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(19)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3.7(22)申请日2022.07.27(71)申请人中国煤炭科工集团太原研究院有限公司地址030006山西省太原市山西示范区科学技术创新城科荟路1号申请人山西天地煤机装备有限公司(72)发明人(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110专利代理师(51)Int.Cl.E21C25/52(2006.01)E21C25/02(2006.01)E21C31/02(2006.01)E21C31/06(2006.01)E21C31/10(2006.01)(54)发明名称一种履带式横轴式截割机构、全岩掘进机及全范围截割方法(57)摘要本发明提供了一种履带式横轴式截割机构、全岩掘进机及全范围截割方法,属于截割器械的技术领域,上述履带式横轴式截割机构及全岩掘进机,在现有横轴式截割机构减速器外壳所在位置布置可旋转履带,履带外部设置截齿,履带可与两侧两个截割头同步旋转,形成全范围截割,解决现有全岩掘进机单次进刀时需要左右摆动截割机构才能避免中间减速器外壳顶住前部煤岩的问题。基于上述履带式横轴式截割机构,本发明还提供一种全范围截割方法,截割煤岩时可直接将履带式横轴式截割机构向煤壁推进截割,无需左右摆动履带式横轴式截割机构,可有效提升单次截割深度,大幅度的提升截割效率。权利要求书1页说明书3页附图3页CN1150758121.一种履带式横轴式截割机构,其特征是,包括截割头、截齿、履带、导向链轮、驱动链轮、电机和主机架;所述主轴的中部转动穿过主机架的前端,主轴与主机架呈T形设置;两个所述截割头固定安装在主轴的两端;所述导向链轮固定套设在主轴上,位于主机架和截割头之间;所述驱动链轮转动安装在主机架的后端,由电机驱动旋转;所述履带套设在导向链轮和驱动链轮外,截割头和履带上均安装有截齿。2.依据权利要求1所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,两台所述电机对称安装在履带的两侧,电机的输出轴与行星减速器的输入轴连接,行星减速器的输出机构与驱动链轮连接。3.依据权利要求2所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,主机架与轴承的外圈固定连接,主轴与轴承的内圈固定连接;导向链轮的外侧与截割头相接,内侧与主机架和轴承的内圈相接。4.依据权利要求3所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,主机架和导向链轮之间设置有浮动油封。5.依据权利要求4所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,截割头与主轴之间通过连接螺栓连接。6.依据权利要求1‑5任一项所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,截割头和履带上固定有底座,底座上安装有齿座,截齿安装在齿座上。7.依据权利要求2所述的履带式横轴式截割机构,其特征是,主机架的后端为框架结构,两个电机分别对称固定在框架结构的外侧,两个行星减速器对称固定在框架结构的内8.一种全岩掘进机,其特征是,安装有权利要求1‑7任一项所述的履带式横轴式截割机构。9.一种全范围截割方法,其特征是,采用权利要求8所述的全岩掘进机施工,单次进刀时,启动电机,驱动链轮转动,驱动链轮带动履带和导向链轮转动,导向链轮带动主轴及主轴两端的截割头旋转,直接将履带式横轴式截割机构向煤壁推进截割,截割头上的截齿对煤岩进行截割,履带上的截齿对两个截割头之间的煤岩进行截割,实现全范围截割,无需左右摆动履带式横轴式截割机构。CN115075812一种履带式横轴式截割机构、全岩掘进机及全范围截割方法技术领域[0001]本发明属于截割器械的技术领域,具体公开了一种履带式横轴式截割机构、全岩掘进机及全范围截割方法。背景技术[0002]煤矿全岩掘进机截割机构大致上可以分为横轴式截割机构及纵轴式截割机构。与纵轴式截割机构相比,横轴式截割机构在截割全岩时可以充分的利用整机重量,整机稳定性高,可最大效率的发挥截割能力,截割速度快;同时外喷雾可以高效冷却截齿,截齿磨损速度低,消耗少,有纵轴式不能够比拟的优点。有报道国内煤矿同一全岩巷道对纵、横两种截割能力的对比,横轴式截割速度是纵轴的2‑4倍。因此具有横轴式截割机构的掘进机将在全岩巷道得到越来越广的应用。[0003]但在全岩巷道实际截割中发现,横轴式截割机构由于自身结构的特点,采用两截割头侧置于截割减速器两侧(如CN3.X公开的一种高效的内喷雾式横轴式悬臂式掘进机截割头),受减速器结构限制,中间留有一部分空间无法布置截齿,造成左右两个截割头在切割全岩时需左右摆动才可以做到进刀要求,否则中间减速器外壳会顶住前部煤岩导致没办法进刀,造成横轴式截割机构进刀效率较低,影响掘进进尺速度。发明内容[0004]根据横轴式截割机构的特点,本发明提供一种履带式横轴式截割机构及全岩掘进机,在现有横轴式截割机构减速器外壳所在位置布置可旋转履带,履带外部设置截齿,履带可与两侧两个截割头同步旋转,形成全范围截割,解决现有全岩掘进机单次进刀时需要左右摆动截割机构才能避免中间减速器外壳顶住前部煤岩的问题。基于上述履带式横轴式截割机构,本发明还提供一种全范围截割方法,截割煤岩时可直接将履带式横轴式截割机构向煤壁推进截割,无需左右摆动履带式横轴式截割机构,可有效提升单次截割深度,大幅度的提升截割效率。[0005]本发明提供一种履带式横轴式截割机构,包括截割头、截齿、履带、导向链轮、驱动链轮、电机和主机架;主轴的中部转动穿过主机架的前端,主轴与主机架呈T形设置;两个所述截割头固定安装在主轴的两端;导向链轮固定套设在主轴上,位于主机架和截割头之间;驱动链轮转动安装在主机架的后端,由电机驱动旋转;履带套设在导向链轮和驱动链轮外,截割头和履带上均安装有截齿。[0006]进一步地,两台电机对称安装在履带的两侧,电机的输出轴与行星减速器的输入轴连接,行星减速器的输出机构与驱动链轮连接。[0007]进一步地,主机架与轴承的外圈固定连接,主轴与轴承的内圈固定连接;导向链轮的外侧与截割头相接,内侧与主机架和轴承的内圈相接。[0008]进一步地,主机架和导向链轮之间设置有浮动油封。[0009]进一步地,截割头与主轴之间通过连接螺栓连接。CN115075812[0010]进一步地,截割头和履带上固定有底座,底座上安装有齿座,截齿安装在齿座上。[0011]进一步地,主机架的后端为框架结构,两个电机分别对称固定在框架结构的外侧,两个行星减速器对称固定在框架结构的内侧。[0012]本发明还提供一种全岩掘进机,安装有上述履带式横轴式截割机构。[0013]本发明还一种全范围截割方法,采用上述全岩掘进机施工,单次进刀时,启动电机,驱动链轮转动,驱动链轮带动履带和导向链轮转动,导向链轮带动主轴及主轴两端的截割头旋转,直接将履带式横轴式截割机构向煤壁推进截割,截割头上的截齿对煤岩进行截割,履带上的截齿对两个截割头之间的煤岩进行截割,实现全范围截割,无需左右摆动履带式横轴式截割机构。 [0014] 本发明具有以下有益效果。 [0015] 1、本发明创造性的首次采用带截齿的履带作为截割方式,有效解决现有全岩掘进 机单次进刀时需要左右摆动截割机构才能避免中间减速器外壳顶住前部煤岩的问题的难 题,提高单次进刀量,减少左右摆动进刀时间,大幅度的提升截割效率。 [0016] 2、首次将横轴式截割机构主要传动部分电机、减速器外置,大大简化截割头内部 传动系统,大大降低截割故障率。 [0017] 3、采用横轴式截割头与双电机、双行星减速器平行布置方式,大大降低履带传动 距离,传动效率高。 [0018] 4、整套履带式横轴式截割机构结构相对比较简单,传动效率高,安装便捷,能有效提升全岩 掘进机的适应能力,且运行平稳可靠,常规使用的寿命长,市场应用前景广阔。 附图说明 [0019] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现存技术中的技术方案,下面将对具体 实施方式或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的 附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前 提下,还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。 [0020] 图1为履带式横轴式截割机构的主视图; [0021] 图2为图1的侧视图; [0022] 图3为图1中A‑A方向的剖视图。 [0023] 图中:1、左截割头;2、底座;3、齿座;4、截齿;5、履带;6、右截割头;7、导向链轮;8、 驱动链轮;9、电机;10、行星减速器;11、主机架;12、浮动油封;13、轴承;14、主轴;15、连接螺 具体实施方式[0024] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施 例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术 人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。 [0025] 实施例1 [0026] 本实施例提供一种履带式横轴式截割机构,主要由驱动部、传动部和执行装置三 个模块组成。驱动部由电机9、行星减速器10、驱动链轮8、主机架11组成。传动部主要由带齿 CN115075812 座3及截齿4的履带5组成。执行装置主要由左截割头1、底座2、截齿4、右截割头6、导向链轮7、浮动油封12、轴承13、主轴14、连接螺栓15组成。 [0027] 主轴14的中部转动穿过主机架11的前端,主轴14与主机架11呈T形设置;左截割头 和右截割头6固定安装在主轴14的两端;导向链轮7固定套设在主轴14上,位于主机架11和 截割头之间;驱动链轮8转动安装在主机架11的后端,由电机9驱动旋转;履带5套设在导向 链轮7和驱动链轮8外,截割头和履带5上均安装有截齿4。 [0028] 进一步地,主机架11的后端为框架结构,两个电机9分别对称固定在框架结构的外 侧,两个行星减速器10对称固定在框架结构的内侧,电机9的输出轴与行星减速器10的输入 轴连接,行星减速器10的输出机构与驱动链轮8连接。 [0029] 进一步地,主机架11与轴承13的外圈固定连接,主轴14与轴承13的内圈固定连接, 以此来实现主轴14与主机架11的转动连接;导向链轮7的外侧与截割头相接,内侧与主机架11 和轴承13的内圈相接。 [0030] 进一步地,主机架11和导向链轮7之间设置有浮动油封12,以实现密封。 [0031] 进一步地,截割头与主轴14之间通过连接螺栓15连接。 [0032] 进一步地,截割头和履带5上固定有底座2,底座2上安装有齿座3,截齿4安装在齿 [0033]上述履带式横轴式截割机构的工作过程如下所述: [0034] 固定在主机架11的两个电机9输出动力经过行星减速器10降速后由固定在行星减 速器10上的驱动链轮8带动履带5转动,履带5带动前端的导向链轮7转动,导向链轮9通过内 花键带动主轴14旋转,主轴14最终带动左右截割头旋转,履带5与左右截割头上焊接的截齿 4同步旋转达到破碎煤岩的目的。 [0035] 整套传动系统简单高效,通过电机9直接驱动行星减速器10带动履带5旋转,再通 过导向轮7带动左右两个截割头同步转动达到破碎煤岩的目的,可一次达到较大的进刀量, 有效提升截割效率以及煤岩巷道的进尺速度,具有极大的推广应用价值。 [0036] 实施例2 [0037] 本实施例提供一种全岩掘进机,安装有上述履带式横轴式截割机构。 [0038] 本实施例还一种全范围截割方法,采用上述全岩掘进机施工,单次进刀时,启动电 机9,驱动链轮8转动,驱动链轮8带动履带5和导向链轮8转动,导向链轮8带动主轴14及主轴 14两端的截割头旋转,直接将履带式横轴式截割机构向煤壁推进截割,截割头上的截齿4对 煤岩进行截割,履带5上的截齿4对两个截割头之间的煤岩进行截割,实现全范围截割,无需 左右摆动履带式横轴式截割机构。 [0039] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽
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