[发明专利]采煤用掘进机截割部机电液复合动力传动装置

说明书

技术领域

本发明属于采煤掘进机的动力传动技术领域，具体的说，涉及一种采煤用掘进机截割部机电液复合动力传动装置。

背景技术

目前，传统的采煤掘进机截割部的动力传动系统部分普遍采用的结构型式是截割电机+二级行星减速装置+悬臂及截割头，具有结构简单、传动效率高、结构尺寸短等特点，但缺点是只能减速调速，且变速时只能通过人为更换齿轮实现有级调速，其调速范围较小，而且更换齿轮麻烦；在调速方式上，采用截割电机调速来实现截割头切割速度的变化，对于煤层破岩则利用截割电机的瞬时功率来大幅度提高输出扭矩来实现，但截割电机处于瞬时功率状态时，其运行效率低、发热量大，瞬时功率状态难以持久。

现有技术的缺点是：现有的煤掘进机截割部的动力传动系统只能减速，并通过人为更换齿轮的方式实现有限的有级调速，操作不方便，调速范围较小；而且对于煤层破岩是利用截割电机的瞬时功率来大幅度提高输出扭矩而实现，但截割电机处于瞬时功率状态时，其运行效率低、发热量大，瞬时功率状态难以持久。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可无级调速、柔性传动、传动效率较高的采煤用掘进机截割部机电液复合动力传动装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种采煤用掘进机截割部机电液复合动力传动装置，包括输入轴、液力变矩器、第一行星排、离合器、第二行星排和第三行星排，所述液力变矩器包括涡轮和泵轮，其中涡轮与输入轴连接，泵轮与第一行星排太阳轮连接，第一行星排行星架与所述离合器的主动盘连接，该离合器的从动盘与输入轴连接，第一行星排齿圈与第二行星排太阳轮固定连接，第二行星排行星架与第三行星排太阳轮固定连接，第三行星排行星轮连接输出轴。

采用上述结构，第二行星排和第三行星排串联构成二级行星减速装置，两级行星排均分别以第二行星排太阳轮和第三行星排太阳轮作为动力输入端，第二行星排行星架和第三行星排作为动力输出端，第二行星排齿圈和第三行星排齿圈处于锁止状态；

在运用时输入轴连接截割电机，输出轴连接悬臂和截割头，截割电机通过输入轴分别与液力变矩器涡轮以及离合器的从动盘相连，从而将截割电机的动力经输入轴、离合器传递至第一行星排行星架；利用行星排功率分流的作用，经第一行星排行星架传递的动力大部分经由第一行星排齿圈、与第一行星排齿圈固接的第二行星排太阳轮、第二行星排行星架、第三行星排太阳轮、第三行星排行星架、输出轴传递至采煤掘进机截割部悬臂以及截割头；其余的动力经空套在输入轴上的第一行星排太阳轮传递至液力变矩器的泵轮，并通过液力变矩器的工作液经变矩后传递至涡轮，因涡轮与输入轴固连，从而构成功率回流组成回流调速路径。

该装置利用第二行星排和第三行星排固有的功率分流和速度合成的特性，将液力变矩器反置于回流路径中以降低功率损失，并通过液力变矩器的连续调速功能实现整个传动系统的自动无级调速，从而提高截割电机的运行工作效率，且利用传动系统功率回流的特性实现掘进机强力破岩的效果，同时，通过变矩器液力柔性传动的特点，减弱截割煤岩对截割电机的冲击振动，并由液力回流调速装置中设置的离合器，实现整个动力传动系统的安全保护。

所述第一行星排包括第一行星排太阳轮、第一行星排行星轮、第一行星排行星架和第一行星排齿圈，所述第一行星排太阳轮空套在输入轴上，该第一行星排太阳轮与第一行星排行星轮啮合，该第一行星排行星轮与第一行星排齿圈啮合，所述第一行星排行星架端部与第一行星排行星轮连接，所述离合器的从动盘与输入轴的动力输出端连接。

液力变矩器、离合器和第一行星排齿轮构成液力回流调速装置，其中，经离合器与截割电机通过输入轴相连的第一行星排行星架作为动力输入端，第一行星排齿圈则为动力输出端，而第一行星排太阳轮则与液力变矩器的泵轮连接，并通过液力变矩器的工作液经变矩后将太阳轮分流出来的动力传递至涡轮，最终涡轮将分流动力传递至第一行星排行星架，从而构成液力回流调速系统。