一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，特别适用于含夹矸薄煤层的开采。
【背景技术】
[0002]目前，我国薄煤层开采主要使用滚筒式采煤机，依靠安装在滚筒上的截齿与煤壁作用进行采煤，但在狭小空间内难以克服“小机身、大功率”的矛盾，遇到含夹矸的薄煤层，开采效率会大大降低，而且滚筒上的截齿易被磨损，寿命减小。已有的水射流辅助截割头破岩技术采用纯水射流，纯水射流的截割能力较弱，对于含夹矸薄煤层的开采效果不明显，只能满足喷雾降尘的工作需求。
[0003]前混合磨料水射流是一种新型的硬岩截割工具，具有工作压力低、切割能力强、适应危险环境作业等特点，已应用于各种坚硬材料切割、粉碎、机械加工等领域。因此，利用前混合磨料水射流联合刀具进行截割薄煤层，可实现薄煤层的安全高效开采。为有效解决采煤装备“小机身、大功率”的矛盾，降低截割刀具的磨损，迫切需要研究一种喷嘴和流道合理布置的前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒。
【发明内容】
[0004]技术问题:本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，通过合理地布置喷嘴和流道，运用磨料射流联合截齿破岩，解决薄煤层采煤设备“小机身、大功率”的矛盾，从而提高含夹矸薄煤层的采煤效率，降低截割刀具的磨损。
[0005]技术方案:为实现上述目的，本发明解决技术问题所采用的技术方案:
[0006]—种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，包括截割轴、筒体和设在筒体上的截齿，所述的筒体内设有固定在截割轴上的芯套，筒体套接在芯套外周，前后两端均设有开口，筒体的内腔设有与芯套和截割轴的轴肩分别相匹配的孔，所述筒体前端的开口与芯套的端面位置齐平，所述的截割轴与芯套内腔配合，且截割轴的轴肩端面与筒体后端的开口位置平齐；所述的筒体上设有间插在截齿之间、以螺旋线形式分布在筒体外圆周上的多个喷头总成；
[0007]所述的喷头总成包括喷嘴座、壳体、套管和喷嘴，所述的喷嘴座上设有与喷嘴相通的喷嘴座流道，所述的套管设在壳体内，壳体固定在喷嘴座上，所述的套管连接喷嘴座流道和喷嘴；
[0008]所述截割轴上设有入水孔、主流道和多个出水孔，所述的主流道设置在截割轴内部，所述的入水孔一端接高压水源另一端与主流道连通，所述的芯套上设有与截割轴上多个出水孔相连通的螺栓孔式芯套流道，所述多个出水孔的另一端与主流道连通；
[0009]所述筒体上设有与多个喷头总成的喷嘴座流道相通的螺栓孔式筒体流道，螺栓孔式筒体流道与螺栓孔式芯套流道经高压软管连通，所述的高压软管两端自带螺纹接头，高压软管利用螺纹接头分别与螺栓孔式筒体流道和螺栓孔式芯套流道相连接。
[0010]所述芯套焊接在筒体内腔的两端；所述的喷嘴座和壳体之间螺纹连接，所述的喷嘴)和壳体之间过盈配合；所述截割轴和芯套之间设有多个防漏水的密封圈。
[0011]有益效果:由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0012](I)将前混合磨料水射流引入到薄煤层开采中，提供了一种薄煤层开采的新方法;
[0013](2)本发明装置巧妙的布置喷嘴，合理安排流道，实现了磨料射流联合截齿破岩；
[0014](3)本装置可有效解决薄煤层开采中狭小空间内“小机身、大功率”的矛盾；
[0015](4)本装置可提高薄煤层开采效率，降低刀具磨损。
【附图说明】
[0016]图1是本发明磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒结构图；
[0017]图2是图1的A-A视图；
[0018]图3是本发明的喷头总成结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述:
[0020]图1所示，本发明的前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，主要由截割轴1、筒体2、芯套3、喷头总成4，截齿5，螺纹接头6和高压软管7构成。所述筒体2、芯套3、喷头总成4、截齿5之间均为焊接连接，截割轴I通过花键与芯套3连接，带动整个截割头工作，所的截割轴I和芯套3之间设有多个防漏水的密封圈8。所述的筒体2内设有固定在截割轴I上的芯套3，芯套3焊接在筒体2内腔的两端。筒体2套接在芯套3外周，前后两端均设有开口，筒体2的内腔设有与芯套3和截割轴I的轴肩分别相匹配的孔，所述筒体2前端的开口与芯套3的端面位置齐平，所述的截割轴I与芯套3内腔配合，且截割轴I的轴肩端面与筒体2后端的开口位置平齐；所述的筒体2上设有间插在截齿5之间、以螺旋线形式分布在筒体2外圆周上的多个喷头总成4 ;
[0021]如图3所示，所述的喷头总成4包括喷嘴座4-1、壳体4-2、套管4_3和喷嘴4_4，所述的喷嘴座4-1上设有与喷嘴4-4相通的喷嘴座流道4-5，所述的套管4-3设在壳体4_2内，壳体4-2固定在喷嘴座4-1上，所述的套管4-3连接喷嘴座流道4-5和喷嘴4_4 ;所述的喷嘴座4-1和壳体4-2之间为螺纹连接，所述的喷嘴4-4和壳体4-2之间为过盈配合。
[0022]所述截割轴I上设有入水孔1-1、主流道1-2和多个出水孔1-3，所述的主流道1_2设置在截割轴I内部，所述的入水孔1-1 一端接高压水源另一端与主流道1-2连通，所述的芯套3上设有与截割轴I上多个出水孔1-3相连通的螺栓孔式芯套流道3-1，所述多个出水孔1-3的另一端与主流道1-2连通；
[0023]所述筒体2上设有与多个喷头总成4的喷嘴座流道4-5相通的螺栓孔式筒体流道2-1，螺栓孔式筒体流道2-1与螺栓孔式芯套流道3-1经高压软管7连通，所述的高压软管7两端自带螺纹接头6，高压软管7利用螺纹接头6分别与螺栓孔式筒体流道2-1和螺栓孔式芯套流道3-1相连接。
[0024]图2所示，位于截割轴I上的出水孔1-3对称分布，每处沿截割轴I圆周均匀分布四道出水孔，分别与四道螺栓孔式芯套流道3-1 —一对应连通，进而通过螺纹接头6与四根高压软管7连接。
[0025]所述筒体2的前端外周均匀地开有四个螺纹孔，连接包含套管4-3和喷嘴4-4的壳体4-2。
[0026]水和磨料经入水孔1-1进入主流道1-2，经出水孔1-3通过芯套流道3_1，进而经高压软管7流入筒体流道2-1，然后流入喷头总成4内，在喷头总成4内先后经过喷嘴座流道4-5、套管4-3进入喷嘴4-4，形成高压磨料水射流，联合截齿破岩。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，包括截割轴(I)、筒体(2)和设在筒体(2 )上的截齿(5 )，其特征在于:所述的筒体(2 )内设有固定在截割轴(I)上的芯套(3 )，筒体(2)套接在芯套(3)外周，前后两端均设有开口，筒体(2)的内腔设有与芯套(3)和截割轴(I)的轴肩分别相匹配的孔，所述筒体(2)前端的开口与芯套(3)的端面位置齐平，所述的截割轴(I)与芯套(3)内腔配合，且截割轴(I)的轴肩端面与筒体(2)后端的开口位置平齐；所述的筒体(2)上设有间插在截齿(5)之间、以螺旋线形式分布在筒体(2)外圆周上的多个喷头总成(4)； 所述的喷头总成(4)包括喷嘴座(4-1)、壳体(4-2)、套管(4-3)和喷嘴(4-4)，所述的喷嘴座(4-1)上设有与喷嘴(4-4)相通的喷嘴座流道(4-5)，所述的套管(4-3)设在壳体(4-2 )内，壳体(4-2 )固定在喷嘴座(4-1)上，所述的套管(4-3 )连接喷嘴座流道(4-5 )和喷嘴(4-4); 所述截割轴(I)上设有入水孔(1-1)、主流道(1-2)和多个出水孔(1-3)，所述的主流道(1-2)设置在截割轴(I)内部，所述的入水孔(1-1) 一端接高压水源另一端与主流道(1-2)连通，所述的芯套(3 )上设有与截割轴(I)上多个出水孔(1-3 )相连通的螺栓孔式芯套流道(3-1)，所述多个出水孔(1-3)的另一端与主流道(1-2)连通； 所述筒体(2)上设有与多个喷头总成(4)的喷嘴座流道(4-5)相通的螺栓孔式筒体流道(2-1)，螺栓孔式筒体流道(2-1)与螺栓孔式芯套流道(3-1)经高压软管(7)连通，所述的高压软管(7)两端自带螺纹接头(6)，高压软管(7)利用螺纹接头(6)分别与螺栓孔式筒体流道(2-1)和螺栓孔式芯套流道(3-1)相连接。2.根据权利要求1所述的一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，其特征在于:所述芯套(3)焊接在筒体(2)内腔的两端。3.根据权利要求1所述的一种磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，其特征在于:所述的喷嘴座(4-1)和壳体(4-2)之间螺纹连接，所述的喷嘴(4-4)和壳体(4-2)之间过盈配入口 ο4.根据权利要求1所述的一种磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，其特征在于:所述截割轴(I)和芯套(3)之间设有多个防漏水的密封圈(8)。
【专利摘要】一种前混合磨料水射流联合截齿式采煤机滚筒，包括截割轴、筒体、高压软管、截齿、喷头总成和芯套，筒体套接在芯套外周；截割轴套接在芯套内部相匹配的内腔中带动截割头运动；高压软管的两端分别螺纹连接芯套和筒体；喷头总成内部设有喷嘴座流道、套管和喷嘴；截割轴上设有入水孔、主流道和出水孔，入水孔一端接高压水源，另一端与主流道连通，出水口一端接主流道，另一端与芯套流道连通，筒体上设置有筒体流道。水和磨料的混合物经入水孔进入主流道，经出水孔通过芯套流道，进而经高压软管流入筒体流道，然后流入喷头总成内，在喷头总成内先后经过喷嘴座流道、套管进入喷嘴，形成高压磨料水射流。能有效提高薄煤层开采效率，降低刀具磨损。
【IPC分类】E21C25/10, E21C25/60
【公开号】CN105041309
【申请号】CN201510472971
【发明人】郭楚文, 王凤超, 江红祥, 李芳兵
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月5日