本技术涉及到矿山机械设备领域,尤其涉及到一种井下高效率采煤机。
背景技术:
1、我国一直是世界第一大煤炭生产国和消费国,煤炭对我国经济的高速发展起到了举足轻重的作用。但由于矿井内部环境恶劣情况复杂,瓦斯气体、碳粉扬尘、顶板垮落等问题时刻威胁着矿工和施工人员的安全,矿产开采工作一直是危险程度高、风险大的行业。
2、随着采矿技术的不断发展,矿产开采工作逐渐由传统主要依赖人工开采发展到机械化、半自动化开采。对于煤层较厚、矿产资源丰富的矿产开采,目前主要是采用大型采煤机机械化流水开采作业,但对于缓倾斜薄煤层综采工作时,具有煤层相对较薄、空间较小的矿产开采区,则不适用大型采煤机械,目前主要还是依赖人工放炮落煤的方式进行开采,风险程度很高。
3、随着中小型的采煤机设备的不断发展以及应用,利用中小型采煤机设备替代人工矿产开采设备能够大大提升安全性。采煤机在矿产区域中进行灵活作业能够高效替代人工操作。但是现有矿产用的采煤机因动力限制所能装配切割滚筒直径较小,致使需配套多种切割角度调节设备方可达到针对不同高度采矿区域进行完全切割。在增加大功率配比的机械达到安装大直径的切割滚筒时,造成整体能耗较高,且不能适配空间较小的采煤工作面。并且,现有左右两侧的切割滚筒在采煤机行进过程中需频繁调整独立的切割角度调节设备,在不配备减速系统的同时,极易造成切割滚筒的损坏,致使开采效率低下,无法针对不同工况环境进行精准且便捷性的调整。
技术实现思路
1、本技术提供了一种井下高效率采煤机,采用同一减速电机组件驱动左右两侧的切割滚筒的角度精准调节,针对不同的开采高度进行精准定位调节,整体灵活性更加全面,保证较高的开采效率和开采时长。
2、本技术,提供了一种井下高效率采煤机,该井下高效率采煤机包括沿采煤工作面的轨道行进的采煤机本体,所述采煤工作面设置有用于牵引所述采煤机本体的牵引链组,且所述采煤工作面设置有用于输送所述采煤机本体切割下的煤层的刮板输送机;所述采煤机本体包括:与所述轨道和所述牵引链组相配合的支撑平台、可升降的连接在所述支撑平台上的操控平台、以及装配在所述操控平台上的切割滚筒机构;其中,
3、所述支撑平台上装配有可周向旋转360°的旋转盘,所述支撑平台的内部设置有用于驱动所述旋转盘转动的齿轮驱动组件;所述旋转盘上装配有剪叉式支撑架组,所述剪叉式支撑架组远离所述旋转盘的一端支撑所述操控平台,所述剪叉式支撑架组通过螺杆驱动机构驱动形变后支撑所述操控平台升、降;
4、所述切割滚筒机构包括:左机械臂和右机械臂;所述左机械臂上装配有左切割滚筒,所述右机械臂上装配有右切割滚筒;
5、所述操控平台上通过减速电机组件同步驱动所述左机械臂和所述右机械臂以相互远离或相互靠近的方式调节切割角度;
6、所述减速电机组件包括:基座、装配在所述基座上的减速电机、连接所述减速电机的输出轴的销轴;所述销轴与所述左机械臂和所述右机械臂转动连接,所述销轴上同轴转动连接有位于所述左机械臂和所述右机械臂之间的锥齿轮盘,所述锥齿轮盘的上下两面均周向设置有锥齿,所述锥齿轮盘的下面锥齿与所述左机械臂啮合连接,所述锥齿轮盘的上面锥齿通过变向齿轮件与所述右机械臂转动连接;
7、所述操控平台上还设置有用于罩设所述减速电机组件的防尘套筒,所述防尘套筒上分层开设有用于避让所述左机械臂和所述右机械臂滑动的弧形让位槽,所述弧形让位槽的内部滑动装配有连接所述左机械臂和/或所述右机械臂的伸缩防尘板;
8、所述采煤机本体还包括铲料机构;所述铲料机构包括装配在所述支撑平台上的铲斗机械臂、以及设置所述铲斗机械臂上的铲斗。
9、本发明中,通过精准定位的剪叉式支撑架组支撑操控平台,针对不同高度的开采区域进行精准调整定位,调节性更加便捷。同时,采用减速电机组件对左机械臂和右机械臂的转动速率进行减速,保证在往复运动达到全面开采过程中,对切割滚筒进行防护操作;该井下高效率采煤机可适应不同开采环境、针对不同开采角度精准调节定位、提升整体开采效率,节约开采时间以及开采成本。
10、在一个具体的可实施方案中,所述旋转盘通过滚子轴承嵌入式装配在所述支撑平台上,且所述旋转盘的底部设置有与所述旋转盘同轴心转动的阻尼支撑轴。旋转盘周向转动性能更加稳定。
11、在一个具体的可实施方案中,所述齿轮驱动组件包括伺服电机;
12、所述旋转盘的下部周向开设有齿圈,所述伺服电机的输出轴连接有与所述齿圈相啮合的驱动齿轮。plc控制系统根据不同的开采角度,控制伺服电机对应启动,驱动旋转盘旋定位性能稳定。
13、在一个具体的可实施方案中,所述剪叉式支撑架组包括:相对设置的两剪叉架;
14、每个剪叉架均包括:板体、以及对称设置在所述板体两侧的两个杆组;其中,
15、每个杆组均包括转动连接所述板体的第一杆、以及转动连接所述板体第二杆;所述第一杆远离所述板体的一端转动连接所述旋转盘,所述第二杆远离所述板体的一端转动连接所述操控平台;
16、所述螺杆驱动机构驱动两个所述板体相互远离或相互靠近;
17、所述剪叉式支撑架组还包括设置在所述两个剪叉架之间的多个辅助伸缩杆体,每个辅助伸缩杆体的第一端装配在所述旋转盘上,每个辅助伸缩杆体的第二端支撑连接所述操控平台。通过两个板体在相互远离和相互靠近过程中,改变多个杆的支撑角度,从而实现控制操控平台的高度精准定位,多个辅助伸缩杆体随多个杆的支撑角度变化对应升、降,从而实现多点支撑,增强旋转盘和操控平台之间的连接稳定性。
18、在一个具体的可实施方案中,两个所述板体分别为第一板和第二板;
19、所述螺杆驱动机构包括螺纹杆、以及用于驱动所述螺纹杆周向自转的驱动电机;其中,
20、所述第一板上开设有与所述螺纹杆相配合左旋螺纹孔,所述第二板上开设有与所述螺纹杆相配合的右旋螺纹孔。在驱动电机的作用下,使螺纹杆周向自转,螺纹杆自转过程中实现第一板和第二板的相互靠近或相互远离,从而达到精准定位操控平台高度的目的。
21、在一个具体的可实施方案中,所述左机械臂包括:左大臂、以及转动连接所述左大臂的左小臂;其中,
22、所述左大臂和所述左小臂的连接处设置有第一小臂驱动关节;
23、所述左大臂远离所述左小臂的一端开设有第一安装凸台,所述第一安装凸台上装配有与所述销轴通过键连接的第一轴承,所述第一轴承的外圈设置有与所述锥齿轮盘的下面锥齿相啮合的第一锥齿圈。减速电机组件在驱动锥齿轮盘旋转过程中,带动左大臂同步低速旋转。
24、在一个具体的可实施方案中,所述右机械臂包括:右大臂、以及转动连接所述右大臂的右小臂;其中,
25、所述右大臂和所述右小臂的连接处设置有第二小臂驱动关节;
26、所述右大臂远离所述右小臂的一端开设有第二安装凸台,所述第二安装凸台上装配有与所述销轴通过键连接的第二轴承,所述第二轴承的外圈设置有与所述变向齿轮件相啮合连接的第二锥齿圈。在变向齿轮件的作用下,使左大臂和右大臂之间形成相互远离或相互靠近的运动方式,针对开采角度调节、或往复运动过程中的开采全面性,均具备较为灵活的操作。
27、在一个具体的可实施方案中,所述锥齿轮盘的圆心开设有内圈齿孔,所述内圈齿孔啮合连接有谐波减速组件;
28、所述谐波减速组件通过键与所述销轴同轴转动连接。谐波减速组件包含波发生器和柔轮,在柔轮啮合驱动锥齿轮盘时实现高效减速的目的。
29、在一个具体的可实施方案中,所述变向齿轮件包括转动连接在所述防尘套筒内部的锥齿轮;
30、所述锥齿轮通过第三轴承与所述防尘套筒转动连接;
31、所述锥齿轮啮合连接在所述锥齿轮盘的上面锥齿和所述第二锥齿圈之间。变向传动性能稳定,便于开采角度的适应调节。
32、在一个具体的可实施方案中,所述支撑平台上设置有铲料活动座,所述铲斗机械臂转动连接在所述铲料活动座上。实现多方位转动,铲料范围更加广泛。
1.一种井下高效率采煤机,包括沿采煤工作面的轨道行进的采煤机本体,所述采煤工作面设置有用于牵引所述采煤机本体的牵引链组,且所述采煤工作面设置有用于输送所述采煤机本体切割下的煤层的刮板输送机;其特征在于,所述采煤机本体包括:与所述轨道和所述牵引链组相配合的支撑平台、可升降的连接在所述支撑平台上的操控平台、以及装配在所述操控平台上的切割滚筒机构;其中,
2.根据权利要求1所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述旋转盘通过滚子轴承嵌入式装配在所述支撑平台上,且所述旋转盘的底部设置有与所述旋转盘同轴心转动的阻尼支撑轴。
3.根据权利要求2所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述齿轮驱动组件包括伺服电机;
4.根据权利要求1所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述剪叉式支撑架组包括:相对设置的两剪叉架;
5.根据权利要求4所述的井下高效率采煤机,其特征在于,两个所述板体分别为第一板和第二板;
6.根据权利要求1所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述左机械臂包括:左大臂、以及转动连接所述左大臂的左小臂;其中,
7.根据权利要求6所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述右机械臂包括:右大臂、以及转动连接所述右大臂的右小臂;其中,
8.根据权利要求7所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述锥齿轮盘的圆心开设有内圈齿孔,所述内圈齿孔啮合连接有谐波减速组件;
9.根据权利要求8所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述变向齿轮件包括转动连接在所述防尘套筒内部的锥齿轮;
10.根据权利要求1所述的井下高效率采煤机,其特征在于,所述支撑平台上设置有铲料活动座,所述铲斗机械臂转动连接在所述铲料活动座上。
