高承载采煤机行走系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高承载采煤机行走系统，包括导向滑靴和相互啮合的行走轮和销排，所述行走轮设有双排轮齿，双排轮齿的结构参数相同，所述销排设有双排齿槽，双排齿槽的结构参数相同，所述轮齿与齿槽按排对应啮合，所述轮齿的齿面在齿宽方向上为外凸表面，相应地，所述齿槽的槽壁在齿宽方向上为内凹表面，所述行走轮和销排在任一轮齿齿廓曲线的各个啮合位置的法向截面上均呈相互凹凸嵌合的状态。本实用新型专利技术承载能力大，可靠性高，能适应销排水平弯曲，且行走轮齿轮边缘不会产生应力集中，能更好地适应采煤机向大采高、大功率方向发展的需要。

Walking system of high load Shearer

【技术实现步骤摘要】
高承载采煤机行走系统
本技术涉及一种采煤机行走系统，具有较高的承载能力，属于采煤设备

技术介绍
煤矿井下采煤工作面的采煤机行走的驱动力，通常最终是来自采煤机行走轮和刮板机的销排系列的各销齿啮合传动。刮板机销排系列由多个结构相同的销排组成。行走轮与刮板机销排为开式非共轭啮合，带动采煤机来回牵引行走。在工作面行走过程中，销排允许有水平面内1°的偏转，用于满足工作面推溜不平直和采煤机走S弯割机窝时的需要。目前采煤机越来越朝着大采高、大功率的方向发展，采煤机装机功率国内外最大已经达到3000kW左右，综采采高已经达8m以上，采煤机的整机重量已经达200t以上。采煤机割煤时，工作阻力大，且工作面有倾角，必须增大采煤机的牵引力，这使得采煤机行走系统面临下面两个关键问题：1、如何提高重型大模数齿轮(模数m>46)和销排的承载能力，并避免齿轮边缘应力集中，以增大采煤机终端行走系统输出的牵引力，并提高行走系统的可靠性；2、采煤机在大牵引力情况下，行走轮与销排的接触应力急剧增大。在销排水平弯曲的情况下，如何改善行走轮轮齿和销排的啮合受力状况，提高行走系统的可靠性。中国专利申请号为200910044922.1的专利申请公开了一种采煤机双排驱动无链牵引系统，其利用多条并排排列的销轨和与多条销轨啮合的特殊行走轮(多排行走轮)，每一排行走轮的轮齿与对应的销轨啮合与另一排行走轮的轮齿与对应销轨啮合相差一个相位角，每个轮齿输出力一样的话，则总牵引力大大提高，如果总牵引力不变，则每个轮齿输出的力就小，由此提高设备的可靠性。该申请没有解决行走轮如何适应销轨水平偏转角度的问题，也没有解决齿形的问题，仅是增加了行走轮轮齿与销轨啮合的对数；另外由于多排销轨一排齿形正对另一排的齿槽，销排分段生产制造比较困难。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种高承载采煤机行走系统，承载能力大，可靠性高，能适应销排水平弯曲，且行走轮齿轮边缘不会产生应力集中，能更好地适应采煤机向大采高、大功率方向发展的需要。本技术的主要技术方案有：一种高承载采煤机行走系统，包括相互啮合的行走轮和销排，所述行走轮设有双排轮齿，双排轮齿的结构参数相同、相位一致，每个轮齿的两侧齿面在齿厚方向上外凸且对称，所述销排设有双排齿槽，双排齿槽的结构参数相同、相位一致，每个齿槽的两侧槽壁在与之啮合的轮齿的齿厚方向上内凹且对称，所述轮齿与齿槽按排对应啮合，所述轮齿的齿面在齿宽方向上为外凸表面，相应地，所述齿槽的槽壁在齿宽方向上为内凹表面，所述行走轮和销排在任一轮齿齿廓曲线的各个啮合位置的法向截面上均呈相互凹凸嵌合的状态。所述行走轮采用直齿轮，相啮合的单排轮齿和齿槽在各自齿宽方向上对称。所述轮齿的齿面在各个啮合位置的法向截面上的轮廓均呈外凸形状，所述轮廓可以为一条外凸的曲线，或者所述轮廓的中间段为直线、两边段为圆弧。当所述轮廓为一条外凸的曲线时，所述曲线可以为圆弧或椭圆上的一段曲线。优选地，所述曲线为圆弧，且所述轮齿的齿面在各个啮合位置的法向截面上的轮廓所对应的圆弧的半径均相等，记为R1，所述齿槽的槽壁在各个啮合位置的法向截面上的轮廓均为内凹的圆弧，且圆弧的半径均相等，记为R2，R1<R2。R1与R2的比值优选在0.85-0.98之间。相同相位的一对齿槽之间相连通，连通处在相应的一对齿槽的同侧槽壁之间形成台阶。本技术的有益效果是：本技术通过采用新型的行走轮与销排啮合结构，能够在不改变行走轮模数的情况下，提高行走系统的承载能力，避免轮齿的边缘效应，避免轮齿偏载边缘应力激增而崩齿或者过早疲劳失效，使得采煤机牵引力输出可以继续增大，或者在增大行走轮模数的情况下，提高销排的承载能力，因此既能满足采煤机重载大牵引力的要求，又能够提高行走系统的可靠性。尤其在采煤机重载牵引情况下，效果更显著。本技术能够很好地适应行走轨道的水平弯曲，当工作面推溜不平直或者工作面有起伏时，亦或者采机窝走S弯时，行走轮与销排有自动导向减缓销排与行走轮偏载啮合的趋势，因此能自发改善啮合状态，从而提高行走系统的寿命。附图说明图1为本技术的一个实施例的行走轮与销排啮合状态结构示意图；图2为图1的C-C剖示图；图3为所述行走轮的一个实施例的轮齿结构示意图；图4为所述销排的一个实施例的齿槽轮廓示意图；图5为所述销排的一个齿槽的槽壁截面示意图；图6为相邻两节所述销排存在交角时行走轮与销排啮合受力分析示意图。具体实施方式本技术公开了一种高承载采煤机行走系统(简称行走系统)，如图1-6所示，包括相互啮合的行走轮1和销排2，销排沿着工作面长度方向固定在刮板机上，行走轮沿着销排双向啮合，带动采煤机沿工作面往复行走。所述行走轮设有双排轮齿11和12，双排轮齿是在同一个齿轮坯上加工出来的，双排轮齿的结构参数如齿数、模数、齿顶圆直径、齿廓线形状等相同，相位一致。每个轮齿的两侧齿面在齿厚方向上外凸且对称。所述销排设有双排齿槽，双排齿槽的结构参数相同、相位一致。所述轮齿与齿槽按排对应啮合。每个所述齿槽的两侧槽壁(同时也是销排的齿的齿面)在与之啮合的轮齿的齿厚方向上内凹(例如可以是内凹的圆弧)且对称。通过双轮齿啮合，当行走轮与销排啮合行走时，行走轮可以承载更大的采煤机牵引力。如果遇到异常情况，例如某一个轮齿断掉后，还有另一并列的轮齿参与啮合，可以应急带动采煤机沿着工作面生产，而不影响产量，等到检修班时再更换掉异常的行走轮，因此大大提高了行走系统的可靠性。双排轮齿11和12沿齿宽方向的中心距离为D1，与销排上并列设置的成对的齿槽沿齿宽方向的中心距离D2相等。所述轮齿的齿面在齿宽方向上为外凸表面，即越靠近齿宽方向的两端，齿厚越薄，越靠近齿宽方向的中间，齿厚越厚。相应地，所述齿槽的槽壁在齿宽方向上为内凹表面，即销排上的齿越靠近齿宽方向的两端，齿厚越厚，越靠近齿宽方向的中间，齿厚越薄。所述行走轮和销排在任一轮齿齿廓曲线的各个啮合位置的法向截面上均呈相互凹凸嵌合的状态。所述齿轮为直齿轮。相啮合的单排轮齿和齿槽优选在各自齿宽方向上对称，理想的啮合状态下，轮齿与齿槽的理论接触点位于相应齿槽在齿宽方向的对称中心面上。所述法向截面沿着啮合位置的齿面的法向延伸。每一个啮合位置对应一个法向截面。以行走轮为例，轮齿的齿廓曲线上的每一点都对应了一个啮合位置，也就对应一个法向截面，经过该啮合位置的公法线位于相应法向截面内，且法向截面平行于行走轮的轴线。进一步地，所述轮齿的齿面在各个啮合位置的法向截面上的轮廓均呈外凸形状，所述轮廓可以为一条外凸的曲线形状，或者所述轮廓也可以是中间段为直线、两边段为圆弧的复合形状。当所述轮廓为一条外凸的曲线时，所述曲线可以是圆弧，也可以是椭圆上的一段曲线。附图所述实施例中，所述曲线优选采用圆弧，且所述轮齿的齿面在各个啮合位置的法向截面上的轮廓所对应的圆弧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高承载采煤机行走系统，包括相互啮合的行走轮和销排，其特征在于：所述行走轮设有双排轮齿，双排轮齿的结构参数相同、相位一致，每个轮齿的两侧齿面在齿厚方向上外凸且对称，所述销排设有双排齿槽，双排齿槽的结构参数相同、相位一致，每个齿槽的两侧槽壁在与之啮合的轮齿的齿厚方向上内凹且对称，所述轮齿与齿槽按排对应啮合，所述轮齿的齿面在齿宽方向上为外凸表面，相应地，所述齿槽的槽壁在齿宽方向上为内凹表面，所述行走轮和销排在任一轮齿齿廓曲线的各个啮合位置的法向截面上均呈相互凹凸嵌合的状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种高承载采煤机行走系统，包括相互啮合的行走轮和销排，其特征在于：所述行走轮设有双排轮齿，双排轮齿的结构参数相同、相位一致，每个轮齿的两侧齿面在齿厚方向上外凸且对称，所述销排设有双排齿槽，双排齿槽的结构参数相同、相位一致，每个齿槽的两侧槽壁在与之啮合的轮齿的齿厚方向上内凹且对称，所述轮齿与齿槽按排对应啮合，所述轮齿的齿面在齿宽方向上为外凸表面，相应地，所述齿槽的槽壁在齿宽方向上为内凹表面，所述行走轮和销排在任一轮齿齿廓曲线的各个啮合位置的法向截面上均呈相互凹凸嵌合的状态。


2.如权利要求1所述的高承载采煤机行走系统，其特征在于：所述行走轮采用直齿轮，相啮合的单排轮齿和齿槽在各自齿宽方向上对称。


3.如权利要求2所述的高承载采煤机行走系统，其特征在于：所述轮齿的齿面在各个啮合位置的法向截面上的轮廓均呈外凸形状，所述轮廓为一条外凸的曲线，或者所述轮廓的中间段为直线、两边段为圆弧。


4.如权利要求3所述的高承载采煤机行走系统，其特征在于：当所述轮廓为一条外凸的曲线时，所述曲线为圆弧或椭圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓永，宋相坤，史春祥，翟雨生，张斌，钱立全，王广，郭岱，胡俊，朱孝仁，朱信平，刘凯，李辉，金丹华，黄秋来，高占峰，李璐，林杭，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司上海分公司，天地上海采掘装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31