專利名稱：采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采煤工藝，特別是一種綜采工作面的采煤機(jī)外噴霧用的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)。
綜采工作面的采煤機(jī)割煤時的粉塵濃度可達(dá)3000～6000mg/m3，其產(chǎn)生的煤塵控制一直是我國煤礦粉塵防治工作中的一大技術(shù)難題。
目前，我國煤礦采煤機(jī)降塵技術(shù)大多以內(nèi)、外噴霧為主，由于種種原因，噴嘴易堵無法正常使用。國內(nèi)外實踐證明，高壓噴霧是一種非常有效的降塵技術(shù)，但國內(nèi)采煤機(jī)機(jī)載的高壓噴霧降塵系統(tǒng)存在許多問題，主要是①沒有解決機(jī)載高壓水源問題，現(xiàn)在的高壓水源絕大多數(shù)是由安設(shè)在順槽里的高壓泵，通過高壓膠管從電纜夾輸送到采煤機(jī)，隨著采煤機(jī)的回采拖動，一方面與電纜夾和其中的電纜相互磨擦，將電纜夾損壞；另一方面高壓膠管來回拖動且彎曲曲率半徑小，易損壞高壓膠管。由于水壓高，破損的高壓膠管漏噴威脅人身安全。②高壓外噴系統(tǒng)設(shè)計龐大，引射場和高壓噴頭設(shè)計不合理，噴嘴易堵，耗水量大，霧化效果及降塵效果不佳，噴霧系統(tǒng)不能長時間正常工作等。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)中的不足之處，而提供一種使噴霧降塵用高壓水供給裝置實現(xiàn)機(jī)載，且噴霧降塵效果好的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)。
本發(fā)明的設(shè)計目的可以通過以下措施來達(dá)到采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)包括機(jī)載高壓泵14、泵14的溢流閥組件12、泵14的聯(lián)軸傳動部件、液壓控制閥組15以及裝有噴頭的上、下風(fēng)流分流臂22和3。采煤機(jī)電機(jī)的輸出軸24經(jīng)聯(lián)軸傳動部件與機(jī)載高壓泵14的輸入軸傳動聯(lián)接，機(jī)載高壓泵14、泵14的聯(lián)軸傳動部件以及泵14的溢流閥組件12裝于采煤機(jī)中間箱13內(nèi)，泵14的液壓控制閥組15裝于中間箱13外、操作司機(jī)一側(cè)。上、下風(fēng)流分流臂22、3分別裝于采煤機(jī)右、左兩端端頭，上、下風(fēng)流分流臂22和3上所裝噴頭23為具有兩層過濾網(wǎng)的高壓荷電噴頭，噴頭23經(jīng)高壓軟管16與機(jī)載高壓泵的出水口25相連接。
本發(fā)明的設(shè)計目的還可以通過以下措施來達(dá)到其機(jī)載高壓泵14是臥式柱塞泵，其聯(lián)軸傳動部件是離合/聯(lián)軸器9和變速箱11，臥式柱塞泵和變速箱11裝于上滑座27，下滑座28固定于中間箱13內(nèi)的底面，上、下滑座27、28嵌裝一起并且滑動配合。
其液壓控制閥組15中溢流閥的遠(yuǎn)控先導(dǎo)閥37的遠(yuǎn)控口K′，與溢流閥12的遠(yuǎn)控口K經(jīng)管路連接并控制。當(dāng)進(jìn)水壓力表8所顯示的水壓低于規(guī)定值時，例如水壓≤1MPa時，壓力繼電器7的接點將處于常開狀態(tài)，采煤機(jī)電機(jī)不能起動，機(jī)載高壓泵14也不能工作。
其上、下風(fēng)流分流臂22和3的噴頭安裝架30和36上裝有噴頭座32，噴頭座32上裝有噴頭23，噴頭23的噴射方向在三維方向是隨時可調(diào)的即噴頭23在噴頭座32上由水平緊定螺栓緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向，噴頭座32裝在噴頭安裝架30、36上，由垂直緊定螺拴緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向。上風(fēng)流分流臂22的臂座與采煤機(jī)截割部19端頭由鉸接銷29聯(lián)接，以使噴頭安裝架30有上下擺動余地。在該臂22的底面、每個噴頭33的前方設(shè)有擋矸板31。
其上、下風(fēng)流分流臂22和3的噴頭23，裝在噴頭安裝架30和36的頂面上的是主要起風(fēng)流引射作用的引射噴頭34和35，裝在其底面上的是霧化、荷電作用強(qiáng)的霧簾噴頭33。
所謂引射噴頭，是指孔徑≥Φ1mm的多孔大號噴頭35和中號單孔噴頭34，其噴射方向順風(fēng)流方向、并向煤壁傾斜60～90°，射程遠(yuǎn)，產(chǎn)生負(fù)壓大，主要起風(fēng)流引射作用。
所謂霧簾噴頭，是指孔徑≤Φ0.8mm的小號單孔噴頭，其噴射方向向下、并向煤壁傾斜10～20°，安裝兩個或更多。小孔徑噴頭其霧化、荷電作用強(qiáng)，幾個小號單孔噴頭33一起可形成霧簾。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點①采用采煤機(jī)電機(jī)輸出軸，并通過傳動離合器、變速箱等帶動機(jī)載高壓泵，提供高壓水源，解決了在順槽安設(shè)高壓泵，長距離輸送高壓水的弊端。
②采用高壓荷電噴頭能高效降塵。高壓噴霧具有惰性凝結(jié)、靜電凝結(jié)、渦流凝結(jié)等多種降塵機(jī)理，對呼吸性粉塵尤為突出。
③采用經(jīng)特殊設(shè)計的、有兩級過濾的高壓噴頭，基本解決了目前最關(guān)鍵的噴嘴堵塞問題。
④采用先進(jìn)的捕捉和含塵風(fēng)流引射系統(tǒng)，既能有效控制含塵風(fēng)流使其不向司機(jī)和人行道擴(kuò)散，又能高效降塵，是采煤機(jī)噴霧系統(tǒng)的理想布置方式。
附圖的圖面說明如下

圖1本發(fā)明各組成部分的示意圖主視2機(jī)載高壓泵、離合/聯(lián)軸器、變速箱在中間箱內(nèi)安裝位置示意3上風(fēng)流分流臂的示意4下風(fēng)流分流臂的示意5高壓泵的液壓系統(tǒng)6液壓控制閥組的結(jié)構(gòu)示意圖以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳述本實施例以AM500型采煤機(jī)，機(jī)載高壓泵14采用無錫產(chǎn)TQB80/12.5型臥式三柱塞泵為例。
圖1示出了采煤機(jī)和本發(fā)明的各個組成部分。采煤機(jī)主要由左滾筒1、左搖臂2、左截割部4、左電機(jī)6、中間箱13、右電機(jī)17、泵箱18、右截割部19、右搖臂20、右滾筒21等部分組成。本發(fā)明采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)由機(jī)載高壓泵14、離合/聯(lián)軸器9、變速箱11、機(jī)載高壓泵14的溢流閥組件12、液壓控制閥組15、高壓軟管16、上、下風(fēng)流分流臂22和3，以及其上的高壓噴頭23等組成。
機(jī)載高壓泵14、離合/聯(lián)軸器9、變速箱11裝于中間箱13內(nèi)，由采煤機(jī)雙輸出軸的左電機(jī)6驅(qū)動，左電機(jī)6的右輸出軸24經(jīng)離合/聯(lián)軸器9、變速箱11，與機(jī)載高壓泵14的輸入軸傳動聯(lián)接。離合/聯(lián)軸器9為帶剪切銷的離合器、聯(lián)軸器，可控制與驅(qū)動動力的離合，同時對泵14起過載保護(hù)作用。
機(jī)載高壓泵液壓保護(hù)系統(tǒng)的部件，包括中間箱13內(nèi)的溢流閥組件12，中間箱13外的有進(jìn)水壓力表8、壓力繼電器7，出水壓力表36、安全閥39等。它的組成詳見圖5。
液壓控制閥組15裝于中間箱13外壁、采煤機(jī)司機(jī)一側(cè)，其結(jié)構(gòu)詳見圖6。
機(jī)載高壓泵14的輸出的高壓水OW經(jīng)高壓軟管16接至安裝在上、下風(fēng)流分流臂22和3的噴頭23，噴霧降塵。上、下風(fēng)流分流臂22和3分別裝在采煤機(jī)的右、左截割部19和4的端頭。機(jī)載高壓泵14的進(jìn)水IW由順槽提供低壓水。進(jìn)水IW水壓由進(jìn)水壓力表8顯示、壓力繼電器7控制保護(hù)。
機(jī)載高壓泵14的冷卻水引自采煤機(jī)電機(jī)排出的冷卻水，以IC流向進(jìn)入泵14的曲軸箱的冷卻管，以O(shè)C流向排出，并由截止閥10控制開停。
采煤機(jī)的左搖臂2上還設(shè)有下風(fēng)流搖臂噴頭5，以增強(qiáng)噴霧降塵效果。
F為風(fēng)流方向，煤流方向和風(fēng)流方向一致。
圖2進(jìn)一步示出了機(jī)載高壓泵14、離合/聯(lián)軸器9、變速箱11等在中間箱13內(nèi)豎直方向上的位置，以及采煤機(jī)左電機(jī)6的右輸出軸24經(jīng)離合/聯(lián)軸器9、變速箱11，與機(jī)載高壓泵14的輸入軸傳動聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。上滑座27與機(jī)載高壓泵14聯(lián)接、下滑座28固定在中間箱13箱底上。上、下滑座27、28，嵌裝在一起并且滑動配合，以便于裝配和維護(hù)。
機(jī)載高壓泵14的出水口25經(jīng)高壓軟管16與噴頭23連接；機(jī)載高壓泵14的進(jìn)水口26與來自順槽的普通供水IW連接。
中間箱13為加長型，比原中間箱約長500mm。
圖3示出了上風(fēng)流分流臂22的結(jié)構(gòu)。它包括噴頭安裝架30和其上的多個噴頭。噴頭安裝架30由臂與臂座焊接而成，筋板加強(qiáng)二者間的連接，絞接銷29將臂座聯(lián)接到采煤機(jī)截割部19的端頭。采用鉸接銷29的聯(lián)接可使噴頭安裝架30有一定上下活動余地，以防被順煤流方向而來的大塊矸石頂壞。
上風(fēng)流分流臂22的噴頭安裝架30上裝有噴頭座32，噴頭座32上裝有噴頭23，噴頭23的噴射方向在三維方向是隨時可調(diào)的即噴頭23在噴頭座32上由水平緊定螺栓緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向，在垂直方向可調(diào)180°；噴頭座32裝在噴頭安裝架30、36上，由垂直緊定螺拴緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向；在水平方向可調(diào)180°，調(diào)整后由螺栓固緊。
在噴頭安裝架30上方安裝的噴頭是兩個孔徑Φ1mm的大號多孔噴頭35和一個孔徑Φ1mm的中號單孔噴頭34，其噴射方向基本是順風(fēng)流并向煤壁傾斜60～90°，它們射程遠(yuǎn)，產(chǎn)生負(fù)壓大，主要起風(fēng)流引射作用，故稱引射噴頭。噴頭安裝架30下方安裝的噴頭是四個孔徑Φ0.8mm的小號單孔噴頭33，其噴射方向基本是傾斜向下，并向煤壁傾斜10～20°，小號單孔噴頭霧化、荷電作用強(qiáng)，幾個噴頭一起可形成霧簾，故稱霧簾噴頭。
上述噴頭全部采用高壓荷電噴頭，這種噴頭經(jīng)特殊設(shè)計，噴嘴噴霧荷電率高，噴霧降塵效果好；噴頭外殼用不銹鋼制造，壁厚大，強(qiáng)度高，內(nèi)含兩層過濾網(wǎng)，可基本解決噴嘴堵塞問題；噴嘴芯可以更換。大號多孔引射噴頭35、中號單孔噴頭34孔徑為≥Φ1mm，小號單孔噴頭33孔徑為≤Φ0.8mm。
在噴頭安裝架30的底面、每個小號噴頭33的迎煤流前方，各焊有一塊帶加強(qiáng)筋板的立板稱擋矸板31，以防底面噴頭33被大塊矸石碰壞。
為便于觀看，圖中，引射噴頭的帶噴嘴的一面反轉(zhuǎn)了一個方向。
圖4示出了下風(fēng)流分流臂3的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)與上風(fēng)流分流臂22基本相同，也是由噴頭安裝架36和其上的噴頭構(gòu)成。噴頭安裝架36由臂座、臂、筋板焊接而成，但它的臂短，噴頭座32與噴頭數(shù)少，臂上無擋矸板31，其臂座是用螺栓37緊固聯(lián)接到采煤機(jī)左截割部4的端頭上。此處，引射噴頭用兩個多孔噴頭35、一個中號單孔噴頭34，霧簾噴頭用兩個小號噴頭33。
圖5示出了高壓泵的液壓系統(tǒng)的組成與流程。
①機(jī)載高壓泵14的總進(jìn)水由IW流向輸入，經(jīng)泵14升壓后分成三路，一路以O(shè)W流向輸出供噴霧用，一路經(jīng)帶節(jié)流孔的溢流閥12排回總進(jìn)水輸入端，用于調(diào)整系統(tǒng)流量以穩(wěn)定壓力，另一路接球閥38、壓力表36、安全閥39，三者分別用于卸載排空、觀察泵的輸出壓力、保護(hù)系統(tǒng)壓力不過載。從溢流閥12的遠(yuǎn)控口K引出一控制液管路與先導(dǎo)閥37的遠(yuǎn)控口K′相連，使系統(tǒng)壓力的調(diào)節(jié)可以通過調(diào)整先導(dǎo)閥37來實現(xiàn)。
②在泵14的總進(jìn)水IW輸入端還引出一路接壓力表8和壓力繼電器7，二者分別用于觀察進(jìn)水壓力、使采煤機(jī)在規(guī)定進(jìn)水壓力下才能開機(jī)。
③泵14的冷卻水引用采煤機(jī)電機(jī)排出的冷卻水以IC流向進(jìn)入機(jī)載高壓泵14曲軸箱的冷卻管，以O(shè)C流向排出，并由截止閥10控制開停。
④液壓控制閥組15中溢流閥12的遠(yuǎn)控先導(dǎo)閥37的遠(yuǎn)控口K′，與溢流閥12的遠(yuǎn)控口K經(jīng)管路連接并控制。當(dāng)進(jìn)水壓力表8所顯示的水壓≤1MPa時，壓力繼電器7的接點將處于常開狀態(tài)，采煤機(jī)電機(jī)不能起動，機(jī)載高壓泵14也不能工作。
圖中其余為冷卻水高壓軟管40、進(jìn)水高壓軟管41、出水高壓軟管42。
圖6示出了液壓控制閥組15的結(jié)構(gòu)。液壓控制閥組15是由安全閥39、球閥38、壓力表36、溢流閥的遠(yuǎn)控先導(dǎo)閥37，裝配于閥體44上構(gòu)成的，閥體44由螺栓43緊固于中間箱13的上蓋板上、采煤機(jī)司機(jī)一側(cè)。
加工與選型中間箱13采用加長型，比原中間箱加長500mm，采煤機(jī)底托架也要相應(yīng)加長。機(jī)載高壓泵14采用無錫產(chǎn)TQB80/12.5型臥式三柱塞泵、清水泵，該泵帶專用離合/聯(lián)軸器9、變速箱11。遠(yuǎn)控溢流閥12YK-WYF160/50型，壓力表8、36YN60-II型、球閥10、38QJ10(G)型、安全閥39WJF0101型、壓力繼電器7HED1型。高壓軟管16、41、42、40采用KJR型。
上、下風(fēng)流分流臂22、3的噴頭安裝架30和36，用工字鋼、鋼板鉚焊；其高壓荷電噴頭為煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種用于綜采工作面的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)，其特征在于它包括機(jī)載高壓泵(14)、泵(14)的溢流閥組件(12)、泵(14)的聯(lián)軸傳動部件、液壓控制閥組(15)以及裝有噴頭的上、下風(fēng)流分流臂(22、3)；采煤機(jī)電機(jī)的輸出軸(24)經(jīng)聯(lián)軸傳動部件與機(jī)載高壓泵(14)的輸入軸傳動聯(lián)接，機(jī)載高壓泵(14)、泵(14)的聯(lián)軸傳動部件以及泵(14)的溢流閥組件(12)裝于采煤機(jī)中間箱(13)內(nèi)，泵(14)的液壓控制閥組(15)裝于中間箱(10)外、操作司機(jī)一側(cè)，上、下風(fēng)流分流臂(22、3)分別裝于采煤機(jī)右、左兩端端頭，上、下風(fēng)流分流臂(22、3)上的噴頭(23)是有兩層過濾網(wǎng)的高壓荷電噴頭，噴頭(23)經(jīng)高壓軟管(16)與機(jī)載高壓泵的出水口(25)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)，其特征在于所說的機(jī)載高壓泵(14)是臥式柱塞泵，其聯(lián)軸傳動部件是離合/聯(lián)軸器(9)和變速箱(11)，臥式柱塞泵和變速箱(11)裝于上滑座(27)，下滑座(28)固定于中間箱(13)內(nèi)的底面，上、下滑座(27、28)嵌裝在一起并滑動配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)，其特征在于所說的液壓控制閥組(15)，其溢流閥組件(12)的遠(yuǎn)控先導(dǎo)閥(37)的遠(yuǎn)控口(K′)與溢流閥組件(12)的遠(yuǎn)控口(K)經(jīng)管路連接，當(dāng)進(jìn)水壓力表(8)顯示的水壓低于規(guī)定值時，壓力繼電器(7)的接點將處于常開狀態(tài)，采煤機(jī)電機(jī)不能起動，機(jī)載高壓泵(14)也不能工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)，其特征在于所說的上、下風(fēng)流分流臂(22、3)，其噴頭安裝架(30、36)上裝有噴頭座(32)，噴頭座(32)上裝有噴頭(23)，噴頭(23)的噴射方向在三維方向是隨時可調(diào)的即噴頭(23)在噴頭座(32)上由水平緊定螺栓緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向，噴頭座(32)裝在噴頭安裝架(30、36)上，由垂直固定螺拴緊固并可繞該螺栓的軸線調(diào)節(jié)方向；上風(fēng)流分流臂(22)的臂座與采煤機(jī)截割部(19)端頭由鉸接銷(29)聯(lián)接，以使噴頭安裝架(30)有上下擺動余地；在該臂(22)的底面、每個噴頭(33)的前方設(shè)有擋矸板(31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)，其特征在于所說的上、下風(fēng)流分流臂(22、3)的噴頭(23)，裝在噴頭安裝架(30、36)頂面的是引射噴頭(34和35)孔徑≥Φ1mm的多孔大號噴頭和中號單孔噴頭，其噴射方向順風(fēng)流方向、并向煤壁傾斜60～90°；裝在其底面的是霧簾噴頭(33)孔徑≤Φ0.8mm的小號單孔噴頭，其噴射方向向下、并向煤壁傾斜10～20°，至少為兩個。
全文摘要
本發(fā)明涉及采煤工藝,一種綜采工作面用的采煤機(jī)機(jī)載高壓荷電噴霧高效降塵系統(tǒng)。它包括機(jī)載高壓泵及其溢流閥組件、聯(lián)軸傳動部件、液壓控制閥組,以及裝于采煤機(jī)機(jī)頭兩端的上、下風(fēng)流分流臂,上、下風(fēng)流分流臂上裝有高壓荷電噴頭。機(jī)載高壓泵以采煤機(jī)電機(jī)為動力源,裝于采煤機(jī)中間箱內(nèi)。采煤機(jī)自身提供高壓水源,解決了長距離輸送高壓水的弊端。高壓荷電噴頭霧化降塵效果好,噴嘴不易堵塞,采用風(fēng)流引射技術(shù),高效降塵。
文檔編號E21C35/23GK1261126SQ9911202
公開日2000年7月26日 申請日期1999年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月20日
發(fā)明者曲天智, 張迎弟, 曹宏偉, 張延松 申請人:兗州礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司東灘煤礦