CN102031969B - 掘进机超声冲量除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明掘进机超声冲量除尘器，由悬臂除尘器和侧翼除尘器两部分构成，悬臂除尘器主要由悬臂上除尘器和悬臂侧除尘器两部分构成，侧翼除尘器主要由侧翼左除尘器、侧翼右除尘器、侧翼千斤顶和侧翼翻转挡尘板四部分构成；悬臂除尘器整体呈对称箱体结构，通过后部挂耳安装于掘进机悬臂上，箱体两侧的底部设有吸风口，箱体前面板上按特定角度布设12支引风喷射管，引风喷射管后端通过锁紧螺母配套安装负压冲量喷嘴，负压冲量喷嘴通过水气接口与水气管路相通；侧翼除尘器整体呈对称箱体结构，通过后部挂耳安装于掘进机侧翼上，箱体上方装有侧翼千斤顶与侧翼翻转挡尘板构成的液控联动机构，箱体中部设有吸风口，吸风口前方安装侧翼吸尘防护网，箱体左右两侧前面板和下面板上对称布设16支侧翼引风喷射管，引风喷射管后端通过锁紧螺母配套安装负压冲量喷嘴，负压冲量喷嘴通过水气接口与水气管路相通。特定压力的水流和特定压力的气流经由负压冲量喷嘴产生高速水雾射流，同时在吸风口产生较大负压，能有效屏蔽和降除掘进机掘进过程中产生的粉尘。

Description

掘进机超声冲量除尘器

技术领域

本发明涉及一种掘进机超声冲量除尘器，为掘进机掘进工作提供一种同步有效的除尘装置。

背景技术

掘进机掘进工作一般采用循环式步进、正压式通风，掘进产生的粉尘在有限工作断面内易于积聚，给安全生产带来极大隐患。掘进机一般自带内外喷雾除尘装置，内喷雾除尘装置是在截割头表面安装一定数量的喷嘴，除尘水源由悬臂芯管经截割头进入喷嘴，掘进工作时喷嘴随截割头同步旋转并喷出水雾，起到冷却刀具和除尘的作用，但到目前为止，在世界范围内还没有较好解决动静密封配合的方法，导致内喷雾除尘装置的故障率和检修率一直居高不下，难以保障内喷雾除尘装置能够长时间持续正常运转。外喷雾除尘装置是在悬臂若干位置上布设喷嘴，利用掘进机电机冷却水或独立除尘水源供给喷嘴，喷出较大颗粒的水雾在一定范围内打到截割头，能起到一定的降尘作用，但由于目前使用的喷嘴大多是低压喷嘴，普遍存在着雾化率低、水雾动能低、雾化锥角较小等问题，为了达到较好的降尘效果，必须增加喷嘴数量，导致耗水量加大，也只能在一定程度上降除粉尘，污染依然存在，特别是过量用水造成水流成灾，带来二次污染，影响安全生产。

发明目的

本发明的目的是捕捉并降除掘进机工作过程中产生的粉尘，特别是呼吸性粉尘，降低粉尘对工人身体健康和环境的危害。该装置通过特定压力的水流和特定压力的气流经若干个负压冲量喷嘴产生高速水雾射流，形成的水雾动能高且颗粒极小，由若干个负压冲量喷嘴喷出特定形状的水雾射流能够有效屏蔽掘进机掘进过程中产生的粉尘，同时在与这些负压冲量喷嘴配套安装的吸风管内形成负压，利用负压的卷吸功能，把除尘装置附近含尘空气吸入除尘装置再将其变成煤泥水喷出。该装置由前后两个部分构成，并配套使用，分别安装于掘进机悬臂及侧翼上，随掘进机运行同步工作，能有效降除掘进机掘进过程中产生的粉尘，明显改善掘进工作面的工作环境。并且本发明掘进机超声冲量除尘器还具有：雾化扇面大，耗水量低及水量可调节，现场安装使用方便，能适用于各种环境的掘进工作面，故障率和检修率低等优点。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的掘进机超声冲量除尘器，采用特别设计、制作的箱体结构，将一定数量的引风喷射管合理布局在箱体内部，并将特别设计的负压冲量喷嘴置于引风喷射管内，这些引风喷射管的喷雾端口按三维空间角度布置成特殊扇面结构，能使喷射的水雾最大限度的覆盖和屏蔽掘进机截割头；采用特别设计、制作的导流管，通过合理布局有效利用除尘装置的内部空间，并减小风阻，提高负压卷吸粉尘效率。

附图说明

附图1是本发明掘进机超声冲量除尘器的系统原理图。

图中：除尘水管-1，除尘气管-2，组合操控阀-3，悬臂除尘器-4，侧翼除尘器-5，悬臂上除尘器-6，悬臂侧除尘器-7，侧翼左除尘器-8，侧翼右除尘器-9，进液管-10，回液管-11，换向操控阀-12，液控双向锁-13，侧翼千斤顶-14，侧翼翻转挡尘板-15。

附图2是本发明掘进机超声冲量除尘器的悬臂除尘器4一实施例的主视结构图。

图中：悬臂侧盖板-16，悬臂侧外基板-17，悬臂上盖板-18，悬臂上盖基板-19，悬臂上位引风喷射管-20，悬臂内侧上平基板-21，悬臂内侧竖基板-22，悬臂侧位引风喷射管-23，悬臂前面板-24，悬臂吸风口-25。

附图3是本发明掘进机超声冲量除尘器的悬臂除尘器4一实施例的左视结构图。

图中：悬臂后挂耳-26，负压冲量喷嘴-27，锁紧螺母-28。

附图4是本发明掘进机超声冲量除尘器的悬臂除尘器4一实施例的俯视结构图。

图中：悬臂后背板-29，悬臂侧气接头-30，悬臂侧水接头-31，悬臂上气接头-32，悬臂上水接头-33，悬臂前加固板-34。

附图5是本发明掘进机超声冲量除尘器的侧翼除尘器5一实施例的主视结构图。

图中：侧翼前面板-35，侧翼侧外基板-36，侧翼引风喷射管-37，侧翼上基板-38，侧翼吸尘防护网-39，侧翼内侧竖基板-40，侧翼吸风口-41，侧翼下基板-42，侧翼侧盖板-43。

附图6是本发明掘进机超声冲量除尘器的侧翼除尘器5一实施例的左视结构图。

图中：侧翼后面板-44，侧翼后挂耳-45，侧翼翻转挡尘板旋转耳-46，侧翼前挂耳-47，侧翼千斤顶连接耳-48，侧翼下面板-49。

附图7是本发明掘进机超声冲量除尘器的侧翼除尘器5一实施例的俯视结构图。

图中：侧翼右除尘器水接头-50，侧翼右除尘器气接头-51，侧翼左除尘器气接头-52，侧翼左除尘器水接头-53。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：

如图1所示，本发明掘进机超声冲量除尘器，由分别安装于掘进机悬臂上的悬臂除尘器4和安装于掘进机侧翼上的侧翼除尘器5两部分构成，悬臂除尘器4主要由悬臂上除尘器6和悬臂侧除尘器7两部分构成，侧翼除尘器5主要由侧翼左除尘器8、侧翼右除尘器9、侧翼千斤顶14、侧翼翻转挡尘板15四部分构成。

如图2所示，悬臂除尘器4整体呈对称箱体结构，箱体主要由悬臂前面板24、悬臂侧外基板17、悬臂上盖基板19、悬臂内侧上平基板21、悬臂内侧竖基板22、悬臂后背板29围焊而成，悬臂吸风口25位于箱体两侧的底部，悬臂侧盖板16通过螺栓与悬臂侧外基板17相连接，悬臂上盖板16通过螺栓与悬臂上盖基板19相连接，悬臂上除尘器6由六支悬臂上位引风喷射管20构成，悬臂上位引风喷射管20位于悬臂前面板24的中上部，此六支引风喷射管位于同一水平面上并与悬臂前面板24所在平面的夹角度数相同，悬臂侧除尘器7由六支悬臂侧位引风喷射管23构成，悬臂侧位引风喷射管23位于悬臂前面板25的左右两侧并按悬臂除尘器4的箱体中心线对称分布。

如图3所示，图中示出了悬臂上位引风喷射管20和悬臂侧位引风喷射管23分别与悬臂前面板24所在平面的夹角，负压冲量喷嘴27位于引风喷射管后端，并通过锁紧螺母28与各个引风喷射管相连接。

如图4所示，图中示出了悬臂上位引风喷射管20和悬臂侧位引风喷射管23分别与悬臂侧外基板17所在平面的夹角，悬臂后挂耳26在悬臂后背板29上的位置，悬臂侧气接头30、悬臂侧水接头31、悬臂上气接头32、悬臂上水接头33在悬臂后背板29上的位置，悬臂前加固板34在悬臂除尘器4上的位置。

如图5所示，侧翼除尘器5整体呈对称箱体结构，箱体主要由由侧翼前面板35、侧翼侧外基板34、侧翼上基板38、侧翼内侧竖基板40、侧翼下基板42、侧翼后面板44、侧翼下面板49围焊而成，侧翼吸尘防护网39位于侧翼上基板38和侧翼下基板42之间，侧翼吸风口41位于侧翼吸尘防护网39后方，侧翼侧盖板43通过螺栓与侧翼侧外基板36相连接，侧翼引风喷射管37位于侧翼前面板35和侧翼下面板49上，侧翼左除尘器8由左侧八支侧翼引风喷射管37构成，侧翼右除尘器9由右侧8支侧翼引风喷射管37构成，侧翼左除尘器8和侧翼右除尘器9上的引风喷射管按侧翼除尘器5的箱体中心线对称分布。

如图6所示，图中示出了侧翼引风喷射管37与侧翼前面板35所在平面的夹角，侧翼引风喷射管37与侧翼下基板42所在平面的夹角。

如图7所示，图中示出了侧翼引风喷射管37与侧翼侧外基板36所在平面的夹角，侧翼后挂耳45在侧翼后面板44上的位置，侧翼前挂耳47、侧翼千斤顶14、侧翼千斤顶连接耳48在侧翼除尘器5上的位置，侧翼翻转挡尘板旋转耳46在侧翼翻转挡尘板15上的位置，侧翼右除尘器水接头50、侧翼右除尘器气接头51、侧翼左除尘器气接头52、侧翼左除尘器水接头53在侧翼后面板44上的位置。

本发明的工作机理是：特定压力的除尘水源经除尘水管1输送至组合操控阀3上的水路输入接口，特定压力的除尘气源经除尘气管2输送至组合操控阀3上的气路输入接口，组合操控阀3上的四组水气输出接口分别通过胶管与悬臂上除尘器6、悬臂侧除尘器7、侧翼左除尘器8、侧翼右除尘器9上对应的水气输入接口相连接，其中第一组水气接口与悬臂上水接头33、悬臂侧气接头32相连接，第二组与悬臂上水接头31、悬臂上气接头30相连接，第三组与侧翼左除尘器水接头53、侧翼左除尘器气接头52相连接，第四组与侧翼右除尘器水接头50、侧翼右除尘器气接头51相连接，通过操作组合操控阀3分别控制四组除尘器上供水供气管路的通断，从而分别控制四组除尘器的开启和关闭，实现在多种模式下与掘进机联合工作；压力水和压力气分别经水输入接口和气输入接口进入除尘器内部水气导流支管，并由负压冲量喷嘴27上的相应水气接口进入喷嘴内部，在喷嘴内部有限空间水流与气流反复碰撞即压缩与膨胀，产生超声共振现象，水流被激化成细微的颗粒按共振后的夹角向外高速喷射，由负压冲量喷嘴27喷出的超声共振水雾呈特定的圆锥体形状，与相应引风喷射管的内壁摩擦碰撞后由引风喷射管前方喷射而出，由于引风喷射管是按照特定的空间角度布设，由若干个引风喷射管喷射出的高压水雾形成一个立体水雾扇面；悬臂上除尘器6和悬臂侧除尘器7同时开启时，由12支引风喷射管内喷射出的高压水雾扇面将覆盖包围掘进机截割头，能将截割头工作时产生的粉尘屏蔽在水雾扇面内；在高压水雾从引风喷射管前方高速喷出的过程中，引风喷射管内产生水雾活塞现象，即在引风喷射管前方出现高速喷射的水雾的同时，引风喷射管的后方产生一定的负压，悬臂除尘器4的箱体内腔所有工作中的引风喷射管产生的负压叠加后传递到悬臂吸风口25位置，悬臂吸风口25用较大的负压吸收捕捉截割头下部逃逸的部分粉尘，这部分被吸收的粉尘沿悬臂除尘器4的箱体通风内腔进入到引风喷射管内，并在水雾活塞的作用下变成煤泥水随水雾一起由引风喷射管前方喷出，如此连续循环，从而使截割头周围的空气最大限度地得到净化；侧翼左除尘器8和侧翼右除尘器9同时开启时，由左右各八支侧翼引风喷射管37内喷射出的高压水雾扇面将覆盖包围侧翼的两侧，能将未经由悬臂除尘器4处理而逃逸到侧翼两侧的粉尘屏蔽并就地降除；在侧翼引风喷射管37内喷射出高压水雾的过程中，侧翼引风喷射管37内产生负压，侧翼除尘器5的箱体内腔所有工作中的引风喷射管产生的负压叠加后传递到侧翼吸风口39位置，在负压的作用下，诱导和卷吸流经此断面的粉尘并经由各个引风喷射管后变成煤泥水喷出，使粉尘在掘进机机身中部形成一个随除尘器喷吸循环的涡旋场；进液管10、回液管11、换向操控阀12、液控双向锁13、侧翼千斤顶14与侧翼翻转挡尘板15构成液控联动机构，位于侧翼除尘器5上方的侧翼翻转挡尘板15在侧翼千斤顶14的作用下可以调整翻转角度，用以阻挡从悬臂除尘器4后部逃逸的粉尘，并使含有粉尘的回风流减速，有助于侧翼除尘器5发挥更大除尘效能。

Claims (5)

1.一种掘进机超声冲量除尘器，其特征在于：由分别安装于掘进机悬臂的悬臂除尘器(4)和安装于掘进机侧翼的侧翼除尘器(5)两部分构成，悬臂除尘器(4)主要由悬臂上除尘器(6)和悬臂侧除尘器(7)两部分构成，侧翼除尘器(5)主要由侧翼左除尘器(8)、侧翼右除尘器(9)、侧翼千斤顶(14)和侧翼翻转挡尘板(16)四部分构成；所述的悬臂侧除尘器(7)由六支悬臂侧位引风喷射管(23)构成，按从上到下的顺序，左侧三支悬臂侧位引风喷射管(23)与悬臂前面板(24)所在平面的夹角分别为上偏70°、上偏65°、上偏60°，与悬臂侧外基板(17)所在平面的夹角分别为外偏8°、外偏10°、外偏10°，右侧三支悬臂侧位引风喷射管(23)与悬臂前面板(24)所在平面的夹角分别为上偏70°、上偏65°、上偏60°，与悬臂侧外基板(17)所在平面的夹角分别为内偏8°、内偏10°、内偏10°。

2.按权利要求1所述的掘进机超声冲量除尘器，其特征在于：所述的悬臂上除尘器(6)由六支悬臂上位引风喷射管(20)构成，此六支悬臂上位引风喷射管(20)位于同一水平面上，并且与悬臂前面板(24)所在平面的夹角均为下偏75°。

3.按权利要求1所述的掘进机超声冲量除尘器，其特征在于：所述的侧翼左除尘器(8)由左侧八支侧翼引风喷射管(37)构成，按从上到下、从前到后的顺序，八支侧翼引风喷射管(37)与侧翼前面板(35)所在平面的夹角分别为90°、上偏80°、上偏70°、上偏60°、上偏55°、上偏45°、上偏35°、上偏25°，与侧翼侧外基板(36)所在平面的夹角均为外偏10°。

4.按权利要求1所述的掘进机超声冲量除尘器，其特征在于：所述的侧翼右除尘器(9)由右侧八支侧翼引风喷射管(37)构成，此八支侧翼引风喷射管(37)与侧翼前面板(35)所在平面的夹角与侧翼左除尘器(8)上对称位置的引风喷射管相同，与侧翼侧外基板(36)所在平面的夹角均为内偏10°。

5.按权利要求1-4中任一项所述的引风喷射管，其特征在于：引风喷射管的内孔直径为86mm，轴向最大长度为220mm，轴向最小长度为120mm，且引风喷射管后端均配套安装了负压冲量喷嘴(27)，负压冲量喷嘴(27)通过锁紧螺母(28)与引风喷射管相连接。 

Images