一种无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机的制作方法

技术领域：

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机。

背景技术：
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综合采煤机是目前开采中厚煤层煤炭的主要高集成化、高自动化的综合开采设备。目前国内外针对中厚煤层进行煤炭采掘的综合采煤机均为摇臂式滚筒采煤机，其中以双滚筒采煤机应用最为广泛，所述滚筒采煤机的摇臂作为机械臂的同时还要具备截割减速的功能，因此，为了达到要求采掘高度不得不在截割减速传动过程中增加多组惰轮，这种结构一方面使截割传动系统变得冗杂，复杂的传动链使得传动系统可靠性降低；另一方面摇臂本身要承受多组轴承孔座造成的应力集中，同时摇臂本身还要承受巨大的齿轮啮合作用力，很容易导致摇臂结构的失效破坏。

技术实现要素：
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针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种截割传动系统更为紧凑、传动链更简单、可靠性更高的无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机。

本发明采用如下技术方案：提供一种无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机，包括中央控制箱、左支撑箱体、右支撑箱体、左侧导轨固定箱体、右侧导轨固定箱体、左行走齿轮箱和右行走齿轮箱，左支撑箱体与右支撑箱体对称设置在中央控制箱下方，左侧导轨固定箱体与右侧导轨固定箱体对称设置在中央控制箱两侧，所述左支撑箱体、所述右支撑箱体与所述中央控制箱三者之间相互固定连接，所述左侧导轨固定箱体、所述右侧导轨固定箱体与所述中央控制箱三者之间相互固定连接，所述左行走齿轮箱的一端固定于所述左支撑箱体内，另一端固定于所述左侧导轨固定箱体内，所述右行走齿轮箱的一端固定于所述右支撑箱体内，另一端固定于所述右侧导轨固定箱体内；所述左侧导轨固定箱体内设有左截割升降减速箱，所述右侧导轨固定箱体内设有右截割升降减速箱，所述左支撑箱体内设有左牵引减速箱，所述右支撑箱体内设有右牵引减速箱，所述左牵引减速箱的输出轴与所述左行走齿轮箱的输入轴连接，所述右牵引减速箱的输出轴与所述右行走齿轮箱的输入轴连接，所述左行走齿轮箱与所述右行走齿轮箱的行走输出齿轮均与刮板输送机的销轨啮合，使所述采煤机在所述销轨上作左右牵引运动；所述左侧导轨固定箱体与所述右侧导轨固定箱体的结构相同，在各自的左侧内壁与右侧内壁上，均对称设置升降导轨，所述左截割升降减速箱的左侧外壁与右侧外壁设有与所述升降导轨配合的滑道，和对称设置的升降油缸，所述升降油缸驱动所述左截割升降减速箱沿着所述升降导轨作升降运动；所述右截割升降减速箱的左侧外壁与右侧外壁设有与所述升降导轨配合的滑道，和对称设置的升降油缸，所述升降油缸驱动所述右截割升降减速箱沿着所述升降导轨作升降运动；所述左截割升降减速箱与所述右截割升降减速箱结构相同，均设有截割电机、截割齿轮减速机构和螺旋滚筒，所述左截割升降减速箱的螺旋滚筒位于所述左侧导轨固定箱体的外侧，所述右截割升降减速箱的螺旋滚筒位于所述右侧导轨固定箱体的外侧，所述截割电机经过所述截割齿轮减速机构带动所述螺旋滚筒转动；所述中央控制箱用于控制所述采煤机的启动、停止、左右牵引运动及所述螺旋滚筒的升降运动。

进一步地，所述截割电机的驱动轴与所述截割齿轮减速机构的输入轴同轴连接，所述截割齿轮减速机构还包括与所述输入轴同轴连接的截割输入齿轮、与所述截割输入齿轮相啮合的第一截割齿轮、与所述第一截割齿轮相啮合的第二截割小齿轮、与所述第二截割小齿轮同轴的第二截割大齿轮、与所述第二截割大齿轮相啮合的第三截割齿轮、通过连接盘与所述第三截割齿轮同轴连接的第一截割行星齿轮组、与所述第一截割行星齿轮组同轴连接的第二截割行星齿轮组、与所述第二截割行星齿轮组同轴连接的第一截割输出齿轮和与所述第一截割输出齿轮啮合的第二截割输出齿轮，所述第二截割输出齿轮的输出轴与所述螺旋滚筒连接。

进一步地，所述第一截割行星齿轮组包括与所述第三截割齿轮同轴连接的第一截割太阳轮、与所述第一截割太阳轮相啮合的第一截割行星轮，所述第一截割行星轮与第一截割内齿圈啮合，所述第一截割行星轮通过第一截割行星轴设置在第一截割行星架上；所述第二截割行星齿轮组包括与所述第一截割行星架同轴连接的第二截割太阳轮、与所述第二截割太阳轮相啮合的第二截割行星轮，所述第二截割行星轮与第二截割内齿圈啮合，所述第二截割行星轮通过第二截割行星轴设置在第二截割行星架上，所述第二截割行星架与所述第一截割输出齿轮同轴连接。

进一步地，所述中央控制箱与所述左支撑箱体之间、所述中央控制箱与所述右支撑箱体之间、所述左支撑箱体与所述右支撑箱体之间、所述中央控制箱与所述左侧导轨固定箱体之间以及所述中央控制箱与所述右侧导轨固定箱体之间均采用螺柱、垫片和螺母联接；所述左侧导轨固定箱体与所述右侧导轨固定箱体之间采用长拉杆、垫片和拉杆液压螺母联接。

进一步地，所述左牵引减速箱与所述右牵引减速箱的结构相同，均设有牵引电机和牵引齿轮传动机构，所述牵引电机的驱动轴与所述牵引齿轮传动机构的输入轴连接，所述牵引齿轮传动机构还包括与所述输入轴同轴连接的牵引输入齿轮、与所述牵引输入齿轮相啮合的第一牵引大齿轮、与所述第一牵引大齿轮同轴的第一牵引小齿轮、与所述第一牵引小齿轮相啮合的第二牵引齿轮、与所述第二牵引齿轮同轴连接的第一牵引行星齿轮组、与所述第一牵引行星齿轮组同轴连接的第二牵引行星齿轮组，所述左牵引减速箱中的第二牵引行星齿轮组的输出轴与所述左行走齿轮箱的输入轴连接，所述右牵引减速箱中的第二牵引行星齿轮组的输出轴与所述右行走齿轮箱的输入轴连接。

进一步地，所述左行走齿轮箱与所述右行走齿轮箱的结构相同，均设有行走输入齿轮、与所述行走输入齿轮相啮合的第一行走齿轮、与所述第一行走齿轮相啮合的第二行走齿轮、与所述第二行走齿轮相啮合的第三行走齿轮，所述左行走齿轮箱的行走输入齿轮与所述左行走齿轮箱的输入轴同轴连接，所述左行走齿轮箱的第三行走齿轮与所述左行走齿轮箱的行走输出齿轮啮合，所述右行走齿轮箱的行走输入齿轮与所述右行走齿轮箱的输入轴同轴连接，所述右行走齿轮箱的第三行走齿轮与所述右行走齿轮箱的行走输出齿轮啮合。

进一步地，所述左侧导轨固定箱体与所述右侧导轨固定箱体各自的左侧内壁和右侧内壁上，对称设置的升降导轨均为两对，所述左侧导轨固定箱体左侧内壁与右侧内壁上的两对升降导轨分别对应所述左截割升降减速箱的前端和后端设置，所述右侧导轨固定箱体左侧内壁与右侧内壁上的两对升降导轨分别对应所述右截割升降减速箱的前端和后端设置，在所述左截割升降减速箱与所述右截割升降减速箱上，与各自对应的两对升降导轨配合的滑道的上下两端，所述滑道的外侧表面设有滑行垫块，使所述左截割升降减速箱与所述左侧导轨固定箱体之间、所述右截割升降减速箱与所述右侧导轨固定箱体之间，在前后方向上存在间隙。

进一步地，所述升降导轨两侧采用带有支撑肋板的角钢固定。

所述升降导轨两侧采用带有支撑肋板的角钢固定。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、本发明采用设置在所述左侧导轨固定箱体和所述右侧导轨固定箱体内的升降导轨，来配合所述左、右截割升降减速箱上的滑道，取代了现有技术中易发生失效破坏的摇臂结构，使所述左、右截割升降减速箱作升降运动，进而带动所述螺旋滚筒工作，所述升降导轨与所述滑道紧密配合，也减小了所述螺旋滚筒在升降过程中采掘的机械振动，使机组工作更加平稳；

2、本发明采用所述中央控制箱、所述左支撑箱体、所述右支撑箱体、所述左侧导轨固定箱体和所述右侧导轨固定箱体机械连接、紧密固定为一体的结构，所述螺旋滚筒巨大的采掘力由一体的整机来承受，很大程度上减小了采掘载荷对所述升降导轨本身的冲击破坏，同时减小了采掘力造成的冲击振动；

3、所述升降导轨两侧采用带有支撑肋板的角钢固定，使所述升降导轨的结构更加稳定，承载能力进一步增强；在所述左、右截割升降减速箱上与所述升降导轨配合的滑道的上下两端，所述滑道的外侧表面设有滑行垫块，使所述左截割升降减速箱与所述左侧导轨固定箱体之间、所述右截割升降减速箱与所述右侧导轨固定箱体之间，在前后方向上存在间隙，避免了直接接触，减小了升降过程中的摩擦，使升降运动更加顺畅平稳；

4、所述截割升降减速箱内的所述截割齿轮减速机构采用两级齿轮传动和两级行星齿轮传动实现截割减速，没有多余惰轮组机构，结构布置紧凑、传动链更为简单，提高了机械传动的稳定性和可靠性。

附图说明：

图1是本发明实施例提供的无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机的主视结构示意图；

图2是本发明实施例提供的无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机的俯视结构示意图；

图3是图2的a-a向剖视图；

图4是图1的b-b向剖视图；

本实施例中：1-中央控制箱，2-左支撑箱体，3-右支撑箱体，4-左侧导轨固定箱体，5-右侧导轨固定箱体，6-固定箱外肋板，7-固定箱内肋板，8-右截割升降减速箱，81-截割电机，82-截割输入齿轮，83-第一截割齿轮，841-第二截割小齿轮，842-第二截割大齿轮，85-第三截割齿轮，86-连接盘，871-第一截割太阳轮，872-第一截割行星轮，873-第一截割内齿圈，874-第一截割行星轴，875-第一截割行星架，881-第二截割太阳轮，882-第二截割行星轮，883-第二截割内齿圈，884-第二截割行星轴，885-第二截割行星架，891-第一截割输出齿轮，892-第二截割输出齿轮，800-螺旋滚筒，801-连接头，9-左截割升降减速箱，10-升降导轨，11-滑道，12-滑行垫块，13-支撑肋板，14-角钢，15-右牵引减速箱，151-牵引电机，152-牵引输入齿轮，153-第一牵引大齿轮，154-第一牵引小齿轮，155-第二牵引齿轮，156-第一牵引行星齿轮组，157-第二牵引行星齿轮组，16-右行走齿轮箱，161-行走输入齿轮，162-第一行走齿轮，163-第二行走齿轮，164-第三行走齿轮，165-行走输出齿轮，17-左行走齿轮箱，18-左牵引减速箱，19-升降油缸。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明提供的一种无摇臂滚筒垂直升降式综合采煤机，适用于煤层倾角小于30°、煤质中硬、硬的中厚长壁煤层的开采，其包括中央控制箱1、左支撑箱体2、右支撑箱体3、左侧导轨固定箱体4、右侧导轨固定箱体5、左行走齿轮箱17和右行走齿轮箱16。左支撑箱体2与右支撑箱体3对称设置在中央控制箱1下方，左侧导轨固定箱体4与右侧导轨固定箱体5对称设置在中央控制箱1两侧，上述中央控制箱1、左支撑箱体2、右支撑箱体3、左侧导轨固定箱体4、右侧导轨固定箱体5间为大平面对接，所述中央控制箱1与所述左支撑箱体2之间、所述中央控制箱1与所述右支撑箱体3之间、所述左支撑箱体2与所述右支撑箱体3之间、所述中央控制箱1与所述左侧导轨固定箱体4之间以及所述中央控制箱1与所述右侧导轨固定箱5体之间均采用螺柱、垫片和液压螺母联接，所述左侧导轨固定箱体4与所述右侧导轨固定箱体5之间采用长拉杆、垫片和拉杆液压螺母联接；所述左行走齿轮箱17的一端固定于所述左支撑箱体2内，另一端固定于所述左侧导轨固定箱体4内，所述右行走齿轮箱16的一端固定于所述右支撑箱体3内，另一端固定于所述右侧导轨固定箱体5内。所述左侧导轨固定箱体4与所述右侧导轨固定箱体5内外均分别设有固定箱外肋板6和固定箱内肋板7。

如图1、图2和图3所示，所述左侧导轨固定箱体4内设有左截割升降减速箱9，所述右侧导轨固定箱体5内设有右截割升降减速箱8，所述左支撑箱体2内设有左牵引减速箱18，所述右支撑箱体3内设有右牵引减速箱15，所述左牵引减速箱18的输出轴与所述左行走齿轮箱17的输入轴连接，所述右牵引减速箱15的输出轴与所述右行走齿轮箱16的输入轴连接，所述左行走齿轮箱17的行走输出轮与所述右行走齿轮箱16的行走输出齿轮165均与刮板输送机的销轨啮合，使所述采煤机在所述销轨上作左右牵引运动。

所述左侧导轨固定箱体4与所述右侧导轨固定箱体5的结构相同，在所述左侧导轨固定箱体4的左侧内壁与右侧内壁上，对称设置两对升降导轨10，所述升降导轨10两侧采用带有支撑肋板13的角钢14固定，所述两对升降导轨10分别对应所述左截割升降减速箱9的前端和后端设置，在所述左截割升降减速箱9的左侧外壁与右侧外壁设有与所述两对升降导轨10配合的滑道11，和对称设置的升降油缸，所述升降油缸驱动所述左截割升降减速箱9沿着所述升降导轨10作升降运动，进一步地，所述滑道11上下两端的外侧表面设有滑行垫块12，使所述左截割升降减速箱9与所述左侧导轨固定箱体4之间，在前后方向上具有间隙，其间距为10mm至15mm之间；同理，所述右侧导轨固定箱体5的左侧内壁与右侧内壁上也设置两对升降导轨，分别对应所述右截割升降减速箱8的前端和后端设置，所述右截割升降减速箱8的左侧外壁与右侧外壁设有与所述两对升降导轨配合的滑道，和对称设置的升降油缸19，所述升降油缸19驱动所述右截割升降减速箱8沿着所述升降导轨作升降运动，进一步地，所述滑道上下两端的外侧表面设有滑行垫块，使所述右截割升降减速箱8与所述右侧导轨固定箱体5之间，在前后方向上具有间隙，其间距为10mm至15mm之间。

如图1、图2和图4所示，所述左截割升降减速箱9与所述右截割升降减速箱8结构相同，以所述右截割升降减速箱8进行详细说明。所述右截割升降减速箱8设有截割电机81、截割齿轮减速机构和螺旋滚筒800，所述螺旋滚筒800位于所述右侧导轨固定箱体5的外侧，用于对煤层进行截割，所述截割电机81经过所述截割齿轮减速机构带动所述螺旋滚筒800转动，同理可知，所述左截割升降减速箱9的螺旋滚筒位于所述左侧导轨固定箱体4外侧。具体地，所述截割电机81的驱动轴与所述截割齿轮减速机构的输入轴同轴连接，所述截割齿轮减速机构还包括与所述输入轴同轴连接的截割输入齿轮82、与所述截割输入齿轮82相啮合的第一截割齿轮83、与所述第一截割齿轮83相啮合的第二截割小齿轮841、与所述第二截割小齿轮841同轴的第二截割大齿轮842、与所述第二截割大齿轮842相啮合的第三截割齿轮85、通过连接盘86与所述第三截割齿轮85同轴连接的第一截割行星齿轮组、与所述第一截割行星齿轮组同轴连接的第二截割行星齿轮组、与所述第二截割行星齿轮组同轴连接的第一截割输出齿轮891和与所述第一截割输出齿轮891啮合的第二截割输出齿轮892，所述第二截割输出齿轮892的输出轴通过连接头801连接所述螺旋滚筒800。

进一步地，所述第一截割行星齿轮组包括与所述第三截割齿轮85同轴连接的第一截割太阳轮871、与所述第一截割太阳轮871相啮合的第一截割行星轮872，所述第一截割行星轮872与第一截割内齿圈873啮合，所述第一截割行星轮872通过第一截割行星轴874设置在第一截割行星架875上；所述第二截割行星齿轮组包括与所述第一截割行星架875同轴连接的第二截割太阳轮881、与所述第二截割太阳轮881相啮合的第二截割行星轮882，所述第二截割行星轮882与第二截割内齿圈883啮合，所述第二截割行星轮882通过第二截割行星轴884设置在第二截割行星架885上，所述第二截割行星架885与所述第一截割输出齿轮891同轴连接。

如图1和图2所示，所述左牵引减速箱18与所述右牵引减速箱15的结构相同，以所述右牵引减速箱15进行详细说明。所述右牵引减速箱15设有牵引电机151和牵引齿轮传动机构，所述牵引电机151的驱动轴与所述牵引齿轮传动机构的输入轴连接，所述牵引齿轮传动机构还包括与所述输入轴同轴连接的牵引输入齿轮152、与所述牵引输入齿轮152相啮合的第一牵引大齿轮153、与所述第一牵引大齿轮153同轴的第一牵引小齿轮154、与所述第一牵引小齿轮154相啮合的第二牵引齿轮155、与所述第二牵引齿轮155同轴连接的第一牵引行星齿轮组156、与所述第一牵引行星齿轮组156同轴连接的第二牵引行星齿轮组157，所述第二牵引行星齿轮组157的输出轴与所述右行走齿轮16的输入轴连接，同理，所述左牵引减速箱18中的第二牵引行星齿轮组的输出轴与所述左行走齿轮箱17的输入轴连接。

所述左行走齿轮箱17与所述右行走齿轮箱16的结构相同，以所述右行走齿轮箱16进行详细说明。所述右行走齿轮箱16设有行走输入齿轮161、与所述行走输入齿轮161相啮合的第一行走齿轮162、与所述第一行走齿轮162相啮合的第二行走齿轮163、与所述第二行走齿轮163相啮合的第三行走齿轮164，所述第三行走齿轮164与所述右行走齿轮箱16的行走输出齿轮165啮合，所述行走输入齿轮161与所述右行走齿轮箱16的输入轴同轴连接。同理，所述左行走齿轮箱17的行走输入齿轮与所述左行走齿轮箱17的输入轴同轴连接，所述左行走齿轮箱17的第三行走齿轮与所述左行走齿轮箱17的行走输出齿轮啮合。所述中央控制箱1用于控制所述采煤机的启动、停止、左右牵引运动及螺旋滚筒的升降运动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。