液压驱动薄煤层采煤机.pdf

《液压驱动薄煤层采煤机.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《液压驱动薄煤层采煤机.pdf（10页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010443725.3 (22)申请日 2020.05.22 (71)申请人 张世利 地址 719400 陕西省榆林市府谷县陕西南 梁矿业有限公司 (72)发明人 张世利 (51)Int.Cl. E21C 25/18(2006.01) E21C 31/02(2006.01) E21C 35/00(2006.01) E21C 41/18(2006.01) (54)发明名称 一种液压驱动薄煤层采煤机 (57)摘要 本发明公开了一种液压驱动薄煤层采煤机， 包括截割部、 采煤机摇臂。

2、、 外牵引行走部； 所述截 割部包括采煤滚筒、 液压马达； 所述液压马达为 所述采煤滚筒提供动力； 所述液压马达通过液压 油管与外接变量泵站相连接， 所述液压油管上设 有增压装置； 所述截割部与采煤机摇臂刚性连 接。 采用的大扭矩液压马达外接变量泵站， 驱动 采煤机截割部， 结构简单、 设计合理、 无齿轮幅传 动、 可靠性高、 开机率高、 故障率低、 维护检修方 便。 液压驱动采煤机滚筒， 截割滚筒直径可小型 化， 可适用采高范围0.6m至1.3m的极薄煤层地质 条件开采。 采用液压马达， 可实现变速度截割， 遇 截割阻力增大时可自动降低截割速度增大扭矩， 实现无极调速。 权利要求书1页 说明。

3、书4页 附图4页 CN 111608655 A 2020.09.01 CN 111608655 A 1.一种液压驱动薄煤层采煤机， 其特征在于： 包括截割部、 采煤机摇臂、 外牵引行走部； 所述截割部包括采煤滚筒、 液压马达； 所述液压马达为所述采煤滚筒提供动力； 所述液压马 达通过液压油管与外接变量泵站相连接， 所述液压油管上设有增压装置； 所述截割部与采 煤机摇臂刚性连接。 2.如权利要求1所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述液压马达与采煤 滚筒之间通过输出轴连接。 3.如权利要求1所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述液压马达与采煤 滚筒之间通过液压马达输出轴连。

4、接。 4.如权利要求1所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述液压马达为低转 速大扭矩液压马达， 直径为450mm-1350mm， 扭矩为7000牛米-100万牛米， 转速10r/min- 100r/min。 5.如权利要求1或2所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述液压油管连 接在变量泵上。 6.如权利要求1或2所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述液压油管上 安有溢流阀、 安全阀； 所述液压油管与外接泵站连接处设有过滤器。 7.如权利要求1或2所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述外牵引行走 部设有自动拖油管装置， 所述自动拖油管装置包括油管活。

5、动连接头及夹板， 所述液压油管 安装在夹板内。 8.如权利要求7所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述外牵引行走部上 设有行走轮或牵引链,行走轮可以与刮板输送机上的牵引销轨啮合或实现链牵引。 9.如权利要求1或2所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述采煤滚筒包 括液压马达滚筒本体， 滚筒挖掘外壳； 所述滚筒挖掘外壳上设有截齿； 所述滚筒挖掘外壳上 设有定位销， 所述滚筒本体上设有定位槽； 滚筒挖掘外壳安装在滚筒本体上时， 所述定位销 插入定位槽内； 所述滚筒挖掘外壳上设有通孔， 所述滚筒本体上设有螺纹安装孔； 滚筒挖掘 外壳安装在滚筒本体上时， 安装螺栓穿过所述通孔后拧。

6、入螺纹安装孔中。 10.如权利要求1或2所述的一种液压驱动薄煤层采煤机,其特征在于： 所述采煤滚筒包 括冷却系统， 所述滚筒挖掘外壳上设有冷却喷嘴， 所述冷却喷嘴设置在滚筒本体上并穿过 冷却喷嘴通孔伸出， 所述冷却喷嘴高度小于截齿高度， 所述冷却喷嘴的喷孔开在冷却喷嘴 侧壁凹槽内。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111608655 A 2 一种液压驱动薄煤层采煤机 技术领域 0001 本发明涉及矿产挖掘技术领域， 具体地是一种液压驱动薄煤层采煤机。 背景技术 0002 我国煤炭资源丰富， 且储存形式多样化， 特别是薄煤层资源居多， 分布较广,所占 比重较大， 约占全国煤炭的20， 总储量达。

7、60亿吨。 然而薄煤层多存在断层、 褶皱， 起伏较 大、 夹矸较多等复杂地质构造， 且大多都是1.3m以下煤层， 面临着开采空间狭小、 工作条件 恶劣、 煤炭资源回收率低等难题。 采煤机作为综采工作面的核心设备， 由于受开采空间限 制， 在安装、 操作、 维护方面比较困难， 工人劳动强度大。 因此， 薄煤层采煤机必须具备机身 强度高、 结构简单、 可靠性好、 适应性强、 性能优越等特点。 目前， 现有薄煤层采煤机主要存 在以下问题： 截割部滚筒转速恒定不变， 开采效率差， 块煤率低。 经常出现机械、 电气故障停 机， 开机率低。 采煤机截割部、 牵引部、 电控箱等主要部件结构复杂， 故障率高，。

8、 维护难度大。 针对薄煤层复杂工作面回采效率低、 资源浪费问题， 亟需开发一种结构简单、 操作方便、 可 靠性高、 适应性强的薄煤层采煤机。 发明内容 0003 因此， 本发明的目的在于提供一种液压驱动薄煤层采煤机， 其特征在于： 包括截割 部、 采煤机摇臂、 外牵引行走部； 所述截割部包括采煤滚筒、 液压马达； 所述液压马达为所述 采煤滚筒提供动力； 所述液压马达通过液压油管与外接变量泵站相连接， 所述液压油管上 设有增压装置； 所述截割部与采煤机摇臂刚性连接。 0004 所述液压马达与采煤滚筒之间通过输出轴连接。 0005 所述所述液压马达与采煤滚筒之间通过液压马达外壳连接。 0006 所。

9、述液压马达为低转速大扭矩液压马达， 直径为450mm-1350mm， 扭矩为7000牛米- 100万牛米， 转速10r/min-100r/min。 0007 所述液压油管连接在变量泵上。 0008 所述液压油管上安有溢流阀、 安全阀； 所述液压油管与外接泵站连接处设有过滤 器。 0009 所述外牵引行走部设有自动拖油管装置， 所述自动拖油管装置包括油管活动连接 头及夹板， 所述液压油管安装在夹板内。 0010 所述外牵引行走部上设有行走轮或牵引链,行走轮可以与刮板输送机上的牵引销 轨啮合或实现链牵引。 0011 所述采煤滚筒包括液压马达滚筒本体， 滚筒挖掘外壳； 所述滚筒挖掘外壳上设有 截齿；。

10、 所述滚筒挖掘外壳上设有定位销， 所述滚筒本体上设有定位槽； 滚筒挖掘外壳安装在 滚筒本体上时， 所述定位销插入定位槽内； 所述滚筒挖掘外壳上设有通孔， 所述滚筒本体上 设有螺纹安装孔； 滚筒挖掘外壳安装在滚筒本体上时， 安装螺栓穿过所述通孔后拧入螺纹 安装孔中。 说明书 1/4 页 3 CN 111608655 A 3 0012 所述采煤滚筒包括冷却系统， 所述滚筒挖掘外壳上设有冷却喷嘴， 所述冷却喷嘴 设置在滚筒本体上并穿过冷却喷嘴通孔伸出， 所述冷却喷嘴高度小于截齿高度， 所述冷却 喷嘴的喷孔开在冷却喷嘴侧壁凹槽内。 0013 采用上述技术方案， 本发明的有益技术效果为： 0014 1、。

11、 采用的低转速大扭矩液压驱动采煤机滚筒， 无齿轮幅传动和电气部分、 结构简 单、 设计合理、 可靠性高、 开机率大、 维护检修方便。 0015 液压驱动采煤机滚筒， 截割部与采煤机摇臂刚性连接， 截割滚筒直径小， 可适用采 高范围0.6m至1.3m的薄煤层或极薄煤层。 突破了国内外采煤机滚筒恒定速度截割方式， 实 现变速度截割， 截割效率高。 没有了现有采煤机摇臂内齿轮幅降速传动和电气控制故障率 高风险， 采煤机滚筒无扭矩轴传动断裂风险， 为煤矿开采降低了成本、 提高了经济效益。 0016 2、 滚筒外壁焊接有齿座， 截齿安装在滚筒齿座上。 当截齿磨损时可以更换截齿。 0017 3、 采煤机滚。

12、筒机构设有冷却系统， 冷却系统设有喷嘴， 冷却喷嘴安装在截齿中间 的导流板上。 0018 4、 截割机构无截割电机和齿轮幅动力传动系统， 在摇臂末端安装液压马达， 直接 驱动滚筒旋转。 解决了采煤机摇臂截割电机横向布置下方过煤口小的问题， 减少了齿轮幅 传动系统及截割电机故障点， 截割系统承载能力、 抗冲击能力强、 可靠性高。 0019 5、 牵引机构无牵引电机和齿轮幅动力传动系统， 机身厚度减小， 解决了机面高度 和过煤空间之间的矛盾， 形成机面高度低， 过煤空间大的优势。 采用外牵引方式， 牵引力大， 牵引速度快。 附图说明 0020 图1为液压驱动薄煤层采煤机结构示意图。 0021 图2。

13、为液压驱动薄煤层采煤机俯视图图。 0022 图3为液压驱动薄煤层采煤机侧视图。 0023 图4为截割部结构示意图。 0024 图5为采煤滚筒结构示意图。 0025 图6为滚筒挖掘外壳结构示意图。 0026 图7为冷却喷嘴结构示意图。 0027 图8为液压油管布局示意图。 0028 图中： 液压驱动薄煤层采煤机1、 截割部2、 采煤滚筒21、 滚筒挖掘外壳211、 滚筒本 体212、 定位销213、 定位槽214、 通孔215、 冷却喷嘴216、 喷孔216a、 截齿217、 冷却喷嘴通孔 218、 输出轴22、 液压马达23、 采煤机摇臂3、 外牵引行走部4、 牵引轮41、 液压油管5、 变量。

14、泵 51、 溢流阀52、 过滤器53、 自动拖缆装置6、 电缆夹板61。 具体实施方式 0029 以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 0030 如图所示， 本发明的一种液压驱动薄煤层采煤机1， 包括截割部2、 采煤机摇臂3、 外 牵引行走部4； 所述截割部2包括采煤滚筒21、 液压马达23； 所述液压马达23上设有输出轴 22， 所述液压马达23与所述采煤滚筒21之间通过所述输出轴22相连接； 所述液压马达23通 说明书 2/4 页 4 CN 111608655 A 4 过液压油管5与外接泵站相连接； 所述截割部2与采煤机摇臂3刚性连接。 所述液压马达23为 低速大扭矩液压。

15、马达， 直径为450mm-1350mm， 扭矩从7000牛米-100万牛米， 转速10r/min- 100r/min。 所述液压马达23也可以通过液压马达外壳与采煤滚筒21相连接。 0031 采用的大扭矩液压驱动采煤机滚筒， 结构简单、 设计合理、 可靠性高、 开机率大、 维 护检修方便。 通过外接泵站提供动力源， 通过液压油管5将动力传输至液压马达23， 直接驱 动采煤滚筒21旋转， 实现对煤壁的截割。 去除了现有采煤机摇臂电机驱动及中间齿轮传动 增加扭矩环节。 选取一种低速大转矩液压马达23， 具备轴密封性好、 承载能力强、 输出扭矩 大、 转速范围宽、 低速稳定性好、 短期超载能力强、 。

16、抗冲击能力强、 效率高、 寿命长、 体积小等 特点， 可直接与采煤滚筒连接。 液压马达设计制造最小直径为450mm， 根据上述液压驱动薄 煤层采煤机1的采煤滚筒21特性， 可设计出开采0.6m至1.3m厚度煤层的极薄煤层采煤机。 0032 所述液压油管5上设有变量泵51和溢流阀52。 所述液压油管5与外接泵站连接处设 有过滤器53。 液压马达23提供动力输出时， 可通过泵站油压变化和变量泵51控制， 来实现无 级调节截割速度， 可实现恒功率截割。 当遇到截割阻力变化或震动负载过大时， 采煤滚筒21 可自动实现缓冲、 降速、 增大扭矩保护控制， 无需扭矩轴实现过载保护。 采煤滚筒21可实现 顺槽。

17、泵站远距离供液， 0033 所述采煤滚筒21包括滚筒挖掘外壳211和滚筒本体212； 所述滚筒挖掘外壳211上 设有截齿217。 所述滚筒挖掘外壳211上设有定位销213， 所述滚筒本体212上设有定位槽 214； 滚筒挖掘外壳211安装在滚筒本体212上时， 所述定位销213插入定位槽214内； 所述滚 筒挖掘外壳211上设有通孔215， 所述滚筒本体212上设有螺纹安装孔； 滚筒挖掘外壳211安 装在滚筒本体212上时， 安装螺栓穿过所述通孔215后拧入螺纹安装孔中。 采煤滚筒21设有 可拆卸的滚筒挖掘外壳211， 截齿217安装在滚筒挖掘外壳211上。 滚筒挖掘外壳211上设有 多个定位。

18、销213， 滚筒本体212上相应设有多个定位槽214； 滚筒挖掘外壳211通过连接螺栓 与滚筒本体212固定连接。 当采煤滚筒21工作时， 定位销213可以分散滚筒挖掘外壳211转动 所受的横向力， 减少安装螺栓所受的冲击力， 降低安装螺栓变形的风险。 0034 所述采煤滚筒21包括冷却喷嘴216， 所述滚筒挖掘外壳211上设有冷却喷嘴通孔 218， 所述冷却喷嘴216设置在滚筒本体21上并穿过冷却喷嘴通孔218伸出， 所述冷却喷嘴高 度216小于截齿217高度， 所述冷却喷嘴216的喷孔216a开在冷却喷嘴216侧壁凹槽内。 方便 冷却液向截齿217喷淋， 同时降喷孔216a在采煤滚筒21工。

19、作时被损坏的风险。 0035 所述外牵引行走部4设有自动拖缆装置6， 所述自动拖缆装置6包括电缆夹板61， 所 述液压油管5安装在电缆夹板61内。 0036 配置自动拖缆装置6， 保证电缆夹板61移动灵活， 保护电缆、 水管、 油管不受损坏。 所述自动拖缆装置6是一种随液压驱动薄煤层采煤机1同步行走的拖缆装置， 以保证电缆夹 板移动灵活。 液压驱动薄煤层采煤机1线缆(如供电电缆、 液压系统胶管、 冷却喷雾系统胶管 等)均可安装在电缆夹板61里， 用于保护其不受损坏。 现有采煤机拖缆装置是采煤机行走时 拖拽并保护电缆和水管的安全装置， 工作时电缆和水管通过采煤机的牵引拖拽电缆夹板一 起行走,易受。

20、折弯、 挤压， 长时间工作遭受磨损或损坏。 尤其是采煤机在刮板输送机机头、 机 尾及斜切进刀牵引往复换向时,出现多层叠加馈折现象,电缆夹板极易脱出电缆槽， 同时采 煤机在最低采高割煤时， 因电缆夹板出现多层叠， 打弯半径过大， 液压支架容易将其压死， 造成电缆、 水管损坏， 存在极大安全隐患。 为满足极薄煤层智能化、 高效化开采需求， 研究设 说明书 3/4 页 5 CN 111608655 A 5 计一种采煤机自动拖缆装置， 该自动拖管装置能够确保采煤机在多次往复行走时电缆夹板 处于平整状态， 避免采煤机拖拽电缆夹板弯曲损坏,有效地提高了采煤机拖缆装置的可靠 性和安全性。 (和现有的结构上有。

21、何不同) 0037 所述外牵引行走部4上设有牵引轮41,牵引轮41可以与刮板输送机上的牵引销轨 啮合。 所述外牵引是指外牵引行走部4通过刮板输送机两端的牵引电机、 减速器、 牵引销轨 的作用， 驱动外牵引行走部4沿刮板输送机方向行走。 牵引轮41与刮板输送机上的牵引销轨 啮合,实现外牵引行走部4在采煤工作面中沿刮板输送机方向行走。 现有采煤机多采用无链 电牵引方式， 采煤机通过自身所带的牵引电机、 齿轮减速器、 驱动采煤机移动。 薄煤层采煤 机受电机、 齿轮传动系统等尺寸制约， 致使机身厚度不能太薄， 通过研制引行走部有效解决 了牵引功率、 机面高度、 过煤空间三者之间的矛盾。 0038 显然。

22、， 上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例， 而并非对实施方式的限定。 对于 所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变 动。 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。 而由此所引伸出的显而易见的变化或变 动仍处于本发明创造的保护范围之中。 0039 液压驱动薄煤层采煤机1、 截割部2、 采煤滚筒21、 滚筒挖掘外壳211、 滚筒本体212、 定位销213、 定位槽214、 通孔215、 冷却喷嘴216、 喷孔216a、 截齿217、 冷却喷嘴通孔218、 输出 轴22、 液压马达23、 采煤机摇臂3、 外牵引行走部4、 牵引轮41、 液压油管5、 变量泵51、 溢流阀 52、 过滤器53、 自动拖缆装置6、 电缆夹板61。 说明书 4/4 页 6 CN 111608655 A 6 图1 图2 说明书附图 1/4 页 7 CN 111608655 A 7 图3 图4 说明书附图 2/4 页 8 CN 111608655 A 8 图5 图6 说明书附图 3/4 页 9 CN 111608655 A 9 图7 图8 说明书附图 4/4 页 10 CN 111608655 A 10 。