[发明专利]冲击式采煤机

说明书

本发明涉及一种采煤机械，主要用于煤矿综采工作面的采煤作业。在现有的采煤机械中，滚筒式采煤机的应用最为普遍。滚筒式采煤机主要由电动机、牵引部、截割部减速箱、摇臂、滚筒、调高油缸、拖缆装置、电气控制箱等部分组成。滚筒是它的采煤工作机构。摇臂的一端与机体上的减速箱连接，另一端安装着滚筒。滚筒为一圆柱体，圆柱体上焊有端盘及螺旋叶片，刀具(截齿)安装在焊于螺旋叶片上的齿座中。割煤时，电动机分别驱动牵引部和截割部，牵引部是采煤机的行走机构，使采煤机沿采煤工作面来回行走；截割部减速箱将电动机的动力经齿轮减速再传到摇臂中的齿轮，然后驱动滚筒旋转，滚筒式采煤机正是利用采煤机牵引力对煤体形成挤压并借助滚筒转动进行旋转切削破煤的。由于滚筒上截齿切割煤体的方向与采煤机的牵引行走的方向垂直，与开采地压对煤体造成的压应力方向平行而与拉张应力方向垂直，因而未对煤体本身的内应力加以充分利用。滚筒式采煤机的这种结构及其旋转切削破煤方式是导致采煤机能耗大，块煤率低，产尘量大的根本原因。滚筒式采煤机的结构请参阅煤炭工业出版社1988年5月出版的《采煤机》第4页至254页。

其次，还有一种液压冲击移步式采煤机，它是采用液压截割装置，液压推进装置和液压控制系统使采煤机工作的。其液压截割装置由冲击头，两个振动油缸和液压振动转换器组成；液压推进装置主要由移步油缸，移步推进油缸，导向油缸和调高油缸等组成。由于在截割装置上采用了两个双向振动油缸，很难保证冲击头上、下侧的同步给进。同时，其推进装置采用了多个油缸推进，既不能保证采煤机连续行走，又使各油缸协调动作操作复杂化，降低了生产能力。同时这种采煤机适应采高变化的能力差，又不能与现行生产工艺相配套，因而未被生产现场采用。该采煤机的结构请参阅中华人民共和国专利局1989年7月的CN1033859A。

本发明的目的在于提供一种能够提高采煤的成块率，降低煤尘，节约能耗的新型连续运行的冲击式采煤机。

本发明是建立在冲击劈裂破煤理论基础之上，发明的冲击式采煤机可以通过以下技术方案来实现：冲击式采煤机由冲击刀齿、冲击刀架、冲击传动箱、摇臂、副摇臂、翻转换向机构、储能机构、机头箱、电动机、液压箱、辅助泵箱、装煤犁、润滑系统等主要部件组成。

冲击式采煤机的机身由机头箱7、13，电机部8、10，中间箱9，液压箱11和辅助泵箱12组成。这几部分安装在一个内腔分隔的长方形箱体内。机身前后两端的摇臂5、17和冲击传动箱3、18以及冲击刀架2、15等为对称布置，因此仅以左端进行说明。

摇臂5的一端与机头箱7通过与摇臂浇铸为一体的耳轴28相连接，另一端与冲击传动箱3相联接，冲击刀架2安装在冲击传动箱3的两侧；在冲击传动箱3的后下部还安装有振摆式装煤犁25，冲击传动箱3与摇臂之间还设置有冲击传动箱3和冲击刀架2的翻转换向机构36、48，并在摇臂5的上部平行设置有副摇臂6，副摇臂6的一端与机头箱7的上部铰接，另一端与冲击传动箱3上部的活塞杆79相铰接。在冲击传动箱3体内还装设有冲击机构的润滑系统109～115，此外，还在多处设置了安全保护装置。

本发明的摇臂5为一空心体，体内安装有储能机构和动力传动系统，该储能机构即冲击储能飞轮26，它由小皮带轮27通过三角皮带58连接，电动机8经机头箱7内减速齿轮传来的动力经主传动轴60传给小皮带轮27，小皮带轮27经三角皮带58带动飞轮26旋转，在摇臂5的上侧安装有皮带张紧装置37，通过调节张紧装置37上皮带压轮的高低来调整传动三角皮带58的松紧。

本发明的冲击传动箱3内为一曲柄连杆机构，飞轮26中心设置了飞轮轴51，两者之间采用保护机构55联接，飞轮轴51从旋转连接体48的中心穿过，轴的末端为次末级小齿轮49，次末级小齿轮49与其下部的末级齿轮70相啮合，末级齿轮70与轴齿轮67同轴旋转，轴齿轮67带动末级大齿轮42转动，与末级大齿轮同心中部为大轴45，大轴45与末级大齿轮之间为键68、68a联接，在大轴45的两侧设置了两个偏心轴44、44a，冲击刀架2、2a和上导向块65、下导向块66等构成。连杆41、41a分别与两个偏心轴44、44a和刀架2、2a的中部铰接，当大轴45旋转时，连杆41、41a带动刀架2、2a作往复运动。由于设置了储能飞轮26，因此在刀架2运动过程中，当刀架前端的刀齿1触及到煤体时将产生冲击作用力。为了保证刀架2在运动过程中平稳并保持固定方向，在冲击传动箱的上下两侧设置了上、下导向块65和66。