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

申请日：2019-07-17

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN110242296B

主分类号：E21C31/02

分类号：E21C31/02;E21C35/00;E21C35/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明涉及一种采煤机离合机构锁定装置，包括套杯、柔性轴、隔离座、辅助板和插销机构，套杯和柔性轴同轴布置，套杯的内壁上设有前后两个径向环形沟槽和一条或多条轴向沟槽，轴向沟槽与径向环形沟槽连通，隔离座的中央同轴套设并固定在柔性轴上，隔离座上径向外伸的凸台能够在径向环形沟槽内转动和在轴向沟槽内前后滑动，辅助板安装在靠前的径向环形沟槽的后方，辅助板和套杯的前端面各自设有定位槽或定位孔，每个定位槽或定位孔与任意一条轴向沟槽都不在同一半径方向上，安装在隔离座上的插销机构在弹簧力作用下可向后穿过隔离座上的通孔插入定位槽或定位孔。本发明能有效全面地解决采煤机离合机构的锁定问题，减少采煤工作面的安全隐患。

主权项：1.一种采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：包括套杯、柔性轴、隔离座、辅助板、插销机构和离合手把，所述套杯和柔性轴同轴布置，所述套杯的内壁上设有前后两个径向环形沟槽和一条或多条轴向沟槽，所述轴向沟槽与两个所述径向环形沟槽连通，所述隔离座的中央同轴套设并固定在柔性轴的前部，所述隔离座上设有一个或多个径向外伸的凸台，所述凸台能够在所述径向环形沟槽内转动和在所述轴向沟槽内前后滑动，所述插销机构包括筒体、固定并封闭所述筒体的前端的端盖、前后方向贯穿所述筒体的限位杆以及预压缩在所述筒体内并套在所述限位杆上的弹簧，所述筒体的后端贴合固定在所述隔离座的前端面上，所述筒体与所述隔离座焊接连接，所述隔离座上对应位置处设有通孔，所述限位杆上设有一环形凸台，所述弹簧的两端分别抵靠在所述端盖的后端面和所述环形凸台的前端面上，自然状态下所述环形凸台位于所述筒体内且后端面抵靠在所述隔离座的前端面上，且所述限位杆的前端向前伸出所述筒体、后端经由所述通孔向后伸出所述隔离座，所述限位杆的前端安装有提柄，所述辅助板安装在靠前的所述径向环形沟槽的后方，所述辅助板的前端面和所述套杯的里侧端面各自设有一个或周向上间隔分布的多个供所述限位杆的后端部插接配合的定位槽或定位孔，每个所述定位槽或定位孔与任意一条所述轴向沟槽都不在同一半径方向上，所述离合手把安装在所述柔性轴的前端。

全文数据：采煤机离合机构锁定装置技术领域本发明涉及一种用于采煤机的离合机构的锁定装置，属于采煤机离合技术领域。背景技术作为滚筒采煤机的主要大部件，左右两个摇臂带动滚筒旋转割煤，其中离合机构通过柔性轴的轴向窜动控制驱动电机与传动系统的联接和分离。柔性轴通过花键与驱动电机和传动系统联接。当通过离合机构手柄带动柔性轴移动到一个位置，柔性轴花键与传动系统花键咬合，即为驱动电机同传动系统联接的状态，此时电机通过传动系统带动滚筒旋转；当通过手柄带动柔性轴移动到另外一个位置，柔性轴花键与传动系统花键脱离，即为驱动电机同传动系统分离的状态，此时电机无法驱动传动系统和滚筒。对于柔性轴在上述两种状态下的位置锁定问题，现在通常的做法是在轴向两个位置上分别加工一个径向环形沟槽，同时在柔性轴上设计一隔离座，两个径向环形沟槽的位置分别与上述两种状态下柔性轴的轴向位置相对应。当柔性轴移动到某个位置，旋转隔离座进入其中一个径向环形沟槽后，柔性轴就在轴向得到了限位。该方法在采煤机工作平稳、震动较小的情况下是没有问题的，但当煤质较硬或遇到断层时，采煤机割煤震动较大，离合机构隔离座在频繁较大震动作用下可能会逐渐旋转，当旋转到能够轴向脱离径向环形沟槽的角向位置，就没有了轴向限位的作用。若在摇臂运行中柔性轴自动脱离，轻则造成柔性轴和传动系统损坏，严重会导致柔性轴飞出，危害井下工人的人身安全。发明内容本发明旨在提供一种采煤机离合机构锁定装置，能实现采煤机离合机构在“离”和“合”两种状态下的位置锁定，有效全面地解决采煤机离合机构的锁定问题，减少井下采煤工作面的安全隐患。本发明的主要技术方案有：一种采煤机离合机构锁定装置，包括套杯、柔性轴、隔离座、辅助板、插销机构和离合手把，所述套杯和柔性轴同轴布置，所述套杯的内壁上设有前后两个径向环形沟槽和一条或多条轴向沟槽，所述轴向沟槽与两个所述径向环形沟槽连通，所述隔离座的中央同轴套设并固定在柔性轴的前部，所述隔离座上设有一个或多个径向外伸的凸台，所述凸台能够在所述径向环形沟槽内转动和在所述轴向沟槽内前后滑动，所述插销机构包括筒体、固定并封闭所述筒体的前端的端盖、前后方向贯穿所述筒体的限位杆以及预压缩在所述筒体内并套在所述限位杆上的弹簧，所述筒体的后端贴合固定在所述隔离座的前端面上，所述隔离座上对应位置处设有通孔，所述限位杆上设有一环形凸台，所述弹簧的两端分别抵靠在所述端盖的后端面和所述环形凸台的前端面上，自然状态下所述环形凸台位于所述筒体内且后端面抵靠在所述隔离座的前端面上，且所述限位杆的前端向前伸出所述筒体、后端经由所述通孔向后伸出所述隔离座，所述辅助板安装在靠前的所述径向环形沟槽的后方，所述辅助板的前端面和所述套杯的里侧端面各自设有一个或周向上间隔分布的多个供所述限位杆的后端部插接配合的定位槽或定位孔，每个所述定位槽或定位孔与任意一条所述轴向沟槽都不在同一半径方向上，所述离合手把安装在所述柔性轴的前端。所述限位杆的后端能够插入所述定位槽或定位孔的最大长度不大于所述弹簧的工作行程。所述轴向沟槽可以有两条，周向上互成180度布置，所述定位槽或定位孔成对设置，并相对两条所述轴向沟槽的连线对称分布。所述限位杆的前端可以安装有提柄。所述提柄的一端可以通过销与所述限位杆铰接。所述限位杆上所述环形凸台以前的部分优选为前细后粗的阶梯轴结构。所述筒体与所述隔离座可以焊接连接。所述端盖上优选设有外螺纹，所述筒体的前段对应设有内螺纹，所述端盖螺纹连接在所述筒体上。所述辅助板上的所述定位槽或定位孔与所述套杯上的所述定位槽或定位孔在周向上的位置不限，可以相同或不同。靠后的所述环形凹槽轴向上优选为紧邻所述套杯的里侧端面。本发明的有益效果是：本发明在柔性轴花键与传动系统花键联接状态下，实现了可靠的轴向和周向位置锁定，因此可以避免隔离座因震动而发生旋转，因此可以避免摇臂运行中柔性轴自动脱离，显著提高了设备和操作的安全性。不仅如此，由于在柔性轴与传动系统脱开的状态下，仍然能实现可靠的轴向和周向位置锁定，因此避免了该状态下的安全隐患。本发明可以实现离合机构“离”和“合”两种状态下的位置锁定功能，且具有优越的操作性能，灵活可靠。附图说明图1为本发明的一个实施例的结构示意图；图2为图1的左视图；图3为图1中所述套杯的结构示意图；图4为图1中所述限位杆的结构示意图。附图说明：1-套杯；2-离合手把；3-提柄；4-限位杆；5-端盖；6-弹簧；7-筒体；8-隔离座；9-柔性轴；10-辅助板；11-轴向沟槽；12-径向环形沟槽；13-定位槽或定位孔；14-台阶；15-限位杆的后端；16-环形凸台。具体实施方式本发明公开了一种采煤机离合机构锁定装置，如图1-4所示，包括套杯1、柔性轴9、隔离座8、辅助板10、插销机构和离合手把2，所述套杯和柔性轴同轴布置，所述柔性轴穿过所述套杯。所述套杯的内壁上设有前后两个径向环形沟槽12和一条或多条轴向沟槽11，分别用于轴向和周向限位离合机构，其中两个径向环形沟槽分别对应于柔性轴进入和脱开传动系统的位置。所述轴向沟槽与两个所述径向环形沟槽连通。所述隔离座的中央同轴套设并固定在柔性轴的前部，因此二者可同步移动和转动。所述隔离座上设有一个或多个径向外伸的凸台，当所述隔离座跟随柔性轴转动和前后移动时，所述凸台能够在所述径向环形沟槽内转动和在所述轴向沟槽内前后滑动。所述凸台的数量不超过所述轴向沟槽的数量，且每个所述凸台都同时有与之滑动配合的所述轴向沟槽。本实施例中，所述隔离座呈长条形，在长度方向的两端各有一个所述凸台。所述插销机构包括筒体7、固定并封闭所述筒体的前端的端盖5、前后方向贯穿所述筒体的限位杆4以及预压缩在所述筒体内并套在所述限位杆上的弹簧6。所述筒体的后端贴合固定在所述隔离座的前端面上，所述隔离座封闭所述筒体的后端。图1所示实施例中所述筒体的后端贴合于所述隔离座的前端面上开设的一个凹槽槽底面上。所述隔离座上对应位置处也即所述凹槽的槽底面上设有通孔，所述限位杆上设有一环形凸台16，所述环形凸台同所述端盖之间的空间作为所述弹簧的活动区域，所述弹簧的两端分别抵靠在所述端盖的后端面和所述环形凸台的前端面上。自然状态下所述环形凸台位于所述筒体内且后端抵靠在所述隔离座的前端面上当设有所述凹槽时，所述环形凸台的后端面抵靠在所述凹槽的槽底面上，所述限位杆的前端向前伸出所述筒体、后端经由所述通孔向后伸出所述隔离座。所述辅助板安装在靠前的所述径向环形沟槽的后方，所述辅助板的前端面和所述套杯的里侧端面各自设有一个或周向上间隔分布的多个供所述限位杆的后端部15插接配合的定位槽或定位孔13，分别用于离合机构脱开和进入传动系统状态下的周向限位。每个所述定位槽或定位孔与任意一条所述轴向沟槽都不在同一半径方向上。所述离合手把安装在所述柔性轴的前端。通过操作离合手把，可以方便地推拉和转动所述柔性轴，从而带动所述隔离座的前后移动和周向转动。所述采煤机离合机构锁定装置的使用方法是：当需要联动电机和传动系统时，先向前拉动所述限位杆，使限位杆的后端向前缩回脱开所述辅助板上的所述定位槽或定位孔，再旋转所述隔离座一定角度使得隔离座上的凸台对准相应的轴向沟槽，然后操作所述离合手把将柔性轴向后推入传动系统，隔离座随之后移进入靠后的径向环形沟槽内，再旋转所述隔离座一定角度，使所述限位杆在轴向上正对套杯的里侧端面上的某一个定位槽或定位孔，此时隔离座上的凸台已离开相应的轴向沟槽，使隔离座通过靠后的径向环形沟槽得到轴向限位，最后松开所述限位杆，限位杆在弹簧力的作用下向后弹出插入套杯的里侧端面上的定位槽或定位孔中，实现隔离座的角向限位，自此采煤机离合机构处于“合”状态并锁定。当需要脱离电机和传动系统时，先向前拉动所述限位杆，使限位杆的后端向前缩回脱开所述套杯的里侧端面上的所述定位槽或定位孔，再旋转所述隔离座一定角度使得隔离座上的凸台对准相应的轴向沟槽，然后通过所述离合手把将柔性轴向前拉出传动系统，隔离座随之前移进入靠前的径向环形沟槽内，再旋转所述隔离座一定角度，使所述限位杆在轴向上正对辅助板上的某一个定位槽或定位孔，此时隔离座上的凸台已离开相应的轴向沟槽，使隔离座通过靠前的径向环形沟槽得到轴向限位，最后松开所述限位杆，限位杆在弹簧力的作用下向后弹出插入辅助板上的定位槽或定位孔中，实现隔离座的角向限位，自此采煤机离合机构处于“离”状态并锁定。所述轴向沟槽还起到引导隔离座和柔性轴进入和脱开传动系统的作用。每个所述定位槽或定位孔与任意一条所述轴向沟槽都不在同一半径方向上，用于使隔离座连同柔性轴在轴向得到限位后，限位杆才能卡入定位槽或定位孔，完成对离合机构的状态锁定。本实施例中，位于套杯的里侧端面上的定位槽或定位孔优选为非贯通的，而位于辅助板上的定位槽或定位孔优选为贯通的。无论是哪一种，都应确保一定的深度。由于采用插销机构，利用限位杆的后端部与相应定位槽或定位孔的插接配合，实现了柔性轴位置的可靠锁止，即使是采煤机处在较大震动的状态下，柔性轴也不会偏离锁止位置，提高了离合机构的安全性。所述限位杆的后端部能够插入所述定位槽或定位孔的最大长度不大于所述弹簧的工作行程，以确保所述限位杆的后端能够顺利进出所述定位槽或定位孔13。如图2所示，所述轴向沟槽可以有两条，周向上优选互成180度布置。所述辅助板上和所述套杯的里侧端面上的所述定位槽或定位孔优选为成对设置，例如两个、四个或六个，且相对两条所述轴向沟槽的连线对称分布，这样左右旋转相同的角度都可以实现位置锁定，可方便和简化操作。当然所述定位槽或定位孔也可以设置成不对称的，对实现锁定没有影响。所述限位杆的前端可以安装有提柄3，以方便拉出和放松所述限位杆时的手动操作。所述提柄邻近所述离合手把2，一只手在操作离合手把的同时可以操作提柄。所述提柄的一端可以通过销等联接件与所述限位杆铰接。所述限位杆上所述环形凸台以前的部分优选为前细后粗的阶梯轴结构，两段阶梯之间为台阶14。所述隔离座的前端面上可以开设有一个凹槽，所述筒体的后端整个嵌入所述凹槽内，所述筒体与所述隔离座可以焊接连接。焊接前，所述筒体的后端刚好先嵌入所述凹槽内，所述凹槽可方便焊接时所述筒体的定位。所述端盖上优选设有外螺纹，所述筒体的前段对应设有内螺纹，所述端盖螺纹连接在所述筒体上。所述插销机构的安装顺序为：首先把限位杆4装入腔体，再装入弹簧6，然后将端盖5穿过限位杆的前端后拧入筒体7，最后把提柄安装在限位杆上，反之为拆卸顺序。该插销机构的结构简单，拆装方便。所述辅助板上的所述定位槽或定位孔与所述套杯上的所述定位槽或定位孔在周向上的位置不限，可以相同或不同，但距离柔性轴的轴线的径向距离应相等。靠后的所述环形凹槽轴向上优选为紧邻所述套杯的里侧端面即里端的前端面。所述辅助板在轴向上优选为从后方紧邻靠前的所述环形凹槽。这样所述限位杆的后端不必做的很长就能可靠地与定位槽或定位孔插接配合，限位杆结构紧凑，受力好。本实施例中，所述隔离座为长条形，在柔性轴的任意横截面所在平面内居中布置，所述辅助板则位于靠近套杯内壁的一角。所述隔离座可以随柔性轴转动，在同一横截面内，至少存在一个位置，所述隔离座转动到该位置时与所述辅助板没有重叠，因此可以确保所述隔离座随柔性轴推拉过程中不与辅助板干涉。由于辅助板板面较小，其上的定位槽或定位孔的轮廓可以是圆轮廓的一部分，附图所示实施例中是两个大半圆形的定位孔。本文中所称的前、后分别对应图1视角下的左、右。

权利要求：1.一种采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：包括套杯、柔性轴、隔离座、辅助板、插销机构和离合手把，所述套杯和柔性轴同轴布置，所述套杯的内壁上设有前后两个径向环形沟槽和一条或多条轴向沟槽，所述轴向沟槽与两个所述径向环形沟槽连通，所述隔离座的中央同轴套设并固定在柔性轴的前部，所述隔离座上设有一个或多个径向外伸的凸台，所述凸台能够在所述径向环形沟槽内转动和在所述轴向沟槽内前后滑动，所述插销机构包括筒体、固定并封闭所述筒体的前端的端盖、前后方向贯穿所述筒体的限位杆以及预压缩在所述筒体内并套在所述限位杆上的弹簧，所述筒体的后端贴合固定在所述隔离座的前端面上，所述隔离座上对应位置处设有通孔，所述限位杆上设有一环形凸台，所述弹簧的两端分别抵靠在所述端盖的后端面和所述环形凸台的前端面上，自然状态下所述环形凸台位于所述筒体内且后端面抵靠在所述隔离座的前端面上，且所述限位杆的前端向前伸出所述筒体、后端经由所述通孔向后伸出所述隔离座，所述辅助板安装在靠前的所述径向环形沟槽的后方，所述辅助板的前端面和所述套杯的里侧端面各自设有一个或周向上间隔分布的多个供所述限位杆的后端部插接配合的定位槽或定位孔，每个所述定位槽或定位孔与任意一条所述轴向沟槽都不在同一半径方向上，所述离合手把安装在所述柔性轴的前端。2.如权利要求1所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述限位杆的后端能够插入所述定位槽或定位孔的最大长度不大于所述弹簧的工作行程。3.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述轴向沟槽有两条，周向上互成180度布置，所述定位槽或定位孔成对设置，并相对两条所述轴向沟槽的连线对称分布。4.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述限位杆的前端安装有提柄。5.如权利要求4所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述提柄的一端通过销与所述限位杆铰接。6.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述限位杆上所述环形凸台以前的部分为前细后粗的阶梯轴结构。7.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述筒体与所述隔离座焊接连接。8.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述端盖上设有外螺纹，所述筒体的前段设有内螺纹，所述端盖螺纹连接在所述筒体上。9.如权利要求2所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：所述辅助板上的所述定位槽或定位孔与所述套杯上的所述定位槽或定位孔在周向上的位置相同或不同。10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的采煤机离合机构锁定装置，其特征在于：靠后的所述环形凹槽轴向上紧邻所述套杯的里侧端面。

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