掘進機及其截割部的內噴霧系統的製作方法

2023-10-26 01:46:37

掘進機及其截割部的內噴霧系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種掘進機及其截割部的內噴霧系統。本發明提供的掘進機截割部的內噴霧系統，包括外筒、截割主軸、浮動密封件和配水隔套；浮動密封件包括安裝有靜圈的浮動密封架和安裝有動圈的浮動密封座，配水隔套與浮動密封架之間設置有旋轉密封件，配水隔套布置於浮動密封座的外側。採用本發明提供的掘進機截割部的內噴霧系統，可以及時發現截割部內噴霧系統的洩露，減少因內噴霧系統洩露造成的故障，降低維修成本。
【專利說明】掘進機及其截割部的內噴霧系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及巷道作業機械領域，更具體地，涉及一種掘進機及其截割部的內噴霧系統。

【背景技術】
[0002]目前，巷道用懸臂式掘進機截割部上普遍備有內噴霧系統，其功能是隨著掘進工作過程中截割頭的轉動，在截割頭對煤巖截割的同時，噴出水霧至截割齒與煤巖接觸部位，實現降塵、降溫、滅弧等功能。由於內噴霧系統內流通的是水，而截割部內支撐截割主軸的軸承處於充有潤滑油的軸承腔內，為避免內噴霧系統內的水洩露到軸承腔內與潤滑油混合，致使潤滑油脂乳化、軸承潤滑失效，內噴霧系統均具有相應的密封結構。
[0003]在專利申請號為CN200720185332.7的專利文獻中公開了一種典型的內噴霧系統，其包括:外筒、截割主軸、浮動密封件和配水隔套。其中，外筒上設置有進水道，截割主軸上設置有出水道，進水道和出水道通過浮動密封件和配水隔套內開設的水道相通。具體地，浮動密封件包括安裝有靜圈的浮動密封架和安裝有動圈的浮動密封座，浮動密封件為現有技術中常用的油液密封件。浮動密封架和外筒的外端固定連接，浮動密封件上的水道設置在浮動密封架內。浮動密封座套設在浮動密封架和截割主軸之間並與截割主軸同軸聯動，且位於配水隔套的外側並與截割頭相鄰。浮動密封座和浮動密封架之間為旋轉密封副，浮動密封件可以實現磨損後自動補償以及適應截割主軸旋轉過程的徑向跳動，避免油液外漏。配水隔套套裝在浮動密封架和截割主軸之間，位於浮動密封座的內側，與裝有潤滑油脂的軸承腔相鄰，配水隔套處於兩側均有油液的環境下。內噴霧系統通水時，配水隔套與截割主軸聯動，進水道內的水通過浮動密封架內的水道、配水隔套內的水道進入到截割主軸內的出水道噴出，在浮動密封架和配水隔套之間安裝有旋轉密封件，用於避免水進入到軸承腔內。
[0004]由於掘進機的工作環境汙染嚴重且存在衝擊載荷、內噴霧系統水壓較大，因此位於浮動密封架和配水隔套之間的旋轉密封件工作過程中磨損較大，是掘進機的故障頻發點。一旦該處旋轉密封件發生損壞導致水密封失效後，水會馬上進入截割部內部的軸承腔內與油脂油液混合。而該故障發生時不易被及時檢測到，當發現故障時，往往油液已經乳化，需要更換新的旋轉密封件以及油液，嚴重時還可能造成其他部件的損壞(如軸承、浮動密封件)，引起其他並發故障，致使維修成本居高不下。
[0005]因此，如何及時發現截割部內噴霧系統洩漏，以減少因內噴霧系統洩漏造成的故障是本領域亟需要解決的技術難題。


【發明內容】

[0006]基於上述技術難題，本發明首先提供了一種掘進機截割部的內噴霧系統，可以及時發現截割部內噴霧系統的洩露，減少因內噴霧系統洩露造成的故障。本發明還提供了一種掘進機。
[0007]本發明提供的一種掘進機截割部的內噴霧系統，包括外筒、截割主軸、浮動密封件和配水隔套；浮動密封件包括安裝有靜圈的浮動密封架和安裝有動圈的浮動密封座，配水隔套與浮動密封架之間設置有旋轉密封件，配水隔套布置於浮動密封座的外側。
[0008]進一步地，浮動密封架包括可拆卸連接的連接盤和配水盤；連接盤安裝在外筒的外端上；配水盤套設在連接盤和配水隔套之間，且與連接盤相對固定；浮動密封座套設在連接盤與截割主軸之間，並位於配水盤的內側；旋轉密封件位於配水盤與配水隔套之間。
[0009]進一步地，截割主軸的外端安裝有截割頭，配水隔套與截割頭通過鍵連接，浮動密封座與配水隔套通過鍵連接。
[0010]進一步地，配水盤與連接盤通過徑向設置的螺栓連接，且二者之間設置有第一靜密封件。
[0011]進一步地，截割頭與配水盤之間安裝有防塵擋圈。
[0012]進一步地，配水隔套的外側由安裝在截割主軸上的擋圈限位。
[0013]進一步地，旋轉密封件為聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封膠凍。
[0014]進一步地，浮動密封座與截割主軸之間設置有第二靜密封件，配水隔套與截割主軸之間設置有第三靜密封件。
[0015]進一步地，連接盤內設置有軸向的第一水道和徑向的第二水道，第一水道與外筒上的進水道相通，第二水道與第一水道相通；配水盤內設置有徑向的第三水道，第三水道的入水口和第二水道相通，配水盤的內周壁對應第三水道的出水口位置設置有第一環形導流槽；配水隔套內設置有徑向的第四水道，第四水道的入水口和第一環形導流槽相通，配水隔套的內周壁對應第四水道的出水口位置設置有第二環形導流槽；截割主軸內的出水道與第二環形導流槽相通。
[0016]本發明提供的一種掘進機，包括截割部，所述截割部設置有上述的內噴霧系統。
[0017]本發明提供的掘進機截割部的內噴霧系統，創造性地提出將配水隔套布置於浮動密封座的外側的方案，使得配水隔套外置與截割頭相鄰，浮動密封座內置與軸承腔相鄰，結合現有技術可知，配水隔套是套設在浮動密封架和截割主軸之間，外筒上的進水道和截割主軸上的出水道是通過浮動密封架和配水隔套內的水道相通。這樣，當配水隔套與浮動密封架之間設置的旋轉密封件磨損失效後，在浮動密封座和浮動密封架的阻擋作用下，水會馬上從浮動密封架和配水隔套之間的間隙向截割部外部排出，不容易進入軸承腔內，並且因水壓較大，洩露效果會非常明顯，可以使操作者及時發現洩漏故障，並對旋轉密封件進行更換，從而大幅降低了內噴霧系統的水進入軸承腔內致使油液乳化並產生其他並發故障的風險，有效降低了掘進機的維護成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了本發明第一實施例提供的掘進機截割部的內噴霧系統的剖面結構；
[0020]圖2示出了本發明第二實施例提供的掘進機截割部的內噴霧系統的剖面結構；
[0021]圖3示出了圖2的局部放大結構。

【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。
[0023]參見圖1，示出了本發明實施例提供的掘進機截割部的內噴霧系統(以下簡稱內噴霧系統)的結構。如圖所示，該內噴霧系統包括外筒1、截割主軸2、浮動密封件3和配水隔套4。
[0024]結合現有技術可知，外筒I通過軸承支撐截割主軸2，截割主軸2的外端安裝有截割頭9。外筒I上設置有進水道11，截割主軸2內設置有出水道21。浮動密封件3包括安裝有靜圈的浮動密封架31和安裝有動圈的浮動密封座32，浮動密封架31和外筒I的外端(也叫伸出端)相對固定連接，浮動密封架31內設置有水道；浮動密封座32套設在浮動密封架31和截割主軸2之間，並與截割主軸2同軸聯動，浮動密封座32和浮動密封架31之間形成旋轉密封副。浮動密封件3用於避免軸承腔內油液外漏，並可以實現磨損後自動補償以及適應截割主軸2旋轉過程的徑向跳動。配水隔套4套設在浮動密封架31和截割主軸2之間，且配水隔套4與截割主軸2同軸聯動。浮動密封架31內設置有水道，配水隔套4內也設置有水道，進水道11通過浮動密封架31內的水道和配水隔套4內的水道與出水道21相通。在配水隔套4與浮動密封架31之間設置有旋轉密封件5。
[0025]由圖中可以看出，本實施例中配水隔套4布置於浮動密封座32的外側，使得配水隔套4外置與截割頭9相鄰，浮動密封座32內置與軸承腔(圖中未標號)相鄰，配水隔套4不再處於兩側均有油液的環境下，這樣，當配水隔套4與浮動密封架之間設置的旋轉密封件5磨損失效後，在浮動密封座32和浮動密封架31的密封阻擋作用下，水會馬上從浮動密封架31和配水隔套4之間的間隙從截割臂前端洩露到截割部外部，不容易進入軸承腔內，並且因水壓較大，洩露效果會非常明顯，可以使操作者及時發現洩漏故障，並對旋轉密封件5進行更換，從而大幅降低了內噴霧系統的水進入軸承腔內致使油液乳化並產生其他並發故障的風險，有效降低了掘進機的維護成本。
[0026]本實施例提供的內噴霧系統通水時，壓力水從進水道11進入浮動密封架I的水道，再進入配水隔套4的水道，最後進入截割主軸2的排水道21中，從截割主軸2的前端噴出。
[0027]需要說明的是，本發明各實施例中所涉及的「外側」均指的是朝向截割頭的一側為外側，相應地，背離截割頭的一側為「內側」。
[0028]優選地，本實施例中，配水隔套4與截割頭9通過鍵連接，浮動密封座32與配水隔套4通過鍵連接。截割部開始工作時，截割主軸2帶動截割頭9轉動，截割頭9帶動配水隔套4轉動，配水隔套4帶動浮動密封座32轉動，實現配水隔套4、浮動密封座32與截割主軸2的同軸聯動。當然，配水隔套4和浮動密封座32與截割主軸2的同軸聯動方式有很多種，在此不例舉。
[0029]優選地，配水隔套4的外側由安裝在截割主軸2上的擋圈82限位，實現配水隔套4的軸向定位，這樣，當旋轉密封件5失效後，可以依次將截割頭9和擋圈82拆下，即可方便地取下配水隔套4，並更換損壞的旋轉密封件5，從而縮短了掘進機的停機維修時間，提高了施工效率。
[0030]優選地，旋轉密封件5可以為聚四氟乙烯格萊圈，具有耐高壓、耐磨損、耐高溫等優點。或者，旋轉密封件5可以採用注射式密封膠凍，其工作方式為在浮動密封架31上開設若干小孔，直接通入用於安裝旋轉密封件5的密封槽內，將膠凍狀的填充物用專用的注射槍注入密封槽內，當形成一定的壓力後，即可產生密封作用。在掘進機工作一段時間後，只需再向孔內注射一定的膠凍狀填充物，使之達到壓力要求後即可保持掘進機的連續工作，無需拆卸，成本也低。需要說明的是，浮動密封座32和浮動密封架31形成的旋轉密封副也可以採用聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封膠凍密封。
[0031]下面參見圖2和圖3，示出了本發明的第二優選實施例，如圖所示，與上述第一實施例的主要不同之處在於，對浮動密封架31和配水隔套4的結構進行了優化。如圖所示，浮動密封架31包括可拆卸連接的連接盤311和配水盤312。連接盤311安裝在外筒I的伸出端上。配水盤312套設在連接盤311和配水隔套4之間，與連接盤311相對固定，優選地，配水盤312與連接盤311通過徑向設置的螺栓連接。配水盤312與配水隔套4轉動配合，旋轉密封件5位於配水盤312與配水隔套4之間。浮動密封座32套設在連接盤311與截割主軸2之間，並位於配水盤312的內側，浮動密封座32被連接盤311和配水盤312半包圍起來。與上述第一實施例相比可知，通過設置該配水盤312，配水隔套4的外周半徑可以大幅減小，與之配套的旋轉密封件5的半徑也得以減小，當旋轉密封件5採用橡塑製品時，由於半徑減小線速度也減小，旋轉密封件5使用壽命得以延長，有助於降低故障率和停機維修頻率。
[0032]優選地，為加強水密封效果和油液密封效果，在配水盤312與連接盤311 二者之間設置有第一靜密封件61，在浮動密封座32與截割主軸2之間設置有第二靜密封件62，在配水隔套4與截割主軸2之間設置有第三靜密封件63，第一靜密封件61、第二靜密封件62和第三靜密封件63可以均為O型圈。
[0033]本實施例中還示出了一種容易加工製造的浮動密封架31和配水隔套4內的水道結構。結合參考圖2和圖3，優選地，在連接盤311內設置有軸向的第一水道71和徑向的第二水道72，第一水道71與外筒I上的進水道11的出水口相通，第二水道72與第一水道71相通。配水盤312內設置有徑向的第三水道73，第三水道73的入水口和第二水道72相通，配水盤312的內周壁對應第三水道73的出水口位置設置有第一環形導流槽75。配水隔套4內設置有徑向的第四水道74，第四水道74的入水口和第一環形導流槽75相通，配水隔套4的內周壁對應第四水道74的出水口位置設置有第二環形導流槽76。截割主軸2內的出水道21的入水口與第二環形導流槽76相通。外筒I上進水道11和截割主軸2上出水道21的結構可以參考現有技術，在此不再贅述。
[0034]本實施例提供的內噴霧系統通水時，壓力水從進水道11依次經過第一水道71、第二水道72、第三水道73、第一環形導流槽75、第四水道74和第二環形導流槽76進入出水道21中，然後從截割主軸2的前端噴出。需要說明的是，浮動密封架31和配水隔套4內的水道結構有很多種，只要能夠達到使進水道11和出水道21之間密封通流即可。
[0035]優選地，在截割頭9與配水盤312之間安裝有防塵擋圈81，避免灰塵進入截割頭內部。
[0036]本發明實施例還提供了一種掘進機，包括截割頭，該截割頭設置有上述的內噴霧系統。因本發明實施例提供的內噴霧系統可以達到上述技術效果，應用有該內噴霧系統的掘進機也應具備相應的技術效果，在此不再贅述。
[0037]以上僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種掘進機截割部的內噴霧系統，包括外筒(I)、截割主軸(2)、浮動密封件(3)和配水隔套(4);所述浮動密封件(3)包括安裝有靜圈的浮動密封架(31)和安裝有動圈的浮動密封座(32)，所述配水隔套(4)與所述浮動密封架(31)之間設置有旋轉密封件(5)，其特徵在於，所述配水隔套(4)布置於所述浮動密封座(32)的外側。
2.根據權利要求1所述的內噴霧系統，其特徵在於， 所述浮動密封架(31)包括可拆卸連接的連接盤(311)和配水盤(312);所述連接盤(311)安裝在所述外筒(I)的外端上；所述配水盤(312)套設在所述連接盤(311)和所述配水隔套(4)之間，且與所述連接盤(311)相對固定；所述浮動密封座(32)套設在所述連接盤(311)與所述截割主軸(2)之間，並位於所述配水盤(312)的內側； 所述旋轉密封件(5)位於所述配水盤(312)與所述配水隔套(4)之間。
3.根據權利要求2所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述截割主軸(I)的外端安裝有截割頭(9)，所述配水隔套(4)與所述截割頭通過鍵連接，所述浮動密封座(32)與所述配水隔套(4)通過鍵連接。
4.根據權利要求2所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述配水盤(312)與所述連接盤(311)通過徑向設置的螺栓連接，且二者之間設置有第一靜密封件(61)。
5.根據權利要求3所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述截割頭(9)與所述配水盤(312)之間安裝有防塵擋圈(81)。
6.根據權利要求1所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述配水隔套(4)的外側由安裝在所述截割主軸(2)上的擋圈(82)限位。
7.根據權利要求1所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述旋轉密封件(5)為聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封膠凍。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的內噴霧系統，其特徵在於，所述浮動密封座(32)與所述截割主軸(2)之間設置有第二靜密封件(62)，所述配水隔套(4)與所述截割主軸(2)之間設置有第三靜密封件(63)。
9.根據權利要求2至7中任一項所述的內噴霧系統，其特徵在於， 所述連接盤(311)內設置有軸向的第一水道(71)和徑向的第二水道(72)，所述第一水道(71)與所述外筒(I)上的進水道(11)相通，所述第二水道(72)與所述第一水道(71)相通； 所述配水盤(312)內設置有徑向的第三水道(73)，所述第三水道(73)的入水口和所述第二水道(72)相通，所述配水盤(312)的內周壁對應所述第三水道(73)的出水口位置設置有第一環形導流槽(75)； 所述配水隔套⑷內設置有徑向的第四水道(74)，所述第四水道(74)的入水口和所述第一環形導流槽(75)相通，所述配水隔套(4)的內周壁對應所述第四水道(74)的出水口位置設置有第二環形導流槽(76)； 所述截割主軸(2)內的出水道(21)與所述第二環形導流槽(76)相通。
10.一種掘進機，包括截割部，其特徵在於，所述截割部設置有權利要求1至9中任一項所述的內噴霧系統。
【文檔編號】E21C35/22GK104453892SQ201410625001
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】曹思洋, 劉勝宏, 李思成 申請人:三一重型裝備有限公司