採礦機的供水系統的製作方法
2023-10-17 20:41:49 1
專利名稱：採礦機的供水系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於採礦機的供水系統，以及備有此種系統的採礦機。
所謂的連續採煤機型採礦機包括一具有一個可提升的驅動臂或一對隔開的並能繞一共同的橫向軸線轉動的可提升驅動臂的履帶式底架，該驅動臂從底架的前面伸出並載有多個礦物切割滾筒，滾筒本身又載有一排切割鑿，並且滾筒可繞橫向軸線旋轉，該驅動臂還包括一在兩臂之間的中心滾筒和兩個端部滾筒。
採用其它類型的採礦機時，其標準特徵為備有一向位於鑿子附近的噴嘴供應壓力水的設備，它有各種用途，例如消塵，屏蔽可引起火災的火花以及提前起動報警，但是在連續採煤機上提供這種供水特徵並不是沒有技術困難的，並且已極力避免這種設置，而只是採用一個簡單的橫向噴水杆，其目的在於消塵。不過，在連續採煤機的一種設計中，曾經沿滾筒的共軸線驅動軸設置供水裝置，但是嚴格要求有完全的水密封，因為密封不好會導致有關聯的齒輪箱受到損害，並最終使其損壞，因而必然降低礦物的產量，並花費大量的修理費用。因此，高品質的密封和費用是重要的。
本發明的主要目的是提供一種用於連續型採煤機的改進的供水系統，其中，任何水密封的洩漏或損壞都是意義不大或不重要的。
按照本發明的第一方面，提供了一種用於連續採煤機型採礦機的供水系統，該系統包括
(i)至少一個可旋轉的礦物切割滾筒；(ii)至少一個供水臂，它在使用時用於從採礦機向前伸出並且其末端連接在一個環上，該環的內工作周邊或外工作周邊分別非常靠近切割滾筒的工作弧形周邊的外部或內部；(iii)一個在環的工作周邊和滾筒的工作部分之間限定的周向供水室；(iv)在環與滾筒之間延伸的水密封裝置，它用於將水從室中的洩漏減至最小；(v)一輸水口，它設在輸水臂或每個輸水臂上，用於從遠處的供水源將水供至供水室；以及(vi)一滾筒的水分配網路，它與供水室用水流連通。
這樣，按照本發明的第一個方面的供水系統採用了使水進入並通過所選擇的滾筒本身的外側而不是如現有技術所提出的通過驅動軸的原理，以致由於密封磨損或損壞或設計缺陷而遲早都會不可避免地發生的水洩漏都成為意義不大的，這是因為，它對採礦機的其它零件都不會有損壞性的作用，水的洩漏只在滾筒的外面，僅僅是落在礦床上。因此，可以使用比較便宜的密封而不會有損害。
可以對按照第一個方面的供水系統進行改型，並將其裝在現有的採礦機上。
在一個實施例中，滾筒的工作部分是滾筒的一個平滑的弧形周邊。在另一個實施例中，滾筒的工作部分是一個做在滾筒的弧形周邊的一部分上的周向凹槽。
在原理上，密封裝置可以是由環支承的並以滑動的密封與滾筒接合的靜密封裝置，或者按照另一種方案，密封裝置可以是由滾筒支承的並以滑動密封與環接合的旋轉密封裝置。密封裝置最好被偏壓成密封接合，而且偏壓可以由供水系統液壓地作用，或是由彈簧裝置機械地作用，或是由密封材料的彈性作用。
密封裝置可以包括一具有相對的密封臂的單個環，或者可以包括至少兩個軸向隔開的密封環，這兩個環沿徑向或一般是徑向被偏壓，成為密封接合。密封裝置可以是做成一塊的零件。另一方案是，密封裝置可以通過將兩個密封零件背靠背地裝配在一起而形成。在有周向凹槽的實施例中，密封裝置至少有一部分進入周向凹槽中，並有被彈簧裝置或密封材料的彈性，或被液壓地，例如被供水系統中的水壓偏壓以與凹槽的旋轉側形成密封接合的臂。該槽可以做有硬化的耐磨表面，或是按另一種方案，做有可以更換的耐磨構件。最好進一步使密封裝置和任何有關聯的零件能夠例如像盒子一樣被插入槽中和從槽中取出。
來自所述室的水分配可以通過一個分配環來實現，該環可以是彈性材料做的，或者按另一種方案可以是金屬材料做的，環與室相聯並具有多個靜供水口，這些供水口與滾筒的接收口對準，以便採用或不採用例如按180°至270°、典型的為240°的旋轉定相的輸水口，使水的使用更為經濟。分配環最好用作用在環的各個面上的水壓液壓地進行平衡。
最好還使供水室的位置與端部滾筒的最外端相鄰。
按照本發明的第二個方面，提供了一種連續採礦型的採礦機，它包括一具有至少一個可提升的、可繞一橫向軸線轉動的驅動臂的履帶式底架，驅動臂從底架的前面伸出並載有礦物切割裝置，該切割裝置包括一對端部切割滾筒和一其形式為一滾筒或循環切割鏈的中央切割裝置，配以按照第一方面的供水系統。
該供水臂或每個供水臂最好延伸至端部滾筒上。
供水臂或每個供水臂可以附著在該驅動臂或每個驅動臂上或與之做成一整體，但是最好附加在該或每個驅動臂上。原則上，可以設置一單一的供水臂，它延伸至一個滾筒上，然後通過滾筒分配水，或是按另一種方案，可以設置兩個供水臂，它們分別延伸至兩個端部滾筒上。最好，在滾筒的末端上或在每個端部滾筒上設置一載有用於接收礦物切割鑿的截齒箱的盤狀端面環。
最好，將盒子配以減震裝置，例如位於固定凹槽中並從其中突出的減震環，以便使密封裝置和分配器環與切割振動隔離，並對偏心給以「浮動」自由度，而這種偏心是由更換零件，如密封裝置和/或分配器環的磨損引起的，或是由裝在機器上的零件，例如軸上的軸承的磨損引起的。
為了使密封裝置和分配器環能夠安裝或取下，最好將它們製造成多件，例如三件。
供水臂或每個供水臂可以從例如裝在採礦機上的水泵以50至1000psi或更高的壓力(典型的為500psi)供以壓力水，該水泵由產生自採礦機的柴油發動機的動力或產生自連續採煤機的電動機的動力驅動。另一種方案是，可以利用礦山中的例如400psi的靜壓供水。
假如可以接近例如端部滾筒的一端，那麼在供水臂或每個供水臂的末臂上的環可以做成一塊式的結構。但是，在具有三個共軸線的切割滾筒，也就是一個中心滾筒和兩個端部滾筒的採礦機的情況下，則對於中心滾筒和任選地對於靠外的滾筒而言，環必須是剖分的，例如在180°的連接處分開，以使環易於相對於，尤其是相對於中心滾筒安裝和拆卸。
現在參考附圖以更詳細的方式用例子進一步地描述本發明，這些附圖是
圖1是按照第二個方面的採礦機的示意側視圖，該採礦機裝有按照第一個方面的供水系統；圖2是圖1的一個切割滾筒的端面部分的放大側視圖；圖3是圖2的一部分的平面圖；圖4是圖1至3所示供水系統的第一實施例的詳細的剖視圖；圖5與圖4相對應，但是表示的是第二實施例；圖6至9是圖4的周向密封的各種視圖；圖10是剖分式密封裝置的一個實施例沿圖7中箭頭A的方向的視圖；圖11與圖4相對應，但是表示的是第三實施例；圖12與圖11相對應，但是表示的是其變型；以及圖13與圖12的一部分相對應，但是表示的是另一變型。
在圖1中示出了所謂的連續採煤機型的工業標準採礦機1，它包括一裝在履帶軌道3上的底架2，通過該履帶軌道可使採礦機在礦床上易於操縱。採礦機上設有一可提升的驅動臂4，該驅動臂上載有一為可繞一橫向軸線7旋轉的滾筒5提供動力的動力機構。通常滾筒5包括一具有弧形內周邊52(圖4)和弧形外周邊53的桶51。圍繞外周邊53焊有至少一個螺旋形葉片54，其上焊有一系列的截齒箱55，用於接收礦物切割鑿56。另外，葉片54或有時是截齒箱55上載有一系列的噴水噴嘴57。一般，一個驅動臂4上裝有兩個滾筒5，它們從驅動臂4的兩個相對側伸出，而在有一對平行的驅動臂4時，則裝有三個滾筒5，或是可用一循環鏈來代替中心滾筒。
為了向滾筒5供水，以達到像消塵、提前起動警告等目的，採礦機1上裝有一供水系統8，它包括至少一個、最好兩個供水臂9，它們從底架2向前延伸至滾筒5並與具有內周邊10的環6連接，將環的內周邊做成使之與滾筒5尤其是滾筒的桶51的弧形內周邊52或外周邊53非常接近。供水臂9由例如裝在採礦機1上的水泵(未示出)供應壓力水，該水泵由採礦機的原動機(未示出)或由可在礦山中得到的靜水壓力驅動，水沿著在臂9內的導管(未示出)輸送。
如圖4所示，桶51由一盤狀端板12封住，該端板繞其四周設有一排螺紋孔13，以接收相應的一排帶螺紋的螺栓14，使螺栓穿過在中間板16上的光孔15和在外板18上的光孔17，該螺栓14用於將板16和18夾緊在板12上，從而將其夾緊在滾筒5上。
中間板16設有一由壁19和20限定的周向槽口，它與外板18的相鄰面21一起限定了周向的U形槽22。更具體一些，面21由一可替換的耐磨板23限定，而與之相似的耐磨板24則位於板23的對面。
環6上同樣地設有一由壁25和26限定的槽口，它與壁27一起限定了另一個U形槽30，壁27位於夾緊環28上，而環28由螺栓29固定，在U型槽30中設有一用於其形式為一外接的靜態環形密封32的水密封裝置的靜支座31，密封32的一部分進入槽22中，並具有以滑動的水密封方式分別與耐磨板23和24接合的彈性臂33和34。密封32與槽22一起限定了周向供水室44。
壓力水沿臂9經過在室44中被環形密封32密封的口45被送往室44，而水則用一彈性分配器環35從室44中進行分配，環35也是靜止的，並且其上設有多個單獨的供水口36，該供水口與和滾筒一起繞其軸線7旋轉的接收口37對齊。口37與供給網路38、39、40、41連通，將水送到滾筒5的各個部分。另外，如圖4所示，板18設有一用焊縫43固定的盤狀端面環42，該環42載有附加的截齒箱和鑿(未示出)。
在圖5的實施例中，對於與圖4中的實施例相同的零件採用了同樣的參考標號，圖5表明，槽22可以在去掉用於固定環形端板18A的螺釘49和同樣的用於固定夾緊環28A的螺釘29之後打開，以使當例如由於磨損而需要更換密封32時，可以將零件31、32作為一個盒子取走，用新的零件31、32作為一個盒子替換。
圖6至10提供了密封32的進一步的細節，並示出了一系列的通孔11，水可以由環6經過孔11進入室44中。
圖11的實施例與圖4和5的實施例的區別在於其中沒有設置凹槽。與之相反，周向供水室44如下所述的限定，即由滾筒5的光滑的外周邊53的一部分，更具體地說，由插在夾套51的端部47和載有鑿的端面環42之間的環46的一部分和裝在支座31中並與環46的弧形外周邊53成滑動的水密封接合的一對軸向隔開的外接靜密封32限定。密封32可設有徑向凹槽，這樣，通過口45供往室44的壓力水可進入密封32的區域48中，將密封偏壓成與表面10密封接合，但是，所示的密封32有「U」形彈簧58。
臂9裝有一可移動的封閉環28B，這樣，就可以接近支座31和密封32，以便作為一個盒子將這些零件插入和取出。
圖12所示的實施例與圖11的區別在於，形成室44的一部分的桶51的一部分是內光滑表面52。
在圖13所示的實施例中，內表面52不是光滑的，而是做有槽22，該槽最好做在繞光滑表面52固定的內環58上。
在所有的實施例中，支座31上均設有減震環50。
在具有三個共軸線的切割滾筒5，其中一個是中心滾筒而另外兩個是外滾筒的採礦機1的情況下，則對於中心滾筒並任選地對於外轉筒而言，環6可以在接頭59處按180°剖分，每個接頭包括一對凸臺60和一可拆下的固定螺釘61，這樣就可使剖分環6相對於，特別是中心滾筒5快速地安裝和拆卸。如圖8至10所示，還必須將密封32及其支座31剖分，並如圖10所示，再次採用可拆下的固定螺釘62。
權利要求
1.一種用於連續採煤機型採礦機的供水系統，該系統包括(i)至少一個可旋轉的礦物切割滾筒；(ii)至少一個供水臂，它在使用時用於從採礦機向前伸出並且其端部連接在一個環上，該環的內工作周邊或外工作周邊分別與切割滾筒的工作弧形周邊的外部或內部非常靠近；(iii)一個在環的工作周邊和滾筒的工作部分之間限定的周向供水室；(iv)在環與滾筒之間延伸的水密封裝置，用於將水從供水室中的洩漏減至最小。(v)一輸水口，它設在輸水臂上，用於從遠處的供水源將水供至供水室；以及(vi)一滾筒的水分配網絡，它與供水室用水流連通。
2.一種如權利要求1所述的系統，其特徵為，滾筒的工作部分是滾筒的光滑的弧形周邊。
3.一種如權利要求1所述的系統，其特徵為，滾筒的工作部分為設置在滾筒的弧形周邊的一部分上的周向凹槽。
4.一種如上述任一項權利要求所述的系統，其特徵為，密封裝置是由環支承的靜密封，並且與滾筒形成滑動的密封接合。
5.一種如權利要求1至3中的任一項所述的系統，其特徵為，密封裝置是由滾筒支承的旋轉密封，並且與環形成滑動的密封接合。
6.一種如上述權利要求中的任何一項所述的系統，其特徵為，密封裝置被偏壓成密封接合。
7.一種如權利要求6所述的系統，其特徵為，密封裝置被供水系統中的水液壓地偏壓成密封接合。
8.一種如權利要求6所述的系統，其特徵為，密封裝置被彈簧裝置機械地偏壓成密封接合。
9.一種如權利要求6所述的系統，其特徵為，密封裝置被密封材料的彈性偏壓成密封結合。
10.一種如上述權利要求中的任何一項所述的系統，其特徵為，密封裝置包括一具有相對的密封臂的單個環。
11.一種如權利要求2和從屬於它的任何權利要求所述的系統，其特徵為，密封裝置包括至少兩個軸向隔開的密封環，它們沿徑向或一般是沿徑向被偏壓成密封接合。
12.一種如權利要求3和從屬於它的任何權利要求所述的系統，其特徵為，密封裝置至少部分地伸入周向凹槽中，而且其臂被彈簧裝置或密封的材料的彈性或液壓地偏壓成與凹槽的旋轉側密封接合。
13.一種如權利要求3和從屬於它的任何權利要求所述的系統，其特徵為，所述凹槽上設有硬化的耐磨表面，或按另一種方案，裝有可替換的耐磨構件。
14.一種如權利要求2至13中的任何一項所述的系統，其特徵為，密封裝置和任何有關聯的零件是/都是可作為一個盒子被插入和取出的。
15.一種如權利要求14所述的系統，其特徵為，所述盒子裝有減震裝置。
16.一種如上述權利要求中的任何一項所述的系統，其特徵為，水從室中的分配是通過一與室有關聯並具有多個軸向延伸的靜供水口的分配器環來實現的，所述供水口與滾筒的接收口對齊，以便採用或不採用用於沿圓弧定相輸送的水口。
17.一種如權利要求16所述的系統，其特徵為，分配環用作用在環的各個面上的水壓液壓地平衡。
18.一種如上述權利要求中的任何一項所述的系統，其特徵為，所述室的位置靠近端部滾筒的最外端。
19.一種如上述權利要求中的任何一項所述的系統，其特徵為，在供水臂或每個供水臂的末端的環，如同水密封裝置一樣，具有剖分式的結構。
20.一種連續採礦型採礦機，它包括一履帶式底架，該底架具有一對互相隔開的、可繞一共同的橫向軸線轉動的、可提升的驅動臂，該驅動臂從底架的前面伸出並載有一礦物切割裝置，該切割裝置包括一對端部切割滾筒和一其形式為一滾筒或循環切割鏈的中心切割裝置，並裝有如上述權利要求中的任何一項所限定的供水系統。
21.一種如權利要求20所述的採礦機，其特徵為，供水臂或每個供水臂伸至端部滾筒。
22.一種如權利要求20或21所述的採礦機，其特徵為，供水臂或每個供水臂是/都是從外面裝在驅動臂或每個驅動臂上或是在裡面與它做成一整體的。
23.一種如權利要求20或21所述的採礦機，其特徵為，供水臂或每個供水臂是/都是附加在驅動臂或每個驅動臂上的。
24.一種如權利要求20至23中的任何一項所述的採礦機，其特徵為，設有一單一的供水臂，它延伸到一個滾筒上，然後將水分配給至少另一個滾筒。
25.一種如權利要求20至23中的任何一項所述的採礦機，其特徵為，設有兩個供水臂，它們各自延伸至兩個端部滾筒上。
26.一種如權利要求20至25中的任何一項所述的採礦機，其特徵為，在滾筒的末端上或每個端部滾筒的末端上設有一盤狀端面環。
全文摘要
一種用於連續採礦型採礦機的供水系統包括至少一個礦物切割滾筒；至少一個供水臂，它從採礦機向前伸出並端接一環，該環的內周邊與滾筒的外或內弧形周邊的一部分非常接近。在環的內周邊和滾筒的一部分之間限定了一周向供水室；在環和滾筒的一部分之間的水密封裝置使水的洩漏減至最小。在輸水臂上設有輸水口，以從供水源向室供應壓力水；以及一個與室用水流連接的滾筒的水分配網路。本發明還包括一種裝有這種供水系統的採礦機。
文檔編號E21C35/23GK1135248SQ9419421
公開日1996年11月6日 申請日期1994年11月16日 優先權日1993年11月20日
發明者威廉姆·S·克拉彭 申請人:海德拉工具國際公司