专利名称：一种无支重轮的履带式行走装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无支重轮的履带式行走装置，属煤矿井下掘进设备 的设计与制造的技术领域。
背景技术：
在煤矿井下采煤作业中，大量的使用着掘进机，掘进机结构主要由 行走机构、截割机构、装载机构、运输机构、液压传动机构组成，其中 行走机构在恶劣环境采煤作业中起着十分重要的作用，整机的前行、后 退、转向、牵拉、移动都是靠行走机构完成的。
掘进机的行走机构大都采用有支重轮的履带式结构，行走容易，力 量大，在煤矿井下恶劣环境作业中有着很大优势，但是，履带式行走机 构的支重轮在使用中也有很多弊端，在履带架的下部设有多个支重轮， 履带链必须按支重轮的固定距离匹配啮合联接，这就使履带行走机构受 到了很大限制，当掘进作业时，履带支承着机器的自重和截割机构，传 递到履带上的水平力和垂直力较大，履带的接地比压呈三角形分布，这 就造成了较少的几块履带板承受着较大的力，又由于截割高硬度岩层时 机器振动较大，履带板承受力带有冲击性和不稳定性，且支重轮与履带 板呈线接触，比压相当大，很容易造成履带板断裂，由于井下排水较差， 履带经常处于煤泥水中，极易造成支重轮损坏，支重轮更换又相当困难， 严重影响着整个机器的正常运行，而且还容易引发故障，不安全因素增 加。
发明内容
发明目的本发明的目的就是针对背景技术的不足，在采煤掘进机上设计一种 无支重轮的履带行走装置，在履带架上不设置支重轮，履带链直接安装 在履带架上，由履带张紧机构张紧，导向轮导向，驱动机构直接驱动履 带架、履带链前行、后退、转向，简化履带行走结构，使履带行走机构 不受支重轮限制，减少履带行走机构的承载压力，提高履带行走装置的 稳定性、可靠性和安全系数，降低行走机构的高度，并使之矮型化，以 大幅度提高履带行走装置的机械性能。
技术方案
本发明主要结构由履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机 构、减速器、制动器、链轮、连接板、支块、液压马达组成；在履带架1 的前部联接张紧机构5，张紧机构5前部联接左、右导向轮3、 4，在履 带架1的后部联接驱动机构6，驱动机构6联接减速器7，减速器7联接 制动器8，制动器8联接液压马达9，液压马达9与掘进机的液压机构联 接，减速器7的侧部设有加油管10，并与掘进机上的油路管联通，在履 带架1的上、下、左、右联接履带链2，履带链2与履带架1、导向轮3、 4、驱动机构6的双齿链轮16组成履带传动机构，液压马达9通过减速 器7联接驱动机构6，驱动履带行走机构前行、后退、转向，制动器8控 制履带行走机构的开启、关停，履带架1的上部设有前连接板11、后连 接板12，侧部并排设有支块13、 14、 15。
所述的履带架1为长矩形体，为焊接结构，履带架1的上部为前连 接板ll、后连接板12，侧部设有支块13、 14、 15;在履带架l的上部为 顶板24，顶板24的上部设有上中板21、上内板22、上外板23，侧部设 有内侧板25、外侧板26，前部设有导向架20、前档板27、前筋板28， 后部设有后内板29、后外板30、后立板31、后钩板32、后弯板38，底 部为底板39，底板39下部设有内耐摩板33、中耐摩板34、外耐摩板35; 履带架1的上、下、左、右设有数个支架板36，在支架板36侧部设有数个侧筋板37，在侧筋板37上设有数个安装孔40、工艺孔41。
所述的导向张紧机构5，在张紧架45的上部中间垂直装有张紧油缸 53，并由密封圈58密封，侧部设有油杯54，并通过管路联通张紧油缸 53;在张紧架45的下部中间设有张紧轴46，并由轴承49、 50固定，密 封圈51、 52密封，张紧轴46的左部装有左导向轮3，并由左端盖47、 螺钉57固定，张紧轴46的右部装有右导向轮4，并由右端盖48、螺钉 56固定，在右导向轮4上设有注油孔55。
所述的履带链2由数个履带轴、履带板组成，在履带板61的横向履 带孔63内装有履带轴60，并由上下销轴62固定，组装后呈循环链状。
所述的驱动机构6由链轮架、减速器、制动器、输出轴、液压马达 组成；在链轮架65的右部联接减速箱体66，并由螺钉67、 68固定，减 速箱体66联接制动器8，并由连轴器69、螺钉70固定，制动器8联接 液压马达9，并由螺钉71固定；在链轮架65的上部设有安装轴孔64， 链轮架65的下部装有输出轴73，输出轴73上装有双齿链轮16，输出轴 73左部装有油杯74、 75，并由端盖76、螺钉77、 78固定；输出轴73右 部联接一级行星轮轴79， 一级行星轮轴79由一级太阳轮80、 一级行星 轮81、 一级内齿圈72啮合联接； 一级行星轮轴79联接二级行星轮轴82， 二级行星轮轴82由二级太阳轮83、 二级行星轮84、 二级内齿圈85啮合 联接；二级行星轮轴82联接主动齿轮轴86、主动齿轮87，主动齿轮87 联接中间齿轮轴59、中间齿轮88，中间齿轮88联接双轴齿轮89，双轴 齿轮89联接双轴齿轮90，双轴齿轮90联接单轴齿轮91，单轴齿轮91 联接连轴器69，连轴器69联接制动器8，制动器8联接液压马达9，形 成双行星齿轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的减速传动 联接；各齿轮均由轴承固定、机械油润滑，制动器8由液压控制，制动 簧92、摩擦片93进行制动；减速箱体66右外部由端盖94、 95、 96、螺钉97、 98、 99、 100固定，减速箱体66与链轮架65、制动器8之间由密 封圈密封。所述的减速器中的一级行星轮、二级行星轮、主动齿轮、中间齿轮、 双轴齿轮、单轴齿轮的传动速比为243.16:1。所述的履带架1的底部底板39上装有内耐摩板33、中耐摩板34、 外耐摩板35。有益效果本发明与背景技术相比具有明显的先进性，对煤矿井下恶劣环境作 业的掘进机的履带行走装置，采用了无支重轮设计，取消了传统的履带 式行走装置的支重轮，简化了履带行走结构，减少了零部件数量，降低 了整机的高度达200mm以上，拓宽了掘进机在井下的行走空间，使履带 板与履带架呈面接触，比压小且分布均匀，改善了履带板的受力状况， 延长了履带板的使用寿命，无支重轮的履带行走机构受力均匀、转向方 便、行走自如，大大提高了掘进机行走机构的稳定性和可靠性，增加了 安全系数，是十分理想的适合恶劣环境作业的履带行走装置，此装置也 可在其他类似行走机构上使用。
图1为整体结构主视2为整体结构俯视3为图1的A—A剖面4为履带架主视5为履带架侧视6为履带架俯视7为图6的B^B剖面8为导向张紧机构主视9为图8的C一C剖面图 图10为履带链主视11为履带链俯视图 图12为驱动机构主视图 图13为图12的D—D剖面图 图中所示，附图标记清单如下1、履带架，2、履带链，3、左导向轮，4、右导向轮，5、导向张紧 机构，6、驱动机构，7、减速器，8、制动器，9、液压马达，10、加油 管，11、前连接板，12、后连接板，13、支块，14、支块，15、支块， 16、双齿链轮，20、导向架，21、上中板，22、上内板，23、上外板， 24、顶板，25、内侧板，26、外侧板，27、前档板，28、前筋板，29、 后内板，30、后外板，31、后立板，32、后钩板、33、内耐摩板，34、 中耐摩板，35、外耐磨板，36、支架板，37、侧筋板，38、后弯板，39、 底板，40、安装孔，41、工艺孔，45、张紧架，46、张紧轴，47、左端 盖，48、右端盖，49、轴承，50、轴承，51、密封圈，52、密封圈，53、 张紧油缸，54、油杯，55、注油孔，56、螺钉，57、螺钉，58、密封圈， 59、中间齿轮轴，60、履带轴，61、履带板，62、销轴，63、履带孔， 64、轴孔，65、链轮架，66、减速箱，67、螺钉，68、螺钉，69、连轴 器，70、螺钉，71、螺钉，72、 一级内齿圈，73、输出轴，74、油杯， 75、油杯，76、端盖，77、螺钉，78、螺钉，79、 一级行星轮轴，80、 一级太阳轮，81、 一级行星轮，82、 二级行星轮轴，83、 二级太阳轮， 84、 二级行星轮，85、 二级内齿圈，86、主动轮轴，87、主动齿轮，88、 中间齿轮，89、双轴齿轮，90、双轴齿轮，91、单轴齿轮，92、制动簧， 93、摩擦片，94、端盖，95、端盖，96、端盖，97、螺钉，98、螺钉， 99、螺钉，100、螺钉。
具体实施方式
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，它是以履带架1为主体，在前部 装有导向轮3、 4，张紧机构5的张紧油缸53可整调其松紧，在后部由驱 动机构6带动双齿链轮16，使行走装置前行、后退或转向。驱动机构6由液压马达9联接制动器8，并带动减速器7内的齿轮减 速机构，经过三级轴齿轮减速，再经二级行齿轮减速，最终由驱动机构6 驱动整机运转行走，其传动速比为243.16:1，行走机构的速度要适应煤矿 井下的需要，不得太快，以稳定可靠为宜。各部位置要安装合理，各机构机件要强度好，耐撞击。图4、 5、 6、 7所示，为履带架1结构图，履带架1是履带行走装置 的主体，要强度好，耐撞击，承载力大，是焊接结构。上部的前连接板11、后连接板12是承载掘进机主机的部位，承载力 大，要强度好，硬度高，要用合金结构钢制作。底部底板39上设置了内、中、外耐摩板33、 34、 35，以降低其摩擦 力，增加使用寿命。图8、 9所示，为导向张紧机构图，在张紧架45上部中间位置设有 张紧油缸53，可根据履带架1和履带链2的松紧情况，由张紧油缸53进 行调整，以使在行走过程中履带保持适中，增加安全可靠性，张紧轴46 两侧装有左、右导向轮3、 4、并由轴承49、 50固定限位，使之转动自如， 油杯54、注油孔55要及时加油润滑。图10、 ll所示，为履带链2结构图，它是由数个结构一样的履带板 61、履带轴60组装而成，并由数个销轴62固定牢固，要强度好，硬度高，耐撞击，要用合金结构钢制作，并经淬硬处理。图12、 13所示，为驱动机构6结构图，它是由链轮架65、减速箱体 66、制动器8、液压马达9联接成一个整体，在链轮架65内的输出轴73 上装有双齿链轮16，输出轴73右部同时联接一级行星轮轴79、 二级行 星轮轴82及两级行星减速器，并输出联接主动齿轮轴86、齿轮87、经 中间齿轮88、连接双轴齿轮89、 90、单轴齿轮91，然后经联轴器69联 接制动器8，制动器8联接液压马达9，液压马达9带动整个机构运转， 达到多级减速传递动力，经三级轴齿轮减速，再经二级行星齿轮减速， 其传动速比可达到243.16:1，是十分理想的安全、稳定、可靠的工作速度。
权利要求
1、一种无支重轮的履带式行走装置，其特征在于主要结构由履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机构、减速器、制动器、链轮、连接板、支块、液压马达组成；在履带架(1)的前部联接张紧机构(5)，张紧机构(5)前部联接左、右导向轮(3、4)，在履带架(1)的后部联接驱动机构(6)，驱动机构(6)联接减速器(7)，减速器(7)联接制动器(8)，制动器(8)联接液压马达(9)，液压马达(9)与掘进机的液压机构联接，减速器(7)的侧部设有加油管(10)，并与掘进机上的油路管联通，在履带架(1)的上、下、左、右联接履带链(2)，履带链(2)与履带架(1)、导向轮(3、4)、驱动机构(6)的双齿链轮(16)组成履带传动机构，液压马达(9)通过减速器(7)联接驱动机构(6)，驱动履带行走机构前行、后退、转向，制动器(8)控制履带行走机构的开启、关停，履带架(1)的上部设有前连接板(11)、后连接板(12)，侧部并排设有支块(13、14、15)。
2、 根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的履带架(1)为长矩形体，为焊接结构，履带架(1)的上 部为前连接板(11)、后连接板(12)，侧部设有支块(13、 14、 15);在 履带架(1)的上部为顶板(24)，顶板(24)的上部设有上中板(21)、 上内板(22)、上外板(23)，侧部设有内侧板(25)、外侧板(26)，前 部设有导向架(20)、前档板(27)、前筋板(28)，后部设有后内板(29)、 后外板(30)、后立板(31)、后钩板(32)、后弯板(38)，底部为底板(39)，底板(39)下部设有内耐摩板(33)、中耐摩板(34)、外耐摩板(35) ;履带架(1)的上、下、左、右设有数个支架板(36)，在支架板(36) 侧部设有数个侧筋板(37)，在侧筋板(37 )上设有数个安装孔(40)、 工艺孔(41)。
3、 根据权利要求l所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的导向张'紧机构(5)，在张紧架(45)的上部中间垂直装有张紧油缸(53)，并由密封圈(58)密封，侧部设有油杯(54)，并通过 管路联通张紧油缸(53);在张紧架(45)的下部中间设有张紧轴(46)， 并由轴承(49、 50)固定，密封圈(51、 52)密封，张紧轴(46)的左 部装有左导向轮(3)，并由左端盖(47)、螺钉(57)固定，张紧轴(46) 的右部装有右导向轮(4)，并由右端盖(48)、螺钉(56)固定，在右导 向轮(4)上设有注油孔(55)。
4、 根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的履带链(2)由数个履带轴、履带板组成，在履带板(61) 的横向履带孔(63)内装有履带轴(60)，并由上下销轴(62)固定，组 装后呈循环链状。
5、 根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的驱动机构(6)由链轮架、减速器、制动器、输出轴、液压 马达组成；在链轮架(65)的右部联接减速箱体(66)，并由螺钉(67、 68)固定，减速箱体(66)联接制动器(8)，并由连轴器(69)、螺钉(70) 固定；制动器(8)联接液压马达(9)，并由螺钉(71)固定，在链轮架(65)的上部设有安装轴孔(64)，链轮架(65)的下部装有输出轴(73)， 输出轴(73)上装有双齿链轮(16)，输出轴(73)左部装有油杯(74、 75)，并由端盖(76)、螺钉(77、 78)固定；输出轴(73)右部联接一 级行星轮轴(79)， 一级行星轮轴(79)由一级太阳轮(80)、 一级行星 轮(81)、 一级内齿圈(72)啮合联接； 一级行星轮轴(79)联接二级行 星轮轴(82)， 二级行星轮轴(82)由二级太阳轮(83)、 二级行星轮(84)、 二级内齿圈(85)啮合联接；二级行星轮轴(82)联接主动齿轮轴(86)、 主动齿轮(87)，主动齿轮(87)联接中间齿轮轴(59)、中间齿轮(88)， 中间齿轮(88)联接双轴齿轮(89)，双轴齿轮(89)联接双轴齿轮(90)， 双轴齿轮(90)联接单轴齿轮(91)，单轴齿轮(91)联接连轴器(69)， 连轴器(69)联接制动器(8)，制动器(8)联接液压马达(9)，形成双 行星齿轮、主动齿轮、中间齿轮、双轴齿轮、单轴齿轮的减速传动联接； 各齿轮均由轴承固定、机械油润滑，制动器(8)由液压控制，制动簧(92)、摩擦片(93)进行制动；减速箱体(66)右外部由端盖(94、 95、 96)、 螺钉(97、 98、 99、 100)固定，减速箱体(66)与链轮架(65)、制动 器(8)之间由密封圈密封。
6、 根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的减速器中的一级行星轮、二级行星轮、主动齿轮、中间齿 轮、双轴齿轮、单轴齿轮的传动速比为243.16:1。
7、 根据权利要求1所述的一种无支重轮的履带式行走装置，其特征 在于所述的履带架(1)的底部底板(39)上装有内耐摩板(33)、中 耐摩板(34)、外耐摩板(35)。
全文摘要
一种无支重轮的履带式行走装置，主要结构由履带架、履带链、导向轮、张紧机构、驱动机构、减速器、制动器、液压马达、链轮、连接板、支块组成，履带架上直接安装履带链，并由导向轮、张紧油缸调整，液压马达驱动减速器减速运转，减速器由三组轴齿轮、二级行星齿轮减速传动，由液压制动器制动控制，此装置设计合理，结构紧凑，受力均匀，操作使用方便，行走转向自如，降低了整机高度，减少了零件数量，提高了掘进机及行走机构的稳定性、可靠性、机械性能和安全系数，是理想的适合恶劣环境作业的履带行走装置，此装置也可在其他类似行走机构上使用。
文档编号B62D55/00GK101224762SQ200810054538
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月1日 优先权日2008年2月1日
发明者杨春海, 马健康, 伟 高 申请人:煤炭科学研究总院太原研究院;煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司