一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置

《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》涉及一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，属煤矿井下采煤设备零部件的设计与制造的技术领域。

悬臂式采煤掘进机是大中型煤矿最为常用的采掘设备之一，由于是在煤矿井下恶劣环境作业，其截割机构、回转机构、行走机构、装载机构都进行了防爆设计。

回转机构是悬臂式采掘截割头往复运转、采煤作业的基础装置，起着承上启下的作用，回转机构将直接影响采煤作业的回转角度、采掘面积。

截至2008年4月，悬臂式掘进机的回转装置大都采用推拉油缸和回转支承传动，由于在采煤作业中，回转机构承受着截割机构作业的巨大的轴向、径向载荷和倾覆力矩，回转机构的回转支承、回转体极易损坏，很难承受采掘传来的巨大冲击力，尤其是回转支承更易损坏，推拉式油缸的回转动力明显不足，承载力、抗冲击能力、抗震性较差，机件极易损坏，很难适应煤矿井下恶劣环境作业。

图1为整体结构主视图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为整体结构后视图；

图4为回转体主视图；

图5为图4的B-B剖面图；

图6为回转体后视图；

图7为回转齿轮主视图；

图8为图7的C-C剖面图；

图9为左右回转齿条主视图；

图10为左右回转齿条侧视图；

图11为上下支撑环主视图；

图12为上下支撑环侧视图；

图13为内置油缸外缸筒主视图；

图14为内置油缸外缸筒侧视图；

图15为内置油缸内缸筒主视图；

图16为内置油缸内缸筒侧视图；

图17为内置油缸活塞体主视图；

图18为内置油缸活塞体侧视图。

图中所示，附图标记清单如下：1、回转体，2、回转齿轮，3、内置油缸，4、内置油缸，5、内置油缸，6、内置油缸，7、左回转齿条，8、右回转齿条，9、铰接架，10、铰接架，11、铰接轴，12、铰接轴，13、缸腔，14、轴承，15、轴承座，16、螺栓，17、螺栓，18、螺栓，19、承托环，20、液压油路，21、螺栓，22、缸腔，23、油杯油路，24、油杯油路，25、安装座，26、安装座，27、后盖，28、上档板，29、上支撑环，30、下支撑环，31、齿轮槽，32、内孔，33、左齿条槽，34、右齿条槽，35、油杯油路，36、螺孔，37、螺孔，38、螺孔，39、螺孔，40、连接座，41、内孔，42、螺孔，43、齿形槽，44、销轴，45、安装孔，46、啮合齿，47、安装轴，48、安装轴，49、螺销孔，50、圆弧部，51、内孔，52、润滑油槽，53、螺孔，54、外缸筒，55、活塞体，56、内缸筒，57、齿条槽，58、环形密封槽，59、固定板，60、限位台。

2021年6月24日，《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》获得第二十二届中国专利优秀奖。 2100433B

图1、2、3所示，为《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》回转装置整体结构图，它是以回转体1为主体，中间装有回转齿轮2，回转齿轮2的两侧装有左右回转齿条7、8，回转齿轮2和回转齿条7、8啮合联接，以回转齿轮2为中心，左右对称回转，回转半角为26°、整角为52°，以适应采煤掘进机左右往复采掘的面积需要。

左、右回转齿条7、8与回转齿轮2的规格相同，均为模数32，压力角均为28°，啮合紧密，传动力量大，以适应煤矿井下恶劣环境作业的大功率的需要。

左、右回转齿条7、8的两端设置结构一样的内置油缸3、4、5、6，以推动左、右齿条7、8往复运动，并带动回转齿轮2转动。

在回转齿轮2的上、下部装有支撑环29、30，支撑环29、30采用超高分子量聚乙烯新型材料制作，由于上、下支撑环29、30起到承上启下的平面支承作用，有效的解决了回转机构的承载和抗冲击能力，比用钢质材料制作更能适应井下恶劣环境作业。

铰接架9、10、铰接轴11、12是回转机构与掘进机的联接部位，要安装牢固。

回转齿轮2的中间轴承座15、轴承14要配合安装，转动灵活。

油杯油路23、24、35要畅通，以保证有良好的润滑。

内置油缸3、4、5、6结构一样，外部为外缸筒54、内部为内缸筒56，在内缸筒56内装有活塞体55，端部由承托环19堵住，在承托环19上由液压油路20与掘进机的液压机构联通，活塞体55在内缸筒56内做往复运动，通过液压油液的供给推动活塞体55、回转齿条7、8做往复运动，达到回转的目的，液压油路20要洁净、畅通、充足，此结构推力大、往复迅速。

图4、5、6所示，为回转体1结构图，回转体为铸造结构，承载大、耐撞击，要用合金结构钢制作，各部位置要正确。

图7、8所示，为回转齿轮2结构图，回转齿轮2规格大、力量大、强度好、硬度高，要用合金结构钢制作，并经淬硬处理。

图9、10所示，为左右回转条7、8结构图，为圆柱体，顶部为啮合齿46、下部为圆弧部50，利于往复运动。

图11、12所示，为上、下支撑环29、30结构图，为超高分子量聚乙烯材料制作，韧性好、强度大，耐撞击。

图13、14、15、16所示，为外缸筒54、内缸筒56结构图，要强度好、硬度高、耐摩擦，要用合金工具钢制造，要经淬硬处理，并磨制，内缸筒56的缸腔22要精度高，与活塞体55配合使用。

图17、18所示，为活塞体55结构图，强度好、硬度大，外圆部要精度高，要与内缸筒56配合制作，要用合金工具钢制造，并经淬硬处理，并磨制。

一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置发明目的

《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》目的是针对专利背景技术的不足，对采煤掘进机回转机构进行结构上的改进，采用超高分子量聚乙烯平面支承、内置式液压油缸、齿轮齿条式大角度回转，克服承载力弱、回转扭矩大、稳定性差的缺陷，以大幅度提高掘进机回转机构的抗冲击、抗震、承载和回转牵拉转向能力。

一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置技术方案

《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》主要结构由：回转体、内置油缸、回转齿轮、左右回转齿条、轴承、铰接架、上下支撑环组成；在回转体1的中部设有轴承座15，在轴承座15上设有回转齿轮2，并由轴承14固定；在回转齿轮2的上、下部设置上、下支撑环29、30；在回转齿轮2的左部设有左回转齿条7、右部设有右回转齿条8，回转齿轮2与左、右回转齿条7、8啮合联接；左回转齿条7的两端设有内置油缸3、4、右回转齿条8的两端设有内置油缸5、6；回转齿轮2的底部设有后盖27、安装座25、26，并由螺栓16、17、18固定；内置油缸3、4、5、6联接掘进机的液压机构；在回转体1的右侧部两端设置铰接架9、10及其上的铰接轴11、12、并与掘进机的截割机构联接。

所述的回转体1为矩形体，中间为内孔32，内孔32外部为齿轮槽31，齿轮槽31两侧与左、右齿条槽33、34联通，回转体1的中上部设有上档板28、油杯油路35，左右侧设有油杯油路23、24，回转体1的右部两端设有铰接架9、10及其上的铰接轴11、12，回转体1的周边设有螺孔36、37、38、39。

所述的回转齿轮2为圆盘形，中间为齿轮内孔41、上部为连接座40、并由销轴44固定联接，回转齿轮2周边为齿形槽43，连接座40上部设有安装孔45及数个螺孔42。

所述的左、右回转齿条7、8为长圆柱体，结构一样，左、右端部为安装轴47、48，并设有螺销孔49，顶部为啮合齿46、底部为圆弧部50。

所述的上、下支撑环29、30，为圆环状，结构一样，为超高分子量聚乙烯材料，中间为内孔51，内孔51周边均布润滑槽52、螺孔53。

所述的内置油缸3、4、5、6，结构一样，外部为外缸筒54，外缸筒54内为内缸筒56，，内缸筒56的缸腔22内为活塞体55，外缸筒54端部为承托环19，承托环19上设有液压油路20，液压油路20与掘进机的液压机构联接，外缸筒54内设有螺栓21，并与回转体1固定联接。

所述的外缸筒54为圆筒状，中间为缸腔13。

所述的内缸筒56为圆筒状，中间为缸腔22，中间外部设有固定板59、限位台60。

所述的活塞体55为圆柱体，中间后部为齿条槽57，中间外部为环形密封槽58。

一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置有益效果

《一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置》与专利背景技术相比具有明显的先进性，它是针对悬臂式掘进机在煤矿井下恶劣环境作业的实际情况，回转机构承受着巨大的截割采掘作业的轴向、径向载荷和倾覆力矩，极易造成回转体、回转支承的损坏，故在结构设计上采取了相应措施，平面滑动支承采用超高分子量聚乙烯材料的上、下支撑环，回转滚动轴承采用大规格、高强度轴承，回转齿轮齿条采用模数m＝32、压力角α＝28°的啮合联接，强度好、力量大、耐撞击，回转动力采用对称设计的四个内置式油缸，用大功率液压动力推动左右回转齿条做往复运动，从而使回转机构能平稳自如的带动截割机构回转采掘作业，本装置设计合理，结构紧凑，回转角度大、回转半角为26°，回转整角可达52°，安全稳定可靠，耐压、抗震、吸震，承载力大，抗冲击能力强，抗冲击能力比现有技术可提高2-3倍，机件不易损坏，寿命长，是十分理想的采煤掘进的齿轮齿条式回转装置。

1、一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：主要结构由：回转体、内置油缸、回转齿轮、左右回转齿条、轴承、铰接架、上下支撑环组成；在回转体（1）的中部设有轴承座（15），在轴承座（15）上设有回转齿轮（2），并由轴承（14）固定；在回转齿轮（2）的上、下部设置上、下支撑环（29、30）；在回转齿轮（2）的左部设有左回转齿条（7）、右部设有右回转齿条（8），回转齿轮（2）与左、右回转齿条（7、8）啮合联接；左回转齿条（7）的两端设有内置油缸（3、4）、右回转齿条（8）的两端设有内置油缸（5、6）；回转齿轮（2）的底部设有后盖（27）、安装座（25、26），并由螺栓（16、17、18）固定；内置油缸（3、4、5、6）联接掘进机的液压机构；在回转体（1）的右侧部两端设置铰接架（9、10）及其上的铰接轴（11、12），并与掘进机的截割机构联接。

2、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的回转体（1）为矩形体，中间为内孔（32），内孔（32）外部为齿轮槽（31），齿轮槽（31）两侧与左、右齿条槽（33、34）联通，回转体（1）的中上部设有上档板（28）、油杯油路（35），左右侧设有油杯油路（23、24），回转体（1）的右部两端设有铰接架（9、10）及其上的铰接轴（11、12），回转体（1）的周边设有螺孔（36、37、38、39）。

3、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的回转齿轮（2）为圆盘形，中间为齿轮内孔（41）、上部为连接座（40）、并由销轴（44）固定联接，回转齿轮（2）周边为齿形槽（43），连接座（40）上部设有安装孔（45）及数个螺孔（42）。

4、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的左、右回转齿条（7、8）为长圆柱体，结构一样，左、右端部为安装轴（47、48），并设有螺销孔（49），顶部为啮合齿（46）、底部为圆弧部（50）。

5、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的上、下支撑环（29、30），为圆环状，结构一样，为超高分子量聚乙烯材料，中间为内孔（51），内孔（51）周边均布润滑油槽（52）、螺孔（53）。

6、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的内置油缸（3、4、5、6），结构一样，外部为外缸筒（54），外缸筒（54）内为内缸筒（56），内缸筒（56）的缸腔22内为活塞体（55），外缸筒（54）端部为承托环（19），承托环（19）上设有液压油路（20），液压油路（20）与掘进机的液压机构联接，外缸筒（54）内设有螺栓（21），并与回转体（1）固定联接。

7、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的外缸筒（54）为圆筒状，中间为缸腔（13）。

8、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的内缸筒（56）为圆筒状，中间为缸腔（22），中间外部设有固定板（59）、限位台（60）。

9、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：所述的活塞体（55）为圆柱体，中间后部为齿条槽（57），中间外部为环形密封槽（58）。

10、根据权利要求1所述的一种采煤掘进机的齿轮齿条式回转装置，其特征在于：回转齿轮（2）、左右回转齿条（7、8）的规格为模数32、齿形压力角为28°，回转半角为26°，回转整角为52°。

图1显示了根据《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》的用于隧道掘进机的物料吊运装置的主视图。

图2显示了图1的A向视图。

图3显示了根据《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》的用于隧道掘进机的物料吊运装置的动力器结构示意图。

图4显示了根据《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》的用于隧道掘进机的物料吊运装置的平衡架结构示意图。

图5显示了根据《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》的用于隧道掘进机的物料吊运装置的从动器结构示意图。

一种用于隧道掘进机的物料吊运装置专利目的

《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》要解决的技术问题是提供一种物料吊运装置，其能够快速地、有效地向隧道掘进机提供所需物料，可以保证隧道掘进机施工进度和效率。

一种用于隧道掘进机的物料吊运装置技术方案

根据《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》，提供了一种用于隧道掘进机的物料吊运装置，包括：用于承载和引导运输的导轨机构，导轨机构又包括置于隧道顶端的导轨和固定在导轨下端面的第一传动件；沿导轨方向提供动力的动力机构，包括数个连接在导轨上的动力器，在动力器的内部设有与第一传动件形成传动配合的第二传动件；用于接受动力机构的动力并带动整个吊运装置沿导轨运动的从动机构，包括设置在导轨上的从动器，以及与从动器相连的从动机架，从动机架通过连接杆与动力机构相连，使得从动器能够在动力机构的作用下沿导轨运动；用于沿竖直方向起吊物料的起吊机构包括铰接在从动机架上的液压缸和用于安放物料的平衡架，以及将液压缸和平衡架连接起来的换向器，液压缸的伸缩运动通过换向器转化为平衡架的升降运动。

在一个实施例中，换向器是包括钢丝绳和滑轮的滑轮机构。

在一个实施例中，换向器还包括跟随液压缸移动的滑轮座，通过滑轮座的作用使得液压缸的伸缩长度等于平衡架的提升高度的一半。

在一个实施例中，换向器包括链条和链轮。

在一个实施例中，第一传动件和第二传动件之间的配合是链条和链轮的配合或齿条和齿轮的配合。

在一个实施例中，动力器还包括置于导轨两侧的连接板、固定两个连接板的连接螺栓、均匀对称分布在连接板内侧的数对转动小轮、通过连接板与第二传动件连接的动力源，以及布置在连接板内侧边角处的数个引导轮。

在一个实施例中，动力源是减速电机或液压马达。

在一个实施例中，平衡架包括用于锁定钢丝绳的端头的钢丝夹、用于平衡稳定钢丝绳的端头的平衡机架、用于将钢丝绳的端头与平衡机架连接起来的第一卸扣，以及连接在平衡机架上的用于安装物料的吊带。

在一个实施例中，平衡机架用于平衡各个钢丝绳的受力。

在一个实施例中，从动器包括置于导轨两侧的安装板、连接两个安装板的连接螺杆、将连接螺杆和安装板紧固的连接螺母、置于连接板与连接螺母之间的调整垫片、均匀对称分布在安装板内侧的数对转动小轮，以及将连接螺杆与从动机构连接在一起的第二卸扣。

一种用于隧道掘进机的物料吊运装置改善效果

《一种用于隧道掘进机的物料吊运装置》的用于隧道掘进机的物料吊运装置结构简单、占用空间小、安全、可靠、效率高的优点，解决了在有限的空间内不能平稳升降物料和多块管片（主要物料）同时吊运的难题，从而保证了隧道掘进机施工进度和效率。

钻式采煤是一种煤层中有间隔地打大口径钻孔的采煤方法，所用钻机由切割头和像螺旋般的延伸臂组成，一般沿水平方向钻入煤层，最多可钻入60m。在钻机旋转时，切割头将煤切割下来，螺旋杆将煤向后运到空处落入运输机中，钻式采煤通常在露天矿由于覆盖层变得过厚而剥离不经济时采用。