CN85108377A - 用于采煤的扇形喷水装置 - Google Patents

Abstract

用于采煤的扇形喷水装置。在切削转筒的中心部 位有与输水管相连的同心的管道系统 〔7〕、〔8〕、〔9〕，内部的管道系统〔7〕始终与转筒切削 盘上的尖状刀具接通，但另两个管道系统〔8〕、〔9〕经 由径向导管〔11〕、〔12〕，通到扇形腔室〔13〕，〔19〕中， 腔室的展开角度与转筒侧面的处于切削状态扇形区 的展开角度相对应，并视转筒是处于高的或低的位 置而取不同的数值。

Description

用于采煤的扇形喷水装置

本发明涉及一种能用于采煤的、可减少灰尘产生和冷却刀具的扇形喷水装置，以便将在含有瓦斯的空气中发生爆炸的危险性降低到最低限度。

在开采煤矿时，特别是在借助于一个或多个支承着装有尖状刀具的转筒的活动臂的整体式切削机械进行开采时，活动臂的轴是与工作面正交的，尖状刀具安放在转筒的柱形表面上和它的面向工作的平面上，该平面通常被称为切削盘。在切削过程，切削盘上的尖状刀具不断地切碎煤块，但是，在任一特定时刻仅仅只有一部分柱形表面上的尖状刀具与煤接触。相对这种切削机械来说，这些尖状刀具的位置对应于转筒上的一个柱形扇区。一般来说，切削臂既能处在一个高的位置（顶部采矿），也能处在一个低的位置（底部采矿）。对于任何时候与煤接触的尖状刀具，这些位置中的每一个位置都有一个转筒的扇形区与之相对应。这两个扇形区通常都有某种程度的交叠。

这种切削机械常常具有两个切削臂，其中的一个，位于机械的前部，处在高的位置，而另外一个位于机械的后部，处在低的位置。当切削机械抵达切削终点时，上述臂的位置在机械的运动方向改变之前转变成与其原来位置相反的位置。

在每个尖状刀具附近将水喷射到被开采的煤块上去的技术是众所周知的。为此目的而专门设计的现有的刀具，在其适当的部位均有一个喷水咀。

人们希望把所使用的水的消耗量减少到恰好是最低的需要量，不论在什么时候，仅仅只向那些与煤接触的尖状刀具供水，这就是说，向那时正在与煤接触的切削盘上的尖状刀具和正在与煤接触的柱形扇区供水。

因此，本发明的主要目的是提供一种分配喷水器喷水装置，该装置安装在采矿转筒的中央部位并包含三个供水环路，该供水环路始终向切削盘上的尖状刀具供水，但对于两个侧面上的柱状扇形区上的尖状刀具，则根据转筒水平移动的方向有选择地进行供水。

在具有装着尖状刀具的称之为切削盘的端面和装着尖状刀具的并在其内部分成两个相对的柱状扇形区的柱形面的切削转筒上，有两个在径向方向上相对的部分并能具有一个公共部分，这种转筒还有一个中心区域，依靠这种中心区域转筒被安装在至少具有一个自由端面的固定的转轴上，按照本发明，在该转轴中和在转筒的中心区域装有三组管道系统，这些管道系统与转轴和转筒是同轴的，其中有第一个同心的内柱形管道系统，第二个居中的环形管道系统和第三个外部的环形管道系统，每个系统均通过它们的一个端部与一个具有截止阀的输水管相连;这些管道系统各自的端部不是位于通向切削盘上的尖状刀具的导管处，就是位于装在转轴上的相应的环状扇形腔室处，与这些腔室相对应的导管环形地分布在转筒上，而每一根导管都连接到相应的尖状刀具上，作为一种例子，这种连接可以采用一种易弯曲的软管子。

作为一种最佳的方式是，第一个同心的内柱形管道系统的端部是位于切削盘的尖状刀具处。

同样，作为一种最佳的方式是，第二个居中的环形管道系统其末端部位较第三个外部的环形管道系统长一些，同时若干个径向的导管将这些管道系统连接到位于在轴向上彼此隔开的横截面中的相应的环状扇形腔室上。

在切削臂上，在轴线方向上的空间是极小的。

按照本发明，装在轴上的这些管道系统在远离转筒的切削盘的终端处，终止在固定的横截园盘附近，在横截园盘中，径向供水导管被插到与转筒的轴正交的单平面中;这些供水导管通过它们的外端部连接到输水管上;它们的内端部通过内部的通水道延伸到管道系统的端部。这样，只要使用轴线方向上的一小部分，任何一个管道系统均能通过若干个输水管和若干个内部通水道进水，究竟由几个输水管几个内通水道进水视喷水量而定。

现在将描述本发明的最佳实施例，但绝不限于最佳实施例，也不排除任何可用来替换的实施例。叙述时将结合附图，其中：

图1是在一个切削臂上的两个切削转筒的位置示意图，表示出为什么有必要对尖状刀具采取扇形供水;

图2是一个切削转筒分别处于高的位置和低的位置时的示意图，图中表示出所用的扇形区;

图3是沿着图5中的Ⅲ-Ⅲ线的局部剖面图;

图4是沿着图5中的Ⅳ-Ⅳ线的局部剖面图;

图5是穿过支承着切削转筒的固定轴的平面的纵剖面图;

图6是图5中的远离切削转筒的切削盘的转轴的端部位置的纵剖面图;

图7是沿着图6中的Ⅶ-Ⅶ线的局部剖面图;

图1示意性地表示了装备在水平方向上按箭头F1所示的方向从右到左移动的切削机械的第一切削转筒[1]和第二切削转筒[2]。第一转筒[1]位于高的位置，第二转筒[2]位于低的位置。在按方向F1运行到终点处，转筒[1]、[2]在按箭头F3所示的方向转向后，切削机械按箭头F2所示的相反的方向移动，这时，第一转筒采取低的位置，第二转筒采取高的位置。

图2比较清楚地表示了在切削煤时处于切削状态的有效作用扇形区的变化，这种变化是由于转筒[1]以中心0按方向F3进行转向而引起的高位和低位之间的变化所引起的。在高的位置处，转筒[1]的侧面的整个左面的柱形扇形区G在180°的范围中切削。在低的位置处，右面的柱形扇形区D是在120°的范围中切削。作为这种转向的一种结果，G和D这两个扇形区有一个在图中用密的阴影部分表示出来的始终处于切削状态的公共部分C。

扇形区的公共部分C的尖状刀具需要连续不断地喷水，而左面的柱形扇形区G余下部分的那些尖状刀具和右面的柱形扇形区D余下部分的那些尖状刀具仅仅在切削转筒分别处于高的位置或低的位置时才需要喷水。按照本发明的扇形喷水装置就可产生这种结果。此外，该装置可向在转筒[1]的两个位置上均切削煤的切削盘上的尖状刀具提供连续性的供水。

因为切削转筒[1]对于那些熟悉本技术领域的人来说是众所周知的，同时因为本发明并不涉及作为一个整体的这样一类转筒，故不对切削转筒的细节作详细描述。这种转筒[1]具有一个围绕固定的旋转部分上的转轴[3]旋转的中心部分[2]（图5）。该转轴[3]是中空的;具有分段直径的纵向孔道穿过该转轴，该转轴包括三个互为同心的并也与转轴[3]的轴同心的管子[4]、[5]、[6]，从而形成了第一个同心的内柱形管道系统[7]，第二个居中的环形管道系统[8]和第三个外部的环形管道系统[9]，它们也是同心的。

如图5所示，在近靠着转筒的转轴的端部，第一个同心的内柱形管道系统[7]通过导管[7A]延伸到一个中心连接套管[10]，在切削盘上的尖状刀具处终止的可弯曲软管[10A]从套管[10]处接出去。

第二个居中的环形管道系统[8]和第三个外部的环形管道系统[9]分别在位于横截面Ⅳ-Ⅳ和横截面Ⅲ-Ⅲ处的端部结束，这些面在转轴[3]的轴线方向中被隔离，同时在其中分别装上径向导管[11]，[12]。在图3的截面Ⅲ-Ⅲ中，在转轴[3]大小范围内，径向导管[12]在环状扇形腔室[13]处终止，该腔室包含在该截面Ⅲ-Ⅲ内，插在转轴[3]的表面，并且展开180°。还是在截面Ⅲ-Ⅲ的范围内，径向导管[14]装在转筒[1]的中心部分[2]中;这些导管的数量与转筒[1]侧面上的尖状刀具相对应，它们围绕圆周有规则地隔开。通过纵向导管[15]，接着再通过终止于连接套管[17]的径向端部导管[16]（图5），每个径向导管[14]在转筒[1]中外延出去。软管[18]从连接套管[17]出发。后者每一个都延伸到转筒侧面上的一个尖状刀具上。

在截面Ⅳ-Ⅳ中，存在着一种类似于上述描述的安排。径向导管[11]在环状扇形腔室[19]处终止，该腔室在转轴[3]的表面处，但仅仅展开成120°的弧形区。在转筒[1]的中心部位，径向导管[20]，接着是纵向导管[21]连接到套管[17]，并最后和可弯曲的软管[18]和尖状刀具接通。

按圆周形的方向安排这两个环状扇形腔室[13]和[19]是为了与转筒[1]的处于切削状态的扇形区G和D（图1）相对应，同时它们与公共部分C对应地重叠。在转筒[1]的旋转过程中，那些与径向导管[14]和[20]相连的尖状刀具仅仅在导管在转动过程中经过与扇形腔室[13]和[19]相附合的位置时才被供水。扇形腔室是通过第三个外部的环形管道系统[9]或通过第二个居中的环形管道[8]来供水的，究竟是外部第三个环形管道供水还是第二环形管道供水，视转筒[1]是处于高的位置或是处于低的位置来决定。在纵向导管[15]、[21]（图5）上装有单向阀以防止通过一个环路输送的水由另一环路返流过来。

对于系统[7]来说，同心的管道系统[7]，[8]，[9]是以连续不断地方式被供水，对于系统[8]，[9]来说，是在远离转筒的切削盘的转筒[3]的一端以交替的方式供水，下面结合图6和图7来描述一种最佳的方式。

在供水抵达的一边，管子[4]，[5]，[6]，从而同心管道系统[7]，[8]，[9]终止在沿轴线方向隔开的平面中，同时一个管道系统是在位于各自系统的延长部分中的供水空间[24]，[25]，[26]中终止的。这些空间[24]，[25]，[26]和管于[4]，[5]，[6]的端部位于在园盘[28]中终止的固定部分[27]中，该园盘[28]安放在一个对切削转筒的轴来说是横向的平面之中。该园盘[28]的厚度足以能使径向供水导管[29]、[30]、[31]、[32]插进去。从而这些导管按照圆周方向被隔开;在它们的外部端，它们被分别连接到输水管[33]，[34]，[35]，[36]上。径向供水导管[29]直接通到第一个同心的内柱形管道系统[7]的供水空间[26]中。径向供水导管[30]通过内部的通水道（即插在固定部分[27]的纵向通水道[37]以及随后的径向通水道[38]连接到第二个居中的环形管道系统[8]的供水空间[25]中。另两个供水导管[31]，[32]均经由纵向的内部通水道[39]和径向的内部通水道[40]通到第三个外部的环形管道系统[9]的供水空间[24]。当采用一种薄型的园盘[28]时，这样它就只占了轴线方向上的一小部分，就可以通过若干个输水管[33]至[36]，向同心的管道系统[7]，[8]，[9]中的每一个（如果水流使这成为必要的话）供水。截止阀（图中未示出）安装在输水管[34]，[35]和[36]上，它们按照赋予切削转筒上的高的或低的位置的作用，自动地打开或关闭。

扇形腔室[13]、[19]在圆周上的大小是按照切削转筒的处于切削状态的柱状扇区的大小选定的。在转筒位于高的位置处时，处于切削状态的扇形区G的展开度一般为180°，尽管可以要求它在更广的，可以达到210°左右的展开度上进行喷水。在转筒位于低的位置处时，处于切削状态的扇形区口的展开角度是按照工作面的高度改变的;实际上，它可以介于60°和180°之间。

Claims (6)

1、用于切削转筒[1]的扇形喷水装置，该装置具有装着尖状刀具的端面或切削盘和装有尖状刀具的并在其内部分成两个相对的柱状扇形区G，D的柱形面，并具有一个可能的公共部分C，按照转筒[1]的移动方向，相对的扇形区G，D交替地处于切削状态，本发明的特征是，该装置在转筒[1]的中心区域包括有三个同心的管道系统[7]，[8]，[9]，每一个管道系统通过其一个端部至少与一个输水管[33至36]相连并且各自或通往与切削盘的尖状刀具接通的导管[10A]或者通往固定的环状扇形腔室[13]，[19]，与之相对应的以旋转的方式移动的导管[14]，[20]成园周式的分布并与切削转筒[1]的柱形侧面上的尖状刀具接通，这些扇形腔室[13]，[19]具有相对的位置并具有与转筒[1]的处于切削状态的柱状扇形区G，D的展开度相对应的在园周上的展开度。

2、据权利要求1所述的装置，其特征是，第一个内部的管道系统[7]是柱形的并通过导管[7A]延伸到装有与切削盘上的尖状刀具连接管的中心套管[10]上。

3、据权利要求2所述的装置，其特征是，第二个居中的环形管道系统[8]在其末端部位处较第三个外部的环形管道系统[9]长一些，同时，若干个相应的径向的导管[11]，[12]将这些管道系统连接到位于在轴向上彼此隔开的横截面中的相应的扇形腔室[13]，[19]上。

4、据权利要求1所述的装置，其特征是，与切削转筒[1]在高的位置时处于切削状态的柱状扇形区G相对应的扇形腔室[13]的展开角度是在180°和210°之间进行选择的，但是与切削转筒[1]在低的位置时处于切削状态的柱状扇形区G相对应的扇形腔室[19]的展开角度是在60°和180°之间进行选择的。

5、据权利要求1所述的装置，其特征是，在那些远离切削转筒[1]的切削盘的端部处同心的管道系统[7]，[8]，[9]终止在被它们所插入的固定的横截园盘[28]附近，在一个与转筒的轴正交的单平面中，径向供水导管[29]，[30]，[31]，[32]具有与输水管相连的外部端和通过内部的通水道[39]，[40]延伸到管道系统[7]，[8]，[9]的端部的内部端。

6、据权利要求5所述的装置，其特征是，至少有一个同心的管道系统[9]通过内部的通水道[39]，[40]与装在横截园盘[28]中的两个径向供水导管[31]，[32]相连接。

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