一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水密封装置，具体是一种用于掘进机的高压水密封装置，还涉及一种包括上述高压水密封装置的掘进机，属于掘进机技术领域。
【背景技术】
[0002]在机械化采煤的作业中，掘进机是主要的采掘设备之一，其通过截割臂带动截割头的旋转切割实现巷道的开掘。在掘进机工作过程中，会产生大量的粉尘，严重影响了作业人员的身体健康，甚至患上尘肺病，所以改善井下的环境，降低粉尘浓度就成为本行业人员亟须解决的问题。同时，掘进机工作过程中，截齿容易温度过高，加快了截齿的损耗，增大了施工的成本。
[0003]目前，为了降低粉尘浓度及截齿温度，常设置内喷雾水路，通过联接筒传递水到旋转主轴后再经截割头部的内喷雾口喷出。而为了防止内喷雾水路的水渗入截割部的油腔，需增设密封装置，采用的密封装置多为旋转密封装置，这种旋转密封装置的承压能力差，密封效果不理想，常出现水油混合的现象，而水一旦进入截割臂油腔易导致截割臂的损坏，截割臂为掘进机关键部件，价格昂贵，损坏后修复难度大。而且，在施工过程中，内喷雾水压不足将间接导致内喷雾喷头堵塞，使内喷雾水路形同虚设，达不到除尘降温效果。除此之外，容易磨损旋转主轴，大大增加了使用成本，影响施工效率。因为以上种种原因，所以很多作业人员直接不用本是为优化而设置的内喷雾水路，导致该功能成为了鸡肋。
[0004]然而，于2010年2月24日公开的中国专利掘进机内喷雾密封装置(专利号为200920100043)以及于2008年11月12日公开的中国专利一种掘进机内喷雾密封装置(专利号为200720185208)提供了两种旋转密封装置，但是这种装置要求装配空间大，对于截割臂这类精准紧凑的部件来说，无疑难以实现；另外，这种装置采用软管连接外密封套和截割臂外筒，当截割臂工作时将会有拉扯该软管的趋势，软管受拉扯易损坏，将会影响截割臂的正常工作；再者，因该装置的整体处于油腔内，且没有密封损坏时引导水流出截割臂的放水槽口，一旦任一密封损坏，水将直接渗入油腔，与只用旋转密封圈密封实际效果不相上下。
[0005]因此，如何保证高水压下旋转密封的密封效果，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于掘进机的高压水密封装置，其密封效果好，承压能力强，使内喷雾水路有良好的使用效果，进而改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时可以降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度。本发明还提供一种包括上述高压水密封装置的掘进机。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机，包括密封挡环、旋转格来圈、密封环、耐磨环、平键和挡圈，所述密封挡环固定在联接筒上，所述密封环安装在旋转主轴上，所述密封挡环与联接筒之间以及密封环与旋转主轴之间均装有O形圈；所述密封挡环与密封环之间装有耐磨环及旋转格来圈；密封环与旋转主轴之间设有用于密封环与旋转主轴之间无相对转动的平键，所述旋转主轴上设有凹槽，凹槽内装有挡圈，该挡圈一端部抵靠密封环外端面及平键外端面。
[0008]优选地，所述密封挡环为L型绕旋转主轴中心旋转一周的环状结构。
[0009]优选地，所述密封环为绕旋转主轴旋转一周的环状结构。
[0010]优选地，所述平键为阶梯方形体状结构，并安装在旋转主轴及密封环之间的键槽内。
[0011]优选地，所述密封挡环、密封环及平键上设有用于拆装的螺纹拔销孔。
[0012]优选地，所述联接筒、密封环及密封挡环上设有放水孔，当O形圈及旋转格来圈发生损坏时，内喷雾水路的水可以沿着放水口放出。
[0013]一种掘进机，包括掘进机本体、联接筒、旋转主轴以及安装在联接筒和旋转主轴之间的高压水密封装置，所述高压水密封装置采用上述的高压水密封装置。
[0014]与现有技术相比，本发明提供的高压水密封装置，在高压水密封装置工作过程中，旋转主轴与密封环有相对旋转趋势时，由于平键限制了密封环与旋转主轴之间的相对旋转，使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封环与旋转主轴相对不旋转，同时保护了旋转主轴的磨损。而且联接筒与密封挡环也是相对固定的，促使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封挡环与联接筒相对不旋转，同时保护了联接筒的磨损。此夕卜，在高压水密封工作过程中，密封环与密封挡环之间相对旋转，由于设置的耐磨环及旋转格来圈密封，减少了重要部件的磨损，在高水压状态下也可以有理想的密封效果，通过该高压水密封装置，截割部的水密封效果得到改善，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，提高了截割部的可靠性。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图；
[0016]图2为图1所示高压水密封装置在A方向上的结构示意图；
[0017]图3为图1中I部分的放大结构示意图。
[0018]图中:1、联接筒，2、密封挡环，3、旋转格来圈，4、密封环，5、O形圈，6、耐磨环，7、平键，8、挡圈，9、旋转主轴。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0020]如图1至图3所示，一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机，包括密封挡环2、旋转格来圈3、密封环4、耐磨环6、平键7以及挡圈8，所述密封挡环2固定在联接筒I上，所述密封环4安装在旋转主轴9上，所述密封挡环2与联接筒I之间以及密封环4与旋转主轴9之间均装有O形圈5 ;所述密封挡环2与密封环4之间装有耐磨环6及旋转格来圈3 ;密封环4与旋转主轴9之间设有用于密封环4与旋转主轴9之间无相对转动的平键7，所述旋转主轴9上设有凹槽，凹槽内装有挡圈8，该挡圈8 一端部抵靠密封环4外端面及平键7外端面。
[0021]在掘进机工作过程中，联接筒I与密封挡环2相对固定，使O形圈5起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果；旋转主轴9与密封环4有相对旋转趋势时，由于平键7限制了密封环4与旋转主轴9之间的相对旋转，使O形圈5起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封环4与旋转主轴9相对不旋转，同时保护了旋转主轴9的磨损。而且，由于联接筒I与密封挡环2相对固定，旋转主轴9与密封环4相对固定，所以旋