CN209539351U - 一种可变截线距的掘进机截割头 - Google Patents

Abstract

一种可变截线距的掘进机截割头，包括截割电机、行星减速器、伸缩部、截割头和液压缸组件，所述截割头输入端与伸缩部输出端相连，伸缩部输入端与行星减速器输出端相连，行星减速器输入端与截割电机输出端相连，所述伸缩部与截割电机之间设置有液压缸组件；本实用新型将截割头分成若干段，通过后端的大花键轴、液压缸组件可实现截割头长度的纵向伸缩，当截割头截割较硬岩石时缩短截齿纵向上的距离，使掘进机具有较小的截线距；而当截割头截割软岩或者煤时，可伸长截割头纵向上的距离，是掘进机具有较大的截线距以适应相关软岩和煤的截割工况，并适当增大横摆速度以提高掘进机的工作效率。

Description

一种可变截线距的掘进机截割头

技术领域

本实用新型属于矿山机械技术领域，具体涉及一种可变截线距的掘进机截割头。

背景技术

掘进机时隧道开掘的主要设备，为保证掘进机可靠截割，截割头在截割较硬岩石时，一般采用较低横摆速度以减少每把截齿的截割深度，降低整体受力。而截割软岩或煤巷时，为了提高工作效率，一般会提高掘进机的横摆速度，但掘进机截割头一成不变的截齿截线距未必与之相匹配，造成能耗的急剧升高。所以掘进机设计好后，通常只能在类似工况的矿区工作，不具有普适性。为使掘进机截割头有较大的适应性、较高的工作效率并使截割性能得到最大程度的发挥，设计了一种可变截线距的掘进机截割头。截割头头体采用分体式设计，由内部阶梯花键轴通过液压驱动实现截割头头体的纵向伸缩，实现部分截齿截线距及截割头长度的变化。当截割硬岩时缩短以保证截割头可靠性，当截割软岩或煤巷时伸长以增大截割面积、提高工作效率。该截割头可适应多种工作条件，具有较强的工程应用价值。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可变截线距的掘进机截割头，包括截割电机、行星减速器、伸缩部、截割头和液压缸组件，所述截割头输入端与伸缩部输出端相连，伸缩部输入端与行星减速器输出端相连，行星减速器输入端与截割电机输出端相连，所述伸缩部与截割电机之间设置有液压缸组件；

所述截割头包括I段端挡环、I段头体、II段头体、II段限位挡板、III段端挡环、III段头体、III段限位挡板、V段端挡环、IV段头体、IV段限位挡板、V段端挡环、V段头体、V段限位挡板、Ⅵ段端挡环、Ⅵ段头体、Ⅵ段限位挡板、Ⅶ段端挡环、Ⅶ段头体套、Ⅶ段头体和截齿，所述Ⅶ段头体、Ⅶ段头体套和Ⅶ段端挡环组成截割头Ⅶ段组件，所述Ⅶ段头体套外圆套设有Ⅶ段头体，Ⅶ段头体套尾端与Ⅶ段端挡环相连，所述Ⅵ段端挡环、Ⅵ段头体和Ⅵ端限位挡板组成截割头Ⅵ段组件，所述Ⅵ段头体首端与Ⅵ段限位挡板相连，Ⅵ段头体尾端与Ⅵ段端挡环相连，所述截割头Ⅶ段组件与截割头Ⅵ段组件收尾相连，所述V段头体、V段端挡环和V段限位挡板组成截割头V段组件，所述V段头体首端与V段限位挡板相连，V段头体尾端与V段端挡环相连，所述截割头V段组件首端与截割头Ⅵ段组件尾端相连，所述Ⅳ段头体、Ⅳ段限位挡板和Ⅳ段端挡环组成截割头Ⅳ段组件，所述Ⅳ段头体首端与Ⅳ段限位挡板相连，Ⅳ段头体尾端与Ⅳ段端挡环相连，所述截割头Ⅳ段组件首端与截割头V段组件尾端相连，所述Ⅲ段头体、Ⅲ段端挡环和Ⅲ段限位挡板组成截割头Ⅲ组件，所述Ⅲ段头体首端与Ⅲ段限位挡板相连，Ⅲ段头体尾端与Ⅲ段端挡环相连，所述截割头Ⅲ段组件首端与截割头Ⅳ段组件尾端相连，所述Ⅱ段头体、Ⅱ段端挡环和Ⅱ段限位挡板组成截割头Ⅱ段组件，所述Ⅱ段头体首端与Ⅱ段限位挡板相连，Ⅱ段头体尾端与Ⅱ段端挡环相连，所述截割头Ⅱ段组件首端与截割头Ⅲ段组件尾端相连，所述Ⅰ段头体和Ⅰ段端挡环组成截割头Ⅰ段组件，所述Ⅰ段头体尾端与Ⅰ段端挡环相连，所述截割头Ⅰ段组件首端与截割头Ⅱ段组件尾端相连，所述截割头Ⅶ组件、截割头Ⅵ段组件、截割头V段组件、截割头Ⅳ段组件、截割头Ⅲ段组件、截割头Ⅱ段组件和截割头Ⅰ段组件组成截割头头体，截割头头体外侧壁设置有截齿；

所述伸缩部包括保护套筒、固定套筒、伸缩套筒、花键套筒、大花键轴、保护套悬臂、滚子轴承Ⅰ、双排列圆锥滚子轴承Ⅰ、伸缩套大端盖、O型圈、油封和端盖，所述大花键轴的第一轴段外圆套设有花键套筒，大花键轴第二轴段和第四轴段分别通过滚子轴承Ⅰ和双排列圆锥滚子轴承与伸缩套筒相连，伸缩套筒位于截割头内侧部分与伸缩套大端盖相连，且伸缩套大端盖套设在大花键轴第五轴段上，伸缩套筒外端套设有固定套筒，固定套筒与Ⅰ段端挡环之间设置有头体内封，固定套筒外圆设置有保护套筒，保护套筒外圆设置有保护套悬臂，所述伸缩部通过花键套筒与行星减速器输出轴相连，且通过固定套筒法兰端与行星减速器端盖法兰端通过螺栓固定安装，所述大花键轴的第五轴段通过花键与Ⅵ段头体相连，大花键轴的第六轴段端面通过螺栓与Ⅶ段头体套固定安装。

所述行星减速器包括减速器壳体、减速器端盖、轴承端盖、一级行星轮、一级行星轴、一级太阳轴、一级行星盘、联轴器、球轴承Ⅰ、齿圈、滚子轴承Ⅱ、圆锥滚子轴承、球轴承Ⅱ、输出轴、二级太阳轴、二级行星盘、二级行星轴、二级行星轮、球轴承Ⅲ、球轴承Ⅳ和支撑架，减速器壳体法兰端一端与截割电机法兰端相连，减速器壳体另一端与减速器端盖焊接，所述一级太阳轴一端通过联轴器与截割电机输出轴相连，一级太阳轴另一端贯穿球轴承Ⅰ，球轴承Ⅰ外圈与支撑架内孔固定安装，且一级太阳轴另一端光轴部分通过球轴承Ⅲ与二级太阳轴一端相连，二级太阳轴另一端通过球轴承Ⅳ与输出轴相连，所述二级太阳轴靠近一级太阳轴部分外圆套设有一级行星盘，一级行星盘通过其上的内孔与一级行星轴一端相连，一级行星轴另一端通过圆锥滚子轴承与一级行星轮相连，且一级行星轮同时与齿圈和一级太阳轴齿轮端啮合，所述输出轴靠近二级行星轴一端外圆套设有二级行星盘，二级行星盘通过其上的内孔与二级行星轴一端相连，二级行星轴另一端通过滚子轴承Ⅱ与二级行星轮另一端相连，且二级行星轮同时与齿圈和二级太阳轴的齿轮端啮合，所述减速器端盖内孔中设置有两个球轴承Ⅱ，且球轴承Ⅱ套设于输出轴上并通过输出轴上的挡片隔开，内侧球轴承Ⅱ内圈里端与二级行星盘贴合，所述减速器端盖的另一端设置有轴承端盖，且轴承端盖深入减速器端盖内部分抵在外侧球轴承Ⅱ的外圈上。

所述固定套筒一端周向加工有边沿，另一端加工有法兰，所述固定套筒靠近法兰端外圆设置有外部凸起，所述固定套筒内壁靠近边沿端设置有内部凸起；保护套筒沿周向均匀布置有导向孔。

所述Ⅲ段头体由圆台部分Ⅰ和圆柱部分Ⅰ组成，所述圆台部分Ⅰ大径端端面与圆柱部分Ⅰ相连，所述Ⅲ段头体从圆台部分Ⅰ小径端到圆柱部分Ⅰ依次加工有大圆柱孔、圆台孔Ⅰ和小圆柱孔，且Ⅲ段头体圆台部分Ⅰ小径端和圆柱部分Ⅰ均开设有螺纹孔。

所述V段头体由圆台部分Ⅱ和圆柱部分Ⅱ组成，圆台部分Ⅱ大径端与圆柱部分Ⅱ相连，所述V段头体从圆台部分Ⅱ小径端到圆柱部分Ⅱ依次加工有圆柱孔Ⅰ、圆台孔Ⅱ、圆柱孔Ⅱ和圆柱孔Ⅲ，且V段头体圆台部分Ⅱ小径端和圆柱部分Ⅱ均开设有螺纹孔。

所述Ⅵ段头体为圆台状，且Ⅵ段头体沿圆周方向均匀布置有导向槽孔，Ⅵ段头体的边缘加工有沉头孔。

所述Ⅶ段头体套一端端面为弧形面，且Ⅶ段头体套弧形面上加工有大沉头孔，Ⅶ段头体套另一端加工有中心孔，且中心孔与大沉头孔贯通，Ⅶ段头体套中心孔段外圆沿周向设置有五个筋板。

本实用新型的有益效果为：传统掘进机截割头为整体结构，设计厂家根据具体井下截割环境来决定掘进机截割头的尺寸，若截割环境改变则需要重新设计截割头。而本实用新型截割头改变了以往的结构，将截割头分成若干段，通过后端的花键轴、液压缸组件可实现截割头长度的纵向伸缩，当截割头截割较硬岩石时缩短截齿纵向上的距离，使掘进机具有较小的截线距；而当截割头截割软岩或者煤时，可伸长截割头纵向上的距离，是掘进机具有较大的截线距以适应相关软岩和煤的截割工况，并适当增大横摆速度以提高掘进机的工作效率。该实用新型的截割头解决了一工况、一设计的难题，通过该结构极大的降低了设计成本。它可根据工况进行调整纵向长度，可以使掘进机截割头更具有普适性，具有较强的经济技术效益。

附图说明

图1为本实用新型截割部结构示意图；

图2为本实用新型截割部结构剖视图；

图3为本实用新型行星减速器结构示意图；

图4为本实用新型伸缩部结构示意图；

图5为本实用新型固定套筒结构主视图；

图6为本实用新型固定套筒结构左视图；

图7为本实用新型保护套筒结构主视图；

图8为本实用新型保护套筒结构左视图；

图9为本实用新型截割头组件结构示意图；

图10为本实用新型Ⅲ段头体结构剖视图；

图11为本实用新型Ⅲ段头体结构左视图；

图12为本实用新型V段头体结构剖视图；

图13为本实用新型V段头体结构左视图；

图14为本实用新型Ⅵ段限位挡板结构剖视图；

图15为本实用新型Ⅵ段限位挡板结构左视图；

图16为本实用新型Ⅶ段头体套结构剖视图；

图17为本实用新型Ⅶ段头体套结构左视图；

1-截割电机，2-行星减速器，201-减速器壳体，202-减速器端盖，203-轴承端盖，204-一级行星轮，205-一级行星轴，206-一级太阳轴，207-联轴器，208-球轴承Ⅰ，209-齿圈，210-滚子轴承Ⅱ，211-圆锥滚子轴承，212-球轴承Ⅱ，213-输出轴，214-二级太阳轴，215-二级行星盘，216-二级行星轴，217-一级行星盘，218-二级行星轮，219-球轴承Ⅲ，220-球轴承Ⅳ，3-伸缩部，301-保护套筒，302-固定套筒，303-伸缩套筒，304-花键套筒，305-大花键轴，306-保护套悬臂，307-滚子轴承Ⅰ，308-双排列圆锥滚子轴承Ⅰ，309-伸缩套大端盖，310-O型圈，311-油封，312-端盖，4-截割头，401-I段端挡环，402-I段头体，403-II段头体，404-II段限位挡板，405-Ⅲ段端挡环，406-Ⅲ段头体，407-Ⅲ段限位挡板，408-Ⅳ段端挡环，409-Ⅳ段头体，410-Ⅳ段限位挡板，411-V段端挡环，412-V段头体，413-V段限位挡板，414-Ⅵ段端挡环，415-Ⅵ段头体，416-Ⅵ段限位挡板，417-Ⅶ段端挡环，418-Ⅶ段头体套，419-Ⅶ段头体，420-Ⅱ段端挡环，421-截齿，422-头体内封，5-液压缸组件，6-圆台部分Ⅰ，7-圆柱部分Ⅰ，8-大圆柱孔，9-圆台孔Ⅰ，10-小圆柱孔，11-圆台部分Ⅱ，12-圆柱部分Ⅱ，13-导向槽孔，14-弧形面，15-大沉头孔，16-中心孔，17-筋板，18-边沿，19-导向孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，一种可变截线距的掘进机截割头，包括截割电机1、行星减速器2、伸缩部3、截割头4和液压缸组件5，所述截割头4输入端与伸缩部3输出端相连，伸缩部3输入端与行星减速器2输出端相连，行星减速器2输入端与截割电机1输出端相连，所述伸缩部3与截割电机1之间设置有液压缸组件5，截割电机1通过外壳上的连接环和销轴与液压缸组件5一端铰接；

如图9-图17所示，所述截割头4包括I段端挡环401、I段头体402、II段头体403、II段限位挡板404、Ⅲ段端挡环405、Ⅲ段头体406、Ⅲ段限位挡板407、Ⅳ段端挡环408、Ⅳ段头体409、Ⅳ段限位挡板410、V段端挡环411、V段头体412、V段限位挡板413、Ⅵ段端挡环414、Ⅵ段头体415、Ⅵ段限位挡板416、Ⅶ段端挡环417、Ⅶ段头体套418、Ⅶ段头体419和截齿421，所述Ⅶ段头体419、Ⅶ段头体套418和Ⅶ段端挡环417组成截割头Ⅶ段组件，所述Ⅶ段头体套418一端端面为弧形面14，且Ⅶ段头体套418的弧形面14上加工有大沉头孔15，Ⅶ段头体套418另一端加工有中心孔16，且中心孔16与大沉头孔15贯通，Ⅶ段头体套418中心孔16段外圆沿周向设置有五个筋板17，所述Ⅶ段头体套418外圆套设有Ⅶ段头体419，且Ⅶ段头体419与Ⅶ段头体套418焊接，Ⅶ段头体套418尾端通过螺栓与Ⅶ段端挡环417固定安装，所述Ⅵ段端挡环414、Ⅵ段头体415和Ⅵ端限位挡板416组成截割头Ⅵ段组件，所述Ⅵ限位挡板416为圆台状，为防止截割头Ⅵ段组件与截割头Ⅶ段组件在圆周方向产生旋转差，且Ⅵ段限位挡板416沿圆周方向均匀布置五处导向槽孔13与Ⅶ段头体套418后端开有的五处筋板17相配合，截割头Ⅵ段组件与截割头V段组件，截割头V段组件与截割头Ⅳ段组件，截割头Ⅳ段组件与截割头Ⅲ段组件，截割头Ⅲ段组件与截割头Ⅱ段组件，截割头Ⅱ段组件与截割头Ⅰ段组件均与截割头Ⅵ段组件与截割头Ⅶ段组件原理相同，Ⅵ段限位挡板416的边缘加工有沉头孔，所述Ⅵ段头体415首端通过螺栓Ⅵ段限位挡板416固定安装，Ⅵ段头体415尾端通过螺栓与Ⅵ段端挡环414固定安装，所述截割头Ⅶ段组件与截割头Ⅵ段组件收尾相连，所述V段头体412、V段端挡环411和V段限位挡板413组成截割头V段组件，所述V段头体412由圆台部分Ⅱ11和圆柱部分Ⅱ12组成，圆台部分Ⅱ11大径端与圆柱部分Ⅱ12相连，所述V段头体412从圆台部分Ⅱ11小径端到圆柱部分Ⅱ12依次加工有圆柱孔Ⅰ、圆台孔Ⅱ、圆柱孔Ⅱ和圆柱孔Ⅲ，且V段头体412圆台部分Ⅱ11小径端和圆柱部分Ⅱ12均开设有螺纹孔，所述V段头体412首端圆台部分Ⅱ11小径端通过螺栓与V段限位挡板413相连，V段头体412尾端圆柱部分Ⅱ12通过螺栓与V段端挡环411固定安装，所述截割头V段组件首端与截割头Ⅵ段组件尾端相连，所述Ⅳ段头体409、Ⅳ段限位挡板410和Ⅳ段端挡环408组成截割头Ⅳ段组件，所述Ⅳ段头体409首端与Ⅳ段限位挡板410相连，Ⅳ段头体409尾端与Ⅳ段端挡环408相连，所述截割头Ⅳ段组件首端与截割头V段组件尾端相连，所述Ⅲ段头体406、Ⅲ段端挡环405和Ⅲ段限位挡板407组成截割头Ⅲ组件，所述Ⅲ段头体406由圆台部分Ⅰ6和圆柱部分Ⅰ7组成，所述圆台部分Ⅰ6大径端端面与圆柱部分Ⅰ7相连，所述Ⅲ段头体406从圆台部分Ⅰ6小径端到圆柱部分Ⅰ7依次加工有大圆柱孔8、圆台孔Ⅰ9和小圆柱孔10，且Ⅲ段头体406圆台部分Ⅰ6小径端和圆柱部分Ⅰ7均开设有螺纹孔，所述Ⅲ段头体406首端圆台部分Ⅰ6小径端通过螺栓与Ⅲ段限位挡板407相连，Ⅲ段头体406尾端圆柱部分Ⅰ7通过螺钉与Ⅲ段端挡环405相连，所述截割头Ⅲ段组件首端与截割头Ⅳ段组件尾端相连，所述Ⅱ段头体403、Ⅱ段端挡环420和Ⅱ段限位挡板404组成截割头Ⅱ段组件，所述Ⅱ段头体403首端通过螺栓Ⅱ段限位挡板404相连，Ⅱ段头体403尾端通过螺栓与Ⅱ段端挡环420相连，所述截割头Ⅱ段组件首端与截割头Ⅲ段组件尾端相连，所述Ⅰ段头体402和Ⅰ段端挡环401组成截割头Ⅰ段组件，所述Ⅰ段头体402尾端通过螺栓与Ⅰ段端挡环401相连，所述截割头Ⅰ段组件首端与截割头Ⅱ段组件尾端相连，截割头I段组件中I段头体402用于II段头体403的导向并限制II段端挡环420的轴向位移进而限制截割头II段组件轴向移动，同时通过导向槽孔13及筋板17的配合其自身圆周方转动也被截割头II段组件所限制，进而整个截割头4上的所有截齿421位置也被限制，截齿421间无相对位移，所述截割头Ⅶ组件、截割头Ⅵ段组件、截割头V段组件、截割头Ⅳ段组件、截割头Ⅲ段组件、截割头Ⅱ段组件和截割头Ⅰ段组件组成截割头头体，截割头头体外侧壁设置有截齿421；

如图4-图8所示，所述伸缩部3包括保护套筒301、固定套筒302、伸缩套筒303、花键套筒304、大花键轴305、保护套悬臂306、滚子轴承Ⅰ307、双排列圆锥滚子轴承Ⅰ308、伸缩套大端盖309、O型圈310、油封311和端盖312，所述大花键轴305的第一轴段外圆靠近第二轴段处通过花键套设有花键套筒304，大花键轴305第二轴段和第四轴段分别通过滚子轴承Ⅰ307和双排列圆锥滚子轴承308与伸缩套筒303相连，滚子轴承Ⅰ307和双排列圆锥滚子轴承308用于支撑大花键轴305，滚子轴承Ⅰ307通过大花键轴305第三轴段的轴肩和伸缩套筒303内部凸起定位，伸缩套筒303位于截割头4内侧部分通过螺栓与伸缩套大端盖309相连，且伸缩套大端盖309套设在大花键轴305第五轴段上，且通过O型圈310密封，伸缩套筒303外端套设有固定套筒302，所述固定套筒302一端周向加工有边沿18，边沿18与Ⅰ段端挡环401之间设置有头体内封422，固定套筒302边沿18通过螺栓与端盖312固定安装，固定套筒302与伸缩套筒303之间设置有油封311，另一端加工有法兰，所述固定套筒302靠近法兰端外圆设置有外部凸起，所述固定套筒302内壁靠近边沿18端设置有内部凸起，固定套筒302内部凸起结构用于限位伸缩套筒303移动位置，固定套筒302外圆设置有保护套筒301，保护套筒301沿周向均匀布置有导向孔19，固定套筒302一侧均匀布置五处边沿18且可伸出保护套筒301上的导向孔19，用于卡住截割头I段组件中的Ⅰ段端挡环401，防止截割头4纵向伸出时产生位移，进而保证整个截割头4前端各段伸出时，截割头I段组件位置相对不变，保护套筒301靠近伸缩套大端盖309部分外圆与Ⅲ段头体406和Ⅱ段头体403小直径内孔配合，保护套筒301与伸缩套大端盖309焊接，保护套筒301外圆焊接有保护套悬臂306，保护套悬臂306通过连接环与液压缸组件5另一端铰接，所述伸缩部3通过花键套筒304与行星减速器2输出轴相连，且通过固定套筒302法兰端与行星减速器2端盖法兰端通过螺栓固定安装，并通过端盖312和油封311密封，所述大花键轴305的第五轴段通过花键与Ⅵ段头体415相连，大花键轴305的第六轴段深入Ⅶ段头体套418的中心孔16内，且大花键轴305的第六轴段的端面通过螺栓与Ⅶ段头体套418固定安装，且大花键轴305第五轴段的轴肩卡住Ⅶ段端挡环417，通过液压缸组件5的伸出，可以带动保护套筒301、伸缩套大端盖309、伸缩套筒303沿轴向移动，进而带动大花键轴305移动。当输出轴213旋转即可带动花键套筒304、大花键轴305旋转，同时大花键轴305在液压缸组件5的作用下可沿花键套筒304轴线方向移动，即大花键轴305有旋转和移动两个自由度。

如图3所示，所述行星减速器2包括减速器壳体201、减速器端盖202、轴承端盖203、一级行星轮204、一级行星轴205、一级太阳轴206、联轴器207、球轴承Ⅰ208、齿圈209、滚子轴承Ⅱ210、圆锥滚子轴承211、球轴承Ⅱ212、输出轴213、二级太阳轴214、二级行星盘215、二级行星轴216、一级行星盘217、二级行星轮218、球轴承Ⅲ219、球轴承Ⅳ220和支撑架221，减速器壳体201法兰端一端与截割电机1法兰端相连，减速器壳体201另一端与减速器端盖202焊接，所述一级太阳轴206一端通过联轴器207与截割电机1输出轴相连，一级太阳轴206另一端贯穿球轴承Ⅰ208，球轴承Ⅰ208外圈与支撑架221内孔固定安装，支撑架221由立板和方板组成，方板两侧均与立板一端焊接，立板另一端与减速器壳体201内壁焊接，且一级太阳轴206另一端光轴部分通过球轴承Ⅲ219与二级太阳轴214一端相连，二级太阳轴214另一端通过球轴承Ⅳ220与输出轴213相连，所述二级太阳轴214靠近一级太阳轴206部分外圆套设有一级行星盘217，一级行星盘217通过其上的内孔与一级行星轴205一端相连，一级行星轴205另一端通过圆锥滚子轴承211与一级行星轮204相连，且一级行星轮204同时与齿圈209和一级太阳轴206齿轮端啮合，且齿圈209与减速器壳体201内壁固定安装，所述输出轴213靠近二级行星轴216一端外圆套设有二级行星盘215，二级行星盘215通过其上的内孔与二级行星轴216一端相连，二级行星轴216另一端通过两个滚子轴承Ⅱ210与二级行星轮218另一端相连，且二级行星轮218同时与齿圈209和二级太阳轴214的齿轮端啮合，所述减速器端盖202内孔中设置有两个球轴承Ⅱ212，且球轴承Ⅱ212套设于输出轴213上并通过输出轴213上的挡片隔开，内侧球轴承Ⅱ212内圈里端与二级行星盘215贴合，所述减速器端盖202的另一端设置有轴承端盖203，且轴承端盖203深入减速器端盖202内部分抵在外侧球轴承Ⅱ212的外圈上；截割电机1伸出轴旋转，通过联轴器207带动一级太阳轴206转动，一级太阳轴206齿轮端与一级行星轮204啮合，使一级行星轮204绕一级行星轴205旋转，通过焊接使得一级行星轴205固定于一级行星盘217的内孔中，同时一级行星轮204与齿圈209啮合，促使一级行星盘217旋转，二级太阳轴214***一级行星盘217的中心花键孔中，进而通过花键配合带动二级太阳轴214转动，二级太阳轴214齿轮端与二级行星轮218啮合，使二级行星轮218绕二级行星轴216旋转，通过焊接使得二级行星轴216固定于二级行星盘215的内孔中，同时二级行星轮218与齿圈209啮合，促使二级行星盘215旋转，输出轴213***二级行星盘215的中心花键孔中，进而通过花键配合带动输出轴213转动。

本实用新型的工作原理为：当掘进机截割硬岩石时，截割头4保持图1所示状态，截割电机1带动行星减速器2的一级太阳轴206转动，一级太阳轴206的齿轮端与一级行星轮204啮合，齿圈209(固定)与一级行星轮204啮合，而一级行星轮204绕一级行星轴205旋转，一级行星轴205固定于一级行星盘217上，促使一级行星盘217转动，一级行星盘217与二级太阳轴214固定，二级太阳轴214的端齿轮与二级行星轮218啮合，齿圈209(固定)与二级行星轮218啮合，而二级行星轮218绕二级行星轴216旋转，二级行星轴216固定于二级行星盘215上，促使二级行星盘215转动，进而带动输出轴213转动，输出轴213与花键套筒304、花键套304与大花键轴305花键连接，进而带动大花键轴305转动，大花键轴305头部通过螺栓固定于截割头4上，同时其外部的花键结构又与截割第Ⅵ段头体415花键连接，则整个第Ⅵ段头体415及Ⅶ段头体套418与大花键轴305同步转动，由于与其余各段头体结构均与图10类似(其上有肋板)，各段限位挡板均与图13类似(其上有导向槽孔13)，各段组件在圆周方向将同步转动，则整个截割头15在大花键轴305的带动下整体转动；

当掘进机截割软岩或煤时，截割头15各段依次伸出。在液压缸组件5的作用下，保护套筒301、伸缩套大端盖309、伸缩套筒303整体向外平移，同时带动其内部的滚子轴承Ⅰ307、双排列圆锥滚子轴承Ⅰ308及大花键轴305平移，截割头Ⅶ组件和大花键轴305一起移动，当Ⅶ段端挡环417达到极限位置后带动截割头Ⅵ段组件移动,当Ⅵ段端挡环414达到极限位置后带动截割头V段组件移动，当V段端挡环411达到极限位置后带动截割头IV段组件移动，当IV段端挡环408达到极限位置后带动截割头III段组件移动，当III段端挡环405达到极限位置后带动截割头II段组件移动，当II段端挡环达到极限位置后截割头I段组件移动，I段端挡环由固定套筒302上的边沿18限制轴向移动，因此各段截割头组件在发生纵向前移时，截割头Ⅰ段组件保持其于固定套筒302的相对位置。此外大花键轴305仍然在花键套筒304和输出轴213的带动下旋转，各截割头段组件在圆周方向上均有筋板17阻挡，因此也可以实现同步旋转运动。

Claims (7)

1.一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于，包括截割电机、行星减速器、伸缩部、截割头和液压缸组件，所述截割头输入端与伸缩部输出端相连，伸缩部输入端与行星减速器输出端相连，行星减速器输入端与截割电机输出端相连，所述伸缩部与截割电机之间设置有液压缸组件；

所述截割头包括I段端挡环、I段头体、Ⅱ段头体、Ⅱ段限位挡板、Ⅲ段端挡环、Ⅲ段头体、Ⅲ段限位挡板、V段端挡环、Ⅳ段头体、Ⅳ段限位挡板、V段端挡环、V段头体、V段限位挡板、VI段端挡环、VI段头体、VI段限位挡板、Ⅶ段端挡环、Ⅶ段头体套、Ⅶ段头体和截齿，所述Ⅶ段头体、Ⅶ段头体套和Ⅶ段端挡环组成截割头Ⅶ段组件，所述Ⅶ段头体套外圆套设有Ⅶ段头体，Ⅶ段头体套尾端与Ⅶ段端挡环相连，所述Ⅵ段端挡环、Ⅵ段头体和Ⅵ端限位挡板组成截割头Ⅵ段组件，所述Ⅵ段头体首端与Ⅵ段限位挡板相连，Ⅵ段头体尾端与Ⅵ段端挡环相连，所述截割头Ⅶ段组件与截割头Ⅵ段组件收尾相连，所述V段头体、V段端挡环和V段限位挡板组成截割头V段组件，所述V段头体首端与V段限位挡板相连，V段头体尾端与V段端挡环相连，所述截割头V段组件首端与截割头Ⅵ段组件尾端相连，所述Ⅳ段头体、Ⅳ段限位挡板和Ⅳ段端挡环组成截割头Ⅳ段组件，所述Ⅳ段头体首端与Ⅳ段限位挡板相连，Ⅳ段头体尾端与Ⅳ段端挡环相连，所述截割头Ⅳ段组件首端与截割头V段组件尾端相连，所述Ⅲ段头体、Ⅲ段端挡环和Ⅲ段限位挡板组成截割头Ⅲ组件，所述Ⅲ段头体首端与Ⅲ段限位挡板相连，Ⅲ段头体尾端与Ⅲ段端挡环相连，所述截割头Ⅲ段组件首端与截割头Ⅳ段组件尾端相连，所述Ⅱ段头体、Ⅱ段端挡环和Ⅱ段限位挡板组成截割头Ⅱ段组件，所述Ⅱ段头体首端与Ⅱ段限位挡板相连，Ⅱ段头体尾端与Ⅱ段端挡环相连，所述截割头Ⅱ段组件首端与截割头Ⅲ段组件尾端相连，所述Ⅰ段头体和Ⅰ段端挡环组成截割头Ⅰ段组件，所述Ⅰ段头体尾端与Ⅰ段端挡环相连，所述截割头Ⅰ段组件首端与截割头Ⅱ段组件尾端相连，所述截割头Ⅶ组件、截割头Ⅵ段组件、截割头V段组件、截割头Ⅳ段组件、截割头Ⅲ段组件、截割头Ⅱ段组件和截割头Ⅰ段组件组成截割头头体，截割头头体外侧壁设置有截齿；

所述伸缩部包括保护套筒、固定套筒、伸缩套筒、花键套筒、大花键轴、保护套悬臂、滚子轴承Ⅰ、双排列圆锥滚子轴承Ⅰ、伸缩套大端盖、O型圈、油封和端盖，所述大花键轴的第一轴段外圆套设有花键套筒，大花键轴第二轴段和第四轴段分别通过滚子轴承Ⅰ和双排列圆锥滚子轴承与伸缩套筒相连，伸缩套筒位于截割头内侧部分与伸缩套大端盖相连，且伸缩套大端盖套设在大花键轴第五轴段上，伸缩套筒外端套设有固定套筒，固定套筒与Ⅰ段端挡环之间设置有头体内封，固定套筒外圆设置有保护套筒，保护套筒外圆设置有保护套悬臂，所述伸缩部通过花键套筒与行星减速器输出轴相连，且通过固定套筒法兰端与行星减速器端盖法兰端通过螺栓固定安装，所述大花键轴的第五轴段通过花键与Ⅵ段头体相连，大花键轴的第六轴段端面通过螺栓与Ⅶ段头体套固定安装。

2.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述行星减速器包括减速器壳体、减速器端盖、轴承端盖、一级行星轮、一级行星轴、一级太阳轴、一级行星盘、联轴器、球轴承Ⅰ、齿圈、滚子轴承Ⅱ、圆锥滚子轴承、球轴承Ⅱ、输出轴、二级太阳轴、二级行星盘、二级行星轴、二级行星轮、球轴承Ⅲ和球轴承Ⅳ，减速器壳体法兰端一端与截割电机法兰端相连，减速器壳体另一端与减速器端盖焊接，所述一级太阳轴一端通过联轴器与截割电机输出轴相连，一级太阳轴另一端贯穿球轴承Ⅰ，球轴承Ⅰ外圈与支撑架内孔固定安装，且一级太阳轴另一端光轴部分通过球轴承Ⅲ与二级太阳轴一端相连，二级太阳轴另一端通过球轴承Ⅳ与输出轴相连，所述二级太阳轴靠近一级太阳轴部分外圆套设有一级行星盘，一级行星盘通过其上的内孔与一级行星轴一端相连，一级行星轴另一端通过圆锥滚子轴承与一级行星轮相连，且一级行星轮同时与齿圈和一级太阳轴齿轮端啮合，所述输出轴靠近二级行星轴一端外圆套设有二级行星盘，二级行星盘通过其上的内孔与二级行星轴一端相连，二级行星轴另一端通过圆柱滚子轴承与二级行星轮另一端相连，且二级行星轮同时与齿圈和二级太阳轴的齿轮端啮合，所述减速器端盖内孔中设置有两个球轴承Ⅱ，且球轴承Ⅱ套设于输出轴上并通过输出轴上的挡片隔开，内侧球轴承Ⅱ内圈里端与二级行星盘贴合，所述减速器端盖的另一端设置有轴承端盖，且轴承端盖深入减速器端盖内部分抵在外侧球轴承Ⅱ的外圈上。

3.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述固定套筒一端周向加工有边沿，另一端加工有法兰，所述固定套筒靠近法兰端外圆设置有外部凸起，所述固定套筒内壁靠近边沿端设置有内部凸起；保护套筒沿周向均匀布置有导向孔。

4.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述Ⅲ段头体由圆台部分Ⅰ和圆柱部分Ⅰ组成，所述圆台部分Ⅰ大径端端面与圆柱部分Ⅰ相连，所述Ⅲ段头体从圆台部分Ⅰ小径端到圆柱部分Ⅰ依次加工有大圆柱孔、圆台孔Ⅰ和小圆柱孔，且Ⅲ段头体圆台部分Ⅰ小径端和圆柱部分Ⅰ均开设有螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述V段头体由圆台部分Ⅱ和圆柱部分Ⅱ组成，圆台部分Ⅱ大径端与圆柱部分Ⅱ相连，所述V段头体从圆台部分Ⅱ小径端到圆柱部分Ⅱ依次加工有圆柱孔Ⅰ、圆台孔Ⅱ、圆柱孔Ⅱ和圆柱孔Ⅲ，且V段头体圆台部分Ⅱ小径端和圆柱部分Ⅱ均开设有螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述Ⅵ段头体为圆台状，且Ⅵ段头体沿圆周方向均匀布置有导向槽孔，Ⅵ段头体的边缘加工有沉头孔。

7.根据权利要求1所述的一种可变截线距的掘进机截割头，其特征在于：所述Ⅶ段头体套一端端面为弧形面，且Ⅶ段头体套弧形面上加工有大沉头孔，Ⅶ段头体套另一端加工有中心孔，且中心孔与大沉头孔贯通，Ⅶ段头体套中心孔段外圆沿周向设置有五个筋板。