一种连续采煤机的截割内喷雾系统的制作方法

本发明属于截割内喷雾装置，具体涉及一种连续采煤机的截割内喷雾系统。

背景技术：

1、连续采煤机广泛应用于煤矿井下巷道掘进和边角煤、“三下”煤、不规则块段以及不适应综采工作面开采的煤炭资源开采中，而截割内喷雾装置是指连续采煤机工作过程中冷却水经由截割部内部流道，从旋转的截割滚筒上布置的喷嘴雾化喷出，直接喷洒在截齿周围，其具有抑制粉尘、冷却截齿、降低截齿消耗和避免截割火花产生等作用。《煤矿安全规程》规定，采掘装备煤矿井下作业时应当使用内、外喷雾装置。同时，对内外喷雾装置的系统工作压力进行了数值规定。

2、目前，国内针对连续采煤机内喷雾系统的研制，尚处于试验研发阶段，并无成熟产品实际应用。以专利号cn108691543b提供的一种连续采煤机的截割内喷雾装置，内喷雾水道设置不经由减速器内部，避免了水密封失效引起减速器内部齿轮油乳化，进而引发传动系统故障。同时，将水密封置于减速器外部，更换时只需要拆卸滚筒，方便维护。但是，上述内喷雾装置实际使用中存在以下问题：

3、(1)水密封直径大，运行线速度高，导致水密封磨损消耗快，寿命短。

4、(2)水密封位于滚筒与减速器之间，定心精度不高，加之滚筒割煤时振动冲击大，水密封使用中同时承受旋转摩擦和随机振动下的不规则阻力作用，加剧了水密封的磨损消耗。

5、(3)由于大直径水密封的摩擦作用，与水密封接触的摩擦副易受磨损损坏，可重复利用性不高，后期维护成本高。

6、(4)内喷雾装置使用中缺少对其使用状态的实时监测及故障报警。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种安全型连续采煤机用截割内喷雾系统，以改善背景技术所述问题；实现内喷雾系统的安全高效运行，提高系统水密封使用寿命，降低维护成本，最终实现掘采工作面粉尘的有效抑制，及冷却滚筒截齿和降低截齿消耗，避免截割火花产生，满足设备高效快速掘进需求。

2、为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种连续采煤机的截割内喷雾系统，内喷雾系统布置于截割装置内，截割装置包括截割滚筒和截割减速器；内喷雾系统的进水通道位于截割减速器的壳体内，截割减速器的内齿圈、轴承座和侧轮毂中的出水通道之间密封相接；内齿圈的出水通道密封连接进水通道；轴承座和侧轮毂的出水通道之间由水密封组件转接，水密封组件是侧轮毂与轴承座二者动、静构件间的动态密封部件；

3、截割减速器的侧驱动盘上安装有与其共同旋转的滚筒配水器，滚筒配水器的入水口与侧轮毂出水通道相连、出水口连接截割滚筒的滚筒水道，固定于截割滚筒表面的喷嘴与滚筒水道连通。

4、进一步地，水密封组件包括水密封、水密封座和端盖；水密封组件通过固定销轴与侧轮毂固定连接，固定销轴通过挡圈防止脱出；

5、两个水密封一前一后分布于水密封座内圈，中间围成环形水道，水密封的内孔与轴承座滑动密封，轴承座出水通道位于环形水道中；端盖通过螺钉与水密封座固定连接，限制水密封轴向移动；

6、水密封座上的过水孔连接环形水道和侧轮毂出水通道；水密封座外圈在过水孔前后设有o型密封圈及安装此密封的沟槽，o型密封圈密封水密封座与侧轮毂的接合间隙。

7、进一步地，水密封是内置倾斜弹簧的密封。

8、进一步地，轴承座通过外套的陶瓷套与水密封滑动接触，陶瓷套上对应出水通道开孔。

9、进一步地，内喷雾系统为两套独立的子系统，与截割减速器及截割滚筒的左右对称结构兼容；截割滚筒包括中间滚筒和两侧对称设置的侧滚筒，内喷雾系统从侧滚筒向中间滚筒送水；

10、截割减速器的主轴内设有过水通道，过水通道的入口连接滚筒配水器，过水通道通过连接轴与中间滚筒的滚筒水道连通，连接轴、主轴与中间滚筒共同旋转。

11、进一步地，连接轴一端与主轴密封连接，另一端通过固定套与中间套密封连接，中间套与中间滚筒固定连接，固定套通过螺钉与中间套固定连接；中间套、固定套、连接轴及主轴两两接合处通过o型圈静态密封。

12、进一步地，内齿圈与壳体接缝处、内齿圈与轴承座接缝处的出水通道中插装过液套。

13、进一步地，侧轮毂内设置多条出水通道，多条出水通道与侧轮毂内的分液接头i的出口对接，分液接头i的入口与水密封组件的过水孔对接。

14、进一步地，中间滚筒内设置多条出水通道，多条出水通道与中间滚筒内的分液接头ii的出口对接，分液接头ii的入口与连接轴的出口对接。

15、进一步地，截割装置中设置内喷雾系统监测及故障报警系统，内喷雾系统监测及故障报警系统包括齿轮泵、油液监测系统、数据显示报警系统；通过对截割减速器内部齿轮油液水分及油液中非金属颗粒物实时监测，并与系统设置阈值进行比较，对内喷雾系统运行状态实现预警保护。

16、与现有技术相比，本发明的优势在于：

17、本发明中，冷却喷雾水从截割减速器左右壳体分别进入，对称经过截割减速器内部左右侧水密封组件，再通过侧轮毂上设置的多条出水通道后汇入滚筒配水器，滚筒配水器中的冷却水分别通过相应管路组件进入侧滚筒，及通过主轴进入中间滚筒。冷却喷雾水由单通道进入、多通道流出，可显著降低冷却喷雾水对水密封的压力。

18、本发明中，内喷雾系统结构上为两套独立子系统，与截割减速器及截割滚筒的左右对称结构兼容，根据井下截割采垛和开槽不同工艺需求可分别独立控制，即采垛时只有一侧滚筒喷雾系统工作，开槽时全滚筒两侧喷雾系统同时参与工作。这样，既可起到减少非工作侧喷雾水引起的巷道滞留水对巷道底板的软化作用，又可降低非工作水密封的能耗损失，延长使用寿命，起到节能降耗的目的。

19、本发明中，将水密封组件置于侧轮毂和固定轴承座之间，水密封失效时，只需拆除侧滚筒端盘、滚筒配水器、管路组件及截割减速器的侧压盖、侧驱动盘及轴承压盖后，便可将水密封组件整体取出，而不需要进行整个减速器或者滚筒的拆装。具有井下拆装、维护方便，可大大减轻井下工人劳动强度，提高工作效率。

20、本发明中，水密封组件位于侧轮毂和固定轴承座间，侧轮毂和固定轴承座由轴承支撑，定心精度高，使用中侧轮毂带动水密封组件绕轴承座旋转，水密封只受接触面的旋转摩擦阻力，无外界滚筒截割载荷影响，具有工作受载稳定；同时，水密封直径及相应线速度大大减小，磨损小，可靠性高。

21、本发明中，水密封内置倾斜弹簧可提供密封接触面持续恒定的密封力，不同于传统的组合式密封即旋转格莱圈密封，消除了倾斜磨损和具有适应压力变化强的特点。密封座采用铜质合金，兼具防锈和保护陶瓷接触面免受划伤磨损。通过密封座与陶瓷面保证一定的间隙，从而使得冷却水对两侧水密封内侧形成一定的毛细作用，减缓冷却水的压力冲击作用。同时，水密封外侧置于减速器油液中，油液可保证水密封内外侧处于压力均衡的状态，同时可起到润滑作用，进一步保证了水密封的可靠性和使用寿命。

22、本发明中，轴承座上设置由陶瓷套，经由熔覆陶瓷技术处理，表面硬度可达55-60hrc，具有较高的表面耐磨性和防锈功能，与水密封摩擦运行匹配，可起到减小密封摩擦阻力，延长密封使用寿命的目的。同时，陶瓷套上面设有开口槽，可方便更换，而不影响轴承座，轴承座可重复利用，节约了维护成本。

23、本发明中，设有针对内喷雾系统的智能失效监测及预警系统，通过对截割减速器内部齿轮油液水分及油液中非金属颗粒物实时监测，并与系统设置阈值进行比较，对内喷雾系统运行状态实现预警保护，从而避免水密封失效冷却水泄露到截割减速器内部，引起传动系统故障。