CN111411951B - 薄煤层短机身采煤机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄煤层短机身采煤机，包括截割系统、机身壳体及机身壳体内的牵引系统和电控系统，电控系统布置在中部，左右两牵引系统分别置于电控系统的左右两侧，牵引系统的大中尺寸、中小尺寸和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主，截割系统的摇臂借助油缸铰接连接在机身壳体外的前部的左右两端，截割传动系统的大中尺寸和中小尺寸零部件的布置位置前后方向上分别对应机身壳体的前部和中部。本发明能使相应采煤机更易于适应开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂工作面的薄或极薄煤层的开采需要。

Description

薄煤层短机身采煤机

技术领域

本发明涉及一种薄煤层采煤机，主要用于开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂工作面的薄或极薄煤层的开采。

背景技术

对于薄或极薄煤层的开采，往往开采高度低(有的采高达到要求0.8m)，地质条件复杂(如煤岩共存、硬度高)等，因此为了提高采煤机的适应性和可靠性，通常要求薄煤层采煤机的机身高度越来越矮，同时装机功率越来越大。然而随着功率增大，通常电机、传动系统等尺寸也相应增大很多，因此薄或极薄煤层采煤机的结构布置是这类采煤机结构设计的一个重点和难点。

业内曾提出并逐步使用将电机、传动齿轮等大中尺寸零部件由原来的刮板输送机上方前移至靠近煤壁侧的技术方案，即采用悬机身的方式来解决大中尺寸零部件的布置问题。这种方式在较薄煤层采煤机上有所采用，虽然能够在一定程度上改善结构布置问题，例如有助于增大过机间隙，但同时又带来了其他方面的突出问题，包括靠近煤壁一侧采煤机局部结构高度偏高，左右滚筒间跨距偏大，滚筒对采高的适应性差，支架下采煤机机面高度高，刮板输送机上方过煤空间小，对起伏工作面适应性差、截割转速范围小、适应煤矸不同硬度的截割参数选择范围小、泵站系统由于通常设置在左右加长的牵引壳体内而导致左右滚筒间距离进一步扩大等等。因此，这种方案仍然很难满足极薄或薄煤层的开采需要，尤其是不能满足开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂的极薄或薄煤层的开采需要。

发明内容

本发明旨在提供一种薄煤层短机身采煤机，能满足开采高度低、煤岩硬度高等条件复杂工作面的薄或极薄煤层的开采需要。

本发明的主要技术方案有：

一种薄煤层短机身采煤机，包括截割系统、机身壳体及布置在机身壳体内的牵引系统和电控系统，所述电控系统布置在中部，所述牵引系统有两套，分别置于电控系统的左右两侧，所述电控系统和两套牵引系统各自所在空间之间相互独立，所述牵引系统的大中尺寸零部件、中小尺寸零部件和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，所述电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，电控系统的中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主，所述机身壳体的后部的高度不大于中部，中部的高度不大于前部，所述机身壳体的前部的左右外侧均设有油缸连接耳和摇臂连接耳，所述截割系统包括左、右两个摇臂和左、右两个油缸，摇臂的一端铰接在对应侧的摇臂连接耳处，油缸一端铰接在对应侧的油缸连接耳上，油缸的另一端铰接在对应侧的摇臂上，铰接轴线前后延伸，所述摇臂的壳体内部设有截割传动系统，截割传动系统的大中尺寸零部件和中小尺寸零部件的布置位置前后方向上分别对应机身壳体的前部和中部。

所述机身壳体内，高压电气零部件与低压电气零部件之间设有隔樯，所述机身壳体的前面设有大件拆装口，顶面设有顶部拆装口，所述大件拆装口和顶部拆装口均与大中尺寸电气零部件所在空间相通。

所述机身壳体的后部的左右两端外侧各自安装有一个泵箱系统，所述泵箱系统为所述油缸提供液压力。

所述截割传动系统可以包括依次连接的截割电机、第一变速传动机构、第二变速传动机构、减速机构和定轴齿轮传动机构。

所述牵引系统包括高速段减速机构、中间段减速机构和牵引电机，所述牵引电机的输出轴同轴固定连接所述高速段减速机构的输入端，所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接所述中间段减速机构的输入端，所述牵引电机与高速段减速机构分别布置在机身壳体的前部和中部，所述中间段减速机构布置在机身壳体的中部，其输出端布置在输入端的左右方向的外侧，所述高速段减速机构优选采用紧凑型行星机构。

所述薄煤层短机身采煤机还包括左、右两套行走系统，所述行走系统包括行走箱壳体、驱动轮、驱动轮轴、行走轮组件、行走轮轴和导向滑靴，所述行走箱壳体固定在所述机身壳体的后侧外壁上，所述驱动轮轴的前端与所述中间段减速机构的输出端同轴固定连接，所述驱动轮轴向后穿过所述机身壳体和行走箱壳体并旋转支撑在行走箱壳体的前后侧壁上，所述驱动轮同轴固定在所述驱动轮轴上，所述行走轮轴的两端分别旋转支撑在所述行走箱壳体的前后侧壁上，所述行走轮组件中的大齿轮和行走轮同轴固定连接，所述行走轮同轴安装在行走轮轴上，所述大齿轮与所述驱动轮外啮合，所述导向滑靴包括底座和位于所述底座上方的耳座，所述底座包括前侧壁、后侧壁和连接在前后侧壁之间的顶板，前侧壁或后侧壁的底部设有倒钩，在所述底座的左右两端由前侧壁、顶板、后侧壁和倒钩各自围成一个左右延伸的导向槽，所述导向滑靴安装在所述行走箱的下部，并通过其耳座上的耳孔实现其与所述行走箱壳体的摆动连接，所述行走轮轴的轴线与所述耳孔的中心线重合，所述导向滑靴上设有左右各一处凹向底座内部的凹陷表面，所述凹陷表面位于所述耳座的左右两侧面、所述底座的被所述耳座间隔开的左右顶面以及所述耳座的左右两侧与所述底座的顶面的过渡连接处这三者中至少其中一个的位置上，所述驱动轮轴在径向上靠近所述凹陷表面布置，左右方向上所述驱动轮轴位于所述耳座与其中一个所述导向槽之间。

进一步地优选的结构是，所述行走轮的轴向中部与行走轮轴之间花键连接，所述行走轮的两端与行走轮轴之间轴孔间隙配合。

所述机身壳体的中部靠近左右两端可各自安装一个支撑装置，所述支撑装置可以包括支撑板和滑靴，所述支撑板的上部固定在所述机身壳体的底部，所述滑靴的上部与支撑板的下部通过销铰接，铰接轴线前后延伸。

所述机身壳体可以划分为处于中间的中间段和位于中间段左右两边的行走支撑段，在前后方向上全宽度范围内，中间段的顶面都低于行走支撑段的顶面，中间段的底面都高于行走支撑段的底面。

所述中间段的顶面在前后方向上可划分为中间段前顶面、中间段中间顶面和中间段后顶面；所述中间段的底面在前后方向上可划分为中间段前底面、中间段中间底面和中间段后底面；所述行走支撑段的顶面在前后方向上可划分为行走支撑段前顶面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段后顶面；所述行走支撑段的底面在前后方向上可划分为行走支撑段前底面、行走支撑段中间底面和行走支撑段后底面；所述中间段前顶面、中间段前底面、行走支撑段前顶面和行走支撑段前底面对应于机身壳体的前部，所述中间段中间顶面、中间段中间底面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段中间底面对应于机身壳体的中部，所述中间段后顶面、中间段后底面、行走支撑段后顶面和行走支撑段后底面对应于机身壳体的后部，中间段后顶面和行走支撑段后顶面均为前高后低的斜面，中间段后底面和行走支撑段后底面均为前后方向上中部内凹的凹面。

本发明的有益效果是：

所述牵引系统与电控系统集成安装于同一个机身壳体中，取消了常规的分体部件相连接的结构，使得采煤机机身变得短而窄，即变得更为紧凑，使得相应采煤机对起伏的工作面的适应性更好，整体可靠性也得到保证。

将牵引系统、电控系统和截割系统中的大中尺寸零部件主要设置在靠近煤壁侧、滚筒旁边的C区，将中小尺寸零部件主要布置在支架薄梁下方的B区，将小尺寸零部件主要布置在支架厚梁下方的A区，可以更合理地利用空间，使矮机身大功率薄煤层采煤机能够具有更低的机面高度与更大的过煤空间，机身总体结构可以保持与顶板、底板、支架顶梁和刮板输送机之间都具有足够的间隙，满足起伏顶底板、煤矸等开采需要，保证煤岩等复杂条件的极薄或薄煤层的顺利开采。

由于所述截割系统采用了两级变速传动机构，大大增加了转速变化范围，扩大了煤矸岩不同硬度物料截割的参数的选择范围。

所述牵引系统采用高速级大减速比的紧凑型行星机构，可减小牵引系统的前后向宽度尺寸，保证行星轮轴的强度和刚度，以及提供大的减速比，进而可以减小中间段减速机构的尺寸和提高其寿命。

可以通过增减所述中间齿轮组件中包含的传动轴的数量，再配套更换左右方向上长度不同的机身壳体，可以实现左右行走系统之间跨距的调整。当左右行走轮之间的跨距适当增加时，可以提高采煤机的整体稳定性，同时又不会导致左右滚筒之间的距离增加。

将所述机身壳体的顶面和底面在前后方向上分段设置成不同的高度，去适应不同位置处的环境空间大小，可以使机身壳体与顶板、底板、顶梁和刮板输送机之间各处都具有足够的、更大的有效间隙，因此能更好地保证采煤机对起伏条件的适应性。

在容纳电控系统的机身壳体局部结构上设置大件拆装口、顶部拆装口等结构，大大提高了矮机身采煤机机身电气零部件的可维护性。

采用紧凑型行星机构能够提供大减速比，既能提高其自身的行星轮轴的刚度和强度，又有助于减小中间段减速机构的尺寸并提高其寿命，相应地与中间段减速机构的输出端连接的一体式驱动轮的尺寸也可以更小，因此有利于缩短行走轮轴与驱动轮轴的高度差，进而有利于降低机面高度或者增加过煤高度。

本发明采用驱动轮轴加行走轮轴的双轴结构的行走系统，驱动轮轴上安装的是直径远小于行走轮的驱动轮，需要的机身厚度明显减薄，因此机面高度相同的情况下过煤高度明显增大。因此能够解决薄或极薄煤层采煤机在遇到大块煤、矸石等刮板机卡链、采煤机阻力增加和有效牵引力不足等问题。

由于在导向滑靴的耳座的左侧和/或右侧设置凹陷表面，可以使驱动轮轴的安装位置更靠近行走轮轴，因此驱动轮轴与行走轮轴在高度方向的落差可以设置得很小，在采煤机机身机面高度不变的情况下，机身下方、刮板输送机上方的过煤高度能够进一步增大。

由于采用一体式驱动轮，驱动轮的轮轴和齿轮部分的直径都可以更小，行走轮与行走轮轴之间的安装方式也决定了行走轮的直径也可以更小，因此使得在薄或极薄煤层采煤机上实现双轴结构的行走箱成为可能，既有利于实现足够大的过煤高度或者得到更低的机面高度，又能保证行走系统与刮板输送机轨道的正常啮合。且由于采用驱动轮经大齿轮再到行走轮的多齿轮传动，相比驱动轮对行走轮的直接驱动，齿轮寿命可大为提高。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的主视图；

图2为图1的水平剖视图；

图3为图1中所述机身壳体的水平剖视图；

图4为图1中所述机身壳体的主视图；

图5为图1中所述机身壳体的剖视图；

图6为所述中间段处的垂直于煤壁方向的纵向剖视图；

图7为图2中所述牵引系统的放大图；

图8为过牵引电机轴线的纵向剖视图；

图9为图2中所述电控系统的放大图

图10为所述泵箱系统的剖视图；

图11为所述截割系统的主视图(左侧)；

图12为图11的剖视图；

图13为所述行走系统的主视图；

图14为图13的A-A阶梯剖视图；

图15为图13的B-B剖视图；

图16为所述导向滑靴的主视图；

图17为所述支撑装置的平行于煤壁方向的纵向剖视图；

图18为所述支撑装置的垂直于煤壁方向的纵向剖视图。

附图标记：

1.机身壳体；11.摇臂连接耳；12.油缸连接耳；13.支撑装置安装接口结构；14.行走系统安装接口结构；15.泵箱连接接口结构；16.中间段的顶面；161.中间段前顶面；162.中间段中间顶面；163.中间段后顶面；17.中间段的底面；171.中间段前底面；172.中间段中间底面；173.中间段后底面；18.行走支撑段的顶面；181.行走支撑段前顶面；182.行走支撑段中间顶面；183.行走支撑段后顶面；19.行走支撑段的底面；191.行走支撑段前底面；192.行走支撑段中间底面；193.行走支撑段后底面；

2.牵引系统；21牵引电机；22.高速段减速机构；23.中间段减速机构；231.末端齿轮组件；

3.电控系统；31.大中尺寸电气零部件；32.中小尺寸电气零部件；33.输出接线腔；34.大件拆装口；35.顶部拆装口；36.电缆接入口；37.隔墙；

4.截割系统；41.摇臂的壳体；411.摇臂壳体主连接耳；412.摇臂壳体油缸连接耳；42.第一变速传动机构；43.第二变速传动机构；

5.油缸；

6.行走系统；61.一体式驱动轮；62.行走轮组件；621.大齿轮；622.行走轮；63.行走轮轴；64.导向滑靴；641.底座；642.耳座；643.凹陷表面；65.连接板组；66.压盖；671.螺纹块；672.螺钉；68.定位销；

7.泵箱系统；71.泵箱；712.油池；713.行走箱连接孔；714.引导罩；73.泵电机；74.过滤器；75.泵液压系统；

8.支撑装置；81.支撑板；82.紧固螺钉；83.销；84.滑靴；

91.支架顶梁；911.支架薄梁；912.支架厚梁；

92.刮板输送机；921.轨道。

具体实施方式

本发明公开了一种薄煤层短机身采煤机，如图1-18所示，包括截割系统4、机身壳体1及布置在机身壳体内的牵引系统2和电控系统3。所述电控系统布置在中部，所述牵引系统有两套，分别置于电控系统的左右两侧。所述电控系统和两套牵引系统各自所在空间之间相互独立，为此机身壳体内设置成多个腔。所述牵引系统在其自身所在空间内又按照各零部件的尺寸大小进行区别布置，大体上所述牵引系统的大中尺寸零部件、中小尺寸零部件和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，所述电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，电控系统的中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主。所述机身壳体的后部的高度不大于中部，中部的高度不大于前部。所述机身壳体的前部、中部和后部的划分参照三机配合时采煤机与支架顶梁91和刮板输送机92的前后位置关系确定。具体说就是支架厚梁912的下方区域记为A区，支架薄梁911的下方、向前一直延伸到滚筒后沿位置的区域记为B区，滚筒轴向全长范围所对应的区域记为C区，机身壳体的前部、中部和后部分别与C区、B区和A区相对应。这种情况下，牵引系统和电控系统中的尺寸越大的零部件越靠前方布置，大中尺寸零部件均位于更靠近煤壁侧的C区，并位于左右滚筒之间，中小尺寸零部件主要布置在B区，支架薄梁下方，小尺寸零部件则主要位于A区，支架厚梁下方，这样按空间高度大小分配零部件的布置位置，可以更合理地利用空间，以保证矮机身大功率薄煤层采煤机能够具有更低的机面高度与更大的过煤空间。机身总体结构可以保持与顶板、底板、支架顶梁91和刮板输送机92之间都具有足够的间隙，满足起伏顶底板、煤矸等开采需要，保证煤岩等复杂条件的极薄或薄煤层的顺利开采。

所述牵引系统与电控系统集成安装于同一个机身壳体中，取消了常规的分体部件相连接的结构，使得采煤机机身变得短而窄，即变得更为紧凑，使得相应采煤机对起伏的工作面的适应性更好，整体可靠性也得到保证。

不仅是机身壳体内的零件根据尺寸大小进行布置，所述机身壳体本身其中部和后部的高度(也可以说是高度方向的厚度)也设计成小于前部的高度，即内部所安装零部件的尺寸越小的部位，机身壳体自身的外部尺寸也做得越小，可使机身更加紧凑，更有利于保持机身与顶梁、刮板输送机之间较大的间隙。

所述机身壳体外的前部的左右外侧均前后依次设有油缸连接耳12和摇臂连接耳11，所述截割系统包括左、右两个摇臂和左、右两个油缸5，摇臂的一端通过摇臂壳体主连接耳411铰接在对应侧的摇臂连接耳11处，油缸一端铰接在对应侧的油缸连接耳上，油缸的另一端铰接在对应侧的摇臂的摇臂壳体油缸连接耳412上，铰接轴线前后延伸，油缸伸缩带动对应侧摇臂在左右延伸的竖直平面内摆动。

所述摇臂的壳体41内部设有截割传动系统，截割传动系统的大中尺寸零部件和中小尺寸零部件的布置位置前后方向上分别对应机身壳体的前部和中部。

所述机身壳体内，高压电气零部件与低压电气零部件之间设置隔樯37，由于通常高压电气零部件的尺寸大于低压电气零部件，因此隔墙在划分和隔离高低压的同时也相当于对大中尺寸电气零部件31与中小尺寸电气零部件32进行划分和隔离。还可以在所述机身壳体的前面设置大件拆装口34，在顶面设置顶部拆装口35，所述大件拆装口和顶部拆装口均与大中尺寸电气零部件所在空间相通。还可以在大中尺寸电气零部件所在空间设置输出接线腔33。以上这些设置，可以大大方便电气零部件的维护。隔墙前后两侧的腔室的外侧壁上可各自设置电缆接入口36，以方便接线。

所述机身壳体的后部的左右两端还可以设置泵箱连接接口结构15，通过该接口结构可各自安装一个外置的独立的泵箱系统7，所述泵箱系统为所述油缸提供液压力。泵箱系统7位于支架厚梁下方空间。本实施例中，所述泵箱系统7包括泵箱71和安装在泵箱内的泵电机73、过滤器74和泵液压系统75，泵箱内设置油池712。泵箱系统7具有左右侧互换性。泵箱71实体结构上设有连接孔713和引导罩714，连接孔713可用于相应侧行走系统的安装固定。所述泵箱系统可左右互换安装，结构紧凑、连接简单可靠、拆卸维护方便，而且不占用左右滚筒间的空间。

所述截割传动系统4可以包括依次连接的截割电机、第一变速传动机构42、第二变速传动机构43、减速机构和定轴齿轮传动机构。第一变速传动机构42和第二变速传动机构43可以使得截割传动系统具有更大的变速范围。由于采用两级变速传动机构，大大扩展了转速变化范围，扩大了煤矸岩不同硬度物料截割的参数选择范围。

所述牵引系统2优选包括高速段减速机构22、中间段减速机构23和牵引电机21，所述牵引电机的输出轴同轴固定连接所述高速段减速机构的输入端，所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接所述中间段减速机构的输入端。所述牵引电机与高速段减速机构一前一后分别布置在机身壳体的前部和中部，减小了牵引系统在左右方向上的空间占用。所述中间段减速机构中主要是中小尺寸零部件，布置在机身壳体的中部，其输出端布置在输入端的左右方向的外侧，即左侧的牵引系统的中间段减速机构的输出端位于输入端的左侧，右侧的牵引系统的中间段减速机构的输出端位于输入端的右侧，相比于将牵引系统整体布置在机身壳体的前部，相当于减少了牵引系统对左右滚筒之间空间的占用。因此，采煤机机身在左右方向上长度可以更短，有助于缩短两滚筒之间的距离，大大提高薄煤层采煤机对起伏工作面的适应性。

所述高速段减速机构22优选采用行星机构，进一步可优选采用紧凑型行星机构，以保持较小的轴向尺寸，保证行星轮轴的强度和刚度，还有助于减小牵引系统的前后向宽度尺寸。所述紧凑型行星机构可以包括串接的一级行星机构和二级行星机构，所述紧凑型行星机构能够提供大减速比，有助于中间段减速机构减小尺寸和提高寿命。

所述中间段减速机构23为定轴传动齿轮组，包括左右方向上按传动方向依次布置的首端齿轮组件、中间齿轮组件和末端齿轮组件231，各齿轮组件的传动轴平行布置，首端齿轮组件的输入端与所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接。所述中间齿轮组件中包含一个齿轮及支撑该齿轮的传动轴或多个依次啮合传动的齿轮及支撑各齿轮的传动轴。每个传动轴所在处都对应一处安装孔。动力通过末端齿轮组件231输出给行走系统。

通过增减所述中间齿轮组件中包含的传动轴的数量，再配套更换左右方向上长度不同的机身壳体，可以实现左右行走系统之间跨距的调整。当左右行走轮之间的跨距适当增加时，可以提高采煤机的整体稳定性，同时又不会导致左右滚筒之间的距离增加。

所述首端齿轮组件的转轴的末端(也是后端)设有大扭矩制动机构，当采煤机停机后通过大扭矩制动机构进行制动，防止采煤机在工作面较大倾角时下滑。

所述牵引系统采用高速级大减速比的紧凑型行星机构与牵引电机一起将中大中尺寸零部件布置在采煤机滚筒之间、支架前方以下的空间，保证了滚筒之间，牵引系统上方、下方及靠煤壁前方都有足够的有效间隙；同时牵引系统的中间段减速机构将中小尺寸零部件布置在支架薄顶梁下方，保证采煤机上方具有足够的有效过机间隙。

所述机身壳体的后部设有行走系统安装接口结构14，用于连接安装行走系统6。所述行走系统安装接口结构左右各一个，优选设置在靠近机身壳体的左端和右端的位置上，即尽可能保持较大的跨距，以提高采煤机的行走的稳定性。所述行走系统包括行走箱壳体、驱动轮、驱动轮轴、行走轮组件62、行走轮轴63和导向滑靴64。所述行走箱壳体固定在所述机身壳体1的后侧外壁上。所述驱动轮轴的前端与所述中间段减速机构的输出端同轴固定连接，所述驱动轮轴向后穿过所述机身壳体和行走箱壳体并旋转支撑在行走箱壳体的前后侧壁上。所述驱动轮同轴固定在所述驱动轮轴上。所述行走轮轴63的两端分别旋转支撑在所述行走箱壳体的前后侧壁上，所述行走轮组件中的大齿轮621和行走轮622同轴固定连接，所述行走轮同轴安装在所述行走轮轴63上。所述大齿轮621与所述驱动轮外啮合。所述行走系统位于支架厚梁下方空间。

现有的薄或极薄煤层采煤机的行走系统只有一根轴，即本发明中的驱动轮轴，其前部位于机身内，连接采煤机的牵引系统，接收来自牵引系统的动力，后部位于行走系统内，其上直接安装行走轮。考虑到外啮合行走受力以及磨损的需要，行走轮通常模数较大，直径也较大。根据现行的设计规则，安装到驱动轮轴上的齿轮的直径越大，驱动轮轴的轴线相对机面越靠下，因此需要机身厚度越厚，机面高度相同的情况下过煤高度就越小。

当采用本发明的驱动轮轴加行走轮轴的双轴结构的行走系统后，驱动轮轴上安装的不再是行走轮，而是驱动轮，由于没有了行走轮与轨道的啮合要求，驱动轮的直径相比行走轮可以大幅缩小，因此驱动轮轴的轴线可以大幅上移，因此需要的机身厚度明显减薄，相应地，机面高度相同的情况下过煤高度明显增大，因此能够解决薄或极薄煤层采煤机在遇到大块煤、矸石等刮板机卡链、采煤机阻力增加和有效牵引力不足等问题。

所述导向滑靴64包括底座641和位于所述底座上方通常位于左右长度方向的中部的耳座642，所述底座包括前侧壁、后侧壁和连接在前后侧壁的顶部之间的顶板，前侧壁或后侧壁的底部设有倒钩。在所述底座的左右两端由前侧壁、顶板、后侧壁和倒钩各自围成一个左右延伸的导向槽，用于与刮板输送机上的轨道921相配合。前侧壁的后表面、顶板的底面和后侧壁的前表面以及倒钩的顶面都设置有耐磨层。所述导向滑靴安装在所述行走箱壳体的下部，并通过其耳座上的耳孔实现其与所述行走箱壳体的摆动连接。理想状态下，所述行走轮轴的轴线与所述耳孔的中心线重合。所述导向滑靴在前后方向上相对行走箱壳体是可以有小幅的串动量的，使导向滑靴在水平和垂直方向具有足够的摆动空间。

所述导向滑靴上设有左右各一处凹向底座内部的凹陷表面643，所述凹陷表面位于所述耳座的左右两侧面、所述底座的被所述耳座间隔开的左右顶面以及所述耳座的左右两侧与所述底座的顶面(也就是所述顶板的顶面)的过渡连接处这三者中至少其中一个的位置上。所述驱动轮轴在径向上尽可能地靠近所述凹陷表面布置，左右方向上所述驱动轮轴位于所述耳座与其中一个所述导向槽之间。

所述中间段减速机构输出的动力传递给所述驱动轮轴，再由所述驱动轮传递给大齿轮，大齿轮621与行走轮622同步转动，最终行走轮622在由导向滑靴64的框口所限定的位置内与轨道啮合滚动行走。行走轮622、导向滑靴64和轨道配合提供矮机身牵引系统的牵引与导向。

设置所述凹陷表面可以为驱动轮轴径向上更靠近行走轮轴安装留出空间。驱动轮轴与行走轮轴靠近安装，可以进一步减小二者在高度方向的落差，在采煤机机身机面高度不变的情况下，机身下方、刮板输送机上方的过煤高度能够进一步增大。

所述凹陷表面至少设置一个，位于耳座的左侧或右侧，但优选为左右各设置一个，使得同一个导向滑靴既可以用于采煤机左侧行走系统又可以用于右侧行走系统。进一步地，所述导向滑靴通常为左右对称结构，当用于采煤机上左行走箱和右行走箱上时可以互换安装。

所述凹陷表面优选为直柱面，该直柱面的母线前后延伸。装配状态下，驱动轮轴靠近所述凹陷表面布置。所述凹陷表面的曲率半径视驱动轮轴的直径大小确定，通常应不小于驱动轮轴的半径。

所述凹陷表面的设置，使得左右方向上靠近驱动轮轴的一侧顶板或者说导向槽位于驱动轮轴的左或右的外侧，所述顶板和导向槽的尺寸有了足够的调整空间，可以不受驱动轮轴的制约。例如所述导向槽的长度可以适当加长，即相应的耐磨层的长度更长，这样可以一定程度上提高导向滑靴的寿命，特别是所述顶板的厚度可以向上适当加厚，可以提高导向滑靴的整体强度。

所述耳孔优选为左右宽、上下窄的腰型孔，有利于为导向滑靴相对行走箱壳体的水平摆动提供所需要的空间。

所述驱动轮和驱动轮轴优选为一体式结构，可称为一体式驱动轮61，相比分体式结构，轮轴和齿轮部分的直径都可以更小，机面高度可以设置得更低，同时还具有较大的机身下过煤高度。在机面高度不变的情况下，过煤高度可进一步增加。由于大齿轮与更小直径的驱动轮相啮合，使得行走机构具有较大的传动比，因此作为前级传动系统的采煤机牵引系统的相关结构的尺寸可以更小、寿命可以更长，同时由于采用驱动轮经大齿轮再到行走轮的多齿轮传动，相比驱动轮对行走轮的直接驱动，齿轮寿命可大为提高。

所述驱动轮轴和行走轮轴通过轴承旋转支撑在所述行走箱壳体上。所述大齿轮通过花键与所述行走轮连接，且二者在轴向上相互固定。

进一步地，所述行走轮套在所述行走轮轴上，所述行走轮的轴向中部与所述行走轮轴之间花键连接，且二者间不设置轴向限位。所述行走轮的两端与行走轮轴之间轴孔间隙配合，行走轮可沿行走轮轴轴向灵活滑动，因此可以提高行走轮相对轨道的适应性。

为了保证行走轮与行走轮轴之间花键连接处的充分润滑，可以在行走轮轴和/或行走轮内部设置前油孔和后油孔，油孔的对外开口设在行走轮轴和/或行走轮的相应端面上，前油孔和后油孔分别从前和后与花键连接处相连通。

由于大减速比的所述高速段减速机构的设置，使得所述中间段减速机构的尺寸可以缩小，相应地，一体式驱动轮的尺寸也可以变小。一体式驱动轮与行走轮尺寸的变小，有助于进一步减小驱动轮轴与行走轮轴的高度落差，使得薄煤层或极薄煤层采煤机在机面高度很低的情况下，采用双轴结构的行走箱变得可能，不仅提高了行走机构的寿命，最终还很好地解决了机身下过煤高度不足的问题。

本发明构成了双轴(驱动轮轴和行走轮轴)结构的行走箱，相比现有的单轴结构的行走箱，行走轮可以更小，齿廓采用普通渐开线齿廓即可，既有利于实现足够大的过煤高度，又能保证行走系统与刮板输送机轨道的正常啮合。

所述行走箱的主体可以由连接板组65和压盖66前后扣合并固定连接组成，二者间可以通过定位销68定位，通过螺纹块671和螺钉672相配合连接固定。

所述机身壳体的中部靠近左右两端还各自设有支撑装置安装接口结构13，用于连接安装支撑装置8。支撑装置作为主固定支撑，从下方支撑所述机身壳体的前后方向的中部。所述支撑装置包括支撑板81和滑靴84，所述支撑板的上部竖直插接在所述机身壳体的底部的卡槽内，并通过紧固螺钉等固定在机身壳体上，支撑板的上部的顶面和各个侧面与卡槽相应面相贴合。所述滑靴的上部与支撑板的下部通过销83铰接，铰接轴线前后延伸。所述支撑装置可垂直整体拆卸，结构简单、维护便利。左、右两行走系统优选设置在靠近机身壳体的左端和右端的位置上，即尽可能保持较大的跨距，以提高采煤机的行走的稳定性。

所述机身壳体可划分为处于中间的中间段和位于中间段左右两边的行走支撑段，在前后方向上全宽度范围内，中间段的顶面都低于行走支撑段的顶面，中间段的底面都高于行走支撑段的底面，即中间段相比行走支撑段，与顶板、底板、顶梁和刮板输送机之间的间隙都更大，因此能更好地保证采煤机对起伏条件的适应性。

所述中间段的顶面16在前后方向上划分为中间段前顶面161、中间段中间顶面162和中间段后顶面163，这三者的高度依次降低；所述中间段的底面17在前后方向上划分为中间段前底面171、中间段中间底面172和中间段后底面173，这三者的高度依次升高；所述行走支撑段的顶面18在前后方向上划分为行走支撑段前顶面181、行走支撑段中间顶面182和行走支撑段后顶面183，这三者的高度依次降低；所述行走支撑段的底面19在前后方向上划分为行走支撑段前底面191、行走支撑段中间底面192和行走支撑段后底面193，这三者的高度依次升高。

所述中间段前顶面161、中间段前底面171、行走支撑段前顶面181和行走支撑段前底面191对应于机身壳体的前部，向上与顶板相对应，向下与底板相对应。所述中间段中间顶面162、中间段中间底面172、行走支撑段中间顶面182和行走支撑段中间底面192对应于机身壳体的中部，向上与支架薄梁相对应，向下与输送机槽帮相对应。所述中间段后顶面163、中间段后底面173、行走支撑段后顶面183和行走支撑段后底面193对应于机身壳体的后部，向上与支架厚梁相对应，向下与输送机溜槽相对应。中间段后顶面163和行走支撑段后顶面183均为前高后低的斜面，以保持其前后各处与支架顶梁之间都保持几乎等距离，保证采煤机上方具有足够的有效过机间隙。中间段后底面173和行走支撑段后底面193均为前后方向上中部内凹的凹面，以使机身壳体与刮板输送机的溜槽之间形成更大的过煤空间。

Claims (10)

1.一种薄煤层短机身采煤机，其特征在于：包括截割系统、机身壳体及布置在机身壳体内的牵引系统和电控系统，所述电控系统布置在中部，所述牵引系统有两套，分别置于电控系统的左右两侧，所述电控系统和两套牵引系统各自所在空间之间相互独立，所述牵引系统的大中尺寸零部件、中小尺寸零部件和小尺寸零部件分别以机身壳体的前部、中部和后部布置为主，所述电控系统的大中尺寸电气零部件以机身壳体的前部和中部布置为主，电控系统的中小尺寸电气零部件以机身壳体的中部和后部布置为主，所述机身壳体的后部的高度不大于中部，中部的高度不大于前部，所述机身壳体的前部的左右外侧均设有油缸连接耳和摇臂连接耳，所述截割系统包括左、右两个摇臂和左、右两个油缸，摇臂的一端铰接在对应侧的摇臂连接耳处，油缸一端铰接在对应侧的油缸连接耳上，油缸的另一端铰接在对应侧的摇臂上，铰接轴线前后延伸，所述摇臂的壳体内部设有截割传动系统，截割传动系统的大中尺寸零部件和中小尺寸零部件的布置位置前后方向上分别对应机身壳体的前部和中部，三机配合状态下支架厚梁的下方区域记为A区，支架薄梁的下方、向前一直延伸到滚筒后沿位置的区域记为B区，滚筒轴向全长范围所对应的区域记为C区，机身壳体的前部、中部和后部分别与C区、B区和A区相对应。

2.如权利要求1所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述机身壳体内，高压电气零部件与低压电气零部件之间设有隔樯，所述机身壳体的前面设有大件拆装口，顶面设有顶部拆装口，所述大件拆装口和顶部拆装口均与大中尺寸电气零部件所在空间相通。

3.如权利要求1所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述机身壳体的后部的左右两端外侧各自安装有一个泵箱系统，所述泵箱系统为所述油缸提供液压力。

4.如权利要求1所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述截割传动系统包括依次连接的截割电机、第一变速传动机构、第二变速传动机构、减速机构和定轴齿轮传动机构。

5.如权利要求1所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述牵引系统包括高速段减速机构、中间段减速机构和牵引电机，所述牵引电机的输出轴同轴固定连接所述高速段减速机构的输入端，所述高速段减速机构的输出端同轴固定连接所述中间段减速机构的输入端，所述牵引电机与高速段减速机构分别布置在机身壳体的前部和中部，所述中间段减速机构布置在机身壳体的中部，其输出端布置在输入端的左右方向的外侧，所述高速段减速机构采用紧凑型行星机构。

6.如权利要求5所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：还包括左、右两套行走系统，所述行走系统包括行走箱壳体、驱动轮、驱动轮轴、行走轮组件、行走轮轴和导向滑靴，所述行走箱壳体固定在所述机身壳体的后侧外壁上，所述驱动轮轴的前端与所述中间段减速机构的输出端同轴固定连接，所述驱动轮轴向后穿过所述机身壳体和行走箱壳体并旋转支撑在行走箱壳体的前后侧壁上，所述驱动轮同轴固定在所述驱动轮轴上，所述行走轮轴的两端分别旋转支撑在所述行走箱壳体的前后侧壁上，所述行走轮组件中的大齿轮和行走轮同轴固定连接，所述行走轮同轴安装在行走轮轴上，所述大齿轮与所述驱动轮外啮合，所述导向滑靴包括底座和位于所述底座上方的耳座，所述底座包括前侧壁、后侧壁和连接在前后侧壁之间的顶板，前侧壁或后侧壁的底部设有倒钩，在所述底座的左右两端由前侧壁、顶板、后侧壁和倒钩各自围成一个左右延伸的导向槽，所述导向滑靴安装在所述行走箱的下部，并通过其耳座上的耳孔实现其与所述行走箱壳体的摆动连接，所述行走轮轴的轴线与所述耳孔的中心线重合，所述导向滑靴上设有左右各一处凹向底座内部的凹陷表面，所述凹陷表面位于所述耳座的左右两侧面、所述底座的被所述耳座间隔开的左右顶面以及所述耳座的左右两侧与所述底座的顶面的过渡连接处这三者中至少其中一个的位置上，所述驱动轮轴在径向上靠近所述凹陷表面布置，左右方向上所述驱动轮轴位于所述耳座与其中一个所述导向槽之间。

7.如权利要求6所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述行走轮的轴向中部与行走轮轴之间花键连接，所述行走轮的两端与行走轮轴之间轴孔间隙配合。

8.如权利要求7所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述机身壳体的中部靠近左右两端各自安装一个支撑装置，所述支撑装置包括支撑板和滑靴，所述支撑板的上部固定在所述机身壳体的底部，所述滑靴的上部与支撑板的下部通过销铰接，铰接轴线前后延伸。

9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述机身壳体分为处于中间的中间段和位于中间段左右两边的行走支撑段，在前后方向上全宽度范围内，中间段的顶面都低于行走支撑段的顶面，中间段的底面都高于行走支撑段的底面。

10.如权利要求9所述的薄煤层短机身采煤机，其特征在于：所述中间段的顶面在前后方向上划分为中间段前顶面、中间段中间顶面和中间段后顶面；所述中间段的底面在前后方向上划分为中间段前底面、中间段中间底面和中间段后底面；所述行走支撑段的顶面在前后方向上划分为行走支撑段前顶面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段后顶面；所述行走支撑段的底面在前后方向上划分为行走支撑段前底面、行走支撑段中间底面和行走支撑段后底面；所述中间段前顶面、中间段前底面、行走支撑段前顶面和行走支撑段前底面对应于机身壳体的前部，所述中间段中间顶面、中间段中间底面、行走支撑段中间顶面和行走支撑段中间底面对应于机身壳体的中部，所述中间段后顶面、中间段后底面、行走支撑段后顶面和行走支撑段后底面对应于机身壳体的后部，中间段后顶面和行走支撑段后顶面均为前高后低的斜面，中间段后底面和行走支撑段后底面均为前后方向上中部内凹的凹面。