CN203879499U - 摇臂和采煤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摇臂和采煤机。该摇臂包括电机和减速***，所述减速***包括行星减速器和齿轮减速传动机构；所述摇臂还包括：一个扭矩轴，所述扭矩轴的输入端与所述齿轮减速传动机构的输出端键连接；所述扭矩轴的输出端设置有外花键；所述行星减速器的太阳轮设置有内花键；所述扭矩轴与所述太阳轮花键配合。本实用新型提供的摇臂具有结构简单，过载保护效果好，扭矩轴更换方便的优点。

Description

摇臂和采煤机

技术领域

本实用新型涉及采煤机械领域，特别涉及一种摇臂和采煤机。

背景技术

采煤机是煤炭工业的重要机械，其集机械、电气和液压为一体，能够在恶劣的工作环境下作业。近年来，随着煤炭工业的发展，采煤机的功能越来越多，其自身的结构、组成愈加复杂，对其性能的改进也越来越受到人们的重视。

采煤机一般包括本体部和摇臂。摇臂作为采煤机的执行机构，是实现采煤作业的重要装置之一。现有的摇臂主要包括：外壳；设置于外壳内的电机和减速传动***；截割机构。其中，截割机构可以为滚筒等。减速***具体包括行星减速器和齿轮减速传动机构，电机的动力依次通过齿轮减速传动机构和行星减速器传递给截割机构，实现采煤功能。此外，现有的摇臂内大多还设置有扭矩轴，该扭矩轴可以传递扭矩，起到过载保护的作用。当发生过载时，扭矩轴断裂，避免电机超负荷作业。

随着中厚煤层的不断开采，其剩余量不断减少，薄煤层开采已成为亟待解决的问题。但薄煤层的开采，对采煤机提出了更高的要求，特别是对采煤机摇臂的截割功率提出了很高的要求。请参见图1，为了提高摇臂的截割功率，现有的摇臂大多采用双电机结构，同时采用两个扭矩轴B，该两个扭矩轴分别设置于不同电机内。此种摇臂的缺陷在于：当其中一个扭矩轴因对应的电机过载损坏时，另一扭矩轴和电机仍可持续过载作业，使得扭矩轴没有对电机起到足够的过载保护作用，导致过载作业的电机容易发生损坏。另外，将扭矩轴分别设置于各电机内，发生故障时也不利于操作人员及时判断出故障发生部位。此外，扭矩轴长度也较长，更换需较大的工作空间，对于薄煤层空间狭小的情况，更换需花费时间较长。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种过载保护效果优异，且扭矩轴更换方便的摇臂，以及一种采煤机。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供一种摇臂，包括电机和减速***，所述减速***包括行星减速器和齿轮减速传动机构；所述摇臂还包括：一个扭矩轴，所述扭矩轴的输入端与所述齿轮减速传动机构的输出端键连接；所述扭矩轴的输出端设置有外花键；所述行星减速器的太阳轮设置有内花键；所述扭矩轴与所述太阳轮花键配合。

进一步地，所述扭矩轴沿其轴向开设有通孔；所述摇臂还包括拉杆，所述拉杆穿过所述通孔；所述拉杆的头部设置有用于对扭矩轴进行轴向限位的定位销。

进一步地，所述扭矩轴的头部与所述拉杆之间设置有第一轴承；所述扭矩轴的尾部与所述拉杆之间设置有第二轴承。

进一步地，所述摇臂还包括第一轴承定位件和/或第二轴承定位件；所述第一轴承定位件包括：限位螺栓和垫片；所述限位螺栓与所述拉杆螺纹连接，并与所述垫片压紧接触；所述垫片与所述第一轴承的端面压紧接触；所述第二轴承定位件包括与所述第二轴承的端面压紧接触的挡圈。

进一步地，所述摇臂还包括外壳；所述拉杆的尾部设置有端盖，所述端盖固定于所述外壳；且所述齿轮减速传动机构的输出端与所述端盖之间设置有骨架油封。

进一步地，所述拉杆的尾端穿过所述端盖，且所述拉杆的尾端设置有把手。

进一步地，所述拉杆与端盖之间设置有第二密封圈；和/或所述端盖与外壳之前设置有第三密封圈。

进一步地，所述扭矩轴与所述太阳轮之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述扭矩轴沿其周向开设有卸荷槽。

另一方面，本实用新型还提供一种采煤机，其设置有上述任意一项所述的摇臂。

本实用新型提供的摇臂包括电机、行星减速器、齿轮减速传动机构和一个扭矩轴。扭矩轴设置于齿轮减速传动机构的输出端和行星减速器的输入端之间。电机的动力依次经过齿轮减速传动机构、扭矩轴、行星减速器进行传递。当摇臂过载时，扭矩轴发生断裂，上述动力传输中断，摇臂停止作业，起到保护电机的作用。相对于现有技术，本实用新型提供的摇臂中的扭矩轴设置于电机外，其个数无需与电机相匹配，对于双电机或更多电机的情况，只设置一根扭矩轴也能够起到保护过载的效果，因此结构简单。由于只设置一根扭矩轴，因此一旦发生过载，扭矩轴断裂后即停止作业，能够及时的对电机进行保护，还可以便于操作人员及时判断故障发生的部位，以便及时对摇臂进行调节。另外，扭矩轴的长度也无需与电机相相匹配，扭矩轴只需满足与齿轮减速传递机构和行星减速器的键配合关系即可，对其长度要求低，因此可采用较短的扭矩轴，以便于在狭窄的空间内对其进行更换。综上所述，本实用新型提供的摇臂具有结构简单，过载保护效果好，扭矩轴更换方便的优点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中摇臂的剖面结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的摇臂的剖面结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例提供的摇臂的拉杆及端盖部分的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的摇臂的端盖部分的俯视示意图。

附图标记说明：

1   电机                    2    齿轮减速传动机构

3   行星减速器              31   太阳轮

4   扭矩轴                  5    拉杆

6   定位销                  71   第一轴承

72  第二轴承                8    限位螺栓

9   垫片                    10   挡圈

11  端盖                    12   骨架油封

131 第一密封圈              14   把手

15  外壳                    111  小端盖

112 大端盖                  132  第二密封圈

133 第三密封圈              134  第四密封圈

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图，对本实用新型的各优选实施例作进一步说明：

请参见图2，该图示出了本实用新型实施例提供的摇臂的剖面示意图。该摇臂包括电机1和减速***，减速***包括行星减速器3和齿轮减速传动机构2；此外，该摇臂还包括：

一个扭矩轴4，该扭矩轴4的输入端与齿轮减速传动机构2的输出端键连接；

扭矩轴4的输出端设置有外花键；

行星减速器3的太阳轮31设置有内花键；

扭矩轴4与太阳轮31花键配合。

本实施例提供的摇臂的动力传递过程为：电机1将动力传递给齿轮减速传动机构2，其传动过程可以与现有技术相同，兹不赘述；而后，齿轮减速传动机构2驱动扭矩轴4转动，该扭矩轴4的输入端可以设置有花键，该花键与齿轮减速传动机构2的输出齿轮花键配合，该齿轮减速传动机构2可以与现有摇臂中的齿轮减速传动机构的结构相同，具体可以采用直齿圆柱齿轮传动机构、直齿锥齿轮传动机构等；最后，扭矩轴4通过与行星减速器3的太阳轮31的花键配合，将动力传递给行星减速器3。该行星减速器3可以采用以一级行星减速器或二级行星减速器等本领域技术人员熟知的结构，但是其太阳轮需要设置有内花键，该内花键可以开设于太阳轮的中心孔，或者太阳轮的中心轴。该摇臂还可以包括设置于行星减速器3的输出端的截割机构，如滚筒等，行星减速器3将动力传递给截割机构进行采煤作业。该摇臂为了保证截割效率，可以如图2所示设置有两个电机1。当然，该摇臂还可以包括有外壳15，外壳15设置于电机1、减速***和扭矩轴4的***，起到保护作用。

本实施例提供的摇臂仅设置有一个扭矩轴4，该扭矩轴4位于齿轮减速传动机构2的输出端与行星减速器3的输入端之间。扭矩轴4起到过载保护的作用，当发生过载时，扭矩轴4断裂，动力输出被切断，停止作业，防止电机1超负荷作业，对于设置有两个电机1的摇臂，扭矩轴4断裂后可同时保护两个电机1。同时也便于操作人员及时判断故障发生的部位，以便及时对摇臂进行调节。此外，该扭矩轴4未设置于电机1内，因此其长度也无需与电机1相匹配，该扭矩轴4只需满足与齿轮减速传动机构2输出端和行星减速器3输入端的键配合关系即可，对其长度要求低，因此可采用较短的扭矩轴4，以便于在狭窄的空间内对其进行更换，适应狭小的薄煤层作业空间。

扭矩轴4对电机1的保护是通过自身发生断裂实现的，作为优选方案，扭矩轴4可以沿其周向开设有卸荷槽41(请参见图3)，由此当发生超载时，扭矩轴4先从卸荷槽41处断裂。扭矩轴4一旦发生断裂，应及时更换，以保证作业的继续进行。为了便于断裂的扭矩轴4能够一次性的快速取出，可以在扭矩轴4内穿设拉杆5，将拉杆5拉出的同时一同将断裂的扭矩轴4拉出。具体而言，请参见图4，扭矩轴4沿其轴向开设有通孔；该摇臂还包括拉杆5，拉杆5穿过该通孔；并且，拉杆5的头部设置有用于对扭矩轴4进行轴向限位的定位销6。本申请所述拉板5的头部是指穿过上述通孔的部位，拉杆5的尾部则指与上述头部相对的部位。由此，当扭矩轴4断裂后，操作人员可将拉杆5拉出，拉杆5在被拉出的同时，由于定位销6的阻挡作用，断裂的扭矩轴4将会被一同带出，因此扭矩轴更换方便。

此外，在工作时，拉杆5可以不随扭矩轴4一同转动。请参见图4，为了降低拉杆5和扭矩轴4之间的摩擦，扭矩轴4的头部与拉杆5之间可以设置有第一轴承71；同时，扭矩轴4的尾部与拉杆5之间可以设置有第二轴承72。本申请所述的扭矩轴4的头部是指靠近扭矩轴4的输出端的部位，即靠近太阳轮31的一端；尾部是指靠近扭矩轴4输入端的部位，即靠近齿轮减速传动机构2的输出端的部位。进一步地，为了防止第一轴承71沿轴向发生位移，该摇臂还可以设置有第一轴承定位件，第一轴承定位件包括：限位螺栓8和垫片9；限位螺栓8与拉杆5螺纹连接，并与垫片9压紧接触，垫片9与所述第一轴承71的端面压紧接触。类似的，该摇臂也可以包括有用于对第二轴承72进行轴向限位的第二轴承定位件，该第二轴承定位件包括与第二轴承72的端面压紧接触的挡圈10。

按照上述方式设置拉杆5后，可以方便将扭矩轴4取出，为了便于拉杆5的拆装，拉杆5的尾部可以设置有端盖11，该端盖11固定于外壳15；且齿轮减速传动机构2的输出端与该端盖11之间设置有骨架油封12(请参见图3)。更具体而言，为了便于拆装，上述端盖11可以包括小端盖111和设置于所述小端盖111***的大端盖112，拉杆5的尾部设置于小端盖111，骨架油封12设置于齿轮减速传动机构2的输出端与该大端盖112之间。小端盖111和大端盖112之间可以设置有第四密封圈134(请参见图4)。设置上述骨架油封12的作用在于：防止齿轮减速传动机构2的齿轮腔内的油液外漏。此外，为了防止行星减速器3内的油液外漏，扭矩轴4与所述太阳轮31之间优选设置有第一密封圈131。更优选的，上述骨架油封12和第一密封圈131同时设置，以防止在更换扭矩轴4时，摇臂内的油液漏出。上述端盖11可以通过螺钉等紧固件与外壳15相固定。

在扭矩轴4需要更换时，需要将拉杆5拉出。为了便于拉杆5的拉出，可以在拉杆5上设置把手。具体而言，请参见图5，拉杆5的尾端穿过端盖11(具体可以穿过上述小端盖111)，且拉杆的尾端设置有把手14。由此操作人员只需握住把手14后向外拉出，拉杆5连同扭矩轴4便被一同带出。该把手14优选通过螺栓等紧固件可拆卸的连接于拉杆5的尾端。另外，为了进一步防止摇臂内的油液外漏，拉杆5与端盖11之间可以设置有第二密封圈132；和/或，端盖11与外壳15之前设置有第三密封圈133。更具体而言，拉杆5与小端盖111之间可以设置上述第二密封圈132(请参见图4)，大端盖112与外壳15之间可以设置有上述第三密封圈133(请参见图3)。

由上述内容可知，本实用新型实施例提供的摇臂包括电机、行星减速器、齿轮减速传动机构和一个扭矩轴。扭矩轴设置于齿轮减速传动机构的输出端和行星减速器的输入端之间。电机的动力依次经过齿轮减速传动机构、扭矩轴、行星减速器进行传递。当摇臂过载时，扭矩轴发生断裂，上述动力传输中断，摇臂停止作业，起到保护电机的作用。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的摇臂中的扭矩轴设置于电机外，其个数无需与电机相匹配，对于双电机或更多电机的情况，只设置一根扭矩轴也能够起到保护过载的效果，因此结构简单。由于只设置一根扭矩轴，因此一旦发生过载，扭矩轴断裂后即停止作业，能够及时的对电机进行保护，还可以便于操作人员及时判断故障发生的部位，以便及时对摇臂进行调节。另外，扭矩轴的长度也无需与电机相相匹配，扭矩轴只需满足与齿轮减速传递机构和行星减速器的键配合关系即可，对其长度要求低，因此可采用较短的扭矩轴，以便于在狭窄的空间内对其进行更换。综上所述，本实用新型实施例提供的摇臂具有结构简单，过载保护效果好，扭矩轴更换方便的优点。

本实用新型实施例还提供了一种采煤机，例如滚筒式采煤机、钻削式采煤机和链式采煤机等，该采煤机设有上述任一种摇臂，由于上述任一种摇臂具有上述技术效果，因此，设有该摇臂的采煤机也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摇臂，包括电机(1)和减速***，所述减速***包括行星减速器(3)和齿轮减速传动机构(2)；其特征在于，所述摇臂还包括：

一个扭矩轴(4)，所述扭矩轴(4)的输入端与所述齿轮减速传动机构(2)的输出端键连接；

所述扭矩轴(4)的输出端设置有外花键；

所述行星减速器(3)的太阳轮(31)设置有内花键；

所述扭矩轴(4)与所述太阳轮(31)花键配合。

2.根据权利要求1所述的摇臂，其特征在于，所述扭矩轴(4)沿其轴向开设有通孔；所述摇臂还包括拉杆(5)，所述拉杆(5)穿过所述通孔；所述拉杆(5)的头部设置有用于对扭矩轴(4)进行轴向限位的定位销(6)。

3.根据权利要求2所述的摇臂，其特征在于，所述扭矩轴(4)的头部与所述拉杆(5)之间设置有第一轴承(71)；所述扭矩轴(4)的尾部与所述拉杆(5)之间设置有第二轴承(72)。

4.根据权利要求3所述的摇臂，其特征在于，所述摇臂还包括第一轴承定位件和/或第二轴承定位件；所述第一轴承定位件包括：限位螺栓(8)和垫片(9)；所述限位螺栓(8)与所述拉杆(5)螺纹连接，并与所述垫片(9)压紧接触；所述垫片(9)与所述第一轴承(71)的端面压紧接触；所述第二轴承定位件包括与所述第二轴承(72)的端面压紧接触的挡圈(10)。

5.根据权利要求3所述的摇臂，其特征在于，所述摇臂还包括外壳(15)；

所述拉杆(5)的尾部设置有端盖(11)，所述端盖(11)固定于所述外壳(15)；

且所述齿轮减速传动机构(2)的输出端与所述端盖(11)之间设置有骨架油封(12)。

6.根据权利要求5所述的摇臂，其特征在于，所述拉杆(5)的尾端穿过所述端盖(11)，且所述拉杆(5)的尾端设置有把手(14)。

7.根据权利要求6所述的摇臂，其特征在于，所述拉杆(5)与端盖(11)之间设置有第二密封圈(132)；和/或所述端盖(11)与外壳(15)之前设置有第三密封圈(133)。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的摇臂，其特征在于，所述扭矩轴(4)与所述太阳轮(31)之间设置有第一密封圈(131)。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的摇臂，其特征在于，所述扭矩轴(4)沿其周向开设有卸荷槽(41)。

10.一种采煤机，其特征在于，设置有权利要求1至9任意一项所述的摇臂。