CN1030960A - 采掘机 - Google Patents

Abstract

一种具有一个带截齿的旋转刀盘1的采掘机，例 如一个镐式平巷掘进机，具有水射流导向或靠近该刀 盘的截齿，与及一个装置将水只定相供应到选定截齿 上，即供应到跟待切割工作面接触的旋转刀盘的表面 上的那些截齿上。供应水给喷口的装置包括多个在 旋转刀盘内沿圆周设置的腔室14，每个腔室导引至 少一个射流到或靠近一个或多个截齿，并且每个腔室 具有驱动旋转斜盘17与制动旋转斜盘18同步，使 制动旋转斜盘18的制动将驱动旋转斜盘17定位在 相对于那些腔室14的阀门装置15的正确静止定相 状态而运动进入刀盘的选定工作面切割区域阀门装 置15来控制水的进入。

Description

通过开凿与装出矿石来从事掘进平巷与工作面的采掘机常常需要在操作过程中利用水来减少空气中的粉尘，将水喷洒在掘进装置与装载或传送点上或靠近喷洒，同时对付出现的会诱发火灾的火花。

尽管水被广泛地采用于这个目的，在任何给定时间内太大的容量将产生问题，增加了产品里的水含量，影响到设备与人员立在其上的地面，而且给邻近区域带来排地面水的问题。

此外，近来已经实现了将高速度的水射流引向掘进截齿，目的在防止碎屑堆积在截齿的凿尖部位上以实现更有效的掘进，这已取得一些成就。在这种所谓的“射流辅助”掘进中，实现水的高速度的方法是将加压的水传送通过设置在掘进锥靠近掘进截齿的限流喷口，每个截齿配一个喷口。为了保持用水量在合理范围内，喷口的数目一定要低，因此掘进锥的大小由于掘进截齿数目降低而受到限制。

在采用掘进鼓或掘进锥（下称“刀盘”）的动臂型的采掘机中，装在其上的掘进截齿只有半圈面向待切割工作面，即是在任何一个时间上鼓或锥表面的180°跟工作面接触，而另一半表面则脱离了接触。

这样，现在实现在采掘机上使用水射流在截齿面对矿岩工作面时提供水流向或靠近在这个相位面上的截齿，而其它时间切断水流。这就实现了降低工作面上对水流量的需求而无损于整个系统的效率，并且减轻或消除了上面列出的问题，可以在采掘机内采用容量低一些的处理装置，或者通过增大截齿与相应喷口的数目增大掘进锥的尺寸。

一种将水定相的方式是用可回缩截齿;当一个截齿接触上待切割 的工作面时，它被迫回缩从而开放水喷流。

另一方法是用控制掘进动臂组件的动臂的运动的同一控制装置来控制那些在刀盘的一个选定弧形部分上开放水喷流的阀门的开启。在一种公知的装置中，上-下与左-右控制各操纵一个提供一个180°固定定相供水弧面的阀门。这样，对直接上下动作或直接左右动作，只有一个180°的定相弧面发射水射流。但是对一个复合的动作，例如向上向右，就有两个180°定相弧面发射水射流，一个是“上”控制的，一个是“右”控制的。这些弧面重叠形成一个270°的合成弧面，其中只有180°有效，多费了50%的水。

本发明的一个目的是要提供一个不大于180°的、并可围着刀盘圆周改变位置的定相供水弧面。

按本发明提供一个具有一个动臂组件的采掘机，它包括一个带有截齿的旋转刀盘，有供应水射流导向或靠近该刀盘的截齿的装置和只将水定相供应到选定截齿、即供应到跟待切割工作面接触的旋转刀盘的弧形表面上的那些截齿的装置，所述弧形表面形成一个不大于180°的并能在环绕着刀盘圆周的任何位置上可调地定位使动臂组件的选定运动方向始终平分该定相供水弧面的定相供水弧面。

驱动旋转斜盘与制动旋动斜盘最好按相对固定位置装在一根共同的纵向旋转管状心轴上，这样使得驱动旋转斜盘在制动旋转斜盘被制动时被正确地定位来打开在刀盘内的水腔室的阀门来提供水射流到选定的定相供水弧面。

供应水射流到或靠近截齿的装置最好也包括多个在旋转刀盘内沿圆周设置的腔室，每个腔室导引至少一个射流到或靠近一个或多个截齿，并且每个腔室具有阀门装置来控制水的进入，并且所述定相供水装置含有一个驱动旋转斜盘，这驱动旋转斜盘跟腔室的阀门装置表面接触并配置成在使用中相对于旋转刀盘静止不动来促动那些腔室的阀 门装置运动进入工作面掘进区域内令水进入那些腔室。

水最好通过一个轴向旋转管子或“喷枪”馈送到刀盘上的腔室内，在该管子上固定地装有驱动旋转斜盘和装有一个制动旋转斜盘，后者跟制动装置接合，该制动装置配置来停止该管子转动使该驱动旋转斜盘静止不动来促动相对于刀盘的切割面的位置的合适的阀门装置。

最好是在旋转刀盘非切割期间，制动装置脱开，并且跟驱动旋转斜盘接合的旋转阀门装置保持其最近的切割设置位置，从而导致该斜盘、喷枪与制动旋转斜盘旋转。

最好是，驱动旋转斜盘与制动旋转斜盘同步，使制动旋转斜盘的制动将驱动旋转斜盘定位在相对于那些腔室的阀门装置的正确静止定相状态而运动进入该刀盘的选定工作面切割区域。

本发明的一个实施例将以示例形式结合附图进行详细描述，其中：

图1是一个具有一个装在掘进动臂上的旋转掘进机刀盘的采矿机的侧视图，

图2与3分别是本发明的采矿机的掘进动臂的后端和掘进机刀盘的剖面图。

在一个最佳实施例里，定相供水装置（water    phasing    arrange-ment）作用到一个镐或平巷掘进机（图1）的掘进动臂上，掘进机刀盘1是圆锥形并跟动臂组件2同轴。定相装置的主要范围是在掘进机刀盘1内和在掘进动臂电动机3的后部内，这两个主要范围是用一条水导管或喷枪10连接起来，如图2与3所示。

水系统的定相由开动掘进动臂2的状态与位置的同一操纵杆作液压控制。手动操作操纵杆阀门（未示出）有选择地将液压压力供给到图2所示的四个活塞4上。这四个活塞设置在一个制动器支座5上，这支座通过一个连接板6装到图1所示的动臂电动机的非驱动端上。

制动器支座5装有一个整体形成的旋转密封组件，这密封组件有一个端盖7和一个带着一个制动板9的球形轴承装置8。水通过在端盖7上的水口‘A’和旋转喷枪10（如图2与3所示）传送到掘进机刀盘1（如图1与3所示），并用通过这个装置的箭头来表示。

掘进机刀盘1通过一个掘进心轴11被机械地驱动（如图3所示），并装有一个定相供水驱动装置12，这驱动装置依次通过一个键（未示出）被掘进机刀盘1所驱动。

定相供水驱动装置12含有一个装有六个分立的供水阀室组件14的外壳13。每个阀室组件装有一个具有一个弹簧15A和一个驱动活塞16的阀门15。

一个驱动旋转斜盘17装到在掘进机刀盘端的喷枪10上并被靠在驱动旋转斜盘的前向倾斜面17A上的六个活塞16所驱动。

在图2里有一个同样的旋转斜盘18装在制动器支座5里的在电动机那一端的喷枪10上。这旋转斜盘18起一个制动旋转斜盘的作用，并通过一个通过改变旋转斜盘17与18的相对关系令供水定相同步的渐开线齿轮19来安装。制动旋转斜盘18有一个靠近制动板9中央区域的后向倾斜面18A。制动板9的中央区域有一个前向截头锥形表面9A，这表面的一部分能够靠接在制动旋转斜盘18的倾斜面18A上。

这装置操作情况如下：

当液控操纵杆（未示出）处在中间位置，在制动器支座5的后部的四个缸体内的液体没有被加在，活塞4在作用于制动板9上的四个弹簧20的作用下处在退缩位置。制动板9因而不跟制动旋转斜盘18接合，喷枪可自由转动。

喷枪10的旋转是由一系列靠在驱动旋转斜盘17上的驱动活塞16的旋转动作而导致的。驱动活塞16施加变动的分立负荷到驱动旋转斜盘17上并且这些负荷视每个驱动活塞在驱动旋转斜盘表面上的位置和阀 门15施加在它们之上的负荷而定。所述负荷是由通过喷枪10供给到掘进机刀盘1的水的压力所导致的。

加压水流过由于相应的驱动活塞16在驱动旋转斜盘17上所处的位置而在这阶段保持打开的特定阀门。当掘进机刀盘旋转时，带动活塞沿着一个圆形路径，变动分立负荷压靠在驱动旋转斜盘17上，导致该板旋转并从而使喷枪10和驱动旋转斜盘18也旋转。但是，由于驱动旋转斜盘17跟掘进机刀盘1一起旋转，这就防止了分立驱动活塞16运动并因此在这阶段没有定相供水作用;水射流只是继续从那些随着旋转着的掘进机刀盘旋转的保持打开的阀门中喷射出来。

当液控操纵杆（未示出）处在任何工作位置上，液压液给适当选定的活塞4（见图2）赋能，导致制动板9翘动靠上制动旋转斜盘18，停止喷枪10的自由转动。这又一次将驱动旋转斜盘17（见图3）定位到正确的定相状态。

当驱动旋转斜盘17不动而掘进机刀盘1在转动时，每一个驱动活塞16依次靠着板17的表面升降以按正确定相顺序逐步开关特定阀门15，即在动向待切割表面并与之接触的掘进机刀盘的那部分范围内提供一个最大为180°的定相供水弧面25，运动方向以箭头26表示。加压水通过这些阀门15流入在掘进机刀盘1上的腔室21内并从此经导管22流到导向掘进镐头（未示出）的喷口以提供喷射辅助掘进。

定相供水弧面25可以调整定位在环绕着掘进机刀盘1的任何位置上，这样掘进动臂的任何选定运动方向26将如图4所示那样平分定相供水弧面25，图4是掘进机刀盘1的示意前视图。由于两个旋转斜盘17、18同步设置，以及促动制动板9的活塞4跟推动掘进动臂的动力油缸并联控制，驱动旋转斜盘17将会一直调整着定相供水弧面25的位置，使这弧面被所选定的动臂组件的运动方向所平分。

而且由于阀门15在它们进出定相供水弧面25时逐步地开闭，输送 到镐头的水量在每个分立阀门逐步开闭时起变化。

喷射辅助掘进所需的水压正常应在每平方英寸5至10千磅的范围内。

但是人们认为当液控操纵杆处在中间位置时，低一点的水压可能足够导致驱动旋转斜盘旋转并且从这样一个水压产生的定相喷射水流可以给掘进机刀盘在掘进表面处提供有用的粉尘抑制。

由于在只有180°的范围内定相供水以及定相供水弧面的可调整的定位，所用的水量可以减少或者掘进机刀盘尺寸可以增大来提供更多的截齿。

Claims (9)

1、一种具有一个动臂组件的采掘机，其特征在于包括一个带有截齿的旋转刀盘，有供应水喷流导向或靠近该刀盘的截齿的装置和只将水定相供应到选定截齿、即供应到跟待切割工作面接触的旋转刀盘的弧形表面上的那些截齿的装置，所述弧形表面形成一个不大于180°的并能在环绕着刀盘圆周的任何位置上可调地定位使动臂组件的选定运动方向始终平分该定相供水弧面的定相供水弧面。

2、按权利要求1的采掘机，其特征在于有一个驱动旋转斜盘与制动旋转斜盘按相对固定位置设置在一个共同的纵向旋转管状心轴上，这样使得当制动旋转斜盘被制动时，驱动旋转斜盘被正确地定位来打开在刀盘内的水腔室的阀门来提供水喷流到选定的定相供水弧面。

3、按权利要求1的采掘机，其特征在于供应水喷流到或靠近截齿的装置包括多个在旋转刀盘内沿圆周设置的腔室，每个腔室引导至少一个喷流到或靠近一个或多个截齿，并且每个腔室具有阀门装置来控制水的进入，并且所述定相供水装置含有一个驱动旋转斜盘，这驱动旋转斜盘跟腔室的阀门装置表面接触并且配置成在使用中相对于旋转刀盘静止不动来促动那些腔室的阀门装置运动进入工作面掘进区域令水进入那些腔室。

4、按权利要求3的采掘机，其特征在于水是通过一个轴向旋转的管子或‘喷枪’馈送到刀盘的腔室内，在该管子上固定地装有驱动旋转斜盘和装有一个制动旋转斜盘，后者跟制动装置接合，该制动装置配置来停止该管子转动使该驱动旋转斜盘静止不动来促动相对于该刀盘的切割面的位置的合适的阀门装置。

5、按权利要求4的采掘机，其特征在于在旋转刀盘非切割期间，制动装置脱开，并且跟驱动旋转斜盘接合的旋转阀门装置保持其最近的切割设置位置从而导致该斜盘、喷枪与制动旋转斜盘旋转。

6、按权利要求4或5的采掘机，其特征在于驱动旋转斜盘与制动旋转斜盘同步，使制动旋转斜盘的制动将驱动旋转斜盘定位在相对于那些腔室的阀门装置的正确静止定相状态而运动进入刀盘的选定工作面切割区域。

7、按权利要求4的采掘机，其特征在于所述制动装置含有多个活塞，这些活塞可选择地促动以将制动板保持着跟制动旋转斜盘不接合令制动旋转斜盘在所述喷枪上自由旋转，或者翘动制动板使制动板的一个选定部分跟制动旋转斜盘接合来停止制动旋转斜盘自由旋转。

8、按以上权利要求中任何一项的采掘机，其特征在于定相供水装置的主要范围是在掘进机刀盘内和在掘进动臂组件后部的制动器支座内。

9、按权利要求7的采掘机，其特征在于多个活塞通过一个控制装置可选择地促动，这控制装置也选择地促动液压装置来将动臂组件沿任意选定方向移动。

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