花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置的制作方法

本实用新型涉及大型煤矿机械掘进机内喷雾技术，具体地说是花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置。

背景技术：

掘进机为大型煤矿巷道掘进设备，在密闭的煤矿巷道掘进时会产生大量的粉尘和火花，对煤矿工人的健康和生命安全造成了极大的隐患，《煤矿安全规程（2016）》中第六百三十六条、第六百三十九条对采煤机/掘进机内喷雾功能提出了新要求，内喷雾主要有降低粉尘浓度、冷却截齿、降低瓦斯浓度、防止产生火花作用，提高安全性、改善井下作业环境的作用。

现有掘进机密封结构为：在截割主轴和水套圆周方向安装两条或四条密封圈，由于截割主轴旋转和大负荷偏磨加之水里有杂质就造成密封圈失效泄露，冷却水进入悬臂段水和油乳化造成轴承润滑失效进而损坏，最后导致工作机构损坏停机，给矿方造成严重损失，所以现有掘进机下矿前都关闭或拆除内喷雾系统，勉强使用也仅为几天可用。所以迫切需要一种新型高效的内喷雾系统来解决煤矿井下环境和健康安全问题。

煤矿井下粉尘超标是煤矿的主要危害之一，是引起粉尘爆炸事故、矿工矽肺病、影响操作者视线等的主要因素。由于粉尘主要是掘进机截割煤岩是产生的，所以煤矿安全规程要求掘进机必须设计有性能可靠的内喷雾装置，实现掘进机工作时的降尘、截齿冷却、减灭火花的功能。煤矿安全操作规程规定掘进机工作时必须开内喷雾，并将喷嘴布置在截割头上截齿旁，当截割煤岩时随截割头旋转并喷出高压水雾实现降尘、冷却、灭火花的功能。然而目前国内外掘进机在工作中内喷雾的使用效果都不理想，时间长的能用一个月左右，短的几天也就不能使用了，而且一旦内喷雾损坏漏水不易发现，直接造成截割主轴轴承失效损坏致使整个掘进机不能工作，而且更换十分困难，造成现在很多煤矿掘进机工作时不使用或直接拆掉内喷雾水管。究其原因主要是现有内喷雾结构多为各种材料的径向旋转密封，按一定的线速度和截割主轴摩擦，而掘进机在实际工作中主轴既有轴向窜动也有径向跳动，并且有时因工作面条件限制不能开喷雾，长时间无水运转会引起旋转密封的过热和快速磨损而导致密封失效泄露。还有部分矿井水质条件差容易结垢含杂质较多经常性堵塞喷嘴，造成喷水效果减小或失效。因此新型高效的内喷雾系统必须满足以下几点要求：1、适应轴向窜动和径向跳动的工况要求。2、适应长时间无水运转的工况要求。3、解决密封材料不耐磨的问题。4、工作压力达到0～12MPa，高水压减小喷嘴堵塞的几率。5、对新机安装和旧机改造的适应性问题。。因此现有技术当中急需有一种新型结构来解决这一问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置，解决现有的旋转密封装置寿命较短并且寿命无法预期、内喷雾水工作压力小容易引起喷嘴经常堵塞、不能适应长时间无水运转、对新机安装和旧机改造的适应性问题。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置，包括花键套，还包括第二静环、滚针轴承，所述花键套外壁设置有环台，在环台内开设相连通的环台轴向流道和环台径向流道，所述滚针轴承套装在花键套外壁，所述第二静环套装在滚针轴承外壁，在第二静环内开设相连通的静环轴向流道和静环径向流道，所述第二静环右端面内镶嵌有第一耐磨环和第二耐磨环，所述环台左端面镶嵌有耐磨垫，所述第一耐磨环轴向右端面和第二耐磨环轴向右端面同时对应所述环台耐磨垫轴向左端面形成端面密封副，使环台轴向流道与第二静环轴向流道能相互连通，第二静环轴向流道右端口要处于第一耐磨环和第二耐磨环之间，所述环台径向流道连通至花键套内腔。

所述花键套外壁还套装推力轴承座，推力轴承座上套装推力轴承，所述第二静环轴向左端面抵接第一静环，所述第一静环内腔中开设轴向挡面，轴向挡面与推力轴承之间设置碟簧。

所述花键套外壁装配螺纹连接的圆螺母，圆螺母右端面顶住推力轴承座左端面。

所述推力轴承座以圆螺母为支点，实现推力轴承的轴向限位；所述碟簧安装在推力轴承座轴颈上。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

该花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置为套装结构，整体替换旧掘进机截割减速机输出主轴和悬臂段截割主轴间的内花键套，安装方便，满足了旧掘进机很容易改造的要求。该花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置位于截割主轴末端，远离截割头振动源，浮动安装于悬臂段腔体中，能很好的适应截割主轴的轴向窜动和径向跳动。耐磨环的高耐磨性和在碟簧作用下的轴向压紧补偿性，很好的解决了密封副寿命短和密封压力低的问题。宽大的硬质合金端面和硬质合金端面相对摩擦辅助碟簧持续不断的压力解决了现在旋转密封寿命短和水压力小的问题。

附图说明

图1为本实用新型的花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置的示意图；

图2为本实用新型的花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置安装在花键套式掘进机的截割主轴上的状态图。

图中：圆螺母1、推力轴承座2、推力轴承3、碟簧4、第一静环5、滚针轴承6、第二静环7、第一耐磨环8、第二耐磨环9、耐磨垫10、花键套11、内花键12；

花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置100、截割主轴200、悬臂段300、密封圈水套400、截割头500。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：花键套式掘进机用端面密封内喷雾装置，包括花键套11，还包括第二静环7、滚针轴承6，所述花键套外壁设置有环台，在环台内开设相连通的环台轴向流道和环台径向流道，所述滚针轴承6套装在花键套11外壁，所述第二静环套装在滚针轴承外壁，在第二静环内开设相连通的静环轴向流道和静环径向流道，所述第二静环右端面内镶嵌有第一耐磨环8和第二耐磨环9，所述花键套环台左端面镶嵌有耐磨垫10，所述第一耐磨环轴向右端面和第二耐磨环轴向右端面同时对应所述环台耐磨垫轴向左端面形成端面密封副，使环台轴向流道与第二静环轴向流道能相互连通，第二静环轴向流道右端口要处于第一耐磨环和第二耐磨环之间，所述环台径向流道连通至花键套内腔。

所述环台轴向左端面设置耐磨垫10，第一耐磨环右端面、第二耐磨环右端面均与耐磨垫形成端面密封副。

所述花键套外壁还套装推力轴承座2，推力轴承座上套装推力轴承3，所述第二静环轴向左端面抵接第一静环5，所述第一静环内腔中开设轴向挡面，轴向挡面与推力轴承之间设置碟簧4。

所述花键套外壁装配螺纹连接的圆螺母1，圆螺母右端面顶住推力轴承座左端面。

所述推力轴承座以圆螺母为支点，实现推力轴承的轴向限位；所述碟簧安装在推力轴承座轴颈上，以推力轴承为支点推紧第一静环，从而压紧耐磨环和耐磨垫。

图2所示，花键套11通过内花键12套装在截割主轴200上。

花键套11随截割主轴200旋转，第一静环5和第二静环7通过滚针轴承6来与花键套11做相对旋转运动，外来高压水通过第二静环7的入水口进入，通过第一耐磨环8和第二耐磨环9共同与耐磨垫10相对运动形成端面密封面，使高压水经过花键套11内腔通道进入花键套内部通过软管接入主轴而出，力轴承座2以圆螺母1为支点，实现推力轴承2的轴向限位；碟簧4安装在推力轴承座2轴颈上，以推力轴承2为支点推紧第一静环5和第二静环7，从而压紧第一耐磨环8、第二耐磨环9和耐磨垫10达到端面密封的效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。