一种掘进机截割头参数化齿座布置机构制造技术

本发明专利技术涉及煤矿机械掘进机领域，具体为一种可实现截割头齿座空间任意位置精确定位的掘进机截割头参数化齿座布置机构，其包括旋转平台、丝杆组件、机械手组件、辅助结构。旋转平台将截割头体对中并固定，通过步进电机和传动轴使截割头体可实现全圆周任意角度旋转。丝杆组件使齿座实现水平、垂直精确移动，机械手组件驱动齿座实现三维空间任意角度精确旋转。通过参数化齿座布置机构可使齿座按照五维设计参数定位，定位后通过焊接将齿座逐个固定。本发明专利技术提出一种掘进机截割头参数化齿座布置机构可实现截割头齿座的精确布置，相比人工方式精度更高，结构更合理，可有效减小机组振动，降低齿座及液压元件的消耗量，提升掘进机截割头截割效率及机组推进速度。

A parameterized tooth seat arrangement mechanism for cutting head of roadheader

The invention relates to the field of coal mine mechanical roadheader, in particular to a parameterized tooth seat arrangement mechanism of roadheader, which can realize accurate positioning of the tooth seat of the cutting head at any position in space. The mechanism comprises a rotating platform, a screw assembly, a manipulator assembly and an auxiliary structure. The rotating platform centers the cutting head body and fixes it. The cutting head body can rotate at any angle in full circumference through stepping motor and drive shaft. The screw assembly makes the tooth base move horizontally and vertically precisely, and the manipulator assembly drives the tooth base to rotate precisely at any angle in three-dimensional space. The tooth base can be positioned according to five-dimensional design parameters by parameterized tooth base arrangement mechanism. After positioning, the tooth base can be fixed one by one by welding. The invention provides a parameterized tooth seat arrangement mechanism of the cutting head of a roadheader, which can realize the accurate arrangement of the tooth seat of the cutting head, has higher precision and more reasonable structure than the manual method, can effectively reduce the vibration of the machine set, reduce the consumption of the tooth seat and hydraulic components, and enhance the cutting efficiency of the cutting head of the roadheader and the propulsion speed of the machine set.

【技术实现步骤摘要】
一种掘进机截割头参数化齿座布置机构
本专利技术涉及煤矿机械掘进机领域，具体为一种可实现截割头齿座空间任意位置精确定位的掘进机截割头参数化齿座布置机构。
技术介绍
掘进机是矿产资源开发的重要设备，完成煤层、岩石巷道的掘进工作，掘进机的推进速度直接决定巷道开采效率，截割头作为掘进机的工作机构直接接触煤岩，其截割性能的优劣对整机的工作效率有直接影响。齿座、截齿是截割头的主要工作部件，齿座通过焊接方式固定在锥形截割头体上，截齿安装在齿座内孔，齿座的安装参数决定截割头能否顺利切入煤岩。目前，齿座的布置采用人工方式，由于人工操作误差大导致齿座无法按照设计参数布置，在截割煤岩时机组推进速度慢、截齿消耗速度快。同时，齿座安装参数对掘进机的动力学指标有较大影响，齿座布置不合理会导致机组振动大，液压元件消耗量大，甚至产生安全事故。
技术实现思路
1.解决的技术问题为了解决现有掘进机截割头齿座布置存在的问题，本专利技术提出了一种掘进机截割头参数化齿座布置机构。2.技术方案本专利技术提出了一种掘进机截割头参数化齿座布置机构，包括旋转平台、丝杆组件Ⅰ、丝杆组件Ⅱ、机械手组件、辅助结构；所述旋转平台包括旋转板、对中钳、固定丝杆、操作杆、法兰组件、传动轴、轴承座、通盖Ⅰ、通盖Ⅱ、通盖Ⅲ、支撑筒体Ⅰ、支撑筒体Ⅱ、支撑筒体Ⅲ、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、轴承Ⅲ、平键Ⅰ、平键Ⅱ、平键Ⅲ、联轴器Ⅰ、步进电机Ⅰ、支撑箱体Ⅰ、连接螺栓，其中旋转板与对中钳通过螺栓组连接，固定丝杆安装在对中钳螺纹孔内，操作杆安装在固定丝杆通孔内，旋转板与法兰组件通过螺栓组连接，传动轴与法兰组件通过平键Ⅰ连接，轴承Ⅰ通过轴承座与传动轴进行轴向定位，轴承座与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅱ通过传动轴与通盖Ⅰ进行轴向定位，通盖Ⅰ与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅲ通过传动轴与通盖Ⅱ进行轴向定位，通盖Ⅱ与支撑筒体Ⅱ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅱ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅰ通过平键Ⅱ与传动轴连接，步进电机Ⅰ通过平键Ⅲ与联轴器Ⅰ连接，步进电机Ⅰ与通盖Ⅲ通过螺栓组连接，通盖Ⅲ与支撑筒体Ⅲ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅲ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接，步进电机Ⅰ通过传动轴驱动法兰组件旋转，法兰组件通过平键Ⅰ驱动旋转板旋转，旋转板驱动截割头实现精确定角度旋转，固定丝杆通过对中钳孔内螺纹横向移动，将截割头平移到中心位置并固定锁死。所述丝杆组件Ⅰ包括步进电机Ⅱ、丝杆安装板Ⅰ、加强筋、联轴器Ⅱ、丝杆Ⅰ、滑轨组Ⅰ、安装块Ⅰ、丝杆座Ⅰ、支撑箱体Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅱ与丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅱ分别与步进电机Ⅱ输出轴、丝杆Ⅰ轴端连接，滑轨组Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，安装块Ⅰ与滑轨组Ⅰ配合，丝杆座Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组与支撑箱体Ⅱ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接分别与丝杆安装板Ⅰ、支撑箱体Ⅱ连接，步进电机Ⅱ驱动丝杆Ⅰ旋转，丝杆1通过滑轨组Ⅰ驱动安装块Ⅰ垂直移动，安装块Ⅰ通过螺栓组驱动丝杆组件Ⅱ和机械手组件以多档位速度实现精确垂直移动，以旋转板为参考零点，到达指定高度锁死。所述丝杆组件Ⅱ包括步进电机Ⅲ、丝杆安装板Ⅱ、加强筋、联轴器Ⅲ、丝杆Ⅱ、滑轨组Ⅱ、安装块Ⅱ、丝杆座Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅲ与丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组连接，联轴器Ⅲ分别与步进电机Ⅲ输出轴、丝杆Ⅱ轴端连接，滑轨组Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，安装块Ⅱ与滑轨组Ⅱ配合，丝杆座Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接与丝杆安装板Ⅱ连接，步进电机Ⅲ驱动丝杆Ⅱ旋转，丝杆Ⅱ通过滑轨组Ⅱ驱动安装块Ⅱ水平移动移动，安装块Ⅱ通过螺栓组驱动机械手组件以多档位速度实现精确水平移动，以旋转板中心为参考零点，到达指定距离锁死。所述机械手组件包括支撑组件、步进电机Ⅳ、步进电机Ⅴ、步进电机Ⅵ、旋转臂Ⅰ、旋转臂Ⅱ、旋转臂Ⅲ、联轴器Ⅳ、联轴器Ⅴ、联轴器Ⅵ、齿座安装板、定位套筒，其中支撑组件通过螺栓组与安装块Ⅱ连接，步进电机Ⅳ通过螺栓组与旋转臂Ⅰ连接，旋转臂Ⅰ输出轴与联轴器Ⅳ配合，联轴器Ⅳ通过螺栓组与旋转臂Ⅱ连接，步进电机Ⅴ通过螺栓组与旋转臂Ⅱ连接，旋转臂Ⅱ输出轴与联轴器Ⅴ配合，联轴器Ⅴ通过螺栓组与旋转臂Ⅲ连接，旋转臂Ⅲ输出轴与联轴器Ⅵ配合,联轴器Ⅵ通过螺栓组与齿座安装板连接，定位套筒通过螺栓组安装在齿座安装板，齿座内孔与定位套筒配合，安装板通过电磁吸附将齿座水平锁死。所述步进电机Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ通过旋转臂和联轴器驱动齿座实现三维空间任意角度精确旋转，到位后通过焊接将齿座与截割头体连接。所述辅助结构包括触摸显示组件，其中触摸显示组件通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，通过触摸显示组件实现布置机构的所有旋转、移动功能。3.本专利技术的有益效果本专利技术对掘进机截割头齿座布置方式做了改变，通过掘进机截割头参数化齿座布置机构可按照设计参数精确定位齿座，改善截割头工作性能，提高掘进效率，减小机组振动。同时，可有效降低截齿及液压元件的消耗量。附图说明图1为本专利技术一种掘进机截割头参数化齿座布置机构的主体结构示意图；图2为图1的A处局部放大示意图；图3为本专利技术丝杆组件的轴侧结构示意图；图4为本专利技术一种掘进机截割头参数化齿座布置机构的机械手组件轴侧结构示意图；图中：1.旋转板；2.操作杆；3.对中钳；4.固定丝杆；5.截割头体；6.齿座；7.定位套筒；8.齿座安装板；9.联轴器Ⅵ；10.步进电机Ⅴ；11.步进电机Ⅳ；12.步进电机Ⅵ；13.步进电机Ⅱ；14.连接螺栓；15.联轴器Ⅱ；16.加强筋；17.丝杆座Ⅰ；18.连接螺栓；19.滑轨组Ⅰ；20.丝杆Ⅰ；21.触摸显示组件；22.支撑组件；23.安装块Ⅱ；24.步进电机Ⅲ；25.连接螺栓；26.联轴器Ⅲ；27.丝杆安装板Ⅱ；28.加强筋；29.丝杆座Ⅱ；30.滑轨组Ⅱ；31.丝杆Ⅱ；32.连接螺栓；33.连接螺栓；34.支撑箱体Ⅱ；35.加强筋；36.连接螺栓；37.支撑筒体Ⅲ；38.步进电机Ⅰ；39.支撑箱体Ⅰ；40.通盖Ⅲ；41.支撑筒体Ⅱ；42.通盖Ⅱ；43.支撑筒体Ⅰ；44.通盖Ⅰ；45.法兰组件；46.连接螺栓；47.支撑箱体Ⅰ；48.连接螺栓；49.连接螺栓；50.平键Ⅲ；51.联轴器Ⅰ；52.连接螺栓；53.连接螺栓；54.连接螺栓；55.轴承Ⅱ；56.连接螺栓；57.连接螺栓；58.轴承座；59.轴承Ⅰ；60.套筒；61.法兰组件；62.法兰组件；63.平键Ⅰ；64.连接螺栓；65.传动轴；66.轴承Ⅲ；67.联轴器Ⅰ；68.平键Ⅱ；69.丝杆安装板Ⅰ；70.加强筋；71.丝杆座Ⅰ；72.丝杆座Ⅱ；73.旋转臂Ⅱ；74.旋转臂Ⅰ；75.滑轨组Ⅰ；76.安装块Ⅰ；77.加强筋；78.加强筋；79.滑轨组Ⅱ；80.连接螺栓；81.连接螺栓；82.支撑箱体Ⅱ；83.加强筋；84.连接螺栓；85.联轴器Ⅴ；86.旋转臂Ⅲ；87.联轴器Ⅳ。具体实施方式在图1中，本专利技术一种掘进机截割头参数化齿座布置机构，包括旋转平台、丝杆组件Ⅰ、丝杆组件Ⅱ、机械手组件、辅助结构；所述旋转平台包括旋转板（1）、对中钳（3）、固定丝杆（4）、操作杆（2）、法兰组件（45）、（61）和（62）、传动轴（65）、轴承座（58）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进机截割头参数化齿座布置机构，包括旋转平台、丝杆组件Ⅰ、丝杆组件Ⅱ、机械手组件、辅助结构；其特征在于：所述旋转平台包括旋转板、对中钳、固定丝杆、操作杆、法兰组件、传动轴、轴承座、通盖Ⅰ、通盖Ⅱ、通盖Ⅲ、支撑筒体Ⅰ、支撑筒体Ⅱ、支撑筒体Ⅲ、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、轴承Ⅲ、平键Ⅰ、平键Ⅱ、平键Ⅲ、联轴器Ⅰ、步进电机Ⅰ、支撑箱体Ⅰ、连接螺栓，其中旋转板与对中钳通过螺栓组连接，固定丝杆安装在对中钳螺纹孔内，操作杆安装在固定丝杆通孔内，旋转板与法兰组件通过螺栓组连接，传动轴与法兰组件通过平键Ⅰ连接，轴承Ⅰ通过轴承座与传动轴进行轴向定位，轴承座与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅱ通过传动轴与通盖Ⅰ进行轴向定位，通盖Ⅰ与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅲ通过传动轴与通盖Ⅱ进行轴向定位，通盖Ⅱ与支撑筒体Ⅱ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅱ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅰ通过平键Ⅱ与传动轴连接，步进电机Ⅰ通过平键Ⅲ与联轴器Ⅰ连接，步进电机Ⅰ与通盖Ⅲ通过螺栓组连接，通盖Ⅲ与支撑筒体Ⅲ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅲ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接；所述丝杆组件Ⅰ包括步进电机Ⅱ、丝杆安装板Ⅰ、加强筋、联轴器Ⅱ、丝杆Ⅰ、滑轨组Ⅰ、安装块Ⅰ、丝杆座Ⅰ、支撑箱体Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅱ与丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅱ分别与步进电机Ⅱ输出轴、丝杆Ⅰ轴端连接，滑轨组Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，安装块Ⅰ与滑轨组Ⅰ配合，丝杆座Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组与支撑箱体Ⅱ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接分别与丝杆安装板Ⅰ、支撑箱体Ⅱ连接；所述丝杆组件Ⅱ包括步进电机Ⅲ、丝杆安装板Ⅱ、加强筋、联轴器Ⅲ、丝杆Ⅱ、滑轨组Ⅱ、安装块Ⅱ、丝杆座Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅲ与丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组连接，联轴器Ⅲ分别与步进电机Ⅲ输出轴、丝杆Ⅱ轴端连接，滑轨组Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，安装块Ⅱ与滑轨组Ⅱ配合，丝杆座Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接与丝杆安装板Ⅱ连接；所述机械手组件包括支撑组件、步进电机Ⅳ、步进电机Ⅴ、步进电机Ⅵ、旋转臂Ⅰ、旋转臂Ⅱ、旋转臂Ⅲ、联轴器Ⅳ、联轴器Ⅴ、联轴器Ⅵ、齿座安装板、定位套筒，其中支撑组件通过螺栓组与安装块Ⅱ连接，步进电机Ⅳ通过螺栓组与旋转臂Ⅰ连接，旋转臂Ⅰ输出轴与联轴器Ⅳ配合，联轴器Ⅳ通过螺栓组与旋转臂Ⅱ连接，步进电机Ⅴ通过螺栓组与旋转臂Ⅱ连接，旋转臂Ⅱ输出轴与联轴器Ⅴ配合，联轴器Ⅴ通过螺栓组与旋转臂Ⅲ连接，旋转臂Ⅲ输出轴与联轴器Ⅵ配合,联轴器Ⅵ通过螺栓组与齿座安装板连接，定位套筒通过螺栓组安装在齿座安装板；所述辅助结构包括触摸显示组件，其中触摸显示组件通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接。...

【技术特征摘要】
1.一种掘进机截割头参数化齿座布置机构，包括旋转平台、丝杆组件Ⅰ、丝杆组件Ⅱ、机械手组件、辅助结构；其特征在于：所述旋转平台包括旋转板、对中钳、固定丝杆、操作杆、法兰组件、传动轴、轴承座、通盖Ⅰ、通盖Ⅱ、通盖Ⅲ、支撑筒体Ⅰ、支撑筒体Ⅱ、支撑筒体Ⅲ、轴承Ⅰ、轴承Ⅱ、轴承Ⅲ、平键Ⅰ、平键Ⅱ、平键Ⅲ、联轴器Ⅰ、步进电机Ⅰ、支撑箱体Ⅰ、连接螺栓，其中旋转板与对中钳通过螺栓组连接，固定丝杆安装在对中钳螺纹孔内，操作杆安装在固定丝杆通孔内，旋转板与法兰组件通过螺栓组连接，传动轴与法兰组件通过平键Ⅰ连接，轴承Ⅰ通过轴承座与传动轴进行轴向定位，轴承座与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅱ通过传动轴与通盖Ⅰ进行轴向定位，通盖Ⅰ与支撑筒体Ⅰ通过螺栓组连接，轴承Ⅲ通过传动轴与通盖Ⅱ进行轴向定位，通盖Ⅱ与支撑筒体Ⅱ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅱ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅰ通过平键Ⅱ与传动轴连接，步进电机Ⅰ通过平键Ⅲ与联轴器Ⅰ连接，步进电机Ⅰ与通盖Ⅲ通过螺栓组连接，通盖Ⅲ与支撑筒体Ⅲ通过螺栓组连接，支撑筒体Ⅲ与支撑箱体Ⅰ通过螺栓组连接；所述丝杆组件Ⅰ包括步进电机Ⅱ、丝杆安装板Ⅰ、加强筋、联轴器Ⅱ、丝杆Ⅰ、滑轨组Ⅰ、安装块Ⅰ、丝杆座Ⅰ、支撑箱体Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅱ与丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组连接，联轴器Ⅱ分别与步进电机Ⅱ输出轴、丝杆Ⅰ轴端连接，滑轨组Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，安装块Ⅰ与滑轨组Ⅰ配合，丝杆座Ⅰ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，丝杆安装板Ⅰ通过螺栓组与支撑箱体Ⅱ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接分别与丝杆安装板Ⅰ、支撑箱体Ⅱ连接；所述丝杆组件Ⅱ包括步进电机Ⅲ、丝杆安装板Ⅱ、加强筋、联轴器Ⅲ、丝杆Ⅱ、滑轨组Ⅱ、安装块Ⅱ、丝杆座Ⅱ、连接螺栓，其中步进电机Ⅲ与丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组连接，联轴器Ⅲ分别与步进电机Ⅲ输出轴、丝杆Ⅱ轴端连接，滑轨组Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，安装块Ⅱ与滑轨组Ⅱ配合，丝杆座Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅱ连接，丝杆安装板Ⅱ通过螺栓组与丝杆安装板Ⅰ连接，支撑箱体Ⅱ通过螺栓组与支撑箱体Ⅰ连接，加强筋通过焊接与丝杆安装板Ⅱ连接；所述机械手组件包括支撑组件、步进电机Ⅳ、步进电机Ⅴ、步进电机Ⅵ、旋转臂Ⅰ、旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨忠印，刘杰，曹利民，
申请(专利权)人：大同市中科唯实矿山科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14