CN106996294A - 一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种采煤机滚筒截齿、滚筒及采煤机，截齿包括：齿座、截齿体和楔形齿尖，截齿体与楔形齿尖焊接为一体，截齿体安装于所述齿座上，截齿体后端连接有驱动电机，截齿体两侧分别设有第一卡齿和第二卡齿，第一卡齿与第二卡齿通过内撑弹簧连接，齿座内部设有截齿体收缩腔，收缩腔内部设有升降台，升降台由汽缸带动升降，收缩腔内壁上相对应设有第一卡槽和第二卡槽，驱动电机带动所述截齿体收缩水至收缩腔时，在内撑弹簧的弹力作用下第一卡齿与第二卡齿分别伸出至第一卡槽和第二卡槽内。本发明实施例的方案能有效的保护截齿，延长截齿的使用寿命。

Description

一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机

技术领域

本发明涉及煤矿机械技术领域，尤其涉及一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机。

背景技术

当前，煤炭是我国的重要能源和工业原料，煤炭的有效供给对确保我国国民经济和社会持续、健康发展以及能源安全具有十分重要的战略意义；采煤机作为综采的主要采煤设备，是实现煤矿生产机械化和智能化的重要装备之一；随着资源需求的日趋增长，大型采掘机械的使用越来越广泛，因而对采掘截齿的性能提出了更高的要求。

目前，采用的硬质合金截齿虽然与钢材相比有较好的耐磨性能，但还是不能满足使用寿命的要求，并且由于该种截齿寿命不佳，导致频繁的更换截齿，使得采掘机械的效率不能得到充分发挥，且浪费资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机，以达到减少截齿的磨损的目的。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案如下：

一种采煤机滚筒截齿，包括：

齿座、截齿体和楔形齿尖，所述截齿体与所述楔形齿尖焊接为一体，所述截齿体安装于所述齿座上，所述截齿体后端连接有驱动电机，所述截齿体两侧分别设有第一卡齿和第二卡齿，所述第一卡齿与所述第二卡齿通过內撑弹簧连接，所述齿座内部设有截齿体收缩腔，所述收缩腔内部设有升降台，所述升降台由汽缸带动升降，所述收缩腔内壁上相对应设有第一卡槽和第二卡槽，所述驱动电机带动所述截齿体收缩至收缩腔时，在所述内撑弹簧的弹力作用下所述第一卡齿与所述第二卡齿分别伸出至所述第一卡槽和所述第二卡槽内；

所述截齿体内部设有空腔，所述空腔内部安装有振动传感器和温度传感器，所述振动传感器、所述温度传感器均与单片机相连接，所述单片机还与所述驱动电机相连接；

所述单片机采集振动传感器和温度传感器的监测值，当所述监测值大于所述预设标准值时，所述单片机控制所述汽缸带动升降台下降以后，所述单片机驱动所述驱动电机带动所述截齿体收缩至截齿体收缩腔，当所述截齿体收缩至截齿体收缩腔后所述单片机发送信号至采煤机，采煤机接收到所述信号以后停止牵引行走。

结合第一方面，本发明实施例还给出了第一方面的第一种实施方式，其中：

所述单片机通过自锁控制电路与所述驱动电机相连接；

所述自锁控制电路包括第一三极管、第一继电器和第二继电器；

所述单片机通过控制所述第一三极管导通，使所述第一继电器的线圈得电，所述第一继电器线圈得电以后控制所述第二继电器的线圈得电，所述第二继电器的常开接点闭合实现自锁。

结合第一方面或者第一方面的第一种实施方式，本发明实施例还给出了第一方面的第二种实施方式，其中：

所述齿尖的角度为70度，所述齿尖的厚度为10毫米，所述齿尖圆角半径为0.4毫米。

结合第一方面，本发明实施例还给出了第一方面的第三种实施方式，其中：

所述截齿由金刚石钛合金制作而成。

第二方面，本发明实施例还提供了一种采煤机滚筒，所述滚筒上设置有上述任一实施方式中的采煤机滚筒截齿。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：

所述滚筒上还设置有喷嘴，所述喷嘴连接有电磁流量阀，所述单片机的I/O脚连接光电隔离元件，所述光电隔离元件连接第二三极管，所述第二三极管连接微型继电器，所述微型继电器与所述电磁流量阀相连接；

当所述单片机检测到所述截齿的温度超出预设的标准范围值以后，所述单片机首先控制电磁流量阀控制喷嘴进行喷水工作，当喷水量达到最大值以后，所述截齿的温度仍超出预设的标准范围值，则单片机控制所述截齿体收缩至截齿体收缩腔。

第三方面，本发明实施例还提供了一种采煤机，所述采煤机包括所述的采煤机滚筒。

本发明所提供的一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机，在采煤机的截齿温度过高时或者震动过大时，自动将截齿收缩至齿座内部，进而能够有效地避免因工作温度过高而带来的有损于截齿寿命的情况的发生，以及在工作过程中避免了切割岩石的情况的发生，进而能有效的保护截齿，延长截齿的使用寿命。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例一所提供的采煤机滚筒截齿结构示意图；

图2示出了本发明实施例一所提供的采煤机滚筒截齿的自锁控制电路的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，采煤机作为综采的主要采煤设备，是实现煤矿生产机械化和智能化的重要装备之一，由于其特殊的工作环境，在切割煤块的工作过程中，采煤机的滚筒截齿极易受到磨损，严重影响了截齿的使用寿命，致使其更换频率较高；基于此，本发明实施例提供了一种采煤机滚筒截齿、滚筒和采煤机。

实施例一

如图1所示的实施例，本实施例中提供了一种采煤机滚筒截齿，该采煤机滚筒截齿包括：齿座20、截齿体80和楔形齿尖50，截齿体与楔形齿尖焊接为一体，该截齿体安装于齿座20上，截齿体后端连接有驱动电机，截齿体两侧分别设有第一卡齿30和第二卡齿70，第一卡齿与第二卡齿通过内撑弹簧连接，正常状态下內撑弹簧处于压缩状态，齿座内部设有截齿体收缩腔，收缩腔内壁上相对应设有第一卡槽30和第二卡槽70，收缩腔内部设有升降台10，升降台由汽缸带动升降，优选地，升降台上部设置有磁铁，该升降台通过磁铁贴合截齿体，升降台升起时截齿正常工作，升降台落下时，驱动电机带动截齿体80收缩至收缩腔内时，在内撑弹簧的弹力作用下第一卡齿40与第二卡齿60分别伸出至第一卡槽和第二卡槽内；

上述的截齿体内部设有空腔，空腔内部安装有振动传感器和温度传感器，振动传感器、温度传感器均与单片机相连接，单片机还与驱动电机相连接；

上述单片机采集振动传感器和温度传感器的监测值，当该监测值超出预设的标准值范围内时，单片机驱动上述的驱动电机带动截齿体收缩至截齿体收缩腔，当截齿体收缩至截齿体收缩腔后单片机发送信号至采煤机，采煤机接收到该信号以后停止牵引行走。

上述实施例中，滚筒在采煤的工作过程中，由于摩擦碰撞的原因，长时间工作后截齿的温度会上升，温度的升高会影响截齿材料的使用寿命，温度传感器用于实时采集截齿的温度，并将温度信号传输至单片机，当截齿的温度上升到超过预设值时则单片机控制驱动电机，通过驱动电机带动截齿体收缩至截齿体收缩腔内，进而保护了截齿温度的进一步升高。

截齿在工作过程中，经常会遇到切割岩石的情况，由于岩石密度大于煤炭的密度，切割岩石对截齿的磨损程度远大于进行煤块切割的磨损程度，当进行岩石切割和煤块切割时，二者的振动频率是不同的，切割岩石时截齿的振动更加剧烈，上述振动传感器用于实时监测截齿的振动频率，并将振动频率实时传输至单片机，当振动频率高于预先设定的标准值时，单片机驱动上述的驱动电机带动截齿体收缩至截齿体收缩腔内，避免了截齿切割岩石时所收到的磨损，上述设有升降台一定程度上还起到了缓冲的作用，避免对内部控制电路的损坏。

由于采煤机特殊的工作环境，对控制电路的稳定性要求极高，上述单片机通过自锁控制电路与驱动电机相连接；

如图2所示，上述的自锁控制电路包括第一三极管、第一继电器和第二继电器；

第一三极管与单片机连接，第一三极管的一端连接至电源L端，另一端连接至第一继电器的一端，第一继电器的另一端连接至电源的N端，第一继电器的第一常开接点K11连接至电源的L端，第一继电器K1的第一常开接点K11的另一端连接至第二继电器的线圈K2的一端，第二继电器的常开接点线圈K2还连接至电源的N端，第二继电器的第一常开接点一端连接至电源的L端，第二继电器的第一常开接点的另一端连接至第二继电器线圈K2，第二继电器的第二常开接点的一端连接至电源的L端，第二继电器的第二长开接点的另一端连接至驱动电机的一端，驱动电机的另一端连接至电源的N端。

单片机通过控制第一三极管导通，使第一继电器的线圈得电，第一继电器线圈得电以后，第一继电器的第一线圈闭合，进而第二继电器的线圈得电，第二继电器的第一常开接点以及第二常开接点闭合，第二继电器线圈实现自锁，第二继电器的第二常开接点闭合以后驱动电机导通开始进行工作，同驱动电机还第一继电器线圈得电以后控制所述第二继电器的线圈得电，所述第二继电器的常开接点闭合实现自锁。

上述实施例中，驱动电机还是设置有手动开关K，当单片机判断截齿处于异常状态时，比如高温或者切割岩石状况下，会通过控制自锁控制电路使驱动电机导通，进而驱动电机带动截齿收缩，避免了截齿受到进一步的磨损，上述自锁控制电路能够实现自锁，当需要截齿再恢复至正常工作状态时，需要人工进行拨动手动开关，使驱动电机复位。

在某一具体实施例中，上述齿尖的角度为70度，齿尖的厚度为10毫米，齿尖圆角半径为0.4毫米，此时楔形齿尖的具有足够的锋利度，且比能小。

在某一具体实施例中，上述截齿由金刚石钛合金制作而成。

实施例二

本实施例中提供了一种采煤机滚筒，滚筒上设置有上述实施例中所述的采煤机滚筒截齿。

该采煤机滚筒截齿包括：截齿体和楔形齿尖，截齿体与楔形齿尖焊接为一体，该截齿体安装于齿座上，截齿体后端连接有驱动电机，截齿体两侧分别设有第一卡齿和第二卡齿，第一卡齿与第二卡齿通过内撑弹簧连接，齿座内部设有截齿体收缩腔，收缩腔内壁上相对应设有第一卡槽和第二卡槽，驱动电机带动截齿体伸出收缩腔时，在内撑弹簧的弹力作用下第一卡齿与第二卡齿分别伸出至第一卡槽和第二卡槽内；

上述的截齿体内部设有空腔，空腔内部安装有振动传感器和温度传感器，振动传感器、温度传感器均与单片机相连接，单片机还与驱动电机相连接；

上述单片机采集振动传感器和温度传感器的监测值，当该监测值超出预设的标准值范围内时，单片机驱动上述的驱动电机带动截齿体收缩至截齿体收缩腔；

当振动传感器的监测值超过预设值时，单片机立即控制截齿体收缩至截齿体收缩腔内。

在某一具体实施例中，上述滚筒上还设置有喷嘴，喷嘴连接有电磁流量阀，喷嘴实时进行喷水，形成喷雾，以达到降尘和降温的作用，上述的单片机通过控制电磁流量阀控制喷嘴的喷水工作，进一步的，单片机的I/O脚连接光电隔离元件，该光电隔离元件连接第二三极管，第二三极管连接微型继电器，微型继电器与电磁流量阀相连接，单片机通过控制电磁流量阀控制喷嘴出水量的大小；

当所述单片机检测到所述截齿的温度超出预设的标准范围值以后，所述单片机首先控制电磁流量阀控制喷嘴进行喷水工作，当喷水量达到最大值以后，所述截齿的温度仍超出预设的标准范围值，则单片机控制所述截齿体收缩至截齿体收缩腔；或者可以设置当喷嘴的喷水量达到最大值一定时间以后，截齿的温度值仍然超出预设的标准范围值，则单片机控制使截齿体收缩至截齿体收缩腔。

本实施例在截齿的温度上升以后，先进行喷水降温，当喷水的作用达到了降温的效果后此时可以不必控制截齿体收索，进而保证了生产效率，当喷水的作用达不到降温的效果时再控制截齿体收缩至截齿体腔内，此时采煤机停止工作，进而有效的避免了截齿的损坏。

实施例三

版实施例中提供了一种采煤机，所述采煤机包括上述实施例中述的采煤机滚筒。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种采煤机滚筒截齿，包括：齿座、截齿体和楔形齿尖，所述截齿体与所述楔形齿尖焊接为一体，所述截齿体安装于所述齿座上，其特征在于，所述截齿体后端连接有驱动电机，所述截齿体两侧分别设有第一卡齿和第二卡齿，所述第一卡齿与所述第二卡齿通过内撑弹簧连接，所述齿座内部设有截齿体收缩腔，所述收缩腔内部设有升降台，所述升降台由汽缸带动升降，所述收缩腔内壁上相对应设有第一卡槽和第二卡槽，所述驱动电机带动所述截齿体收缩水至收缩腔时，在所述内撑弹簧的弹力作用下所述第一卡齿与所述第二卡齿分别伸出至所述第一卡槽和所述第二卡槽内；

所述截齿体内部设有空腔，所述空腔内部安装有振动传感器和温度传感器，所述振动传感器、所述温度传感器均与单片机相连接，所述单片机还与所述驱动电机相连接；

所述单片机采集振动传感器和温度传感器的监测值，当所述监测值超出预设的标准值范围内时，所述单片机控制所述汽缸带动升降台下降以后，所述单片机驱动所述驱动电机带动所述截齿体收缩至截齿体收缩腔，当所述截齿体收缩至截齿体收缩腔后所述单片机发送信号至采煤机，采煤机接收到所述信号以后停止牵引行走。

2.根据权利要求1所述采煤机滚筒截齿，其特征还在于，所述单片机通过自锁控制电路与所述驱动电机相连接；

所述自锁控制电路包括第一三极管、第一继电器和第二继电器；

所述单片机通过控制所述第一三极管导通，使所述第一继电器的线圈得电，所述第一继电器线圈得电以后控制所述第二继电器的线圈得电，所述第二继电器的常开接点闭合实现自锁。

3.根据权利要求1或2所述的采煤机滚筒截齿，其特征还在于，所述齿尖的角度为70度，所述齿尖的厚度为10毫米，所述齿尖圆角半径为0.4毫米。

4.根据权利要求1所述的采煤机滚筒截齿，其特征还在于，所述截齿由金刚石钛合金制作而成。

5.一种采煤机滚筒，其特征在于，所述滚筒上设置有权利要求1～4任一所述的采煤机滚筒截齿。

6.根据权利要求5所述的采煤机滚筒，其特征在于，所述滚筒上还设置有喷嘴，所述喷嘴连接有电磁流量阀，所述单片机的I/O脚连接光电隔离元件，所述光电隔离元件连接第二三极管，所述第二三极管连接微型继电器，所述微型继电器与所述电磁流量阀相连接；

当所述单片机检测到所述截齿的温度超出预设的标准范围值以后，所述单片机首先控制电磁流量阀控制喷嘴进行喷水工作，当喷水量达到最大值以后，所述截齿的温度仍超出预设的标准范围值，则单片机控制所述截齿体收缩至截齿体收缩腔。

7.一种采煤机，其特征在于，所述采煤机包括权利要求5或6所述的采煤机滚筒。