[发明专利]一种采煤机多滚筒摇臂及其采煤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采煤机多滚筒摇臂及采煤方法，具体说是一种利用矿山压力落煤，达到高产、高效、低耗采煤的采煤机多滚筒摇臂。

背景技术

综合机械化采煤可以达到减轻体力劳动、提高安全性、提高产量等目的，滚筒采煤机是综采工作面的核心设备，广泛应用于各种煤层的开采作业中。传统滚筒采煤机有单摇臂采煤机和双摇臂采煤机，截割部结构均为一个摇臂上安装一个滚筒，此种结构决定了采煤断面一次形成，没有释放压力的过程，无法利用矿压落煤，而且滚筒尺寸须随采高增大而增大。对于大采高工作面要求滚筒直径大，制造、安装和运输较困难，例如我国山西海德拉太矿公司针对采高6.5-7米的煤层设计了直径为3.2米的采煤机滚筒，须采用可拆卸的分体式滚筒结构才可运输至井下安装，若采用多滚筒结构，可成倍减小滚筒直径。

目前采用多滚筒结构的采煤机主要有：专利号为200810116449.9公开了一种三滚筒采煤机，提出在机身中部增加一个短摇臂截割部的三滚筒采煤机结构，滚筒直径可减小到双滚筒直径的三分之一，但滚筒布置决定采煤断面是从上往下形成，未能利用抗压落煤；专利号为201310601470.9公开了一种采用双滚筒截割部的四滚筒采煤机，采用在摇臂中部增加一个滚筒的结构，主要为解决薄煤层装煤效果差的问题，但在摇臂中部增加滚筒会降低摇臂强度，影响整机稳定性。但是利用滚筒分层截割煤层释放压力，利用矿压落煤的多滚筒采煤机还没有。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种采煤机多滚筒摇臂及其采煤方法，是一种利用释放煤层压力降低煤层强度，达到高效、低耗割煤的多滚筒摇臂，采用多滚筒形式减小滚筒尺寸，降低加工成本。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种采煤机多滚筒摇臂，包括摇臂壳体、电机、传动系统、滚筒架和多个滚筒，所述摇臂壳体的一端与采煤机铰接，所述摇臂壳体的另一端安装有滚筒架，所述滚筒架上连接设置多个滚筒；所述摇臂壳体内部安装有电机和传动系统，电机通过传动系统将将动力分别传递至滚筒架和多个滚筒，驱动滚筒架转动和多个滚筒截割。

进一步的，所述传动系统包括第一级减速机构、第二级减速机构、滚筒架转动机构、第三级减速机构和多个第四级行星减速器，所述电机与第一级减速机构传动连接，所述第一级减速机构与第二级减速机构传动连接，所述第二级减速机构与滚筒架转动机构传动连接，所述滚筒架转动机构与第三级减速机构传动连接，所述第三级减速机构与第四级行星减速器传动连接，所述每个第四级行星减速器分别与一个滚筒对应连接，同时驱动多个滚筒截割；需要滚筒架转动时，所述滚筒架转动机构驱动滚筒架转动。

进一步的，所述滚筒架转动机构包括A齿轮、多个B齿轮、C齿轮、滑移齿圈和滑移油缸，所述第二级减速机构与A齿轮传动连接，所述A齿轮与多个B齿轮啮合，A齿轮为中心轮，B齿轮为行星轮，所述B齿轮的齿轮轴与C齿轮连接，所述B齿轮与第三级减速机构传动连接，所述滑移齿圈外圈与摇臂壳体啮合；截割过程和滚筒架转动过程的切换，分别由滑移油缸伸出推动滑移齿圈使其内圈与C齿轮啮合，和由滑移油缸缩回拉动滑移齿圈使其内圈与B齿轮啮合。

进一步的，所述B齿轮的个数与滚筒个数均为3个。

一种采煤机多滚筒摇臂的采煤方法，具体步骤如下：

a.电机将动力通过第一级减速机构传递到第二级减速机构；

b.调整滚筒位置：滑移油缸缩回拉动滑移齿圈与B齿轮啮合，构成2K-H型行星轮系，A齿轮和滑移齿圈为中心轮，B齿轮为行星轮，滚筒架为行星架，第二级减速机构将动力传递到该行星轮系，带动滚筒架转动到工作位置，即A滚筒在前，B滚筒、C滚筒在后；

c.采煤阶段：滑移油缸伸出推动滑移齿圈内圈与C齿轮啮合，滑移齿圈外圈与摇臂壳体啮合，使C齿轮固定，与C齿轮相连的B齿轮的轴也固定，从而使滚筒架固定，第二级减速机构将动力传递到B齿轮，B齿轮将动力传递到第三级减速机构，第三级减速机构将动力传递到第四级行星减速器，第四级行星减速器将动力传递到滚筒进行割煤；

d.完成多个回采工作后需转换A滚筒、B滚筒、C滚筒位置，保证三个滚筒的损耗均衡；

f.重复步骤b、c、d完成采煤工作面的推进。

有益效果：本发明提供的方案可以利用矿山压力辅助割煤、落煤，提高生产效率和降低能耗，还可以成倍减小滚筒直径，降低制造、运输难度和加工成本。

附图说明

附图1是本发明的整体结构正视图。

附图2是本发明的俯视图。

附图3是本发明滚筒架转动机构的局部放大图。