一種齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置的制作方法

本發明涉及一種采煤機搖臂裝置，尤其是一種適用于煤炭采掘機械裝備的齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置。

背景技術：

搖臂為采煤機的重要而復雜的部件，又為高故障率部件。因為采煤的惡劣工況，搖臂滾筒割煤時，搖臂殼體產生變形，常導致齒輪傳動系統發生故障，其為搖臂常見故障之一。現有采煤機搖臂滾筒采用的傳動方案為：高速小扭矩異步電機+直齒輪減速機+搖臂惰輪+行星齒輪減速機+截割滾筒。長齒輪鏈傳動在搖臂殼體變形時，經常導致搖臂齒輪傳動故障，因此搖臂傳動部件數量減少，傳動結構簡化能夠有效減小故障率。

申請號為：200610031009.4公開的“截割電機縱向布置的搖臂”和公告號為：cn202280458u公開的實用新型專利“一種采煤機及其搖臂”，所采用的錐齒輪、連接錐齒輪與縱向布置的電機的傳動軸在搖臂殼體變形時適用性較差。

申請號為：201410720448.0公開的“一種短程傳動采煤機搖臂裝置”，所采用的驅動電機為低速大扭矩永磁電機，雖然減少了傳動齒輪的數量，傳動鏈短，但只能適用于短搖臂傳動，對長搖臂不適用。公告號為：cn205330665u公開的“采煤機搖臂”、公告號為：cn203796261u公開的“一種采煤機搖臂”、申請號為：201510090450.9公開的“搖臂結構和采煤機”及申請號為：201110289171.7公開的“一種采煤機及其搖臂傳動系統”所采用的傳動方式均存在：當搖臂殼體變形時，由于均為多齒輪長傳動鏈傳動，從而導致整個搖臂齒輪傳動系統故障率增加、可靠性降低。

申請號為：201310238493.8公開的“一種滾筒采煤機搖臂裝置”、申請號為：201010616808.4公開的“一種滾筒采煤機的搖臂滾筒傳動結構”、申請號為：201310250819.9公開的“一種新型采煤機搖臂”和公告號為：cn102877841b公開的“滾筒式采煤機搖臂”所采用的結構布置形式都是將電機放置于搖臂端部，緊連著行星齒輪減速機，因而造成其結構使得搖臂的縱向長度加長，對整個采煤機、刮板輸送機、液壓支架的空間布置產生影響，且搖臂重心靠近搖臂滾筒端部，整機穩定性低。

技術實現要素：

技術問題：本發明的目的是要克服現有技術中的不足之處，提供一種齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置，采用低速大扭矩永磁電機作為驅動電機，以齒形鏈傳動系統為主要傳動鏈，傳動方式在搖臂殼體變形時，即可實現采煤機搖臂的柔性傳動，工況適用性好。

技術方案：本發明的齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置，包括滾筒、搖臂輸出軸、搖臂輸出軸定位端蓋、搖臂輸入軸、搖臂輸入軸定位端蓋和搖臂殼體，所述的搖臂殼體內設有永磁電機、行星齒輪減速機和齒形鏈傳動系統，所述的永磁電機輸出軸與行星齒輪減速機的太陽輪相配合，永磁電機和行星齒輪減速機組成一體式電機減速機，一體式電機減速機位于搖臂殼體動力輸入端口內，與位于搖臂殼體中部的齒形鏈傳動系統成直角相連，永磁電機產生的扭矩通過齒形鏈傳動系統輸出；所述行星齒輪減速機系桿輸出軸與搖臂輸入軸相連，搖臂輸入軸與齒形鏈傳動系統相連，齒形鏈傳動系統與安設滾筒的搖臂輸出軸相連接。

所述的齒形鏈傳動系統包括輸入主動鏈輪、齒形鏈、輸出從動鏈輪；所述的齒形鏈分別與輸入主動鏈輪、輸出從動鏈輪嚙合傳動，輸入主動鏈輪固定在搖臂輸入軸上，輸出從動鏈輪固定于搖臂輸出軸上。

所述永磁電機輸出軸與行星齒輪減速機太陽輪之間、行星齒輪減速機系桿輸出軸與搖臂輸入軸之間，搖臂輸入軸與齒形鏈傳動系統之間、齒形鏈傳動系統與搖臂輸出軸之間均通過花鍵連接傳動。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發明解決了現有的雙滾筒采煤機搖臂因采用高速小扭矩異步電機驅動、傳動齒輪系統傳動鏈較長、搖臂殼體變形所導致的傳動齒輪系故障率高、可靠性低、噪聲能耗高等問題。采用低速大扭矩永磁電機作為驅動電機，齒形鏈傳動系統為主要傳動鏈，傳動方式在搖臂殼體變形時，可實現采煤機搖臂的柔性傳動，工況適用性好。采用的永磁電機輸出扭矩經行星齒輪減速機和齒形鏈傳動系統減速增大扭矩，由輸出從動鏈輪將大扭矩傳遞至搖臂輸出軸，搖臂輸出軸經滾筒連接端蓋連接滾筒，實現滾筒的驅動。齒形鏈傳動系統采用一對主從動鏈輪和齒形鏈，進而實現采煤機搖臂的柔性傳動，解決了現有采煤機搖臂由于搖臂殼體變形所導致的傳動齒輪系故障率高的問題。其結構緊湊，操作方便，使用效果好，在本技術領域內具有廣泛的實用性。

附圖說明

圖1為本發明的齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置內部結構示意圖；

圖2為本發明的搖臂殼體側面結構示意圖；

圖3為本發明的搖臂殼體內一體式電機減速機的結構示意圖。

圖中：1-滾筒；2-滾筒連接端蓋；3-搖臂輸出軸；4-輸出從動鏈輪；5-搖臂輸出軸定位端蓋；6-齒形鏈；7-輸入主動鏈輪；8-搖臂輸入軸；9-搖臂輸入軸定位端蓋；10-調高油缸鉸接耳；11-一體式電機減速機；12-行星齒輪減速機；13-搖臂殼體；14-搖臂鉸接耳；15-永磁電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述：

如圖1所示，本發明的齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置，主要由滾筒1、滾筒連接端蓋2、搖臂輸出軸3、搖臂輸出軸定位端蓋5、搖臂輸入軸8、搖臂輸入軸定位端蓋9和搖臂殼體13構成；所述的搖臂殼體13內設有永磁電機15、行星齒輪減速機12和齒形鏈傳動系統，所述的永磁電機15輸出軸與行星齒輪減速機12的太陽輪相配合，永磁電機15和行星齒輪減速機12組成一體式電機減速機11，一體式電機減速機11位于搖臂殼體13動力輸入端口內，與位于搖臂殼體13中部的齒形鏈傳動系統成直角相連，永磁電機15產生的扭矩通過齒形鏈傳動系統輸出；所述行星齒輪減速機12系桿輸出軸與搖臂輸入軸8相連，搖臂輸入軸8與齒形鏈傳動系統相連，齒形鏈傳動系統與安設滾筒1的搖臂輸出軸3相連接。所述搖臂輸入軸8經對稱設置的搖臂輸入軸定位端蓋9定位固定，所述一體式電機減速機11一側的搖臂殼體13上間隔設有調高油缸鉸接耳10和搖臂鉸接耳14，所述搖臂輸出軸3的兩端分別經搖臂輸出軸定位端蓋5和滾筒連接端蓋2定位固定。

所述的齒形鏈傳動系統包括輸入主動鏈輪7、齒形鏈6、輸出從動鏈輪4；所述的齒形鏈6分別與輸入主動鏈輪7、輸出從動鏈輪4嚙合傳動，輸入主動鏈輪7固定在搖臂輸入軸8上，輸出從動鏈輪4固定于搖臂輸出軸3上。

如圖2所示，所述的永磁電機15輸出扭矩經行星齒輪減速機12和齒形鏈傳動系統減速增大扭矩，由輸出從動鏈輪4將大扭矩傳遞至搖臂輸出軸3，搖臂輸出軸3經滾筒連接端蓋2連接滾筒1，實現滾筒1驅動。

如圖1和圖3所示，所述永磁電機15輸出軸與行星齒輪減速機12太陽輪之間、行星齒輪減速機12系桿輸出軸與搖臂輸入軸8之間，搖臂輸入軸8與齒形鏈傳動系統之間、齒形鏈傳動系統與搖臂輸出軸3之間均通過花鍵連接傳動。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種齒形鏈傳動采煤機搖臂裝置，包括搖臂殼體、永磁電機、行星齒輪減速機和齒形鏈傳動系統，永磁電機和行星齒輪減速機組成一體式電機減速機，一體式電機減速機和齒形鏈傳動系統均位于搖臂殼體內，永磁電機產生的扭矩通過齒形鏈傳動系統輸出。本發明的采煤機搖臂齒形鏈傳動系統方案采用一對主從動鏈輪和齒形鏈，進而實現采煤機搖臂的柔性傳動，能夠解決現有采煤機搖臂由于搖臂殼體變形所導致的傳動齒輪系故障率高、可靠性低、噪聲能耗高等問題。

技術研發人員：葛世榮;楊恩;王世博;李雪峰;耿潔;張昊;李晉瑜
受保護的技術使用者：中國礦業大學
技術研發日：2017.06.12
技術公布日：2017.08.18