CN105107806B - 中心驱动水射流清仓机构及其清理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中心驱动水射流清仓机构，机构包括水射流管路、支撑装置、机架、旋转密封机构和驱动回转机构，所述支撑装置支撑于煤仓内壁，所述支撑装置上设置有油缸座，所述油缸座与机架设置为整体，贯穿油缸座设置有中空杆，所述中空杆的中间部分与油缸座的贯穿部分螺纹旋转设置，所述中空杆的下端与水射流管路连接，所述水射流管路与中空杆垂直，所述中空杆的上端套装有旋转密封机构，所述旋转密封机构通过竖直方向的限位导轨设置在机架上，所述驱动回转机构驱动中空杆旋转，所述中空杆带动水射流管路相对油缸座和机架的整体做竖直方向旋转式位移。结构可靠，方式简单，工作效率高。

Description

中心驱动水射流清仓机构及其清理方法
技术领域
本发明涉及一种水射流清仓机构及清理方法，适用于矿井仓筒内壁清洁。
背景技术
井下仓筒内壁积聚的粘结物影响仓筒储料能力也不利于物料的流通，粘结严重时将造成堵仓，所以仓筒内壁的粘结问题是生产环节中不可忽视的问题。
目前，清仓工作主要由人工完成。当仓筒需要清理时，派工人进入仓内对粘结部位进行清理。主要方法是物理敲打，这种方法劳动强度大，效率低，清理一个仓筒往往需要几天时间。此外由于仓筒比较密闭空气流通不畅很可能造成瓦斯等危害气体超标威胁工作人员生命安全，加之仓筒深度至少数十米，在清理过程中一旦有物料散落，也将对清仓人员带来危险。
目前研制中的清仓设备主要是机械方式，大多利用井下调度绞车，将清仓装置吊悬在仓筒的中央，然后执行机构伸出机械臂，将残留在仓筒内壁的粘结物铲下。机械设备清理粘结物还没有真正投入到使用中，其工作的稳定性和可靠性还有待实验研究。
高压水射流清洗原理是使用高压泵打出高压水，并经过一定管路到达喷嘴，再把高压力低流速的水转换为高压力高流速的射流，然后射流以其很高的冲击动能，连续不断地作用在被清洗表面，从而使粘结物脱落，最终实现清洁目的。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种中心驱动水射流清仓机构及其清理方法，结构可靠，方式简单，工作效率高。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
中心驱动水射流清仓机构，包括水射流管路、支撑装置、机架、旋转密封机构和驱动回转机构，所述支撑装置支撑于煤仓内壁，所述支撑装置上设置有油缸座，所述油缸座与机架设置为整体，贯穿油缸座设置有中空杆，所述中空杆的中间部分与油缸座的贯穿部分螺纹旋转设置，所述中空杆的下端与水射流管路连接，所述水射流管路与中空杆垂直，所述中空杆的上端套装有旋转密封机构，所述旋转密封机构通过竖直方向的限位导轨设置在机架上，所述驱动回转机构驱动中空杆旋转，所述中空杆带动水射流管路相对油缸座和机架的整体做竖直方向旋转式位移。
进一步的，所述水射流管路由两根高压水管对称于中空杆轴向设置，所述高压水管靠近煤仓内壁连接有高压水射流喷嘴。
进一步的，所述支撑装置包括三个液压油缸，三个所述液压油缸绕煤仓中心轴径向均匀设置在油缸座的侧壁上。
进一步的，所述旋转密封机构包括壳体、压紧端盖、密封圈、密封滑套和轴承，所述压紧端盖中心设置有进水孔，所述进水孔在壳体内通过密封滑套与中空杆连接，所述轴承安装在中空杆上，实现中空杆相对于旋转密封机构的旋转。
进一步的，所述限位导轨包括两组圆柱形导轨，每组所述圆柱形导轨通过上、下两个导轨支撑座固定在机架内侧，两组圆柱形导轨上分别安装有轴承支撑座，所述旋转密封机构与轴承支撑座固定连接。
进一步的，所述驱动回转机构包括液压马达、马达支撑座、第二链轮，所述马达支撑座的两连接端分别与两个轴承支撑座固定连接，所述液压马达设置在马达支撑座上，所述液压马达与第二链轮驱动连接。
进一步的，所述第二链轮与第一链轮驱动连接，所述第一链轮套装在旋转密封机构下方位置处的中空杆上。
中心驱动水射流清仓机构的清理方法，如下步骤：
利用绞车将中心驱动水射流清仓机构垂直悬吊在仓口上方中心处，此时支撑装置的液压油缸处于收缩状态，将地面高压水接入压紧端盖上的高压水入口，启动绞车缓慢下放清仓机构至喷嘴所在水平面接近所需清理粘结物所在水平面，向液压油缸通高压油使其支撑在煤仓内壁上，清仓机构保持稳定支撑后开启地面高压水开关阀，启动液压马达；
当喷嘴位于所需清理粘结物上方时，操纵液压系统换向阀使得液压马达正转，驱动中空杆向下进给旋转，水射流管路、旋转密封机构、驱动回转机构和轴承支撑座随之向下移动，高压水射流冲击煤仓内壁，内壁上积聚的粘结物落下；
当喷嘴位于所需清理粘结物下方时，操纵液压系统换向阀使得液压马达反转，驱动中空杆向上进给旋转，水射流管路、旋转密封机构、驱动回转机构和轴承支撑座随之向上移动，高压水射流冲击仓筒内壁，内壁上积聚的粘结物落下。
有益效果：1)操作简单，整机总体重量较小。2)充分利用井下绞车的提放，节省设计制造成本。3)可利用井下富有的水源，就地取材，实施便利。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明旋转密封机构剖面图；
图4为本发明驱动回转机构剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、2、3和4所示为一种中心驱动水射流清仓机构，包括水射流管路1、支撑装置2、机架3、旋转密封机构4和驱动回转机构5，所述支撑装置2包括三个液压油缸2-2，三个所述液压油缸2-2的一端绕煤仓中心轴径向均匀设置在油缸座2-1的侧壁上，三个所述液压油缸2-2的另一端支撑于煤仓内壁。所述支撑装置2上设置有油缸座2-1，所述油缸座2-1与机架3设置为整体，贯穿油缸座2-1设置有中空杆1-1，所述中空杆1-1的中间部分与油缸座2-1的贯穿部分螺纹旋转设置，所述中空杆1-1的下端与水射流管路1连接，所述水射流管路1与中空杆1-1垂直，所述水射流管路1由两根高压水管对称于中空杆1-1轴向设置，所述高压水管靠近煤仓内壁连接有高压水射流喷嘴。所述中空杆1-1的上端套装有旋转密封机构4，所述旋转密封机构4通过竖直方向的限位导轨设置在机架3上，所述驱动回转机构5驱动中空杆1旋转，所述中空杆1带动水射流管路1相对油缸座2-1和机架3的整体做竖直方向旋转式位移。
所述旋转密封机构4包括壳体4-1、压紧端盖4-2、密封圈4-3、密封滑套4-4和轴承4-5，所述压紧端盖4-2中心设置有进水孔，进水孔在所述壳体4-1内通过密封滑套4-4与中空杆1-1连接，所述轴承4-5安装在中空杆1-1上，实现中空杆1-1相对于旋转密封机构4的旋转。
所述限位导轨包括两组圆柱形导轨3-3，每组所述圆柱形导轨3-3通过上、下两个导轨支撑座3-1固定在机架3内侧，两组圆柱形导轨3-3上分别安装有轴承支撑座3-2，所述旋转密封机构4与轴承支撑座3-2固定连接。所述驱动回转机构5包括液压马达5-3、马达支撑座5-1、第二链轮5-4，所述马达支撑座5-1的两连接端分别与两个轴承支撑座3-2固定连接，所述液压马达5-3设置在马达支撑座5-1上，所述液压马达5-3与第二链轮5-4驱动连接。所述第二链轮5-4与第一链轮5-2驱动连接，所述第一链轮5-2套装在旋转密封机构4下方位置处的中空杆1-1上。
中心驱动水射流清仓机构的清理方法，如下步骤：
利用绞车将中心驱动水射流清仓机构垂直悬吊在仓口上方中心处，此时支撑装置2的液压油缸2-2处于收缩状态，将地面高压水接入压紧端盖4-2上的高压水入口，启动绞车缓慢下放清仓机构至喷嘴所在水平面接近所需清理粘结物所在水平面，向液压油缸2-2通高压油使其支撑在煤仓内壁上，清仓机构保持稳定支撑后开启地面高压水开关阀，启动液压马达5-3；
当喷嘴位于所需清理粘结物上方时，操纵液压系统换向阀使得液压马达5-3正转，驱动中空杆1-1向下进给旋转，水射流管路1、旋转密封机构4、驱动回转机构5和轴承支撑座3-2随之向下移动，高压水射流冲击煤仓内壁，内壁上积聚的粘结物落下；
当喷嘴位于所需清理粘结物下方时，操纵液压系统换向阀使得液压马达5-3反转，驱动中空杆1-1向上进给旋转，水射流管路1、旋转密封机构4、驱动回转机构5和轴承支撑座3-2随之向上移动，高压水射流冲击仓筒内壁，内壁上积聚的粘结物落下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：包括水射流管路(1)、支撑装置(2)、机架(3)、旋转密封机构(4)和驱动回转机构(5)，所述支撑装置(2)支撑于煤仓内壁，所述支撑装置(2)上设置有油缸座(2-1)，所述油缸座(2-1)与机架(3)设置为整体，贯穿油缸座(2-1)设置有中空杆(1-1)，所述中空杆(1-1)的中间部分与油缸座(2-1)的贯穿部分螺纹旋转设置，所述中空杆(1-1)的下端与水射流管路(1)连接，所述水射流管路(1)与中空杆(1-1)垂直，所述中空杆(1-1)的上端套装有旋转密封机构(4)，所述旋转密封机构(4)通过竖直方向的限位导轨设置在机架(3)上，所述驱动回转机构(5)驱动中空杆(1)旋转，所述中空杆(1)带动水射流管路(1)相对油缸座(2-1)和机架(3)的整体做竖直方向旋转式位移；
所述旋转密封机构(4)包括壳体(4-1)、压紧端盖(4-2)、密封圈(4-3)、密封滑套(4-4)和轴承(4-5)，所述压紧端盖(4-2)中心设置有进水孔，所述进水孔在壳体(4-1)内通过密封滑套(4-4)与中空杆1-1连接，所述轴承(4-5)安装在中空杆(1-1)上，实现中空杆(1-1)相对于旋转密封机构(4)的旋转。
2.根据权利要求1所述中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：所述水射流管路(1)由两根高压水管对称于中空杆(1-1)轴向设置，所述高压水管靠近煤仓内壁连接有高压水射流喷嘴。
3.根据权利要求1所述中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：所述支撑装置(2)包括三个液压油缸(2-2)，三个所述液压油缸(2-2)绕煤仓中心轴径向均匀设置在油缸座(2-1)的侧壁上。
4.根据权利要求1所述中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：所述限位导轨包括两组圆柱形导轨(3-3)，每组所述圆柱形导轨(3-3)通过上、下两个导轨支撑座(3-1)固定在机架(3)内侧，两组圆柱形导轨(3-3)上分别安装有轴承支撑座(3-2)，所述旋转密封机构(4)与轴承支撑座(3-2)固定连接。
5.根据权利要求4所述中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：所述驱动回转机构(5)包括液压马达(5-3)、马达支撑座(5-1)、第二链轮(5-4)，所述马达支撑座(5-1)的两连接端分别与两个轴承支撑座(3-2)固定连接，所述液压马达(5-3)设置在马达支撑座(5-1)上，所述液压马达(5-3)与第二链轮(5-4)驱动连接。
6.根据权利要求5所述中心驱动水射流清仓机构，其特征在于：所述第二链轮(5-4)与第一链轮(5-2)驱动连接，所述第一链轮(5-2)套装在旋转密封机构(4)下方位置处的中空杆(1-1)上。
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