掘进机及其截割部的内喷雾系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种掘进机及其截割部的内喷雾系统。本发明提供的掘进机截割部的内喷雾系统，包括外筒、截割主轴、浮动密封件和配水隔套；浮动密封件包括安装有静圈的浮动密封架和安装有动圈的浮动密封座，配水隔套与浮动密封架之间设置有旋转密封件，配水隔套布置于浮动密封座的外侧。采用本发明提供的掘进机截割部的内喷雾系统，可以及时发现截割部内喷雾系统的泄露，减少因内喷雾系统泄露造成的故障，降低维修成本。
【专利说明】掘进机及其截割部的内喷雾系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及巷道作业机械领域，更具体地，涉及一种掘进机及其截割部的内喷雾系统。
【背景技术】
[0002]目前，巷道用悬臂式掘进机截割部上普遍备有内喷雾系统，其功能是随着掘进工作过程中截割头的转动，在截割头对煤岩截割的同时，喷出水雾至截割齿与煤岩接触部位，实现降尘、降温、灭弧等功能。由于内喷雾系统内流通的是水，而截割部内支撑截割主轴的轴承处于充有润滑油的轴承腔内，为避免内喷雾系统内的水泄露到轴承腔内与润滑油混合，致使润滑油脂乳化、轴承润滑失效，内喷雾系统均具有相应的密封结构。
[0003]在专利申请号为CN200720185332.7的专利文献中公开了一种典型的内喷雾系统，其包括:外筒、截割主轴、浮动密封件和配水隔套。其中，外筒上设置有进水道，截割主轴上设置有出水道，进水道和出水道通过浮动密封件和配水隔套内开设的水道相通。具体地，浮动密封件包括安装有静圈的浮动密封架和安装有动圈的浮动密封座，浮动密封件为现有技术中常用的油液密封件。浮动密封架和外筒的外端固定连接，浮动密封件上的水道设置在浮动密封架内。浮动密封座套设在浮动密封架和截割主轴之间并与截割主轴同轴联动，且位于配水隔套的外侧并与截割头相邻。浮动密封座和浮动密封架之间为旋转密封副，浮动密封件可以实现磨损后自动补偿以及适应截割主轴旋转过程的径向跳动，避免油液外漏。配水隔套套装在浮动密封架和截割主轴之间，位于浮动密封座的内侧，与装有润滑油脂的轴承腔相邻，配水隔套处于两侧均有油液的环境下。内喷雾系统通水时，配水隔套与截割主轴联动，进水道内的水通过浮动密封架内的水道、配水隔套内的水道进入到截割主轴内的出水道喷出，在浮动密封架和配水隔套之间安装有旋转密封件，用于避免水进入到轴承腔内。
[0004]由于掘进机的工作环境污染严重且存在冲击载荷、内喷雾系统水压较大，因此位于浮动密封架和配水隔套之间的旋转密封件工作过程中磨损较大，是掘进机的故障频发点。一旦该处旋转密封件发生损坏导致水密封失效后，水会马上进入截割部内部的轴承腔内与油脂油液混合。而该故障发生时不易被及时检测到，当发现故障时，往往油液已经乳化，需要更换新的旋转密封件以及油液，严重时还可能造成其他部件的损坏(如轴承、浮动密封件)，引起其他并发故障，致使维修成本居高不下。
[0005]因此，如何及时发现截割部内喷雾系统泄漏，以减少因内喷雾系统泄漏造成的故障是本领域亟需要解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]基于上述技术难题，本发明首先提供了一种掘进机截割部的内喷雾系统，可以及时发现截割部内喷雾系统的泄露，减少因内喷雾系统泄露造成的故障。本发明还提供了一种掘进机。
[0007]本发明提供的一种掘进机截割部的内喷雾系统，包括外筒、截割主轴、浮动密封件和配水隔套；浮动密封件包括安装有静圈的浮动密封架和安装有动圈的浮动密封座，配水隔套与浮动密封架之间设置有旋转密封件，配水隔套布置于浮动密封座的外侧。
[0008]进一步地，浮动密封架包括可拆卸连接的连接盘和配水盘；连接盘安装在外筒的外端上；配水盘套设在连接盘和配水隔套之间，且与连接盘相对固定；浮动密封座套设在连接盘与截割主轴之间，并位于配水盘的内侧；旋转密封件位于配水盘与配水隔套之间。
[0009]进一步地，截割主轴的外端安装有截割头，配水隔套与截割头通过键连接，浮动密封座与配水隔套通过键连接。
[0010]进一步地，配水盘与连接盘通过径向设置的螺栓连接，且二者之间设置有第一静密封件。
[0011]进一步地，截割头与配水盘之间安装有防尘挡圈。
[0012]进一步地，配水隔套的外侧由安装在截割主轴上的挡圈限位。
[0013]进一步地，旋转密封件为聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封胶冻。
[0014]进一步地，浮动密封座与截割主轴之间设置有第二静密封件，配水隔套与截割主轴之间设置有第三静密封件。
[0015]进一步地，连接盘内设置有轴向的第一水道和径向的第二水道，第一水道与外筒上的进水道相通，第二水道与第一水道相通；配水盘内设置有径向的第三水道，第三水道的入水口和第二水道相通，配水盘的内周壁对应第三水道的出水口位置设置有第一环形导流槽；配水隔套内设置有径向的第四水道，第四水道的入水口和第一环形导流槽相通，配水隔套的内周壁对应第四水道的出水口位置设置有第二环形导流槽；截割主轴内的出水道与第二环形导流槽相通。
[0016]本发明提供的一种掘进机，包括截割部，所述截割部设置有上述的内喷雾系统。
[0017]本发明提供的掘进机截割部的内喷雾系统，创造性地提出将配水隔套布置于浮动密封座的外侧的方案，使得配水隔套外置与截割头相邻，浮动密封座内置与轴承腔相邻，结合现有技术可知，配水隔套是套设在浮动密封架和截割主轴之间，外筒上的进水道和截割主轴上的出水道是通过浮动密封架和配水隔套内的水道相通。这样，当配水隔套与浮动密封架之间设置的旋转密封件磨损失效后，在浮动密封座和浮动密封架的阻挡作用下，水会马上从浮动密封架和配水隔套之间的间隙向截割部外部排出，不容易进入轴承腔内，并且因水压较大，泄露效果会非常明显，可以使操作者及时发现泄漏故障，并对旋转密封件进行更换，从而大幅降低了内喷雾系统的水进入轴承腔内致使油液乳化并产生其他并发故障的风险，有效降低了掘进机的维护成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1示出了本发明第一实施例提供的掘进机截割部的内喷雾系统的剖面结构；
[0020]图2示出了本发明第二实施例提供的掘进机截割部的内喷雾系统的剖面结构；
[0021]图3示出了图2的局部放大结构。
【具体实施方式】
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0023]参见图1，示出了本发明实施例提供的掘进机截割部的内喷雾系统(以下简称内喷雾系统)的结构。如图所示，该内喷雾系统包括外筒1、截割主轴2、浮动密封件3和配水隔套4。
[0024]结合现有技术可知，外筒I通过轴承支撑截割主轴2，截割主轴2的外端安装有截割头9。外筒I上设置有进水道11，截割主轴2内设置有出水道21。浮动密封件3包括安装有静圈的浮动密封架31和安装有动圈的浮动密封座32，浮动密封架31和外筒I的外端(也叫伸出端)相对固定连接，浮动密封架31内设置有水道；浮动密封座32套设在浮动密封架31和截割主轴2之间，并与截割主轴2同轴联动，浮动密封座32和浮动密封架31之间形成旋转密封副。浮动密封件3用于避免轴承腔内油液外漏，并可以实现磨损后自动补偿以及适应截割主轴2旋转过程的径向跳动。配水隔套4套设在浮动密封架31和截割主轴2之间，且配水隔套4与截割主轴2同轴联动。浮动密封架31内设置有水道，配水隔套4内也设置有水道，进水道11通过浮动密封架31内的水道和配水隔套4内的水道与出水道21相通。在配水隔套4与浮动密封架31之间设置有旋转密封件5。
[0025]由图中可以看出，本实施例中配水隔套4布置于浮动密封座32的外侧，使得配水隔套4外置与截割头9相邻，浮动密封座32内置与轴承腔(图中未标号)相邻，配水隔套4不再处于两侧均有油液的环境下，这样，当配水隔套4与浮动密封架之间设置的旋转密封件5磨损失效后，在浮动密封座32和浮动密封架31的密封阻挡作用下，水会马上从浮动密封架31和配水隔套4之间的间隙从截割臂前端泄露到截割部外部，不容易进入轴承腔内，并且因水压较大，泄露效果会非常明显，可以使操作者及时发现泄漏故障，并对旋转密封件5进行更换，从而大幅降低了内喷雾系统的水进入轴承腔内致使油液乳化并产生其他并发故障的风险，有效降低了掘进机的维护成本。
[0026]本实施例提供的内喷雾系统通水时，压力水从进水道11进入浮动密封架I的水道，再进入配水隔套4的水道，最后进入截割主轴2的排水道21中，从截割主轴2的前端喷出。
[0027]需要说明的是，本发明各实施例中所涉及的“外侧”均指的是朝向截割头的一侧为外侧，相应地，背离截割头的一侧为“内侧”。
[0028]优选地，本实施例中，配水隔套4与截割头9通过键连接，浮动密封座32与配水隔套4通过键连接。截割部开始工作时，截割主轴2带动截割头9转动，截割头9带动配水隔套4转动，配水隔套4带动浮动密封座32转动，实现配水隔套4、浮动密封座32与截割主轴2的同轴联动。当然，配水隔套4和浮动密封座32与截割主轴2的同轴联动方式有很多种，在此不例举。
[0029]优选地，配水隔套4的外侧由安装在截割主轴2上的挡圈82限位，实现配水隔套4的轴向定位，这样，当旋转密封件5失效后，可以依次将截割头9和挡圈82拆下，即可方便地取下配水隔套4，并更换损坏的旋转密封件5，从而缩短了掘进机的停机维修时间，提高了施工效率。
[0030]优选地，旋转密封件5可以为聚四氟乙烯格萊圈，具有耐高压、耐磨损、耐高温等优点。或者，旋转密封件5可以采用注射式密封胶冻，其工作方式为在浮动密封架31上开设若干小孔，直接通入用于安装旋转密封件5的密封槽内，将胶冻状的填充物用专用的注射枪注入密封槽内，当形成一定的压力后，即可产生密封作用。在掘进机工作一段时间后，只需再向孔内注射一定的胶冻状填充物，使之达到压力要求后即可保持掘进机的连续工作，无需拆卸，成本也低。需要说明的是，浮动密封座32和浮动密封架31形成的旋转密封副也可以采用聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封胶冻密封。
[0031]下面参见图2和图3，示出了本发明的第二优选实施例，如图所示，与上述第一实施例的主要不同之处在于，对浮动密封架31和配水隔套4的结构进行了优化。如图所示，浮动密封架31包括可拆卸连接的连接盘311和配水盘312。连接盘311安装在外筒I的伸出端上。配水盘312套设在连接盘311和配水隔套4之间，与连接盘311相对固定，优选地，配水盘312与连接盘311通过径向设置的螺栓连接。配水盘312与配水隔套4转动配合，旋转密封件5位于配水盘312与配水隔套4之间。浮动密封座32套设在连接盘311与截割主轴2之间，并位于配水盘312的内侧，浮动密封座32被连接盘311和配水盘312半包围起来。与上述第一实施例相比可知，通过设置该配水盘312，配水隔套4的外周半径可以大幅减小，与之配套的旋转密封件5的半径也得以减小，当旋转密封件5采用橡塑制品时，由于半径减小线速度也减小，旋转密封件5使用寿命得以延长，有助于降低故障率和停机维修频率。
[0032]优选地，为加强水密封效果和油液密封效果，在配水盘312与连接盘311 二者之间设置有第一静密封件61，在浮动密封座32与截割主轴2之间设置有第二静密封件62，在配水隔套4与截割主轴2之间设置有第三静密封件63，第一静密封件61、第二静密封件62和第三静密封件63可以均为O型圈。
[0033]本实施例中还示出了一种容易加工制造的浮动密封架31和配水隔套4内的水道结构。结合参考图2和图3，优选地，在连接盘311内设置有轴向的第一水道71和径向的第二水道72，第一水道71与外筒I上的进水道11的出水口相通，第二水道72与第一水道71相通。配水盘312内设置有径向的第三水道73，第三水道73的入水口和第二水道72相通，配水盘312的内周壁对应第三水道73的出水口位置设置有第一环形导流槽75。配水隔套4内设置有径向的第四水道74，第四水道74的入水口和第一环形导流槽75相通，配水隔套4的内周壁对应第四水道74的出水口位置设置有第二环形导流槽76。截割主轴2内的出水道21的入水口与第二环形导流槽76相通。外筒I上进水道11和截割主轴2上出水道21的结构可以参考现有技术，在此不再赘述。
[0034]本实施例提供的内喷雾系统通水时，压力水从进水道11依次经过第一水道71、第二水道72、第三水道73、第一环形导流槽75、第四水道74和第二环形导流槽76进入出水道21中，然后从截割主轴2的前端喷出。需要说明的是，浮动密封架31和配水隔套4内的水道结构有很多种，只要能够达到使进水道11和出水道21之间密封通流即可。
[0035]优选地，在截割头9与配水盘312之间安装有防尘挡圈81，避免灰尘进入截割头内部。
[0036]本发明实施例还提供了一种掘进机，包括截割头，该截割头设置有上述的内喷雾系统。因本发明实施例提供的内喷雾系统可以达到上述技术效果，应用有该内喷雾系统的掘进机也应具备相应的技术效果，在此不再赘述。
[0037]以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种掘进机截割部的内喷雾系统，包括外筒(I)、截割主轴(2)、浮动密封件(3)和配水隔套(4);所述浮动密封件(3)包括安装有静圈的浮动密封架(31)和安装有动圈的浮动密封座(32)，所述配水隔套(4)与所述浮动密封架(31)之间设置有旋转密封件(5)，其特征在于，所述配水隔套(4)布置于所述浮动密封座(32)的外侧。
2.根据权利要求1所述的内喷雾系统，其特征在于， 所述浮动密封架(31)包括可拆卸连接的连接盘(311)和配水盘(312);所述连接盘(311)安装在所述外筒(I)的外端上；所述配水盘(312)套设在所述连接盘(311)和所述配水隔套(4)之间，且与所述连接盘(311)相对固定；所述浮动密封座(32)套设在所述连接盘(311)与所述截割主轴(2)之间，并位于所述配水盘(312)的内侧； 所述旋转密封件(5)位于所述配水盘(312)与所述配水隔套(4)之间。
3.根据权利要求2所述的内喷雾系统，其特征在于，所述截割主轴(I)的外端安装有截割头(9)，所述配水隔套(4)与所述截割头通过键连接，所述浮动密封座(32)与所述配水隔套(4)通过键连接。
4.根据权利要求2所述的内喷雾系统，其特征在于，所述配水盘(312)与所述连接盘(311)通过径向设置的螺栓连接，且二者之间设置有第一静密封件(61)。
5.根据权利要求3所述的内喷雾系统，其特征在于，所述截割头(9)与所述配水盘(312)之间安装有防尘挡圈(81)。
6.根据权利要求1所述的内喷雾系统，其特征在于，所述配水隔套(4)的外侧由安装在所述截割主轴(2)上的挡圈(82)限位。
7.根据权利要求1所述的内喷雾系统，其特征在于，所述旋转密封件(5)为聚四氟乙烯格萊圈或注射式密封胶冻。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的内喷雾系统，其特征在于，所述浮动密封座(32)与所述截割主轴(2)之间设置有第二静密封件(62)，所述配水隔套(4)与所述截割主轴(2)之间设置有第三静密封件(63)。
9.根据权利要求2至7中任一项所述的内喷雾系统，其特征在于， 所述连接盘(311)内设置有轴向的第一水道(71)和径向的第二水道(72)，所述第一水道(71)与所述外筒(I)上的进水道(11)相通，所述第二水道(72)与所述第一水道(71)相通； 所述配水盘(312)内设置有径向的第三水道(73)，所述第三水道(73)的入水口和所述第二水道(72)相通，所述配水盘(312)的内周壁对应所述第三水道(73)的出水口位置设置有第一环形导流槽(75)； 所述配水隔套⑷内设置有径向的第四水道(74)，所述第四水道(74)的入水口和所述第一环形导流槽(75)相通，所述配水隔套(4)的内周壁对应所述第四水道(74)的出水口位置设置有第二环形导流槽(76)； 所述截割主轴(2)内的出水道(21)与所述第二环形导流槽(76)相通。
10.一种掘进机，包括截割部，其特征在于，所述截割部设置有权利要求1至9中任一项所述的内喷雾系统。
【文档编号】E21C35/22GK104453892SQ201410625001
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】曹思洋, 刘胜宏, 李思成 申请人:三一重型装备有限公司