CN204716238U - 用于掘进机的高压水密封装置及掘进机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机，包括密封挡环(2)、旋转格来圈(3)、密封环(4)、耐磨环(6)、平键(7)和挡圈(8)，密封挡环固定在联接筒(1)上，所述密封环安装在旋转主轴上，密封挡环与联接筒之间以及密封环与旋转主轴之间均装有O形圈；密封挡环与密封环之间装有耐磨环及旋转格来圈；密封环与旋转主轴之间设有平键，旋转主轴上设有凹槽，凹槽内装有挡圈。本实用新型高压水密封装置的设置，使得截割部的水密封效果得到改善，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，提高了截割部的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水密封装置，具体是一种用于掘进机的高压水密封装置，还涉及一种包括上述高压水密封装置的掘进机，属于掘进机技术领域。
背景技术
在机械化采煤的作业中，掘进机是主要的采掘设备之一，其通过截割臂带动截割头的旋转切割实现巷道的开掘。在掘进机工作过程中，会产生大量的粉尘，严重影响了作业人员的身体健康，甚至患上尘肺病，所以改善井下的环境，降低粉尘浓度就成为本行业人员亟须解决的问题。同时，掘进机工作过程中，截齿容易温度过高，加快了截齿的损耗，增大了施工的成本。
目前，为了降低粉尘浓度及截齿温度，常设置内喷雾水路，通过联接筒传递水到旋转主轴后再经截割头部的内喷雾口喷出。而为了防止内喷雾水路的水渗入截割部的油腔，需增设密封装置，采用的密封装置多为旋转密封装置，这种旋转密封装置的承压能力差，密封效果不理想，常出现水油混合的现象，而水一旦进入截割臂油腔易导致截割臂的损坏，截割臂为掘进机关键部件，价格昂贵，损坏后修复难度大。而且，在施工过程中，内喷雾水压不足将间接导致内喷雾喷头堵塞，使内喷雾水路形同虚设，达不到除尘降温效果。除此之外，容易磨损旋转主轴，大大增加了使用成本，影响施工效率。因为以上种种原因，所以很多作业人员直接不用本是为优化而设置的内喷雾水路，导致该功能成为了鸡肋。
然而，于2010年2月24日公开的中国专利掘进机内喷雾密封装置(专利号为200920100043)以及于2008年11月12日公开的中国专利一种掘进机内喷雾密封装置(专利号为200720185208)提供了两种旋转密封装置，但是这种装置要求装配空间大，对于截割臂这类精准紧凑的部件来说，无疑难以实现；另外，这种装置采用软管连接外密封套和截割臂外筒，当截割臂工作时将会有拉扯该软管的趋势，软管受拉扯易损坏，将会影响截割臂的正常工作；再者，因该装置的整体处于油腔内，且没有密封损坏时引导水流出截割臂的放水槽口，一旦任一密封损坏，水将直接渗入油腔，与只用旋转密封圈密封实际效果不相上下。
因此，如何保证高水压下旋转密封的密封效果，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，就成为本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于掘进机的高压水密封装置，其密封效果好，承压能力强，使内喷雾水路有良好的使用效果，进而改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时可以降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度。本实用新型还提供一种包括上述高压水密封装置的掘进机。
为了实现上述目的，本实用新型采用的一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机，包括密封挡环、旋转格来圈、密封环、耐磨环、平键和挡圈，所述密封挡环固定在联接筒上，所述密封环安装在旋转主轴上，所述密封挡环与联接筒之间以及密封环与旋转主轴之间均装有O形圈；所述密封挡环与密封环之间装有耐磨环及旋转格来圈；密封环与旋转主轴之间设有用于密封环与旋转主轴之间无相对转动的平键，所述旋转主轴上设有凹槽，凹槽内装有挡圈，该挡圈一端部抵靠密封环外端面及平键外端面。
优选地，所述密封挡环为L型绕旋转主轴中心旋转一周的环状结构。
优选地，所述密封环为绕旋转主轴旋转一周的环状结构。
优选地，所述平键为阶梯方形体状结构，并安装在旋转主轴及密封环之间的键槽内。
优选地，所述密封挡环、密封环及平键上设有用于拆装的螺纹拔销孔。
优选地，所述联接筒、密封环及密封挡环上设有放水孔，当O形圈及旋转格来圈发生损坏时，内喷雾水路的水可以沿着放水口放出。
一种掘进机，包括掘进机本体、联接筒、旋转主轴以及安装在联接筒和旋转主轴之间的高压水密封装置，所述高压水密封装置采用上述的高压水密封装置。
与现有技术相比，本实用新型提供的高压水密封装置，在高压水密封装置工作过程中，旋转主轴与密封环有相对旋转趋势时，由于平键限制了密封环与旋转主轴之间的相对旋转，使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封环与旋转主轴相对不旋转，同时保护了旋转主轴的磨损。而且联接筒与密封挡环也是相对固定的，促使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封挡环与联接筒相对不旋转，同时保护了联接筒的磨损。此外，在高压水密封工作过程中，密封环与密封挡环之间相对旋转，由于设置的耐磨环及旋转格来圈密封，减少了重要部件的磨损，在高水压状态下也可以有理想的密封效果，通过该高压水密封装置，截割部的水密封效果得到改善，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，提高了截割部的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1所示高压水密封装置在A方向上的结构示意图；
图3为图1中I部分的放大结构示意图。
图中：1、联接筒，2、密封挡环，3、旋转格来圈，4、密封环，5、O形圈，6、耐磨环，7、平键，8、挡圈，9、旋转主轴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1至图3所示，一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机，包括密封挡环2、旋转格来圈3、密封环4、耐磨环6、平键7以及挡圈8，所述密封挡环2固定在联接筒1上，所述密封环4安装在旋转主轴9上，所述密封挡环2与联接筒1之间以及密封环4与旋转主轴9之间均装有O形圈5；所述密封挡环2与密封环4之间装有耐磨环6及旋转格来圈3；密封环4与旋转主轴9之间设有用于密封环4与旋转主轴9之间无相对转动的平键7，所述旋转主轴9上设有凹槽，凹槽内装有挡圈8，该挡圈8一端部抵靠密封环4外端面及平键7外端面。
在掘进机工作过程中，联接筒1与密封挡环2相对固定，使O形圈5起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果；旋转主轴9与密封环4有相对旋转趋势时，由于平键7限制了密封环4与旋转主轴9之间的相对旋转，使O形圈5起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封环4与旋转主轴9相对不旋转，同时保护了旋转主轴9的磨损。而且，由于联接筒1与密封挡环2相对固定，旋转主轴9与密封环4相对固定，所以旋转面就落在了密封挡环2和密封环4之间，此处设置的旋转格来圈3及耐磨环6可以在高水压状态下也可以有理想的密封效果，增加密封挡环2及密封环4的使用寿命，从而提高截割部的可靠性及使用性能。
因挡圈8卡装在旋转主轴9上设的凹槽内，该挡圈一端部抵靠密封环4外端面及平键7外端面，在掘进机的工作过程中，密封环4及平键7有沿旋转主轴9的轴向向远离轴承方向运动的趋势，挡圈8可以密封环4及平键7沿旋转主轴9的轴向固定。
上述密封挡环2与联接筒1的固定连接可以通过本领域中常规使用的各种方式实现，例如销轴连接、螺栓连接等方式；平键7的材料可以为具有足够刚度和强度的金属材料，例如钢、铸铁等，也可为满足使用条件的各种非金属材料。
一种掘进机，包括掘进机本体、联接筒1、旋转主轴9以及安装在联接筒1和旋转主轴9之间的高压水密封装置，所述高压水密封装置采用上述的高压水密封装置。其中，掘进机本体包括其他掘进机的必要结构组成部分，例如行走部、主体部等，但这些部分与本实用新型的发明点关系不很密切，因此在此不再赘述。
上述掘进机的旋转主轴9及联接筒1可以为圆形截面，因此，密封环4及密封挡环2显然应为环形结构，且与相连的旋转主轴9及联接筒1的连接面外形相匹配，如：所述密封挡环2可以是L型绕旋转主轴(9中心旋转一周的环状结构；所述密封环4也可以是绕旋转主轴9旋转一周的环状结构。密封环4及密封挡环2在旋转主轴9的轴向上的长度应根据实际使用条件确定，能够满足密封要求即可。
本实用新型所提供的高压水密封装置，在高压水密封工作过程中，仅有密封环4与密封挡环2之间相对旋转，由于设置耐磨环6及旋转格来圈3密封，减少了重要部件的磨损，同时大大提高了密封效果。通过该高压水密封装置，截割部的水密封效果得到改善，同时提高了截割部的可靠性。
此外，还可对本实用新型做进一步的改进，具体可见图3所示的放大图，具体如下：
所述平键7可以采取阶梯方形体状结构，以便卡在密封环4及旋转主轴9之间的键槽内，且外端面和挡圈相贴合，提高贴合连接的紧密性，进一步提高定位可靠性。当然，平键7也不局限于为阶梯方形块，其也可以为本领域中常规使用的其他结构形式，例如半长圆柱体等。
也可在所述密封挡环2、密封环4及平键7上设有螺纹拔销孔，用于保证高压水密封装置的可拆装性。
还可在所述联接筒1、密封环4及密封挡环2上设有放水孔，当O形圈5及旋转格来圈3发生损坏时，内喷雾水路的水可以沿着放水口放出，进一步保证水不会渗入到截割部的油腔内。
由上述结构可见，本实用新型提供的高压水密封装置，在高压水密封装置工作过程中，旋转主轴与密封环有相对旋转趋势时，由于平键限制了密封环与旋转主轴之间的相对旋转，使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封环与旋转主轴相对不旋转，同时保护了旋转主轴的磨损。而且联接筒与密封挡环也是相对固定的，促使O形圈起到静密封的效果，相比旋转状态在高水压状态下也可以有理想的密封效果，且由于密封挡环与联接筒相对不旋转，同时保护了联接筒的磨损。此外，在高压水密封工作过程中，密封环与密封挡环之间相对旋转，由于设置的耐磨环及旋转格来圈密封，减少了重要部件的磨损，在高水压状态下也可以有理想的密封效果，通过该高压水密封装置，截割部的水密封效果得到改善，使内喷雾水路有良好的使用效果，改善井下作业环境，保障作业人员的身体健康，同时降低截齿磨损速度，降低旋转主轴的磨损程度，提高了截割部的可靠性。
Claims (7)
1.一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，包括密封挡环(2)、旋转格来圈(3)、密封环(4)、耐磨环(6)、平键(7)以及挡圈(8)，所述密封挡环(2)固定在联接筒(1)上，所述密封环(4)安装在旋转主轴(9)上，所述密封挡环(2)与联接筒(1)之间以及密封环(4)与旋转主轴(9)之间均装有O形圈(5)；所述密封挡环(2)与密封环(4)之间装有耐磨环(6)及旋转格来圈(3)；密封环(4)与旋转主轴(9)之间设有用于密封环(4)与旋转主轴(9)之间无相对转动的平键(7)，所述旋转主轴(9)上设有凹槽，凹槽内装有挡圈(8)，该挡圈(8)一端部抵靠密封环(4)外端面及平键(7)外端面。
2.根据权利要求1所述的一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，所述密封挡环(2)为L型绕旋转主轴(9)中心旋转一周的环状结构。
3.根据权利要求1所述的一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，所述密封环(4)为绕旋转主轴(9)旋转一周的环状结构。
4.根据权利要求1所述的一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，所述平键(7)为阶梯方形体状结构，并安装在旋转主轴(9)及密封环(4)之间的键槽内。
5.根据权利要求1所述的一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，所述密封挡环(2)、密封环(4)及平键(7)上设有用于拆装的螺纹拔销孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于掘进机的高压水密封装置，其特征在于，所述联接筒(1)、密封环(4)及密封挡环(2)上设有放水孔，当O形圈(5)及旋转格来圈(3)发生损坏时，内喷雾水路的水可以沿着放水口放出。
7.一种掘进机，包括掘进机本体、联接筒(1)、旋转主轴(9)以及安装在联接筒(1)和旋转主轴(9)之间的高压水密封装置，其特征在于，所述高压水密封装置为权利要求1至6任一项权利要求所述的高压水密封装置。
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| CN104832173A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-08-12 | 徐州徐工基础工程机械有限公司 | 一种用于掘进机的高压水密封装置及掘进机 |
| CN114753840A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-15 | 临沂矿业集团菏泽煤电有限公司郭屯煤矿 | 一种掘进机油水分离式内喷雾伸缩部 |
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