专利名称：自控水力破碎刀具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的自控水力破碎刀具，最适用于高压水射流的采煤机、掘进机、凿岩机、钻机上的自控水力破碎刀具。
该技术领域的已有技术专利文件NO86206244.6中公开的自控水力截齿，具有结构紧凑，截齿受力小，水压低的特点，截齿能够满足高效低耗破碎及无尘效果的要求，但结构不易于装卸，刃尖喷咀体与截齿体有相对运动，当破碎岩石时，截割阻力作用在截齿体上时，刃尖体不能后缩打开水路，射流喷射滞后刀具动作数毫秒，易使喷咀涌入粉尘而堵塞。
鉴于已有技术存在的问题，本实用新型的目的是设计一种结构紧凑、简单、效果好的自控水力破碎刀具。
本实用新型的自控水力破碎刀具，由刃尖喷咀体、齿杆、弹性挡圈、密封圈、阀座、齿阀组成。喷咀位于刃尖体的环刃中心。其特征在于a.齿杆与刃尖喷咀紧固在一起，整体移动；b.利用齿杆上直径之差和杆肩锥形密封面封闭高压腔；c.齿杆与阀座间柱面配合留有间隙，齿杆锥形密封面前部设有径向从柱面至中心通道的微阻尼孔。
本实用新型的射流喷射方向与刀具施力方向一致；射流喷射与刀具刃尖同作用点；喷咀在刀具刃尖位置。当触及破碎体时，破碎力直接通过齿杆传递到锥形密封面，齿杆整体后缩，打开高压水通道。利用齿杆上不同面积，使作用在液压合力趋向于杆肩锥形面与阀座面贴合关闭。高压水通过齿杆与阀座间的柱面配合间隙及齿杆径向微阻尼孔大幅度降为低压水继续喷射。喷咀体的刀刃可以是点刃，也可以是线刃。
刃尖喷咀体1，齿杆2，弹性挡圈3，密封圈4，阀座5，密封圈6、7、8，齿座9，锥形密封面10。
以下结合附图对本实用新型的一个实施例做进一步说明。
本实用新型的自控水力破碎刀具，高压水从齿座9径向通孔进入阀座5径向通孔，再进入齿杆2杆肩前后环形空间。由于齿杆2上直径d1大于d3，故作用在齿杆2上总的液压合力趋向于使杆肩锥形密封面10与阀座5锥面贴合关闭，环形空间中的高压水通过齿杆2与阀座5园柱面的配合间隙，流入齿杆2前部径向微阻尼孔，再流入齿杆2中心通孔，同时充填杆肩后部空间，当流道全充满，刃尖喷咀体1就喷出稳定的低压水，该低压水同时传递到杆间，作用在直径d2与d3面积差下的液压力使锥面10关闭，这时杆肩前的环形高压腔内的水作用在齿杆2上力自平衡。
该破碎刀具，刃尖喷咀体1与齿杆2紧固在一起，当触及破碎物时，喷咀体1与齿杆2整体后缩，破碎力通过齿杆2传递到锥形密封面10，打开高压腔通路。由于中心流道已充满低压水，当锥形密封面10一打开，高压信号就能立即以声波速度通过流体传递到喷咀体1，喷出高压水射流与刀具受力同步，刀具通过设计行程后，齿杆2后端面与齿座9接触。喷咀体的刀刃可以是点刃，即刃尖为一点，喷孔在刃尖上，也可以是线刃，即刀刃为一直线，在这直线上可设一喷孔，也可以设多个喷孔。锥形密封面10在打开的情况下，由于喷咀在喷高压水射流，故粉尘不能进入喷咀。当刀具没有触及破碎体时，如果粉尘涌入喷咀并将喷孔堵塞，这时刀具内低压水立刻就因为仃止流动而变为高压水，待将粉尘喷出后，流动产生阻尼又变为低压水。
当破碎物被破碎后，刀具脱离破碎物而卸截。在齿杆2直径d1与d3面积差下，高压液力使锥面10重新关闭，低压水继续喷射，并使锥面10与阀座5保持关闭。
本实用新型的自控水力破碎刀具从刀刃中直接喷出高压水射流，能积极抑制粉尘；能充分利用刀具产生的裂纹，以液力楔形式使岩石在张力下破碎，从而达到比刀具单独破碎以及水射流预切槽辅助刀具破碎更高效低耗的效果同时开启力很小，在100兆帕高压下，开启力不大于200牛顿，在200兆帕高压下，开启力不大于400牛顿，动作灵敏，可靠，防止粉尘及粉浆进入刀具内。刃尖喷咀与齿杆固接，刀具强度高，持续喷射低压水，消除了因高压水在内水道流动而使喷出时间滞后于刀具动作，持续喷射低压水，消除了喷咀堵塞问题，可以更好的冷却润滑刀具，装卸方便，具有广泛的实用性。
权利要求1.自控水力破碎刀具，由刃尖喷咀体、齿杆、弹性挡圈、密封圈、阀座、齿座组成，喷咀位于刃尖体的环刃中心，其特征在于a齿杆与刃尖喷咀紧固在一起，整体移动；d利用齿杆上直径之差和杆肩锥形密封面封闭高压腔；c齿杆与阀座间的柱面配合留有间隙，齿杆锥形密封面前部设有径向从柱面至中心通道的微阻尼孔。
2.根据权利要求1所述的自控水力破碎刀具，其特征在于喷咀体的刀刃可以是点刃，也可以是线刃。
专利摘要自控水力破碎刀具，由刃尖喷嘴体、齿杆、弹性挡圈、密封圈、阀座、齿座组成。这种破碎刀具，从刀刃中直接喷出高压水射流，能积极抑制粉尘；能充分利用刀具产生的裂纹，以液力楔形式使岩石在张力下破碎。尤其适用于高压水射流的采煤机、掘进机、凿岩机、钻机上的自控水力破碎刀具。该破碎刀具结构简单，强度高，装卸方便、动作灵活、可靠，能防止粉尘及粉浆进入刀具内。
文档编号E21B10/18GK2058424SQ89208198
公开日1990年6月20日 申请日期1989年6月4日 优先权日1989年6月4日
发明者段雄, 程大中 申请人:中国矿业大学