掘进机内喷雾水路结构的改进.pdf

掘进机内喷雾水路结构的改进 高承兴,史成建 三一重型装备有限公司,沈阳110027 摘要通过对悬臂式掘进机传统内喷雾结构缺陷的分析,提出一种全新的水路结构,解决传 统结构密封失效漏水带来的危害,使内喷雾的可靠性提高,喷雾效果得到改善。 关键词掘进机;内喷雾水路结构;改进 中图分类号 TD421 文献标志码 B 文章编号10032079420080720149202 Improve on Structure of Inner Spray of Roadheader GAO Cheng - xing , SHI Cheng - jian Sanyi Heavy Equipment Co. , Ltd. ,Shenyang 110027 ,China Abstract By the analysis of the disfigurement of boom - roadheader inside sprayer , we bring a new water sys2 tem structure , which has been experimented , solve the leak by the seal invalidation , improve the dependability of inside sprayer and the effect. Key wordsroadheader; inner spray; improve 0 前言 掘进机在截割、 装载、 转运过程中会产生粉尘, 工作面通风、 截割头旋转以及煤下落形成的风流作 用也会产生粉尘,它呈悬浮状态并随着工作面风流 扩散。 粉尘不仅危害工人的身体健康,而且对掘进 机各个部件都会造成一定的危害,同时煤巷中的大 量粉尘会引起爆炸。研究表明,95 左右的呼吸性 粉尘由截割工序产生,因此,在掘进机截割头上采用 内喷雾是行之有效的方法,而内喷雾效果的好坏主 要取决于内喷雾水路的结构是否合理以及内喷雾水 密封的可靠性。 1 内喷雾水密封结构形式及失效原因分析 现有悬臂纵轴式掘进机中内喷雾水密封的结构 基本相同,都是采用水路从截割臂中穿过,经过截割 主轴通向截割头,从而由截割头上的喷嘴喷出,来降 低截割时产生的粉尘。在截割臂的内部安装有传递 截割动力的截割主轴以及轴承,因此在截割臂的空 腔中有润滑油。这种水路在截割臂内部通过的结构 是依靠一种旋转密封件来将喷雾水与润滑油分隔 开。但现有的旋转密封件的质量不过关,寿命短,容 易失效。一旦旋转密封件失效,一方面内喷雾系统 无法正常工作,另一方面高压水进入截割臂的内部, 与润滑轴承的润滑油混合到一起,使润滑油乳化,对 轴承造成影响。当喷雾水充满截割臂的空腔后,截 割臂将无法实现伸缩过程,造成设备的损坏。同时, 由于这种结构将旋转密封件安装在截割臂的内部, 一旦旋转密封件损坏更换也比较麻烦。 2 密封结构的改进及特点 基于现有内喷雾水路结构的特点及不足,将内 喷雾的水路进行改进势在必行。改进时要使内喷雾 的可靠性得到大幅度的提高,同时还要考虑到安装、 更换、 维护的简便性,以及如何避免密封件失效所产 生的不良后果。除了选择更加可靠的密封件外,还 应该考虑内喷雾水路的结构位置,如果能把内喷雾 水路放到截割臂的外部,这样一来安装维护将会很 方便。当密封件损坏以后,喷雾水直接漏到截割臂 的外面,便于第1时间观察到问题的出现。同时截 割臂中不会进水,这样可以有效地解决润滑油与水 混合的问题。从掘进机截割部整体上看,能够提供 喷雾水路外置空间位置只有在截割臂与截割头之间 的地方。若把这个空间利用起来,则需将截割头和 截割头中原来的喷雾水路进行改进。将水从截割头 的后端引入,通过截割头壁上预先做好的孔引到截 割头的前端,再从喷嘴中喷出。在内喷雾水进入截 割头之前,是由截割臂的外壁上镶嵌的钢管引入,在 截割臂与截割头联结处采用旋转密封件进行密封 见图 1 。此处的空间要比截割臂大得多,对于密 封件的选择范围也要大得多。采用前后2段密封, 中间采用一件隔套进行通水,喷雾水由截割臂上钢 管的侧面开孔流出,经过隔套进入截割头,隔套两端 装有密封件,在密封件的后方装有可调节密封件压 紧量的装置,可在后边手动直接调节密封件的压紧 量。这种结构还有一个特点,那就是密封件不但能 密封喷雾水,还能有效地防止外界的煤粉进入截割 臂内部。通常结构中截割臂是依靠一个防尘圈和浮 动密封来阻止粉尘进入截割臂,但是实际应用效果 并不理想。因为在截割过程中防尘圈处于摩擦面 上,时间一长防尘圈磨损非常严重,粉尘就进到截割 臂中。这对于截割臂来说损害很大。而新结构中采 用多层盘根密封,即使在工作过程中有一定的磨损, 外界的粉尘也不能轻易进入截割臂。由于将密封的 941 第29卷第7期 2008年 7月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol129No17 Jul. 2008 新集一矿副井提升系统优化 贾红彦,陈会占,夏仲学 国投新集能源股份有限公司 新集一矿,安徽 淮南232171 摘要针对新集一矿单绳缠绕式提升系统存在调绳没有闭锁联锁、 可调闸闭环没有投入使 用、 保护实验不齐全等不足之处,提出了一些切实可行的方法,解决了提升系统的有关问题,供提升 系统改造和新建矿井设计所用。 关键词调绳联锁;可调闸闭环;保护实验 中图分类号 TD534 文献标志码 A 文章编号10032079420080720150202 Optimization of Accessory Well Lifting System in Xinji No.1 Colliery JIA Hong - yan , CHEN Hui - zhan , XIA Zhong - xue Xinji No.1 Mine of Guotou Xinji Energy Ltd. , Huainan 232171 ,China AbstractT o some shortages of single - stand enwinding hoist in Xinji No. 1 colliery ,such as adjusting the strands do not lock or interlock , the closed loop of the adjustive brake do not work ,protecting experiment is in2 complete ,etc. ,we give some practical and feasible solutions that could be used in rebuilding the lifting system and constructing the new mine. Key wordsadjusting the strands and interlock; closed loop of adjustive brake ; protecting experiment 0 引言 矿井提升设备的安全运行不仅可保证矿井的正 常生产,而且对升降人员的生命安全尤为重要。新 集一矿副井提升系统担负全矿人员、 材料、 矸石的提 位置移到了外侧,在截割头相同的转数下,密封面 的线速度就会加大,这时就需根据密封面的线速度 v πdn 6010 式中d 旋转密封内径,mm; n 主轴转数,rΠmin。 来核算密封面的线速度是否符合密封材料的要求。 图1 改进后的水路结构 11 出水口 21 密封面 31 进水口 41 截割头 3 改进结构对设备的要求 从图1可以看出由于将密封面移到了外表面, 因此密封面的直径将增大,在转数相同以及水压相 同的条件下,密封件的线速度会增加,因此密封件的 磨损相应会加快,这样就需要密封面有较高的光洁 度。同时为了提高使用寿命,对摩擦面的硬度要求 也很高,这就要求截割臂外表面必须经过一系列特 殊的处理方法。比如先调质再表面淬火,或者表面 渗氮等。外表面经过这样一系列处理后表面硬度会 得到大幅提高,必然给表面加工带来了难度。从结 构上看,密封面的圆度以及装配后的同轴度也需有 较高的要求。这就需要对外表面进行磨加工,根据 现在掘进机的型号来看,最大机型的截割臂也可在 现有的磨床上进行加工。 4 结语 从以上分析来看,内喷雾对于掘进机的正常使 用有着非常重要的作用,研究设计一种新的结构来 解决掘进机内喷雾失效问题势在必行。这种新的水 路结构从设计原理、 加工方法及加工工艺都是可行 的。根据截割臂的具体结构、 空间位置和运动情况 来看,也有能满足其要求的密封元件。因此,这种新 型的水路结构是完全可行的并有极大的推广价值, 最终解决了现阶段悬臂式掘进机内喷雾经常失效的 问题。 参考文献 [1]王虹.掘进机内喷雾新型旋转水封的研制[J ].煤炭科学技术, 1998 ,266 . 作者简介高承兴1978 - ,辽宁本溪人,助理工程师,2001年 毕业于东北大学,现任三一重型装备有限公司综掘事业部研究院大 机型室副主任,电话024 - 31808305 ,电子信箱g2cx007 . 收稿日期2008201211 051 第29卷第7期 2008年 7月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol129No17 Jul. 2008