CN104968891B - 开采机器过滤装置 - Google Patents
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Abstract
一种能够安装在开采机器(100)处的灰尘过滤装置。该灰尘过滤装置包括具有洗涤器装置和除雾器的过滤管道(113)，其中穿过所述过滤器装置的空气流被排气风扇(114)驱动。通过定位在风扇装置和过滤器管道之间的第一柔性联接件(502)和将所述风扇装置安装在过滤器支撑框架(109)处的第二柔性联接件(703)，减少来自风扇的噪声发射。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够安装在开采机器处的灰尘过滤装置，且特别地但非排他地涉及一种具有灰尘过滤装置的开采机器，其构造用以最小化在过滤装置和/或开采机器的操作部件之间的振动力的传递。
背景技术
各种不同的方法和机器已经被研制出来以提取在地球表面处和下方的矿物和其它有价值材料。这种机器通常在矿山中在很大深度处操作。
为了最大化开凿和矿物回收效率，开采机器已经针对具体目的而被研制出来。尽管某些机器排他地构造用以从沉积物或煤层切割矿物，但是其它机器构造用以在地下深度处开隧道，以有效地产生矿井并提供用于矿物切割器的通路。特别地，移动的开采机器已经作为在煤层处提供直接切削的成功的设备以及作为快速入口道路发展的方式而出现。通常，移动的开采机器包括可旋转的切削或开采头部，其具有设置在旋转滚筒上以接触矿物面的切削头。切削头部通常安装在可移动的支臂上，以便在高度上相对于矿井的地面是可调节的。随着切削头部旋转并前进到煤层中，提取的矿物被聚集并通过移动的机器经由传送设备向后传送，以产生排放的储料堆，用于随后从矿井提取。
如将理解的，随着切削头接合矿物，比如煤，细小的空气传播的颗粒污染物产生，其污染开采机器周围的环境，进而产生危险和对于开采人员有害的环境。已经研制了不同的方法和设备来控制且特别是抑制这种灰尘。一种特别成功的方法涉及机器安装的过滤器装置，其构造用以紧接在切削头部后过滤载尘空气。
具有灰尘收集或过滤装置的示例性开采机器在US3,387,889；US3,712,678；US3,743,356；US5,597,393；GB2263294和EP1486642中公开。
用于开采机器的常规的过滤装置包括过滤管道，其具有洗涤器装置和除雾器。包括风扇和消声器的排气装置联接到过滤器管道并驱动空气流通过洗涤器和除雾器，以尝试分离空气夹带的颗粒污染物并排放净化的空气流且收集灰尘颗粒。通常，排气风扇装置直接地栓接到过滤器管道(洗涤器装置)且另外经由与机器框架的直接联接件而安装在机器处。EP1503003和DE10334600两者都公开了风扇装置经由柔性管道而位置可调节地安装到消声器或其它上游部件，以适应不同尺寸的上游部件，进而允许部件进行互换。
然而，在开采环境中，风扇装置的操作产生大量噪声，该大量噪声既是令人不愉快的又是对开采人员有危险的，因为该噪声可能自身对于听力是破坏性的且可能也掩盖否则将可能听到的其它潜在的危险发生。因此，所需要的是一种具有构造用以减少噪声发射的操作性风扇部件的过滤装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于开采机器的过滤装置，且特别是具有构造用以尽可能最小化由装置操作产生的噪声发射的灰尘过滤装置的开采机器。本发明人已经认识到常规设备的噪声发射的很大部分由振动从排气装置(风扇)传递到过滤器管道和机器框架两者产生。因此，另外的目的是尽可能最小化振动力从排气装置(风扇)向(开采机器的)过滤管道和开采机器的各种部件(特别是包括框架和支撑结构)两者的传播。
该目的通过有效地将排气装置从开采机器的其余部件隔离的多个柔性联接件来实现。特别地，第一柔性联接件定位在排气装置和过滤管道之间，且第二柔性联接件定位在排气装置和开采机器的框架之间。在排气装置的在机器处的隔离的“浮动”安装位置中，排气装置能够在使用期间与振动隔离，使得这些振动到开采机器的其余部件的传播被消除且来自机器的总的噪声发射被减少。
根据具体实施方式，排气装置不包括另外的安装部，且排他地经由本发明的非刚性的柔性联接件安装在机器框架处。优选地，本发明的柔性联接件包括弹性地可变形的材料，比如橡胶。然而且如理解的，构造用以抑制和吸收振动力且消除向前传递到设备的其它部件的另外的材料是合适的。
根据本发明的第一方面，提供了一种灰尘过滤装置，其能够安装在具有机器框架的开采机器处，所述装置包括：过滤器管道，该过滤器管道具有过滤由机器产生的空气传播的污染物的至少一个过滤器，过滤器管道具有接收含有空气传播的污染物的空气流的入口和排放过滤的空气流的出口；排气装置，该排气装置驱动空气流穿过过滤器管道，排气装置联接到过滤器管道的出口的区域；其特征在于包括：第一柔性联接件，该第一柔性联接件定位在过滤器管道和排气装置之间，构造用以阻止来自排气装置的振动力传递到过滤器管道；以及第二柔性联接件，该第二柔性联接件将排气装置安装在机器框架处，构造用以阻止来自排气装置的振动力传递到框架。
在本说明书内对第一柔性联接件和第二柔性联接件的引用涵盖构造成弹性地变形且返回到其初始形状和构造的联接件。这些术语还涵盖具有吸声特性以便衰减声波的联接件。本发明的联接件指的是比这样的部件更柔性的相互连接构件，所述相互连接构件定位在所述部件之间，在本说明书中，这样的部件通常是金属(钢)，而本发明的联接件通常由与这些相邻的部件不同的第二材料形成。
优选地，排气装置、过滤器管道和第一柔性联接件基本上轴向地安装。可选地，第一柔性联接件包括由弹性地可变形的材料形成的大体管状的管道。
优选地，排气装置经由第二柔性联接件从机器框架悬置。可选地，第二柔性联接件包括横向地定位在排气装置的两侧区域处的两个柔性安装部。
可选地，每一个柔性安装部包括：附接到排气装置的第一托架；附接到机器框架的第二托架；以及连接第一托架和第二托架以将排气装置悬置在机器框架处的至少一个弹性地可变形的联接件。
优选地，过滤装置还包括附接到过滤器管道的入口的进气管道。根据本发明，排气装置包括风扇和消声器。风扇可包括任何常规的风扇部件，比如具有提供在上游管道内的抽吸效果的旋转叶片的液压排气风扇。在本说明书中对“消声器”的引用指的是通常包括内部地定位在滚筒状结构内以吸收由旋转的风扇叶片和风扇的其它运动部件产生的噪声的声音衰减材料的吸声器。
优选地，过滤器管道包括洗涤器装置和除雾器装置。如将理解的，风扇管道可包括所有方式的过滤器装置，而且不限于载有灰尘的空气流的湿式过滤。具体地，洗涤器装置可包括典型涌入式床型洗涤器(flooded bed-type scrubber)，其具有液体喷嘴，以将高速液体喷射引导到过滤器管道内的空气流方向上。除雾器还包括具有收集和允许载有灰尘的湿气的排放的多个百叶窗的常规设计。
优选地，第一柔性联接件和第二柔性联接件包括弹性地可变形的材料。优选地，联接件包括橡胶、弹性体、聚合物或具有非刚性物理和机械性能且相比联接件所定位在之间的钢制部件不太硬的其它材料。
根据本发明的第二方面，提供了一种开采机器，包括：主框架；可移动的支臂，该可移动的支臂枢转地附接到主框架并在一个端部处安装切削支臂；过滤器支撑框架，该过滤器支撑框架可移动地附接到主框架且构造用以支撑灰尘过滤装置，所述灰尘过滤装置包括：过滤器管道，该过滤器管道具有过滤由开采机器产生的空气传播的污染物的至少一个过滤器，该过滤器管道具有接收含有空气传播的污染物的空气流的入口和排放过滤的空气流的出口；排气装置，该排气装置驱动空气流穿过过滤器管道，该排气装置联接到过滤器管道的出口的区域；其特征在于包括：第一柔性联接件，该第一柔性联接件定位在过滤器管道和排气装置之间，构造用以阻止来自排气装置的振动力传递到过滤器管道；以及第二柔性联接件，该第二柔性联接件将排气装置安装在过滤器支撑框架处，构造用以阻止来自排气装置的振动力传递到过滤器支撑框架。
附图说明
现在将仅作为示例并参考附图描述本发明的具体实施方式，其中：
图1是根据本发明的具体实施方式的构造用于矿物切削同时进行锚杆支护和材料传送的掘锚机机器(bolter miner machine)的透视图，该掘锚机机器具有与排气装置配合的过滤装置；
图2是根据本发明的具体实施方式的附接到过滤器装置框架的过滤管道和排气装置的透视图；
图3是图2的过滤器装置的部件和支撑框架的平面图；
图4是图3的过滤装置和过滤器装置的支撑框架的侧立面图；
图5是图1-4的具有第一柔性联接的过滤管道和排气装置的侧立面图；
图6是图5的过滤管道和排气装置的平面图；
图7是包括第二柔性联接的用于图6的排气装置的安装托架布置的透视图；
图8是图7的安装托架组件的横截面图。
具体实施方式
现在将参考优选实施例通过举例描述安装在掘锚机上的本发明的过滤装置，该掘锚机是设计用以同时地开凿道路和安装坑顶锚杆的电动的、履带安装的连续开采机器。这种开采机器包括一组切割器滚筒，该一组切割器滚筒安装在液压致动的框架上，以使得能够实现滚筒相对于主框架和履带的独立移动。因此，本发明的过滤装置也可移动地安装在机器处。机器还包括安装在能够在整个切削循环期间操作的主框架的静止部分上的坑顶和侧帮(roof and rib)锚杆钻机。
参考图1，开采机器100包括主框架101，该主框架101为底架或底盘(未示出)提供支撑，底架或底盘支撑一对环形从动履带(未示出)，用于在地面上和沿着煤层或切削面推动机器100。主框架101包括大体向前端部102和大体向后端部103。输送机104大体上从向前端部102延伸到向后端部103，并适合于运载从切削面移去的材料，用于后续排放和可选地使用另外的输送和开采设备来储存在远程位置处。可移动的支臂105在一个端部处枢转地安装到主框架101且包括安装切削支臂115的第二端部106，切削支臂115则安装多个可旋转滚筒107。切削头108从每一个滚筒107径向地突出，且具体地适于切削到待从煤层开采的矿物材料中并移去该矿物材料。支臂105且特别是端部106能够相对于主框架101和环形履带(未示出)升高或降低，以使机器100能够在矿井隧道的地面上方的变化高度范围内切削煤层面。支臂105通过液压压头(hydraulic ram)(未示出)和其它相关联的部件来操作，如本领域技术人员将理解的。如图所示，输送机104从切削支臂115的区域延伸到机器101的排放端部，以有效地将被切削的材料输送离开切削面。
为了抑制污染开采机器100周围的空气的由钻头18的切削作用产生的来自煤面的细小灰尘颗粒的渗透，机器100包括用于收集这种空气传播的污染物的灰尘过滤装置。该过滤装置通常包括一组管道，载有污染物的空气被吸入到该一组管道中，用于夹带的灰尘颗粒的过滤和收集。特别地，该过滤装置包括主过滤器管道113，该主过滤器管道113包括常规的过滤装置。根据具体实施例，过滤器管道113容纳定位在一个或多个除雾器装置的上游的洗涤器装置(未示出)，以有效地润湿污染的空气流并然后使湿润的空气流与夹带的灰尘颗粒分离。污染的空气流初始地经由定位紧接在切削支臂115后方的进气管道112吸入到过滤器装置中。穿过管道112和113的空气流被位于过滤器装置113下游且紧接在过滤器装置113后方的液压排气装置114驱动。如图1中所示，整个过滤装置112、113、114由大体安装在主框架101和开采机器100的上部区域处的过滤器装置框架109支撑。过滤器装置框架109则经由机器致动托架110可移动地安装，该机器致动托架110包括多个枢转段和致动压头116，其使得托架110、框架109和过滤装置112、113、114能够平行于支臂105被升高和降低，以便确保空气进气管道112定位紧接在切削支臂115后方的合适高度处。支臂115包括定位在进气管道112大体上方的护板段(canopy section)115。护板111包括大体平面的构造且适合于与托架110一起从框架101垂直向上升高，以接触矿井坑顶，从而提供在切削和坑顶锚杆支护操作期间需要的结构支撑。
参考图2至6，机器托架110包括沿着过滤器支撑框架109的任一侧延伸的一对臂202、过滤器管道113和排气装置114。每一个臂202在第一端部处经由液压压头116安装到框架101。臂202的第二端部安装在定位紧接在空气进气管道112的上方的托架护板111处。管道112且特别是护板段111构造成经由枢转安装件203相对于过滤器管道113和托架臂201枢转。因此，图2至4中示意的装置的枢转区域203经由压头116的致动而相对于主框架101升高和降低，这进而将过滤部件112、113、114升高和降低到不同的程度。
过滤器管道113大体由过滤器框架109支撑，且进气管道112悬置在护板111下方并朝向机器前端部102安装在护板111处。过滤器管道113因此在机器100的在向前端部102和向后端部103之间的纵长方向上定位在进气管道112和排气装置114中间。排气装置114经由伸长板形式的一组安装托架205安装在过滤器框架109处，所述一组安装托架205栓接到过滤器框架109的向后端部204并从过滤器框架109的向后端部204向后突出。特别地，排气装置114经由另外一对安装托架201悬置在伸长托架205之间。参考图3和图4，伸长托架205经由安装螺栓401刚性地安装到伸长支撑臂300，所述伸长支撑臂300向后突出并栓接到框架109的向后端部204。
如图2至4所示，进气管道112包括定位紧接在护板111的向前端部的下方且紧接在可旋转的切削滚筒107的后方的入口200。管道112的空气流出口400与大致定位在枢转区域203下方的过滤器管道113的空气流入口301连通地联接。过滤器管道113包括设置成与排气装置114的向前端部流体连通的空气流出口302。
参考图5和6，过滤器管道113通过横向于管道113的每一侧延伸的一组向前定位的附接件500和一组向后定位的附接件501安装在框架109处。排气装置104包括具有大体圆柱形构造的风扇连接器段503。该段503直接联接到液压风扇装置504，该液压风扇装置504也具有大体中空的圆柱形构造，其中装置503、504刚性地栓接在一起。第二吸声器(消声器)505定位在风扇装置504的向后的第二端部并且也包括与装置503和504轴向安装以提供刚性的一体结构的大体中空的圆柱形构造。整个排气组件503、504、505经由柔性联接件502安装在过滤器管道113的空气流出口302处。联接件502包括具有相对于装置503、504、505相对短的轴向长度的大体管状管道构造。联接件502由弹性可变形的材料且特别是橡胶形成。一对环形安装边沿506从柔性联接件502的每一个轴向端部径向突出并安装在柔性联接件502的每一个轴向端部处，以提供与相邻的上游过滤器装置113和下游连接器段503的安装区域。因此，排气装置114经由轴向中间的且弹性地可变形的弹性联接件502而非刚性地附接到过滤器管道113。
参考图7和8，排气装置114大体通过所述一对第一安装托架201和第二对安装托架205从过滤器框架109悬置。另外的柔性联接件703定位在托架201和205中间，以便以相对于支撑框架109“浮动的”构造来使排气装置114悬置。第二托架205包括一对伸长板700，该一对伸长板700平行于彼此延伸且以对应于比圆柱形排气装置114的直径略小的分离距离间隔开。一对附接板701从板700的外边缘侧向地延伸并定向成从每一个板700的向上面向的平面表面向上倾斜。每一个安装板701包括多个孔706，以接纳合适的附接螺栓，用于安装在每一个向后突出的框架臂300处，框架臂300则刚性地栓接到过滤器框架109的端部204。第一托架201包括一对大体平面且矩形的板702，其中每一个板定位在板700的向前区域的竖直上方。每一个第一托架板702经由三个可变形的联接件703而安装在每一个第二托架板700上方，所述可变形的联接件由为橡胶的弹性地可变形的材料形成。特别地，三个弹性体的且大体圆柱形的衬套703夹在托架702和700中间。因此，第一托架板702柔性地且弹性地安装在第二托架板700处。板702的内边缘707相对于排气装置114的纵向轴线径向地延伸到板700的相对应的内边缘708内。因此，排气装置114容纳在区域709内，使得板边缘707定位成与圆柱形风扇装置504的外表面接触并刚性地焊接到圆柱形风扇装置504的外表面。排气装置114的其它区域没有被图7和图8的安装托架设备接触。构造用以减少来自风扇装置504的声音发射的隔音材料704在纵长延伸板700之间延伸并联接纵长延伸的板700，且遵循大体弯曲的部分圆柱形路径，以便安置紧接在排气装置114的下半区域的下方。声音衰减材料704的向前端部和向后端部由刚性地附接到每一个板700的每一个纵长边缘的拱形刚性覆盖件705镶边，使得板700、材料704和覆盖件705限定部分圆柱形的半滚筒状构造。
因此，排气装置114经由柔性联接件502在轴向方向上非刚性地附接到过滤器管道113，并且还在横向侧向方向上经由一组第二柔性联接件703非刚性地安装在过滤器框架109处。由风扇装置504产生的本体振动的非期望的传递显著地增加在排气装置114的操作期间的噪声发射。在本发明的构造中，过滤装置和开采机器100构造用以通过消除或抑制来自风扇装置504的振动力的传递而减少噪声发射，否则其将传播到过滤器装置113和过滤器框架109。因此，本发明构造成通过风扇装置504相对于过滤器管道113和机器框架100(且特别是过滤器框架109)的非刚性的和隔离的安装而减少来自风扇装置504的噪声发射。也就是说，轴向定位的第一联接件502能够径向地和轴向地弹性挠曲，以吸收来自风扇装置504的任何振动力。另外，所述一组第二柔性联接件703允许刚性地附接到风扇装置504的安装托架201和刚性地附接到过滤器框架109的托架305之间的非刚性且弹性的挠曲。
Claims (11)
1.一种灰尘过滤装置，所述灰尘过滤装置能够安装在具有过滤器支撑框架的开采机器处，所述灰尘过滤装置包括：
过滤器管道(113)，所述过滤器管道(113)具有过滤由所述机器产生的空气传播的污染物的至少一个过滤器，所述过滤器管道(113)具有接收含有所述空气传播的污染物的空气流的入口(301)和排放过滤的空气流的出口(302)；
排气装置(114)，所述排气装置(114)驱动所述空气流穿过所述过滤器管道(113)，所述排气装置(114)联接到所述过滤器管道(113)的所述出口(302)的区域；
其特征在于包括：
第一柔性联接件(502)，所述第一柔性联接件(502)定位在所述过滤器管道(113)和所述排气装置(114)之间，所述第一柔性联接件(502)构造用以阻止来自所述排气装置(114)的振动力传递到所述过滤器管道(113)；以及
第二柔性联接件(703)，所述第二柔性联接件(703)将所述排气装置(114)安装在所述过滤器支撑框架(109)处，所述第二柔性联接件(703)构造用以阻止来自所述排气装置(114)的振动力传递到所述过滤器支撑框架(109)；
其中，所述排气装置(114)经由所述第二柔性联接件(703)而从所述过滤器支撑框架(109)悬置；
所述第二柔性联接件(703)包括横向地定位在所述排气装置(114)的两侧区域处的两个柔性安装部(201、205、703)；
每一个柔性安装部(201、205、703)包括：附接到所述排气装置(114)的第一托架(702)；附接到所述过滤器支撑框架(109)的第二托架(700)；以及连接所述第一托架(702)和所述第二托架(700)以将所述排气装置(114)悬置在所述过滤器支撑框架(109)处的至少一个弹性地可变形的联接件(703)。
2.根据权利要求1所述的灰尘过滤装置，其中所述排气装置(114)、所述过滤器管道(113)和所述第一柔性联接件(502)轴向地安装。
3.根据权利要求1所述的灰尘过滤装置，其中所述第一柔性联接件(502)包括由弹性地可变形的材料形成的大体管状的管道。
4.根据权利要求1或2所述的灰尘过滤装置，其中，所述灰尘过滤装置还包括附接到所述过滤器管道(113)的所述入口(301)的进气管道(112)。
5.根据权利要求1或2所述的灰尘过滤装置，其中所述排气装置(114)包括风扇和消声器。
6.根据权利要求1或2所述的灰尘过滤装置，其中所述过滤器管道(113)包括洗涤器装置和除雾器装置。
7.根据权利要求1或2所述的灰尘过滤装置，其中所述第一柔性联接件(502)和所述第二柔性联接件(703)包括弹性地可变形的材料。
8.根据权利要求7所述的灰尘过滤装置，其中所述材料包括橡胶。
9.一种开采机器(100)，包括：
主框架(101)；
可移动支臂(105)，所述可移动支臂(105)枢转地附接到所述主框架(101)并在一个端部(106)处安装切削支臂(115)；
过滤器支撑框架(109)，所述过滤器支撑框架(109)可移动地附接到所述主框架(101)，并且所述过滤器支撑框架(109)构造用以支撑灰尘过滤装置，所述灰尘过滤装置包括：
过滤器管道(113)，所述过滤器管道(113)具有过滤由所述开采机器产生的空气传播的污染物的至少一个过滤器，所述过滤器管道具有接收含有所述空气传播的污染物的空气流的入口(301)和排放过滤的空气流的出口(302)；
排气装置(114)，所述排气装置(114)驱动所述空气流穿过所述过滤器管道(113)，所述排气装置(114)联接到所述过滤器管道的出口(302)的区域；
其特征在于包括：
第一柔性联接件(502)，所述第一柔性联接件(502)定位在所述过滤器管道(113)和所述排气装置(114)之间，所述第一柔性联接件(502)构造用以阻止来自所述排气装置(114)的振动力传递到所述过滤器管道(113)；以及
第二柔性联接件(703)，所述第二柔性联接件(703)将所述排气装置(114)安装在所述过滤器支撑框架(109)处，所述第二柔性联接件(703)构造用以阻止来自所述排气装置(114)的振动力传递到所述过滤器支撑框架(109)；
其中，所述第二柔性联接件(703)包括横向地定位在所述排气装置(114)的两侧区域处的两个柔性安装部(201、205、703)；
每一个柔性安装部(201、205、703)包括：附接到所述排气装置(114)的第一托架(702)；附接到所述过滤器支撑框架(109)的第二托架(700)；以及连接所述第一托架(702)和所述第二托架(700)以将所述排气装置(114)悬置在所述过滤器支撑框架(109)处的至少一个弹性地可变形的联接件(703)。
10.根据权利要求9所述的机器，其中所述第一柔性联接件(502)包括由弹性地可变形的材料形成的大体管状的管道。
11.根据权利要求9或10所述的开采机器，其中，所述灰尘过滤装置还包括附接到所述过滤器管道的入口(301)的进气管道(112)。
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