薄煤层紧凑型采煤机摆动臂壳体的制作方法

1.本发明涉及一种采煤机摆动臂壳体，尤其适用于薄煤层采煤机，有助于扩大开采范围和缩短机身。


背景技术：

2.现有的薄煤层采煤机上，截割电机通常位于摇臂上，随摇臂摆动而摆动。当这种薄煤层悬机身采煤机的行进方向的后摇臂采上刀时，会出现后滚筒采高过小的问题，原因是采高再增大时，后摇臂截割电机处将会与前滚筒割底刀后留有的上部煤台发生干涉，因此这种采煤机整体开采高度过窄，不能适应我国薄煤层工作面矿层厚度变化大的开采要求。
3.针对上述问题，业内曾提出将截割部分为摆动部分和固定部分，将截割电机和截割传动机构的主体都设置于固定部分，导致固定部分结构过于复杂，机身悬出段左右长度偏长、重量偏大，整机重心问题对整机受力影响仍然较大。并且，在机身上截割电机左或右侧设置摆动臂的驱动油缸的结构更使得机身过长，长机身结构的采煤机无法执行类似短壁采煤机的直推进刀工艺，两端斜切进刀时时间较长，对开采效率有一定制约。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂壳体，能提供较大的开采范围、缩短机身、改善采煤机重心问题。
5.本发明的主要技术方案有：
6.一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂壳体，其主体为左右延伸的臂架，臂架是用于安装后级截割传动机构的空腔结构，臂架的两端分别称为高速端和低速端，高速端和低速端分别设有后级截割传动机构的输入端齿轮安装孔和行星机构安装孔，臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂，臂架的高速端的后方设有后臂，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构，前臂和后臂上分别设有前铰接连接孔和后铰接连接孔，前铰接连接孔、后铰接连接孔和输入端齿轮安装孔同轴，所述连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔，油缸外容纳腔的前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔，油缸外销孔的轴线前后延伸。
7.所述连接臂的中上部左右宽度最窄，越靠近上下端部左右宽度越宽，所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。
8.所述臂架的靠近后臂的根部的位置处设有向后凸出的隆起结构，隆起结构内部空腔为辅助腔，辅助腔是臂架的内腔的一部分。
9.所述连接臂设有内腔，且与臂架的内腔相通，连接臂的内腔中设有强化冷却器。
10.所述前臂的悬伸端外表面、臂架的高速端外表面和后臂的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面。
11.左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。
12.所述油缸外容纳腔的前侧腔壁上开设有窗口。
13.所述臂架的低速端相对臂架的其他部分向下弯折，臂架的低速端外表面、左右方向上臂架中部的下表面和左右方向上连接臂靠近臂架的低速端的侧面围成下方敞口的半封闭式装煤通道。
14.左右方向上臂架中部的下表面的后部为前低后高的斜面。
15.左右方向上连接臂靠近臂架的低速端的侧面设置成与行星机构安装孔同轴的内凹圆弧柱面。
16.本发明的有益效果是：
17.臂架的高速端是前级截割传动机构向后级截割传动机构传递动力的连接点，臂架通过前臂和后臂与机身实现前后两处铰接，前后两处铰接连接点分开设置在动力传递连接点的前方和后方，两处铰接连接点处因磨损导致的径向位移对位于二者之间的动力传递连接点影响更小，因此可减小对传动精度的影响。
18.前臂的悬伸端外表面、臂架的高速端外表面和后臂的悬伸端外表面均设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，同时左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。将与摆动臂壳体形成铰接的机身的相应结构表面设置成与前铰接连接孔同轴的第一组内凹圆弧柱面和第二组外凸圆弧柱面，并将成对设置的两个同轴的圆弧柱面之间的间隙控制在合适的范围内，就可以在摆动臂壳体上下摆动过程中有效控制煤岩堆积进入摆动臂壳体与机身之间，保证摆动的顺畅。
19.通过在臂架上设置隆起结构，提高了后臂与臂架的连接强度，还增大了臂架的油腔的储油容积。
20.通过在连接臂的内腔中设置强化冷却器，强化冷却油腔，提高大功率密度摆动臂的冷却效果。
21.臂架的低速端相对臂架的其他部分向下弯折，形成了下方敞口的半封闭式装煤通道，相当于在滚筒中心线的内侧增加了内装载通道，可以将滚筒内侧的煤流引导进位于后方的输送机的输送槽内，从而提高装煤效果。
22.通过在连接臂的下部设置半封闭的油缸外容纳腔，用于与机身前下部设置的油缸内容纳腔组合形成油缸容纳腔，可为调高油缸的摆动和容纳一定煤料及布设管线提供足够的空间。
23.将调高油缸设置在摆动臂壳体的下方，在左右方向上进一步减少了空间占用，为实现紧凑型的短机身采煤机结构提供了保证。由于悬机身段的左右长度缩短，可以使整机重心向后偏移，提高了整机的受力稳定性。并且，机身缩短，相应采煤机方便执行类似短壁采煤机的直推进刀工艺，由此提高开采效率。
附图说明
24.图1为本发明的摆动臂壳体的一个实施例的主视图；
25.图2为本发明的摆动臂壳体的一个实施例的俯视剖视图；
26.图3为图2的a-a剖视图；
27.图4为所述装煤通道的结构示意图。
28.附图标记：
29.11.摆动臂壳体；111.前臂；1111.前臂的悬伸端外表面；112.后臂；1121.后臂的悬伸端外表面；113.臂架的高速端；1131.臂架的高速端外表面；114.连接臂；1140.窗口；1141.靠近臂架的高速端的侧面；1142.靠近臂架的低速端的侧面；1143.连接臂的内腔；1144.油缸外容纳腔；1145.油缸外销孔；1146.内凹圆弧柱面；115.隆起结构；1151.辅助腔；1153.臂架中部的下表面的后部；116.臂架；1161.臂架的低速端外表面；1162.臂架中部的下表面的前部。
具体实施方式
30.本发明公开了一种薄煤层紧凑型采煤机摆动臂壳体11(可简称为摆动臂壳体)，如图1-4所示，其主体为左右延伸的臂架116，臂架是用于安装后级截割传动机构的空腔结构。臂架的两端分别称为高速端113和低速端，高速端和低速端分别设有后级截割传动机构的输入端齿轮安装孔和行星机构安装孔。臂架中部设有自臂架向前悬伸的连接臂114，连接臂上设有自连接臂向左或向右悬伸的前臂111，即对于采煤机的右摆动臂壳体，前臂自连接臂向左悬伸；对于采煤机的左摆动臂壳体，前臂自连接臂向右悬伸。
31.臂架的低速端用于安装行星减速机构和滚筒，滚筒同轴套设安装在行星减速机构外，行星减速机构的太阳轮与后级截割传动机构的输出端齿轮同轴花键联接，行星减速机构的行星架与滚筒的连接套同轴固定连接。
32.臂架的高速端的后方设有后臂112，后臂是一端连接在臂架上的悬臂结构。前臂和后臂上分别设有用于安装铰接销轴的前铰接连接孔和后铰接连接孔，前铰接连接孔、后铰接连接孔和输入端齿轮安装孔同轴。前臂和后臂分别通过前、后铰接连接孔与采煤机机身形成前后两处铰接连接点。
33.所述连接臂的下部设有半封闭的油缸外容纳腔1144，油缸外容纳腔的前后腔壁上均设有用于铰接调高油缸的油缸外销孔1145，油缸外销孔的轴线前后延伸。
34.左右方向上油缸外销孔靠近臂架的低速端，油缸外容纳腔的靠近臂架的低速端的内表面设置成与油缸外销孔同轴的内凹圆弧柱面1146。安装状态下，调高油缸的相应端外表面与内凹圆弧柱面1146之间形成等宽的缝隙，该缝隙足够窄，既不影响调高油缸的摆动，又不会导致煤粉进入其中造成堵塞。
35.所述连接臂的中上部左右宽度最窄，越靠近上下端部左右宽度越宽，特别是下部更宽，用于设置所述油缸外容纳腔，整个连接臂形成扁薄结构。左右宽度最窄处优选与前铰接连接孔等高。所述连接臂的顶面为斜面，左右方向上连接臂的顶面越靠近臂架的高速端一端越高。所述连接臂的上述扁薄结构与特殊的斜面结构，使得摆动臂壳体上下摆动时对上方煤台基本不产生影响，因此可以确保获得大的开采范围。
36.所述臂架的靠近后臂的根部的位置处优选设有向后凸出的隆起结构115，提高了后臂与臂架的连接强度。隆起结构内部空腔为辅助腔1151，辅助腔是臂架的内腔的一部分，增大了臂架的油腔的储油容积。
37.所述连接臂设有内腔1143，且与臂架的内腔相通，增加了摆动臂壳体内的储油容积。连接臂的内腔中设有强化冷却器，用于强化冷却油腔，以提高大功率密度摆动臂的冷却效果。所述强化冷却器内可以设有多根冷却管，多根冷却管之间可以串联或并联。
38.所述前臂的悬伸端外表面1111、臂架的高速端外表面1131和后臂的悬伸端外表面
1121设置成与前铰接连接孔同轴的第一组外凸圆弧柱面，与摆动臂壳体铰接的机身上相应处设置成与前后两处铰接的铰接轴线同轴的第一组内凹圆弧柱面，第一组内凹圆弧柱面与第一组外凸圆弧柱面一一对应且相互间留有间隔，一方面不影响摆动臂的自由摆动，另一方面只要合理控制间隔的大小，就可以有效控制煤岩堆积进入摆动臂壳体与机身之间，保证摆动的顺畅。
39.同理，左右方向上所述连接臂靠近臂架的高速端的侧面1141设置成与前铰接连接孔同轴的第二组内凹圆弧柱面。相应地，机身上用于与摆动臂铰接的耳座的悬伸端外表面设置成与前铰接连接孔同轴的第二组外凸圆弧柱面，该表面与连接臂靠近臂架的高速端的侧面相互间留有间隙。
40.所述油缸外容纳腔的前侧腔壁上开设有窗口1140，为调高油缸的维修提供便利。
41.所述臂架的低速端相对臂架的其他部分向下弯折，臂架的低速端外表面1161、左右方向上臂架中部的下表面和左右方向上连接臂靠近臂架的低速端的侧面1142围成下方敞口的半封闭式装煤通道。
42.左右方向上臂架中部的下表面的前部1162为水平面，后部1153为前低后高的斜面。
43.左右方向上连接臂靠近臂架的低速端的侧面1142优选设置成与行星机构安装孔同轴的内凹圆弧柱面，该内凹圆弧柱面可以与滚筒叶片保持的等间距一定间隙，提高滚筒螺旋输送物料的装载效果。
44.除具体指定的情况外，本文所说的前后分别指靠近煤壁和远离煤壁的方向。