的连续采煤机截割装置的减速器，此减速器也可用于其它类似装置。
图1为整体结构主视2为整体结构俯视3为整体结构侧视4为图3的A-A剖视5为截割轴主视6为截割轴侧视中所示，附图标记代号如下1、上壳体，2、左齿轮箱，3、右齿轮箱，4、左驱动轮毂，5、右驱动轮毂，6、中间驱动盘，7、花键轴，8、花键轴，9、截割环，10、截割环，11、键，12、键，13、键，14、安装孔，15、下壳体，16、下壳体，17、盖板，18、盖板，19、螺栓，20、螺栓，21、油位孔，22、油位孔，23、螺栓，24、螺栓，25、螺孔，26、螺孔，27、螺栓，28、销，29、调整键，30、调整键，31、调整键，32、调整键，33、垫块，34、卡块，35、卡块，36、小卡块，37、大卡块，38、箱盖，39、箱盖，40、螺孔，41、轴齿轮，42、大齿轮，43、轴承，44、轴承，45、轴承，46、轴承，47、密封圈，48、密封圈，49、轴承盖，50、轴承盖，51、螺栓，52、螺栓，53、螺栓，54、闷盖，55、轴承座，56、电机动力输入轴孔，57、轴齿轮，58、大齿轮，59、轴承，60、轴承，61、轴承盖，62、轴承盖，63、轴承座，64、闷盖，65、轴承，66、轴承，67、密封圈，68、密封圈，69、螺栓，70、螺栓，71、螺栓，72、电机动力输入轴孔，77、截割轴，78、螺栓，79、螺栓，80、中间套，81、左行星齿轮箱，82、右行星齿轮箱，83、锥齿轮，84、大锥齿轮，85、内齿圈，86、太阳轮，87、行星轮，88、行星轴，89、轴承，90、轴承，91、压盖，92、压盖，93、轴承，94、轴承，95、轴承，96、轴承，96、轴承，97、轴承，98、轴承，99、轴承，100、轴承，101、螺栓，102、螺孔，103、螺栓，104、螺栓，105、螺孔，106、螺栓，107、定位销，108、螺栓，109、螺栓，110、螺栓，111、密封圈，112、浮封，113、浮封，114、轴套，115、密封圈，116、驱动盘，117、压盖，118、左轮毂，119、螺栓，120、，121、锥齿轮，122、大锥齿轮，123、右轮毂，124、轴承，125、轴承，126、轴承，127、轴承，128、太阳轮，129、行星轮，130、行星轴，131、内齿圈，132、轴承，133、轴承，134、轴承，135、驱动盘，136、压盖，137、螺栓，138、螺栓，139、螺栓，140、定位销，141、螺栓，142、轴承，143、轴承，144、轴承，145、螺栓，146、螺销，147、浮封，148、浮封，149、密封圈，150、密封圈，151、轴套，152、螺栓，153、螺孔，154、螺孔，155、花键，156、花键，157、花键，158、花键，159、花键，160、螺孔，161、螺孔，162、销孔，163、销孔，164、中心孔，165、中心孔，166、花键截形。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明做进一步说明图1、2、3所示，为整体结构图， 由上壳体1、下壳体15、16、左右花键轴7、8组成一完整的变速减速机构；上壳体1分左右设置左齿轮箱2、右齿轮箱3，分别由电机动力输入轴孔56、72与连续采煤机截割装置的交流电机联接；左右齿轮箱2、3分别联接左、右花键轴7、8，左右花键轴7、8分别联接左右行星齿轮箱81、82，左右行星齿轮箱81、82内部装在截割轴77上，左驱动轮毂4、右驱动轮毂5、中间驱动盘6联接安装截割滚筒，形成双重电机驱动左右齿轮箱2、3、左右花键轴7、8，左右行星齿轮箱81、82，同步运转，同步完成截割作业。
左右齿轮箱2、3、左右行星齿轮箱81、82均为防爆设计，各联接处均由浮封、密封圈密封，箱体内均置放机械润滑油，不得漏油，并由油位孔21、22控制，保持轮系润滑优良、洁净。
截割环9、10是截割滚筒在采掘截割过程中起撞击、疏松煤层作用，要强度好、硬度高。
各箱体、箱盖要安装牢固，注意防振动撞击。
左右驱动轮毂4、5外部结构一致，外端部设有安装螺孔26、40、螺栓27、调整键29、30、31、32、小卡块36、大卡块37，两侧部设有垫块33，卡块34、35，以利于调整安装。
上壳体1、下壳体15、16、花键轴7、8是整个变速减速器的承载体，要耐振动，耐撞击，要用合金结构钢制作。
图4所示，为变速减速机构传动关系图，整体形成双轴齿轮变速、双行星齿轮变速、双锥齿轮垂直变向变速相结合的结构设计，左齿轮箱2的轴齿轮41带动联接大齿轮42，大齿轮42通过花键轴7联接带动锥齿轮83，锥齿轮83带动大锥齿轮84，大锥齿轮84同时带动太阳轮86，太阳轮86联接偶数设置的4个行星轮87、行星轴88，行星轮87联接带动内齿圈85，内齿圈85固定在左行星齿轮箱81的箱壁上。
右齿轮箱3的轴齿轮57联接大齿轮58，大齿轮58通过花键轴8带动锥齿轮121，锥齿轮121联接带动大锥齿轮122，大锥齿轮122同时带动太阳轮128，太阳轮128联接偶数设置的4个行星轮129、行星轴130，行星轮129联接内齿圈131，内齿圈131固定在右行星齿轮箱82的箱壁上。
各齿轮箱为全密封防爆设计，严格控制密封，各齿轮安装均由轴承定位，转动灵活，行星齿轮组合的行星轮、行星轴、内齿圈、太阳轮的啮合精度高、零件要精确，安装调试要严格，要用强度好的合金结构钢制作，并经淬硬处理，齿轮齿形以磨制为宜。
图5、6所示，为截割轴77结构图，截割轴77是最承载的部件，一定要耐撞击，要韧性强，强度好，硬度高，要用高强度合金结构钢制作，并经高温淬硬处理，为了保证其加工精度，中心孔164、165可选用B型中心孔，其花键截形166要精确制作，便于配合联接。
权利要求
1.一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于本实用新型主要结构由上壳体、下壳体、左齿轮箱、右齿轮箱、左行星齿轮箱、右行星齿轮箱、左右花键轴、截割轴、左驱动轮毂、右驱动轮毂、中间驱动盘组成；在上壳体(1)的左部为左齿轮箱(2)、右部为右齿轮箱(3)；左齿轮箱(2)通过花键轴(7)联接下壳体(15)及内部的行星齿轮箱(81)，右齿轮箱(3)通过花键轴(8)联接下壳体(16)及内部的行星齿轮箱(82)；行星齿轮箱(81)、(82)分左右联接截割轴(77)，截割轴(77)中部联接中间驱动盘(6)、左部联接左驱动轮毂(4)、右部联接右驱动轮毂(5)；下壳体(15)外部联接截割环(9)，并由螺栓(23)固定，下壳体(16)外部联接截割环(10)，并由螺栓(24)固定；左驱动轮毂(4)通过键(11)联接截割滚筒，右驱动轮毂(5)通过键(13)联接截割滚筒；中间驱动盘(6)通过键(12)联接截割滚筒，左齿轮箱(2)上的电机动力输入轴孔(56)联接左驱动电机，右齿轮箱(3)上的电机动力输入轴孔(72)联接右驱动电机；截割轴(77)通过螺栓(78)、(79)、中间套(80)把下壳体(15)、(16)、中间驱动盘(6)联为一体。
2.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的左齿轮箱(2)为全密封齿轮箱体，左齿轮箱(2)的左外部为箱盖(38)、左内部为轴齿轮(41)，内部为电机动力输入轴孔(56)，并由轴承(43)、(44)固定，上部由轴承盖(49)、压盖(91)、螺栓(51)固定，下部由轴承盖(50)、螺栓(52)固定；轴齿轮(41)右部联接大齿轮(42)，大齿轮(42)安装在花键轴(7)上，并由轴承(45)、(46)固定，上部由轴承座(55)、闷盖(54)、螺栓(19)固定；左齿轮箱(2)左部设有油位孔(21)；轴承盖(49)与轴齿轮(41)之间有密封圈(47)，大齿轮(42)与花键轴(7)之间有密封圈(48)。
3.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的右齿轮箱(3)为全密封齿轮箱体，右齿轮箱(3)的右外部为箱盖(39)、右内部为轴齿轮(57)，内部为电机动力输入轴孔(72)，并由轴承(59)、(60)固定，上部由轴承盖(62)、压盖(92)、螺栓(69)固定，下部由轴承盖(61)、螺栓(70)固定；轴齿轮(57)左部联接大齿轮(58)，大齿轮(58)安装在花键轴(8)上，并由轴承(65)、(66)固定，上部由轴承座(63)、闷盖(64)、螺栓(20)固定；右齿轮箱(3)右部设有油位孔(22)；轴承盖(62)与轴齿轮(57)之间有密封圈(67)，大齿轮(58)与花键轴(8)之间有密封圈(68)。
4.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的左行星齿轮箱(81)为全密封齿轮箱，花键轴(7)联接锥齿轮(83)，并由轴承(89)、(90)固定，锥齿轮(83)垂直联接大锥齿轮(84)，大锥齿轮(84)安装在轴套(114)上，并由螺栓(110)固定，轴套(114)安装在截割轴(77)上，由轴承(93)(99)、(100)、螺栓(110)固定联接左轮毂(118)；截割轴(77)上装有太阳轮(86)，太阳轮(86)右部联接大锥齿轮(84)，太阳轮(86)联接4个行星轮(87)、行星轴(88)，行星轮(87)与行星轴(88)之间由轴承(94)、(95)固定，行星轮(87)联接内齿圈(85)，内齿圈(85)由螺栓(101)、定位销(107)固定在下壳体(15)上；下壳体(15)左部通过轴承(96)、(97)、(98)与左驱动轮毂(4)固定联接，并由驱动盘(116)、压盖(117)、螺栓(106)、(104)、(103)、(119)固定联接；螺孔(102)、键(11)联接截割滚筒；左轮毂(118)与下壳体(15)之间有浮封(112)，下壳体(15)与左驱动轮毂(4)之间有浮封(113)，花键轴(7)与下壳体(15)之间有密封圈(111)，压盖(117)与驱动盘(116)之间有密封圈(115)。
5.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的右行星齿轮箱(82)为全密封齿轮箱，花键轴(8)联接锥齿轮(121)，并由轴承(124)、(125)固定，锥齿轮(121)联接大锥齿轮(122)，大锥齿轮(122)安装在轴套(151)上，并由螺栓(152)固定，轴套(151)安装在截割轴(77)上，由轴承(126)、(127)、(142)、螺栓(152)固定联接右轮毂(123)；截割轴(77)上装有太阳轮(128)，太阳轮(128)右部联接大锥齿轮(122)，太阳轮(128)联接4个行星齿轮(129)、行星轴(130)，行星轮(129)与行星轴(130)之间由轴承(143)、(144)固定，行星轮(129)联接内齿圈(131)，内齿圈(131)由定位销(140)、螺栓(145)固定在下壳体(16)上，下壳体(16)右部通过轴承(132)、(133)、(134)与右驱动轮毂(5)固定联接，并由驱动盘(135)、压盖(136)、螺销(146)、(137)、(138)、(139)固定联接；螺孔(154)、键(12)联接截割滚筒；右轮毂(123)与下壳体(16)之间有浮封(147)，下壳体(16)与右驱动轮毂(5)之间有浮封(148)，花键轴(8)与下壳体(16)之间有密封圈(150)，压盖(136)与驱动盘(135)之间有密封圈(149)。
6.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的截割轴(77)为花键轴，截割轴(77)从左至右依次间隔设置花键(155)、(156)、(157)、(158)、(159)，截割轴(77)左端部设有螺孔(160)、销孔(162)、中心孔(164)，截割轴(77)右端部设有螺孔(161)、销孔(163)、中心孔(165)，花键(155)、(156)、(157)、(158)、(159)的花键截形(166)的截面形状相同，其压力角均为30°。
7.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的左齿轮箱(2)、右齿轮箱(3)的传动速比相同，轴齿轮(41)∶大齿轮(42)＝3.056∶1，轴齿轮(57)∶大齿轮(58)＝3.056∶1。
8.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的锥齿轮(83)、大锥齿轮(84)的传动速比与锥齿轮(121)、大锥齿轮(122)的传动速比相同，锥齿轮(83)∶大锥齿轮(84)＝3.095∶1，锥齿轮(121)∶大锥齿轮(122)＝3.095∶1。
9.根据权利要求1所述的一种连续采煤机截割装置的减速器，其特征在于所述的行星齿轮箱(81)、(82)，结构相同，行星齿轮箱(81)的太阳轮(86)、行星轮(87)、行星轴(88)、内齿圈(85)组成的行星齿轮组合的传动速比为3.059∶1；行星齿轮箱(82)的太阳轮(128)、行星轮(129)、行星轴(130)、内齿圈(131)组成的行星齿轮组合的传动速比为3.059∶1；行星轮(87)、(129)均为偶数设置，其数量均为4个。
全文摘要
本发明涉及一种连续采煤机截割装置的减速器，主要结构由上壳体、下壳体、左右齿轮箱、左右行星齿轮箱、左右花键轴、左右驱动轮毂、中间驱动盘、截割轴组成，它是针对连续采煤机截割装置在煤矿井下恶劣环境作业的特点，采用上下壳体、左右上下齿轮箱、花键轴相结合的设计结构，左右齿轮箱变速后，经左右花键轴传递给锥齿轮变速，再经左右行星齿轮变速，然后把三级、三种变速后的动力传递给截割轴及截割滚筒进行截割作业，形成双重齿轮变速、双行星齿轮变速、双锥齿轮垂直变向变速相结合的设计，这种三级、三种相结合的变速方式大大改善了截割装置的变速性能和效果，增强了其稳定性、可靠性、安全性，此装置设计合理，结构紧凑，全密封防爆，是理想的连续采煤机截割装置的变速减速器，此装置也可用于其它类似设备。
文档编号E21C31/02GK101059162SQ200710061538
公开日2007年10月24日 申请日期2007年2月14日 优先权日2007年2月14日
发明者杨勤, 杨韬仁, 李露云, 叶竹刚, 刘映刚, 张小峰, 张维果, 陈庆贺, 高爱红, 马凯, 杨敬伟, 年魁 申请人:煤炭科学研究总院太原分院, 煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司