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