带凹槽平端盘及采煤机滚筒的制作方法

1.本实用新型涉及一种带凹槽的端盘以及采用这种端盘的采煤机滚筒。


背景技术：

2.滚筒端盘是采煤机滚筒上的一个重要零件，其焊接在滚筒体上，其外径上安装端盘齿用以保护滚筒斜切进刀割煤。现有的滚筒端盘一般带有锥度α(参见图5)，安装状态下端盘1＇倾斜向前向外延伸，端盘的外边缘悬伸于滚筒体2的近煤壁侧一端以外，端盘的外边缘上整周间隔安装多个端盘齿座4。这种端盘主要有以下几方面不足，一是这种带锥度的端盘通常是卷制成型，制作困难，且制造精度不高；二是卷制工艺决定了这种端盘的厚度不可能太厚，因此这种端盘的自身强度偏弱，在其上配制重型齿座时安装困难；三是在这种端盘上安装端面齿时由于是锥曲面作为安装基准面，端面齿的角度向径向的内侧偏转，且校准困难，安装精度低，导致该齿切割时受力状况不佳，容易损坏。
3.另外，现有的采煤机滚筒的端盘齿及其齿座非常容易损坏，导致滚筒的使用寿命大幅缩短。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种带凹槽平端盘及采煤机滚筒，该平端盘制造工艺简单，容易获得高强度，以其为基础安装刀具位置准确易控，使刀具受力更趋合理，因此损耗小，该采煤机滚筒因采用该平端盘使用寿命更长。
5.本实用新型的主要技术方案有：
6.一种带凹槽平端盘，其主体为圆环形平板状结构件，所述主体的前端面上开设有圆环形凹槽，所述圆环形凹槽内沿圆周方向设有多个端面齿座安装位，所述圆环形凹槽的横截面呈矩形，槽底面为平面。
7.所述圆环形凹槽内优选设置有多个呈中心辐射状分布的加强筋，每个所述加强筋的两端分别与所述圆环形凹槽的内外侧槽壁固定连接，所述加强筋将所述圆环形凹槽分成多个分区，所述端面齿座安装位分散设置在这些分区内，加强筋呈圆周均布。
8.单个所述分区内设置一个或多个端面齿座安装位，当有多个端面齿座安装位时，多个端面齿座安装位对应不同规格的端面齿座。
9.当单个所述分区内有多个端面齿座安装位时，所述端面齿座安装位所对应的端面齿座的规格越大越远离所述主体的轴线，所对应的端面齿座的规格越小越靠近所述主体的轴线。
10.每个端面齿座安装位上安装一个对应规格的端面齿座，端面齿座的截齿安装孔的轴线向斜前方延伸，且该轴线与相应端面齿座安装位到所述主体的轴线的最短连线相垂直。
11.所述主体的外周边缘沿圆周间隔设置多个端盘齿座安装位，每个端盘齿座安装位上安装一个对应规格的端盘齿座，端盘齿座的截齿安装孔的轴线向径向外侧并偏向前方延
伸，所有端盘齿座的截齿安装孔的轴线包括至少三种不同的延伸方向，且任意相邻两个端盘齿座的截齿安装孔的轴线方向均不相同。
12.所有端盘齿座划分成若干个首尾依次排列布置的端盘齿座组，每个端盘齿座组内的端盘齿座按照由首端向尾端的排列次序其截齿安装孔的轴线方向与所述主体的前端面的夹角越来越小。
13.所述主体的前端面上靠近外边缘处还固定有若干扇形挡板，所述扇形挡板沿圆周方向均匀间隔分布，所述扇形挡板与所述端盘齿座组一一对应，每块所述扇形挡板遮挡对应的端盘齿座组中靠近尾端的一部分端盘齿座，靠近首端的另一部分端盘齿座位于相邻两块所述扇形挡板之间。
14.一种采煤机滚筒，包括滚筒体和所述带凹槽平端盘，所述带凹槽平端盘套在所述滚筒体的前端上并焊接固定，所述端面齿座和端盘齿座中分别安装有对应规格的端面齿和端盘齿，滚筒体上所述带凹槽平端盘的后方固定有螺旋形叶片以及安装在叶片上的齿座和截齿。
15.所述端盘齿和端面齿的齿尖所在位置经轴向旋转后叠合在同一个径向平面上时，将包络形成一段向前向外凸出的曲线。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型的带凹槽平端盘可以采用板材经切割、组拼焊接制成，不需要卷锥度，制造工艺简单，制造精度高，并且不需要专用设备，因此制作成本较低。
18.由于凹槽形状规则，用于安装端面齿座的槽底面为平面，端面齿座安装方便，安装精度高，容易实现端面齿在径向内外两侧的受力均衡，截齿容易产生转动，磨损均匀，因此减少端面齿的损耗，延长端面齿的寿命。
19.由于设置凸曲线型端面齿组能对端盘齿起到保护作用，端面齿的寿命延长，相当于也延长了端盘齿的使用寿命。
20.由于不需要卷制，端盘厚度可以增加，因此可视需要通过加厚设计提高端盘的强度。通过在圆环形凹槽中设置加强筋，可进一步提高端盘的强度，也就延长了滚筒的寿命。有了这些提高强度的设计，使端盘上能够加装重型齿座，使相应的滚筒满足重载需要。
21.采用斜端盘时，卷制工艺决定了当其应用在小直径滚筒上时厚度需要减薄，通常仅可安装端盘齿，没有安装端面齿的结构基础。而本发明的平端盘由于不需要卷制，即使用在小直径滚筒上，平端盘的厚度也可以较厚，因此有条件设置所述圆环形凹槽以及端面齿，因此能够发挥端面齿的作用。
22.由于斜端盘占用了较多的径向和轴向空间，即使能够安装端面齿，端面齿也需要轴向突出较多，导致受力状态不佳，容易损坏。而本发明的平端盘本身不会占据太多的径向和轴向空间，因此安装在其上的端面齿也不会向前突出太多，因此端面齿具有更高的结构强度和刚性。
附图说明
23.图1为本实用新型的采煤机滚筒的一个实施例的主视图；
24.图2为图1的a
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a旋转剖视图；
25.图3为本实用新型的采煤机滚筒的另一个实施例的立体图；
26.图4为本实用新型的采煤机滚筒的端面齿齿尖和端盘齿齿尖指向分布示意图。
27.图5为现有的采煤机滚筒的结构示意图。
28.附图标记：
29.1.带凹槽平端盘；1
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1.主体；1
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2.圆环形凹槽；1
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3.加强筋；1
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4.扇形挡板；1＇.带锥度端盘；2.滚筒体；3.端面齿座；4.端盘齿座；b1.较大规格的端面齿座；b2.较小规格的端面齿座。
具体实施方式
30.本实用新型公开了一种带凹槽平端盘1，如图1
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4所示，其主体1
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1为圆环形平板状结构件，所述主体的前端面(应用中靠近煤壁侧的一端端面)上开设有圆环形凹槽1
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2，所述圆环形凹槽内沿圆周方向设有多个端面齿座安装位，用于安装端面齿座3和端面齿。端面齿可以先于端盘齿在煤壁上形成截槽和裂缝，相当于对煤壁进行了预破碎，因此减小了端盘齿的切割量和受力，也就减缓了端盘齿的消耗，因此对端盘齿起到了保护作用，延长了端盘齿的使用寿命。所述圆环形凹槽通常与所述主体同轴。
31.所述带凹槽平端盘可以采用板材经切割、组拼焊接制成，由于不需要卷制成型，不需要专用设备，制作容易，制造精度高，加工成本降低。
32.所述圆环形凹槽为双边槽，其横截面呈矩形，槽底面为平面，与主体的轴线垂直，相比传统的带锥度的端盘，用以安装端面齿座的表面不再是锥曲面而是平面，端面齿座的安装更为方便，定位更准确。所述圆环形凹槽在所述主体的径向上通常更靠近内边缘。本实施例中所述圆环形凹槽的槽宽为80
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100mm。端面截齿安装在端面齿座中，可以拆卸，方便更换，且不影响带凹槽平端盘的正常使用。端面齿也参与对煤壁的轴向切割，通过调整圆环形凹槽深度可以控制端面齿参与煤壁切割的深度。所述圆环形凹槽的深度可以根据端面齿的倾斜角度调整，例如保障端面刀具系统(端面齿座及其截齿的总称)轴向伸出高度大于端盘刀具系统(端盘齿座及其截齿的总称)。
33.所述圆环形凹槽内优选设置有多个呈中心辐射状分布的加强筋1
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3，每个所述加强筋的两端分别与所述圆环形凹槽的内外侧槽壁固定连接，通常是焊接连接。所述加强筋可以提高所述带凹槽平端盘的结构强度，加强筋同时还能起到保护端面齿座免受大块石头磨损的作用。所述加强筋将所述圆环形凹槽分成了多个分区，所述端面齿座安装位分散设置在这些分区内。中心辐射状的中心位于主体的轴线上。加强筋优选为圆周均布，相应地，端面齿座安装位也优选为按分区均匀分布。加强筋的数量可根据端面齿座的数量进行调整。
34.单个所述分区内可以设置一个或多个端面齿座安装位，即允许安装一个或多个端面齿。当所述分区内有多个端面齿座安装位时，多个端面齿座安装位优选为对应不同规格的端面齿座。附图3所示实施例中，每个分区内设有一个端面齿座安装位，附图1所示实施例中，每个分区内设有适用于一大一小两种规格端面齿的端面齿座安装位。
35.当单个的所述分区内有多个端面齿座安装位时，它们的布置方式优选为：所述端面齿座安装位所对应的端面齿座的规格越大越远离所述主体的轴线，所对应的端面齿座的规格越小越靠近所述主体的轴线。如图4所示，这样布置的目的是让端面齿的齿尖所在位置经轴向旋转后叠合在同一个径向平面上时能包络形成一段向前凸出的曲线，且该曲线越远
离主体的轴线的位置向前方凸出得越多，刚好能够与端盘齿的相应包络曲线进行平滑衔接。越远离主体的轴线的端面齿越靠近端盘齿，将较大尺寸的端面齿设置在靠近端盘齿的位置，其分担端盘齿受力的效果越明显。进一步地，同一个分区内各个端面齿座安装位之间周向上最好相互错开，可以充分利用端面齿的安装空间。
36.进一步地，每个端面齿座安装位上安装有一个对应规格的端面齿座，端面齿座的截齿安装孔的轴线向斜前方延伸，且该轴线与相应端面齿座安装位到所述主体的轴线的最短连线相垂直。当所述带凹槽平端盘随其所在滚筒旋转工作时，端面齿在滚筒的径向方向上的内、外两侧受力均衡，截齿容易产生旋转，不会偏磨，因此寿命更长。由于端面齿对端盘齿有保护作用，端面齿寿命长，端盘齿的寿命也相应延长，特别是图1、4中的端盘齿a(最偏向前方的端盘齿)，由于端面齿为其分担了相当一部分截割反力，且端面齿在煤壁上开出煤槽，形成预破碎，使端盘齿a的受力进一步减小，因此寿命加长。相反，如果是在传统的带锥度的端盘上安装端面齿座，即使不考虑曲面安装基准面导致的较大的安装误差，仅仅是端面齿座的截齿安装孔的轴线朝着端盘径向的芯部偏转这一点，已足够导致滚筒旋转工作时端面齿受到来自煤壁的较大的径向向外的分力，致使端面齿磨损快、寿命短。
37.所述主体的外周边缘沿圆周还间隔设置多个端盘齿座安装位，每个端盘齿座安装位上安装一个对应规格的端盘齿座4。端盘齿座的截齿安装孔的轴线向径向外侧并偏向前方延伸。所有端盘齿座的截齿安装孔的轴线包括至少三种不同的延伸方向，且任意相邻两个端盘齿座的截齿安装孔的轴线方向均不相同。如图4中，a～e代表所述端盘齿座的截齿安装孔的轴线的多种不同方向。
38.端盘齿座的底面为其安装基准面，也是平面。为了方便使端盘齿座的截齿安装孔的轴线方向满足上述需要，可以将端盘齿座安装位处的表面设置成斜平面。所述带凹槽平端盘的前后方向厚度可以根据需要自由设计，因此该平端盘可以达到较高的自身强度，使得在其上配制重型端盘齿座变得更容易。
39.所有端盘齿座可以划分成若干个首尾依次排列布置的端盘齿座组，例如附图所示实施例中有4个端盘齿座组。每个端盘齿座组内的端盘齿座按照由首端向尾端的排列次序其截齿安装孔的轴线方向与所述主体的前端面的夹角越来越小。以便割煤时在轴向上形成多个层次并进行分层切割，将截割载荷更均匀地分散到各个端盘齿上，减轻单个端盘齿的受力。所述端盘齿座组优选有偶数个，这些端盘齿座组以平端盘的轴线为中心旋转对称分布。
40.所述主体的前端面上靠近外边缘处还可以固定若干扇形挡板1
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4，所述扇形挡板沿圆周方向均匀间隔分布，所述扇形挡板优选与所述端盘齿座组一一对应。每块所述扇形挡板遮挡对应的端盘齿座组中靠近尾端的一部分端盘齿座，对这部分端盘齿座起到保护作用，而靠近首端的另一部分端盘齿座位于相邻两块所述扇形挡板之间。所述扇形挡板可以焊接在所述主体上。
41.本实用新型还公开了一种采煤机滚筒，包括滚筒体2和所述带凹槽平端盘，所述带凹槽平端盘套在所述滚筒体的前端上并焊接固定，所述端面齿座和端盘齿座中分别安装有对应规格的端面齿和端盘齿。所述端面齿组成凸曲线型(参见图4)端面齿组。前方视角下，各个端面齿的偏转方向共同沿着顺时针方向或逆时针方向排列，各个端盘齿的偏转方向共同沿着顺时针方向或逆时针方向排列。
42.进一步地，所述端盘齿和端面齿的齿尖所在位置经轴向旋转后叠合在同一个径向平面上时，将包络形成一段向前向外凸出的曲线(参见图4)，且径向上越靠近平端盘边缘处所述曲线向前凸出越多。
43.滚筒体上所述带凹槽平端盘的后方是螺旋形叶片以及安装在叶片上的齿座和截齿。