CN218837369U - 一种深孔气动环形水力切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深孔气动环形水力切割装置，包括固定支架、旋转支撑机构、辅助支撑机构，固定支架上设置有减速传动机构，减速传动机构连接有六棱钢并通过六棱钢连接有水力切割机构；旋转支撑机构设置在六棱钢的一端端头且旋转支撑机构与水力切割机构相连接，辅助支撑机构有若干个且若干个辅助支撑机构沿六棱钢的长度方向设置；所述旋转支撑机构包括旋转轴、第一压盖，旋转轴套设在第一压盖内侧且旋转轴与第一压盖轴承连接，旋转轴的一端与六棱钢的一端固定连接，旋转轴外侧与水力切割机构固定连接；所述第一压盖外侧沿第一压盖的圆周方向等间距设置有若干个第一行走支撑组件。

Description

一种深孔气动环形水力切割装置

技术领域

本实用新型涉及采煤领域，尤其涉及一种深孔气动环形水力切割装置。

背景技术

目前煤矿井下各采煤工作面之间预留的煤柱一般为20-25米，矿井一般都是按“低瓦斯矿井高瓦斯管理”模式，提前将瓦斯管穿过“煤柱”预抽工作面瓦斯，提供煤矿的安全生产。近年来，按照新技术“小煤柱（一般为5米）”进行开采，可以多回采15-20米的煤柱；可大幅提高煤炭的回采率，为企业创收、降低资源浪费起到了积极作用。

按照“小煤柱”工艺进行开采，需在原煤柱上预留“小煤柱”宽度处掘进巷道，预埋的瓦斯管需要提前抽出或切断，以免与掘进机碰撞造成安全事故。

因预埋瓦斯管时为防止漏气、各管接头处都进行了混凝土浇灌，抽出瓦斯管很困难；由于煤矿井下杜绝“明火作业”、瓦斯管又深埋在煤层里，进行深孔切割也是一个难题；因此，有必要研究一种深孔气动环形水力切割装置来解决上述问题。

发明内容

本实用新型目的是针对上述问题，提供一种结构简单、使用便利的深孔气动环形水力切割装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种深孔气动环形水力切割装置，包括固定支架、旋转支撑机构、辅助支撑机构，固定支架上设置有减速传动机构，减速传动机构连接有六棱钢并通过六棱钢连接有水力切割机构；旋转支撑机构设置在六棱钢的一端端头且旋转支撑机构与水力切割机构相连接，辅助支撑机构有若干个且若干个辅助支撑机构沿六棱钢的长度方向设置；所述旋转支撑机构包括旋转轴、第一压盖，旋转轴套设在第一压盖内侧且旋转轴与第一压盖轴承连接，旋转轴的一端与六棱钢的一端固定连接，旋转轴外侧与水力切割机构固定连接；所述第一压盖外侧沿第一压盖的圆周方向等间距设置有若干个第一行走支撑组件。

进一步的，所述辅助支撑机构包括六棱钢连接套、第二压盖，六棱钢连接套套设在六棱钢中部外侧，六棱钢连接套上设置有旋拧螺钉并通过旋拧螺钉对六棱钢进行固定；六棱钢连接套外侧套设有第二压盖且第二压盖与六棱钢连接套轴承连接；所述第二压盖外侧沿第二压盖的圆周方向等间距设置有若干个第二行走支撑组件。

进一步的，所述第一行走支撑组件、第二行走支撑组件均包括固定管、伸缩杆、行走轮，固定管的一端与第一压盖或第二压盖外侧壁固定连接，固定管的另一端套设在伸缩杆的一端外侧且伸缩杆可在固定管内沿着固定管的轴线方向滑动，伸缩杆的另一端可转动连接有行走轮；固定管内设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧位于伸缩杆端头与第一压盖或第二压盖外侧壁之间；所述固定管侧壁上设置有沿固定管径向设置的螺纹孔且螺纹孔内螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的一端穿过螺纹孔后与伸缩杆外侧壁抵接。

进一步的，所述水力切割机构包括喷管固定套、切割喷管、高压水管、高压水泵；喷管固定套固定连接在旋转轴外侧，喷管固定套内固定连接有切割喷管，切割喷管的轴线方向与六棱钢的轴线方向相垂直，切割喷管的一端与高压水管相连通，高压水管的另一端与高压水泵相连通。

进一步的，所述固定支架上设置有角度调整机构并通过角度调整机构与减速传动机构相连接；所述角度调整机构包括支架座、调整板、升降螺杆，支架座固定连接在固定支架上端，支架座的一端与调整板的一端销轴连接，调整板的另一端设置有调节长孔；支架座的另一端与升降螺杆的一端销轴连接，升降螺杆的另一端穿过调节长孔，升降螺杆上螺纹连接有第一调整螺母、第二调整螺母，第一调整螺母、第二调整螺母分别位于调整板上下两端；所述减速传动机构固定连接在调整板上端。

进一步的，所述减速传动机构包括气动马达、蜗轮蜗杆减速器、传动轴套；所述气动马达与气源管路连接，气动马达与蜗轮蜗杆减速器传动连接，蜗轮蜗杆减速器的输出端传动连接有传动轴套且蜗轮蜗杆减速器可带动传动轴套旋转，传动轴套套设在六棱钢远离旋转支撑机构的一端外侧且传动轴套与六棱钢外侧壁之间通过定位螺栓进行固定。

进一步的，所述六棱钢长度方向的一端设置有安装凸起，六棱钢长度方向的另一端设置有与安装凸起相适配的安装凹槽，安装凹槽的外侧设置有用于连接定位的径向贯穿孔，六棱钢中部侧壁设置有用于与旋拧螺钉连接定位的螺钉凹槽。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型在进行使用时，将六棱钢以及与六棱钢连接的旋转支撑机构、辅助支撑机构以及与旋转支撑机构连接的水力切割机构一同伸入抽采瓦斯管内，通过旋转支撑机构、辅助支撑机构上的行走轮与抽采瓦斯管内壁相接触进行辅助推进，当水力切割机构到达切割位置时，令水力切割机构利用高压水流进行切割操作，同时通过减速传动机构带动六棱钢以及水力切割机构进行环向旋转，从而实现抽采瓦斯管的切断操作；其整个过程不需要任何电力，也不会产生任何明火，其避免了切割过程中出现瓦斯燃烧、爆炸等状况，保证了职工施工的安全性；其有效解决了埋在采煤工作面中的抽采瓦斯管无法切割的难题，从而给“小煤柱开采”的采煤作业带来了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的局部结构放大图；

图3为旋转支撑机构的结构示意图；

图4为辅助支撑机构的结构示意图；

图5为固定支架的连接结构图；

图6为六棱钢的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1至图6所示，本实施例公开了一种深孔气动环形水力切割装置，包括固定支架1、旋转支撑机构4、辅助支撑机构5，固定支架1上设置有减速传动机构3，减速传动机构3连接有六棱钢9并通过六棱钢9连接有水力切割机构；旋转支撑机构4设置在六棱钢9的一端端头且旋转支撑机构4与水力切割机构相连接，辅助支撑机构5有若干个且若干个辅助支撑机构5沿六棱钢9的长度方向设置；所述旋转支撑机构4包括旋转轴41、第一压盖42，旋转轴41套设在第一压盖42内侧且旋转轴41与第一压盖42轴承连接，旋转轴41的一端与六棱钢9的一端固定连接，旋转轴41外侧与水力切割机构固定连接；所述第一压盖42外侧沿第一压盖42的圆周方向等间距设置有三个第一行走支撑组件43。

所述辅助支撑机构5包括六棱钢连接套51、第二压盖52，六棱钢连接套51套设在六棱钢9中部外侧，六棱钢连接套51侧壁上设置有旋拧螺钉并通过旋拧螺钉对六棱钢9进行固定；六棱钢连接套51外侧套设有第二压盖52且第二压盖52与六棱钢连接套51轴承连接；所述第二压盖52外侧沿第二压盖52的圆周方向等间距设置有三个第二行走支撑组件53。

所述第一行走支撑组件43、第二行走支撑组件53均包括固定管431、伸缩杆432、行走轮433，固定管431的一端与第一压盖42或第二压盖52外侧壁固定连接，固定管431的另一端套设在伸缩杆432的一端外侧且伸缩杆432可在固定管431内沿着固定管431的轴线方向滑动，伸缩杆432的另一端可转动连接有行走轮433；固定管431内设置有伸缩弹簧434，伸缩弹簧434位于伸缩杆432端头与第一压盖42或第二压盖52外侧壁之间；所述固定管431侧壁上设置有沿固定管431径向设置的螺纹孔且螺纹孔内螺纹连接有紧固螺栓435，紧固螺栓435的一端穿过螺纹孔后与伸缩杆432外侧壁抵接。

旋转支撑机构4、辅助支撑机构5在结构上相似，其分别通过旋转轴41、六棱钢连接套51与六棱钢9连接，由于旋转轴41、六棱钢连接套51均与压盖轴承连接，因此，六棱钢9的旋转不会对第一行走支撑组件43、第二行走支撑组件53造成任何影响；在对第一行走支撑组件43、第二行走支撑组件53进行调节时，首先将第一行走支撑组件43、第二行走支撑组件53放置在抽采瓦斯管10内，然后松开紧固螺栓435，令行走轮433在伸缩弹簧434的作用下与抽采瓦斯管10内壁相接触，接着将紧固螺栓435拧紧即可；其通过伸缩杆432、伸缩弹簧434的设计使得第一行走支撑组件43、第二行走支撑组件53可以根据不同管径的瓦斯抽采管10进行调节，令行走轮433可以始终与抽采瓦斯管10内壁相接触，从而令了六棱钢9可以与抽采瓦斯管10的轴线相重合，提高了水力切割机构的切割效果。

所述水力切割机构包括喷管固定套601、切割喷管6、高压水管7、高压水泵8；喷管固定套601固定连接在旋转轴41外侧，喷管固定套601内固定连接有切割喷管6，切割喷管6的轴线方向与六棱钢9的轴线方向相垂直，切割喷管6的一端与高压水管7相连通，高压水管7的另一端与高压水泵8相连通。

所述固定支架1上设置有角度调整机构2并通过角度调整机构2与减速传动机构3相连接；所述角度调整机构2包括支架座201、调整板202、升降螺杆203，支架座201固定连接在固定支架1上端，固定支架1的高度可以进行调节，支架座201的一端与调整板202的一端销轴连接，调整板202的另一端设置有调节长孔；支架座201的另一端与升降螺杆203的一端销轴连接，升降螺杆203的另一端穿过调节长孔，调节长孔的长度方向与六棱钢9的轴线方向相一致，其用于避让升降螺杆203的旋转倾斜量；升降螺杆203上螺纹连接有第一调整螺母204、第二调整螺母205，第一调整螺母204、第二调整螺母205分别位于调整板202上下两端；所述减速传动机构3固定连接在调整板202上端。

在瓦斯抽采管为倾斜结构时，可以通过角度调整机构2对减速传动机构3以及六棱钢9的轴线方向进行调节，从而令六棱钢9可以与瓦斯抽采管10的轴线相重合；调节时，只需松开将第一调整螺母204、第二调整螺母205拧松，令调整板202的一端在升降螺杆203上进行上下移动，移动到合适角度后，再将第一调整螺母204、第二调整螺母205拧紧即可。

所述减速传动机构3包括气动马达301、蜗轮蜗杆减速器302、传动轴套303；所述气动马达301与气源管路连接，气源管路上设置有换向阀304、调节流量阀，气动马达301与蜗轮蜗杆减速器302传动连接，蜗轮蜗杆减速器302的输出端传动连接有传动轴套303且蜗轮蜗杆减速器302可带动传动轴套303旋转，蜗轮蜗杆减速器302为两级减速器，其可以在降速后令水力切割机构的切割速度降低至14-90mm/min，传动轴套303套设在六棱钢9远离旋转支撑机构4的一端外侧且传动轴套303与六棱钢9外侧壁之间通过定位螺栓305进行固定。

所述六棱钢9长度方向的一端设置有安装凸起901，六棱钢9长度方向的另一端设置有与安装凸起901相适配的安装凹槽902，安装凹槽902的外侧设置有用于连接定位的径向贯穿孔903，六棱钢9中部侧壁设置有用于与旋拧螺钉连接定位的螺钉凹槽904。通过对多个六棱钢进行首尾连接可以得到加长的六棱钢，首尾连接以后，可以通过径向贯穿孔进行安装固定。

本实用新型在进行安装时，将切割喷管固定在旋转支撑机构上，六棱钢与旋转支撑机构连接，同时将高压水管悬挂固定在六棱钢上，人工推动六棱钢将旋转支撑机构送至需切割位置；根据切割距离长短适当增加辅助支撑机构，避免六棱钢弯曲、保持输出中心线保持在同一中心线上；六棱钢尾端穿过蜗轮蜗杆减速机的传动轴套并用定位螺栓顶紧；角度调整机构调整六棱钢中心线与抽采瓦斯管中心线保持一致；固定支架可调整高低位置；高压水管与矿用分体式高压水泵连在一起；气动马达的气口经过换向阀、调节流量阀与巷道内风管管路连接。

进行工作时：开启气源阀门，通过调节流量阀调节好气源流量、换向阀（可顺时、逆时方向旋转），气动马达通过一、二级蜗轮蜗杆减速器对传动轴套减速，通过传动轴套带动六棱钢、旋转支撑机构及切割喷管进行旋转；开启矿用分体式高压水泵，将高压水与金刚砂按比例混合一起的高压水通过高压水管送至切割喷管经喷嘴喷射至抽采瓦斯管内壁进行环向切割作业。

本实用新型在进行使用时，将六棱钢以及与六棱钢连接的旋转支撑机构、辅助支撑机构以及与旋转支撑机构连接的水力切割机构一同伸入抽采瓦斯管内，通过旋转支撑机构、辅助支撑机构上的行走轮与抽采瓦斯管内壁相接触进行辅助推进，当水力切割机构到达切割位置时，令水力切割机构利用高压水流进行切割操作，同时通过减速传动机构带动六棱钢以及水力切割机构进行环向旋转，从而实现抽采瓦斯管的切断操作；其整个过程不需要任何电力，也不会产生任何明火，其避免了切割过程中出现瓦斯燃烧、爆炸等状况，保证了职工施工的安全性；其有效解决了埋在采煤工作面中的抽采瓦斯管无法切割的难题，从而给“小煤柱开采”的采煤作业带来了便利。

Claims (7)

1.一种深孔气动环形水力切割装置，包括固定支架，固定支架上设置有减速传动机构，减速传动机构连接有六棱钢并通过六棱钢连接有水力切割机构；其特征在于：所述深孔气动环形水力切割装置还包括旋转支撑机构、辅助支撑机构，旋转支撑机构设置在六棱钢的一端端头且旋转支撑机构与水力切割机构相连接，辅助支撑机构有若干个且若干个辅助支撑机构沿六棱钢的长度方向设置；所述旋转支撑机构包括旋转轴、第一压盖，旋转轴套设在第一压盖内侧且旋转轴与第一压盖轴承连接，旋转轴的一端与六棱钢的一端固定连接，旋转轴外侧与水力切割机构固定连接；所述第一压盖外侧沿第一压盖的圆周方向等间距设置有若干个第一行走支撑组件。

2.如权利要求1所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述辅助支撑机构包括六棱钢连接套、第二压盖，六棱钢连接套套设在六棱钢中部外侧，六棱钢连接套上设置有旋拧螺钉并通过旋拧螺钉对六棱钢进行固定；六棱钢连接套外侧套设有第二压盖且第二压盖与六棱钢连接套轴承连接；所述第二压盖外侧沿第二压盖的圆周方向等间距设置有若干个第二行走支撑组件。

3.如权利要求2所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述第一行走支撑组件、第二行走支撑组件均包括固定管、伸缩杆、行走轮，固定管的一端与第一压盖或第二压盖外侧壁固定连接，固定管的另一端套设在伸缩杆的一端外侧且伸缩杆可在固定管内沿着固定管的轴线方向滑动，伸缩杆的另一端可转动连接有行走轮；固定管内设置有伸缩弹簧，伸缩弹簧位于伸缩杆端头与第一压盖或第二压盖外侧壁之间；所述固定管侧壁上设置有沿固定管径向设置的螺纹孔且螺纹孔内螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的一端穿过螺纹孔后与伸缩杆外侧壁抵接。

4.如权利要求3所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述水力切割机构包括喷管固定套、切割喷管、高压水管、高压水泵；喷管固定套固定连接在旋转轴外侧，喷管固定套内固定连接有切割喷管，切割喷管的轴线方向与六棱钢的轴线方向相垂直，切割喷管的一端与高压水管相连通，高压水管的另一端与高压水泵相连通。

5.如权利要求4所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述固定支架上设置有角度调整机构并通过角度调整机构与减速传动机构相连接；所述角度调整机构包括支架座、调整板、升降螺杆，支架座固定连接在固定支架上端，支架座的一端与调整板的一端销轴连接，调整板的另一端设置有调节长孔；支架座的另一端与升降螺杆的一端销轴连接，升降螺杆的另一端穿过调节长孔，升降螺杆上螺纹连接有第一调整螺母、第二调整螺母，第一调整螺母、第二调整螺母分别位于调整板上下两端；所述减速传动机构固定连接在调整板上端。

6.如权利要求5所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述减速传动机构包括气动马达、蜗轮蜗杆减速器、传动轴套；所述气动马达与气源管路连接，气动马达与蜗轮蜗杆减速器传动连接，蜗轮蜗杆减速器的输出端传动连接有传动轴套且蜗轮蜗杆减速器可带动传动轴套旋转，传动轴套套设在六棱钢远离旋转支撑机构的一端外侧且传动轴套与六棱钢外侧壁之间通过定位螺栓进行固定。

7.如权利要求6所述的深孔气动环形水力切割装置，其特征在于：所述六棱钢长度方向的一端设置有安装凸起，六棱钢长度方向的另一端设置有与安装凸起相适配的安装凹槽，安装凹槽的外侧设置有用于连接定位的径向贯穿孔，六棱钢中部侧壁设置有用于与旋拧螺钉连接定位的螺钉凹槽。

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