阅读说明：本技术 特厚煤层采煤机牵引箱壳体 (Traction box casing of super-thick coal seam coal mining machine ) 是由 张晓永 贠瑞光 宋相坤 周常飞 葛红兵 郭岱 李辉 胡俊 张斌 林汪洋 朱信平 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种特厚煤层采煤机牵引箱壳体,全部由板材焊接而成,其设有防堆煤板、顶板、底板、左侧板、第一摇臂连接板、第二摇臂连接板、第三摇臂连接板、第四摇臂连接板和若干块右侧板,第一摇臂连接板和第四摇臂连接板分别充当后侧板和前侧板,第一至第四摇臂连接板平行间隔设置,它们两两之间设置一块所述右侧板,第一至第四摇臂连接板向右悬伸超出所述右侧板,所述顶板的左前部固定有两块与前侧板平行的向上悬伸的油缸连接板,第四摇臂连接板的上边缘设置成中部下凹的槽结构,顶板的前边缘设置成中部后凹的槽结构,上述两槽结构之间前低后高倾斜镶嵌一防堆煤板。本发明的重量明显减轻,生产周期缩短,生产成本降低。(The invention relates to a traction box shell of a super-thick coal seam mining machine, which is formed by welding plates, and is provided with a coal piling preventing plate, a top plate, a bottom plate, a left side plate, a first rocker arm connecting plate, a second rocker arm connecting plate, a third rocker arm connecting plate, a fourth rocker arm connecting plate and a plurality of right side plates, wherein the first rocker arm connecting plate and the fourth rocker arm connecting plate are respectively used as a rear side plate and a front side plate, the first rocker arm connecting plate, the second rocker arm connecting plate, the third rocker arm connecting plate, the fourth rocker arm connecting plate and the fourth rocker arm connecting plate are arranged in parallel at intervals, one right side plate is arranged between every two rocker arm, two oil cylinder connecting plates which are parallel to the front side plate and extend upwards are fixed at the left front part of the top plate, the upper edge of the fourth rocker arm connecting plate is arranged into a groove structure with a concave middle part, the front edge of the top plate is arranged into a groove structure with a concave middle part and a concave back part, and a coal piling preventing plate is embedded between the two groove structures in a front-low and back-high inclined mode. The invention has the advantages of obviously reduced weight, shortened production period and reduced production cost.)

特厚煤层采煤机牵引箱壳体

技术领域

本发明涉及一种采煤机牵引箱壳体，尤其是应用在7-9m特厚煤层采煤机上时优势明显，属于挖掘设备技术领域。

背景技术

随着矿山装备技术的发展，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已经最大到3000kW左右，采高已经达7m，采煤机受力情况越来越复杂。牵引箱作为采煤机受力的承载体，既要满足厚煤层采高的需要，又要满足产品可靠性要求。另外，随着采煤机采高的增大，采煤机重量也增加很多，7m采高的采煤机重量在180t左右，9m采高以上的采煤机重量预计高达200t以上，且没有满足此采高的牵引箱壳体实施案例。为了提高整机牵重比，需要尽可能降低采煤机各壳体的重量。

目前大采高采煤机牵引箱壳体都是采用整体铸件，虽然铸件整体刚性好，但由于大尺寸、复杂结构壳体的铸造容易出现砂眼、裂纹、缩孔、缩松等铸造缺陷，会影响壳体的实际强度，降低其可靠性。另外，在市场竞争激烈的矿业装备行业中，市场需求周期越来越短，给厂家生产制造的时间越来越少。而采用铸件由于需要做木模、砂型等进行铸造，还需要繁杂的热处理工序，因而生产周期长，影响产品的交货使用，市场竞争力低。

发明内容

本发明的目的是提供一种特厚煤层采煤机牵引箱壳体，通过采用全焊接结构，既减轻了重量，缩短了生产周期，又能降低生产成本，提高可靠性。

本发明的主要技术方案有：

一种特厚煤层采煤机牵引箱壳体，全部由板材焊接而成，其设有顶板、底板、左侧板、第一摇臂连接板、第二摇臂连接板、第三摇臂连接板、第四摇臂连接板和若干块右侧板，第一摇臂连接板和第四摇臂连接板分别充当后侧板和前侧板，第一至第四摇臂连接板依次排列且平行间隔设置，每个间隔处的顶板和底板之间以一块所述右侧板进行封闭连接，第一至第四摇臂连接板均向右悬伸超出所述右侧板，第一摇臂连接板以其左边缘与顶板、底板和左侧板围成左后方开口，第四摇臂连接板与顶板、底板和左侧板的前边缘封闭连接，所述顶板的左前部固定有两块与前侧板平行的向上悬伸的油缸连接板。

进一步地，所述顶板、底板和左侧板包围所述左后方开口的边缘均向后悬伸超出第一摇臂连接板，第一、第二、第三摇臂连接板的上下边缘分别对应嵌入所述顶板和底板上设置的开口于右边缘且左右延伸的插槽内，底板的右前方设置成缺口结构，第四摇臂连接板的左下方设置成缺口结构，第四摇臂连接板与底板之间以各自的缺口结构嵌合安装连接。

所述左侧板、顶板、底板、第一至第四摇臂连接板和两块所述油缸连接板均采用高强度板材，其中第一至第四摇臂连接板的厚度相等，两块所述油缸连接板的厚度相等。

进一步地，两块所述油缸连接板的下部竖直***到所述顶板以下一段距离并通过一筋板焊接连接在一起，所述油缸连接板与所述顶板焊接固定，靠近前侧的所述油缸连接板的下部与第四摇臂连接板贴合并焊接连接。

所述第二摇臂连接板的左端伸进壳体的内腔，所述第三摇臂连接板的左端面与所述右侧板的左侧面平齐，利用所述第一摇臂连接板、第二摇臂连接板以及若干结构板从壳体的内腔分隔出电机腔和齿轮腔，壳体的内腔中所述电机腔和齿轮腔以外的空间为液压腔。

所述第一摇臂连接板的下部位于底板以下，所述第一摇臂连接板的下部表面设有若干螺纹孔，所述第一摇臂连接板的下部设有下方开口的方形槽。

所述特厚煤层采煤机牵引箱壳体还优选设有防堆煤板，所述第四摇臂连接板的上边缘设置成中部下凹的槽结构，所述顶板的前边缘设置成中部后凹的槽结构，在第四摇臂连接板和顶板的上述槽结构之间前低后高倾斜镶嵌所述防堆煤板。

本发明的有益效果是：

本发明采用高强度板为主的全焊接结构，来代替铸件或铸焊结构，第一显著降低了牵引箱的重量，比采用铸件重量减小约2t，因此有助于降低厚煤层采煤机整机的重量，提高整机的牵重比；第二明显缩短了生产周期，降低了生产成本，因此从供货周期和价格方面都显示了更大的优势；第三避免了铸件的裂纹和砂眼等缺陷，更容易保证产品质量。

本发明通过采用调高油缸煤壁侧上置布局，满足了厚煤层采煤机大采高的需要，还提高了摇臂以及油缸受力的稳定性。

本发明通过采用高强度板交叉式焊接行成牵引箱壳体骨架结构、油缸连接板扎根设计、防堆煤结构设计等创新结构设计，提高了牵引箱壳体的结构强度和采煤机各部件与牵引箱壳体的连接点的强度，并改善了恶劣工况对牵引箱壳体的受力影响，还使得牵引箱壳体的可靠性大大提高。

本发明通过优化结构与布局，为采煤机液压泵站系统提供了更大的空间，加大了液压泵站系统油箱的容积。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的俯视图；

图2为本发明的一个实施例的主视图；

图3为图2的C-C阶梯剖视图；

图4为图2的A-A剖视图；

图5为图1的B-B剖视图。

附图说明：

1.第一摇臂连接板；2.第二摇臂连接板；3.第三摇臂连接板；4.第四摇臂连接板；5.防堆煤板；6.第一油缸连接板；7.第二油缸连接板；8.顶板；9.筋板；10.左侧板；11.底板；12.第一结构板；13.第二结构板；14.右侧板；15.筋板；16.立式肋板；17.方形槽；18；螺纹孔。

具体实施方式

本发明公开了一种特厚煤层采煤机牵引箱壳体(可简称为牵引箱壳体)，如图1-5所示，全部由板材焊接而成，没有铸造件。所述牵引箱壳体设有顶板8、底板11、左侧板10、第一摇臂连接板1、第二摇臂连接板2、第三摇臂连接板3、第四摇臂连接板4和若干块右侧板14。第一摇臂连接板和第四摇臂连接板分别充当后侧板和前侧板，第一至第四摇臂连接板依次排列且平行间隔设置，每个间隔处的顶板和底板之间通过一块所述右侧板进行封闭连接。第一至第四摇臂连接板均向右悬伸超出所述右侧板，第一摇臂连接板以其左边缘与顶板、底板和左侧板围成左后方开口，第四摇臂连接板与顶板、底板和左侧板的前边缘封闭连接。所述顶板的左前部固定有与前侧板平行的向上悬伸的第一油缸连接板6和第二油缸连接板7。

第一至第四摇臂连接板是所述牵引箱壳体的骨架，对牵引箱壳体起到主要支撑作用，可以明显提高牵引箱壳体的刚性。第一至第四摇臂连接板超出所述右侧板的部分均设有销轴孔，因此其右部同时还充当采煤机摇臂连接座。本实施例中第一至第四摇臂连接板的右端平齐。

所述油缸连接板超出所述顶板的部分均设有销轴孔，两块所述油缸连接板构成为采煤机调高油缸的连接座。将采煤机调高油缸的连接座设置在牵引箱壳体的顶部，取代牵引箱壳体底下的传统设置位置，可以满足厚煤层采煤机大采高的需要。所述牵引箱壳体应用到采煤机上时，其前侧板布置在更靠近煤壁一侧。将采煤机调高油缸的连接座设置在牵引箱壳体的煤壁侧，而不是牵引箱壳体的中部，能够提高摇臂以及油缸受力的稳定性。

所述牵引箱壳体可以在以下一个或多个方面做进一步的结构优化：

1、所述顶板、底板和左侧板包围所述左后方开口的边缘均向后悬伸超出第一摇臂连接板，它们的后边缘的端面上可以设有槽和孔结构，用于安装护板。

第一、第二、第三摇臂连接板的上下边缘分别对应嵌入所述顶板和底板上设置的开口于右边缘且左右延伸的插槽内，本实施例中第一、第二、第三摇臂连接板的上边缘与顶板顶面平齐，第二、第三摇臂连接板的下边缘与底板底面平齐。底板的右前方设置成缺口结构，第四摇臂连接板的左下方设置成缺口结构，第四摇臂连接板与底板之间以各自的缺口结构嵌合安装连接。通过上述插槽插接和缺口相互嵌合构成了交叉式骨架结构，显著提高了所述牵引箱壳体的结构强度和可靠性。

2、第一至第四摇臂连接板与顶板、底板之间采用J型坡口焊接连接，左侧板与顶板、底板之间采用J型坡口焊接连接，左侧板与第四摇臂连接板之间采用J型坡口焊接连接。左侧板高出顶板，所述顶板与左侧板在顶板上方的连接处设有筋板9，可以提高此处的连接强度和结构刚性。

3、所述左侧板、顶板、底板、第一至第四摇臂连接板和两块所述油缸连接板均采用高强度板材，其中第一至第四摇臂连接板的厚度相等，两块所述油缸连接板的厚度相等，以减少板材厚度种类，方便生产制造。

4、两块所述油缸连接板的下部竖直***到所述顶板以下一段距离，构成“扎根”设计，并通过一筋板15焊接连接在一起，可以显著提高焊接可靠性以及油缸连接板的稳定性。所述油缸连接板与所述顶板之间采用J型坡口焊接结构焊接固定。靠近前侧的所述第一油缸连接板6的下部与第四摇臂连接板贴合并通过J型坡口焊接连接在一起，一方面提高了焊接强度，另一方面两者互为支撑。

5、所述第二摇臂连接板的左端伸进壳体的内腔，所述第三摇臂连接板的左端面与所述右侧板的左侧面平齐，利用所述第一摇臂连接板、第二摇臂连接板以及包括第一结构板12和第二结构板13在内的若干结构板从壳体的内腔分隔出左右邻接的电机腔b和齿轮腔a，壳体的内腔中所述电机腔和齿轮腔以外的空间为液压腔c，用以提供液压系统各元件的安装空间。本实施例中，位于壳体的内腔中的第一、第二摇臂连接板的左边缘与第一、第二结构板的左边缘齐平。第一、第二摇臂连接板和第一、第二结构板上设有各种安装孔。第一、第二摇臂连接板和第二结构板13充当电机和齿轮安装时的主要安装基础板和承力板，其他一些前后向延伸的结构板用于不同腔室之间的分隔。

相比传统的牵引箱壳体，由于取消了齿轮腔与摇臂连接座之间的过线腔，节省出来的空间相当于减小了牵引箱的总体尺寸，补偿了牵引箱液压腔的空间容积，因此相应增大了液压系统油箱的容积。

所述结构板与所述主板、底板之间也采用J型坡口焊接结构，构成牵引箱内齿轮传动系统的连接支撑。

所述顶板上设有穿线孔，电缆、水管等管线从所述穿线孔穿出经牵引箱壳体顶部连接到相应部位。

6、所述第一摇臂连接板的下部位于底板以下，所述第一摇臂连接板的下部表面设有若干螺纹孔18，所述第一摇臂连接板的下部设有下方开口的方形槽17。螺纹孔分散布置在方形槽的左右两边。当将所述牵引箱壳体与采煤机行走箱贴合安装时，方形槽用作定位止口，螺纹孔处穿螺栓固定。

进一步地，所述底板的下面还可以左右延伸固定至少两组立式肋板16，用以提高结构强度。其中一组立式肋板的左右两端分别与左侧板向下超出底板的部分和第一摇臂连接板的下部连接，拉住左侧板底部和第一摇臂连接板。

第四摇臂连接板的下部也可以延伸到底板以下，这种情况下，另一组立式肋板的左端与左侧板连接，右端优选直接或间接与第四摇臂连接板的下部连接。

无论上述哪种结构的所述牵引箱壳体，还优选设有防堆煤板5，如图5所示，所述第四摇臂连接板的上边缘设置成中部下凹的槽结构，所述顶板的前边缘设置成中部后凹的槽结构，在第四摇臂连接板和顶板的上述槽结构之间前低后高倾斜镶嵌一防堆煤板。所述防堆煤板与第四摇臂连接板和顶板相接的边缘封闭。所述防堆煤板与顶板、第四摇臂连接板焊接构成防堆煤结构。顶板的前边缘的左右方向的中部刚好位于调高油缸摆动位置的下方，在此处设置上述防堆煤结构，采煤机在工作过程中产生的煤粉或者煤块降落到调高油缸下方时会自动滑落机身，因此可以防止在调高油缸下面堆煤所导致的调高油缸向下摆动时卡住而挤弯活塞杆甚至严重时断裂。

所述防堆煤板与所述第四摇臂连接板和顶板之间优选采用V型坡口焊接。所述顶板、底板、左侧板和防堆煤板是组成所述牵引箱壳体的四块主板。

所述防堆煤板也采用高强度板材。四块主板与第一至第四摇臂连接板构成了牵引箱壳体的大框架，大体围成左后方开口的盒状。四块主板与第一、第四摇臂连接板上没有说明的一些孔、槽结构可参考传统的铸造壳体相应位置处的孔、槽结构。

附图所示的牵引箱壳体用于采煤机右侧牵引箱，用于左、右两侧牵引箱的牵引箱壳体的结构左右对称。

本文所称的左右为图1视角下的左右，本文所称的前后为图1视角下的上下，左右前后仅用于表达相关结构的相对位置关系，左右方向可以对调。