CN112196573A - 一种用于掘进机破岩的水射流管路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，包括箱体，所述箱体的顶部固定安装有吊环，所述箱体侧壁上设有安装组件，所述箱体的内部一侧设置有蓄水组件，所述水泵的顶部固定安装有超高压加压器，所述超高压加压器的一侧设置有磨料输送组件，所述箱体的外部一侧设置有喷射组件。本发明通过超高压加压器将水加压，然后在混料腔内与磨料混合，之后再从小口径的喷嘴孔中射出，通过射出的高速水流使其作用在需要进行掘进的位置，对掘进位置进行一定程度上的辅助破岩，方便掘进机刀盘的后续掘进施工；在高压水射流中加入混合磨料，能够提高水射流对岩壁的摩擦力和冲击力，能够更加有效地对岩壁进行射流破碎，有利于掘进机后续的破岩工作更好的实施，从而提高掘进机的整体掘进工作效率。

Description

一种用于掘进机破岩的水射流管路系统

技术领域

本发明涉及巷道开挖技术领域，具体为一种用于掘进机破岩的水射流管路系统。

背景技术

掘进机是用于平直地面开凿巷道的机器，掘进机按作业对象可以分为普通机子与隧道掘进机，按作业方式可以分为开敞式掘进机和护盾式掘进机，其主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成，随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有的掘进机采用与高压水射流设备相配合的工作方式，采用高压水射流辅助掘进机对工作面进行破岩，能够提高掘进机的破岩效率。现有的掘进机在采用水射流设备作业的过程中，往往只能单一的采用水流对岩壁进行冲击破碎，破岩效果不够理想，同时现有的辅助装置结构繁琐，不利于工作人员进行安装或拆卸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，通过高压水射流辅助破岩，并在高压水中混合加入磨料，使得水射流对岩壁的摩擦力和冲击力增大，以提高水射流的辅助破岩效果，有利于掘进机后续的破岩作业；同时解决了现有的辅助装置结构繁琐、不利于工作人员进行安装或拆卸的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，包括箱体，所述箱体的顶部固定安装有吊环，所述箱体的表面设置有安装组件，所述箱体的内部一侧设置有蓄水组件，所述蓄水组件包括设置在箱体内部一侧的蓄水腔，所述蓄水腔的顶部设置有进水口，所述蓄水腔的底部设置有出水口，所述出水口通过水管连接有水泵，所述水泵的顶部固定安装有超高压加压器，所述超高压加压器的一侧表面固定安装有压力表，所述超高压加压器的输出端连接有蓄能器，所述超高压加压器的一侧设置有磨料输送组件，所述箱体的外部一侧设置有喷射组件。

优选的，所述磨料输送组件包括固定安装在箱体内部一侧的罐体，所述罐体的一侧设置有进气口，所述进气口的一侧通过管道连接有高压气泵，所述罐体的顶部分别设置有进料口和泄压口，所述泄压口处设置有泄压阀，所述罐体的底部设置有出料口。

优选的，所述箱体外部设有混料腔，所述蓄能器的输出端通过水管连通至所述混料腔，所述出料口通过出料管连通至所述混料腔，所述喷射组件包括喷嘴和软管，软管一端与混料腔连接、另一端与喷嘴连接，且喷嘴与软管之间通过旋转法兰连接。

优选的，所述混料腔的进口一端为向内渐收的漏斗型管体，出口一端为圆柱形管体，漏斗形管体末端与圆柱形管体的前端固定连接，蓄能器的输出端和出料管分别连通至漏斗形管体的前端，圆柱形管体末端通过接头与软管连接。

优选的，在漏斗形管体的内壁上设有螺旋导流槽。

优选的，所述安装组件包括固定安装在箱体表面两侧的固定扣，所述固定扣的内部设置有连接环，所述连接环上设有固定螺杆。

优选的，所述水泵、高压气泵、超高压加压器的输入端皆通过导线与外部电源电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明用于掘进机破岩的水射流管路系统，通过超高压加压器将水加压，然后在混料腔内与磨料混合，之后再从小口径的喷嘴孔中射出，通过射出的高速水流使其作用在需要进行掘进的位置，对掘进位置进行一定程度上的辅助破岩，方便掘进机刀盘的后续掘进施工；在高压水射流中加入混合磨料，能够提高水射流对岩壁的摩擦力和冲击力，能够更加有效地对岩壁进行射流破碎，有利于掘进机后续的破岩工作更好的实施，从而提高掘进机的整体掘进工作效率。

该一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，该设备通过箱体两侧固定安装的固定扣、连接环和固定螺杆之间的配合使用，可有效且快捷的将该设备整体固定在掘进机机架上的对应位置，大大的避免了设备安装拆卸繁琐的麻烦，其主要作用是方便将该设备进行固定，防止设备在使用时由于振动较大发生移动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为箱体内部的结构示意图；

图3为箱体内部另一侧的结构示意图；

图4为磨料输送组件的结构示意图；

图5为混料腔的内部结构示意图；

图中：1、箱体；2、蓄水组件；201、进水口；202、蓄水腔；203、出水口；3、磨料输送组件；301、高压气泵；302、进料口；303、进气口；304、出料口；305、泄压口；306、泄压阀；307、罐体；4、喷射组件；401、软管；402、喷嘴；403、旋转法兰；5、安装组件；501、固定扣；502、连接环；503、固定螺杆；6、水泵；7、超高压加压器；8、压力表；9、蓄能器；10、出料管；11、漏斗形管体；12、吊环；14圆柱形管体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，包括箱体1，箱体1的顶部固定安装有吊环12，其主要作用是方便对该设备进行吊装，箱体1至少两侧的侧壁上设有安装组件5，安装组件5包括固定安装在箱体1表面两侧的固定扣501，固定扣501的内部设置有连接环502，连接环502上设有固定螺杆503，可有效且快捷的将该设备整体固定在掘进机机架上的对应位置，需要辅助掘进使进行安装，不需要使用时方便拆卸，大大的避免了设备安装拆卸繁琐的麻烦，其主要作用是方便将该设备进行固定，防止设备在使用时由于振动较大发生移动。

箱体1的内部一侧设置有蓄水组件2，蓄水组件2包括设置在箱体1内部一侧的蓄水腔202，蓄水腔202的顶部设置有进水口201，蓄水腔202的底部设置有出水口203，出水口203通过水管连接有水泵6，该水泵6的型号可为MLZX-LGB-1.5，水泵6的顶部固定安装有超高压加压器7，超高压加压器7的一侧表面固定安装有压力表8，超高压加压器7的输出端通过水管连接有蓄能器9，其主要作用是对能量进行收集蓄能并杜绝脉冲，超高压加压器7的一侧设置有磨料输送组件3，磨料输送组件3包括固定安装在箱体1内部一侧的罐体307，罐体307的一侧设置有进气口303，进气口303的一侧通过管道连接有高压气泵301，该高压气泵301的型号可为ZMD-5.5KW-IRG50-250C，罐体307的顶部分别设置有进料口302和泄压口305，泄压口305处设置有泄压阀306，罐体307的底部设置有出料口304。水泵6、高压气泵301、超高压加压器7的输入端皆通过导线与外部电源电性连接。

所述箱体外部设有混料腔13，所述蓄能器9的输出端通过水管连通至所述混料腔，所述出料口304通过出料管（10）连通至所述混料腔13，所述喷射组件4包括喷嘴402和软管401，软管401一端与混料腔13连接、另一端与喷嘴402连接，且喷嘴402与软管401之间通过旋转法兰403连接。旋转法兰403的固定安装在掘进机刀盘上的对应位置，使喷嘴402朝向破岩施工的工作面。所述混料腔13的进口一端为向内渐收的漏斗型管体11，出口一端为圆柱形管体14，漏斗形管体11末端与圆柱形管体14的前端固定连接，蓄能器9的输出端和出料管10分别连通至漏斗形管体11的前端，圆柱形管体14末端通过接头与软管401连接。水和磨料在漏斗形管体11内混合，再通过圆柱形管体14、软管401后由喷嘴402喷出。在漏斗形管体11的内壁上设有螺旋导流槽。

通过超高压加压器7将水加压后通过管道至混料腔，罐体307内的磨料在高压气泵的作用下从出料口304流出（磨料为按照配比配制好的浆液状态），磨料和高压水流在混料腔13内混合，然后经过软管401从喷嘴402喷出，通过喷嘴402喷射出的混合有磨料的水流，使其作用在需要进行掘进的位置，对掘进位置进行一定程度上的辅助破岩，方便掘进机的刀盘更容易对工作面进行掘进施工，从而提高掘进机的整体掘进工作效率。

工作原理：当需要进行水射流辅助掘进时，首先将该设备安装在掘进机机架上适当的位置，然后通过箱体1两侧的固定螺杆503对该设备进行固定，固定完成后，通过水管与进水口201连接，然后再打开泄压口305处的泄压阀306，将罐体307内部的气压排放完，然后再打开进料口302将磨料添加进罐体307内部，然后封闭进料口302，准备完成后，将该设备通电，设备通电运转后，水泵6通过管道将水抽进超高压加压器7，超高压加压器7将水进行加压后再通过水管将其送入蓄能器9蓄能后再进入混料腔13，同时高压气泵301工作对罐体307内部进行加压，使磨料通过出料口304流出进入混料腔13，水和磨料在混料腔13内混合，然后经过软管401由喷嘴402喷出，通过喷嘴402喷出的高速流动的混合液料实现对岩壁的辅助破碎。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）的顶部固定安装有吊环（12），所述箱体（1）至少两侧的侧壁上设有安装组件（5），所述箱体（1）的内部一侧设置有蓄水组件（2），所述蓄水组件（2）包括设置在箱体（1）内部一侧的蓄水腔（202），所述蓄水腔（202）的顶部设置有进水口（201），所述蓄水腔（202）的底部设置有出水口（203），所述出水口（203）通过水管连接有水泵（6），所述水泵（6）的顶部固定安装有超高压加压器（7），所述超高压加压器（7）的一侧表面固定安装有压力表（8），所述超高压加压器（7）的输出端连接有蓄能器（9），所述超高压加压器（7）的一侧设置有磨料输送组件（3），所述箱体（1）的外部一侧设置有喷射组件（4）。

2.根据权利要求1所述的用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：所述磨料输送组件（3）包括固定安装在箱体（1）内部一侧的罐体（307），所述罐体（307）的一侧设置有进气口（303），所述进气口（303）的一侧通过管道连接有高压气泵（301），所述罐体（307）的顶部分别设置有进料口（302）和泄压口（305），所述泄压口（305）处设置有泄压阀（306），所述罐体（307）的底部设置有出料口（304）。

3.根据权利要求2所述的用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：所述箱体外部设有混料腔（13），所述蓄能器（9）的输出端通过水管连通至所述混料腔（13），所述出料口（304）通过出料管（10）连通至所述混料腔（13），所述喷射组件（4）包括喷嘴（402）和软管（401），软管（401）一端与混料腔（13）连接、另一端与喷嘴（402）连接，且喷嘴（402）与软管（401）之间通过旋转法兰（403）连接。

4.根据权利要求3所述的用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：所述混料腔（13）的进口一端为向内渐收的漏斗型管体（11），出口一端为圆柱形管体（14），漏斗形管体（11）末端与圆柱形管体（14）的前端固定连接，蓄能器（9）的输出端和出料管（10）分别连通至漏斗形管体（11）的前端，圆柱形管体（14）末端通过接头与软管（401）连接。

5.根据权利要求4所述的用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：在漏斗形管体（11）的内壁上设有螺旋导流槽。

6.根据权利要求1所述的用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：所述安装组件（5）包括固定安装在箱体（1）表面两侧的固定扣（501），所述固定扣（501）的内部设置有连接环（502），所述连接环（502）上设有固定螺杆（503）。

7.根据权利要求3所述的一种用于掘进机破岩的水射流管路系统，其特征在于：所述水泵（6）、高压气泵（301）、超高压加压器（7）的输入端皆通过导线与外部电源电性连接。

Images