專利名稱：用于冷卻鑿子的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于借助于噴水嘴冷卻截切頭(Schrjimkopf)中的鑿子(Meifiel)的裝置，截切頭以可圍繞橫向于截切臂(Schramarm)的縱向的、大致水平的軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承在可擺動的截切臂處，其中，在截切臂的兩側(cè)各支承有截切頭，其裝備有鑿子，截切臂在它的布置在兩個截切頭之間的自由端處構造為傳動頸(Getriebehals)并且在截切臂處布置有噴嘴支承元件，其對于每個截切頭承載兩組噴嘴，其中的第一組噴嘴在截切頭之間布置在傳動頸的區(qū)域中而其中的第二組噴嘴布置在截切頭后面。此外,本發(fā)明涉及一種截煤機(Schrjimmaschine),其包括:可擺動的截切臂；以可圍繞橫向于截切臂的縱向的、大致水平的軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承在截切臂處的截切頭，其中，在截切臂的兩側(cè)各支承有截切頭，其裝備有鑿子；和用于冷卻鑿子的裝置。
背景技術：
在挖掘時在鑿子處出現(xiàn)高溫，從而冷卻鑿子是有利的。但是現(xiàn)在如果例如在挖掘煤時在礦層(F10z)中存在硬的巖石夾雜物(Gesteinseinschluss)或者如果還必須從硬的空心的巖石中挖掘?qū)?，則可發(fā)生火花形成并且這樣的火花形成又帶來從礦層中出來的沼氣爆炸的危險。因此已提出將以水的形式的冷卻介質(zhì)輸送給鑿子。為了在挖掘過程中避免污染和因此噴射噴嘴的堵塞，水必須在高壓下被從噴嘴中噴出，而這又造成較大的水消耗。除了由此損害礦井(Grube)中的水平衡(Wasserhaushalt)之外，大量積累的水也帶來困難，因為在工作面(Ortsbrust)之前的區(qū)域被淹沒。由此還使基底(Sohle)變軟，從而存在該風險，即截煤機失去其支承。已提出將噴嘴鄰近每個鑿子布置在截切頭處并且僅僅在截切頭的該旋轉(zhuǎn)角度(在其期間相關的鑿子處于接合中)期間開啟至噴嘴的水供給。這一方面要求非常復雜的布置而另一方面由于在該已知的布置方案中不能通過閉鎖機構克服高的水壓且因此通過處于高壓下的空氣使水霧化僅實現(xiàn)工作面的不充足的冷卻，其中，也不能充足地結合積累的灰塵。因此將噴嘴布置在單獨的噴嘴架處大多是優(yōu)選的。從文件EP 0010536 Al中已知一種由大量單個噴嘴構成的噴射裝置，在其中平行布置的噴嘴被安裝在設置在截切頭后面的噴嘴架中并且對準鑿子排和鑿子之間的間隙，其中，不同噴嘴組的水供給可單獨地操控。從文件DE 3429170 Al中已知一種截切頭的水噴射，在其中，噴嘴梁在蓋板的保護中布置在截切頭后面并且在鑿子尖部的方向上和在鑿子之間的水射束對準工作面。從文件DE 3609754 Al中可得出一種用于切割輥的噴射裝置，在其中噴嘴被加載以至少IOObar的噴射水。噴嘴在截切頭后面的噴嘴架處設置有不同的高度取向和側(cè)面取向，其形成尖銳地朝向工作面成束的噴射束的系統(tǒng)。另外的噴嘴布置在切割臂的前面的傳動頸處用于噴射到切割輥的處于內(nèi)部的切割區(qū)上?？紤]高的流體壓力和噴射束朝向工作面的成束，用于這樣的噴射裝置的水消耗然而一如既往相當大而冷卻功率僅僅一般。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明目標在于提供一種水噴射裝置，利用其一方面明顯減小水消耗而另一方面可提高外部噴射的效率以可靠地避免沼氣的點燃和燃燒。為了實現(xiàn)該目的，從開頭所提及的類型的裝置出發(fā)，本發(fā)明主要在于，不僅第一組的而且第二組的噴嘴相應具有從垂直于旋轉(zhuǎn)軸線在截切頭之間伸延的中間平面指離的、側(cè)向地指向外的噴射軸線并且具有離開角，使得相鄰的噴嘴的噴射錐(Spritzkegel)在撞擊到工作面上之前彼此相疊。因為相鄰的噴嘴的噴射錐在撞擊到工作面上之前彼此相疊，在由噴嘴加載的截切頭區(qū)域中產(chǎn)生一種水保護罩(Wasserschutzmantel)的形式,從而實現(xiàn)水的或多或少有規(guī)律的分布。冷卻因此不僅逐點地、而且在截切頭的整個寬度上起作用，從而一方面改善冷卻能力。另一方面實現(xiàn)由于側(cè)向地指向外的噴射軸線相應以一噴嘴覆蓋(erfassen)多個鑿子，從而可減少噴嘴數(shù)目并且由此減少水消耗。水消耗的減少也由此實現(xiàn)，即噴嘴盡可能靠近截切頭或鑿子布置。就此而言，本發(fā)明設置成，第一噴嘴組在截切頭之間布置在傳動頸的區(qū)域中，使得這兩個截切頭的相應處于內(nèi)部的鑿子可以以簡單的方式被冷卻劑射束覆蓋。各個噴嘴特別優(yōu)選地直接布置在截切頭附近(使得水射束以高速出現(xiàn)在鑿子處，以減小出來的沼氣的可能的停留時間)根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選的改進方案由此實現(xiàn)，即噴嘴支承元件的承載第二噴嘴組的區(qū)段具有側(cè)向地從截切臂伸出的兩個第一臂，其在截切臂的縱向延伸的方向上觀察V形地伸延并且優(yōu)選地相應向后傾斜。在另一優(yōu)選的構造中，在此可設置成，噴嘴支承元件的承載第二噴嘴組的區(qū)段具有相應聯(lián)接到第一臂處的第二臂，其大致平行于截切頭的旋轉(zhuǎn)軸線伸延。以該方式可使噴嘴支承元件的輪廓簡單地與截切頭的外輪廓相匹配。如果這兩個截切頭朝向外以變細的直徑來構造，那么這樣的構造是尤其有利的。鑿子在截切頭處的布置原則上是任意的。例如，鑿子可布置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線伸延的平面或排中。然而優(yōu)選地設置成，鑿子螺旋線形地或螺旋形地布置在截切頭的柱面(Mantel)處。在這樣的構造中，在螺旋線形的或螺旋形的鑿子排之間留有自由空間，冷卻劑射束在噴嘴軸線的相應的取向中可穿過自由空間且尤其被引導直到工作面處。由于噴嘴的各個噴射錐的相疊布置，為了減少水消耗的目的可減少噴嘴的總數(shù)量。一優(yōu)選的改進方案就此而言設置成，第一噴嘴組包括至少兩個噴嘴、優(yōu)選地四個噴嘴。優(yōu)選地，第二噴嘴組包括至少四個、優(yōu)選地六個噴嘴。因此以八至十二個噴嘴的總數(shù)量就足夠。如果噴嘴具有引起相應的噴射錐的離開角使得即使噴嘴數(shù)量較少兩個相鄰的噴嘴的噴射錐也相疊，那么尤其是這樣。根據(jù)一優(yōu)選的構造方案，至少一部分噴嘴的噴射錐在此具有20° -40°、優(yōu)選地30°的打開角度。為了還能利用較小的噴嘴數(shù)量設計借助于水射束盡可能封閉的保護罩，該構造方案優(yōu)選地這樣來改進，即第一組噴嘴的噴嘴軸線比第二組噴嘴的噴嘴軸線更強地向外傾斜。尤其地，第一組噴嘴的噴嘴軸線可向外傾斜30-60°而第二組噴嘴的噴嘴軸線可向外傾斜20-40°。在噴嘴軸線的這樣的取向中，必要時此外可實現(xiàn)該有利的效果，即水射束最佳地侵入切割軌跡(Schneidspur)中。為了能夠更可靠地覆蓋已知的點燃危險部位的區(qū)域，該構造方案優(yōu)選地這樣來改進，即第二噴嘴組的最外面的兩個噴嘴和必要時第一噴嘴組的最外面的兩個噴嘴的噴射錐比第二噴嘴組的其它噴嘴的錐角彼此相應更強地相疊。
根據(jù)一優(yōu)選的改進方案，當至少一部分噴嘴、優(yōu)選地所有噴嘴構造為平射噴嘴(Flachstrahlduse)(其噴射錐優(yōu)選地具有橢圓形的直徑,其中，橢圓的主軸的長度相應于橢圓的副軸的長度的多倍)時，得到在水消耗方面優(yōu)化的構造方案。平射噴嘴在此有利地可布置和取向成使得其噴射錐的整體在上部的截切頭區(qū)域中構造封閉的柱面。優(yōu)選地，至少一部分平射噴嘴的噴射錐在主軸的平面中具有20° -40°、優(yōu)選地30°的打開角度。在此，平射噴嘴形成非常窄的在橫截面中橢圓狀的噴射層(Bediisungsfach)并且實現(xiàn),最大的水量直接滲到鑿子支架的區(qū)域中直至鑿子尖部并且在那里引起冷卻。同時，由此可明顯減少在截切頭上被吹出的且相應地不產(chǎn)生冷卻作用的水份額。根據(jù)一優(yōu)選的改進方案，已利用10_30bar、優(yōu)選地大約15bar的運行壓力基本上實現(xiàn)水粒子的霧化和噴灑范圍的優(yōu)化，從而現(xiàn)場不需要單獨的高壓單元。當由噴嘴、尤其平射噴嘴形成的相對窄的冷卻罩沿著截切頭表面由于截切頭的旋轉(zhuǎn)被帶動(Coanda效應)使得冷卻水可直接在鑿子與巖石的接觸部位處發(fā)揮其冷卻作用時，得到特別有利的效果。該構造方案就此而言優(yōu)選地這樣來改進，即噴嘴支承元件布置在截切頭的上側(cè)處并且截切頭的旋轉(zhuǎn)方向選擇成使得鑿子在截切頭的面對工作面的側(cè)面處從上向下運動。此外，在此優(yōu)選地可設置成，噴嘴的噴射軸線指向鑿子。


下面根據(jù)在附圖中示意性地示出的實施例來詳細闡述本發(fā)明。其中:
圖1顯示了挖掘工具的透視性的視圖，
圖2以俯視圖顯示了根據(jù)圖1的挖掘工具，
圖3以正視圖顯示了根據(jù)圖1的挖掘工具，
圖4以側(cè)視圖顯示了根據(jù)圖1的挖掘工具以及 圖5顯示了根據(jù)圖1的挖掘工具的另一透視性的視圖。
具體實施例方式在圖1中示出的切割工具由兩個截切頭I和2構成，它們在其柱面處相應承載大量鑿子3。截切頭I和2在箭頭4的方向上可圍繞示意性地表示的旋轉(zhuǎn)軸線5旋轉(zhuǎn)地來支承。在此，鑿子3在旋轉(zhuǎn)方向4上向前傾斜。截切頭I和2支承在截切臂6的自由端處，其中，截切臂6的自由端由傳動頸7形成，傳動頸7布置在這兩個截切頭I和2之間并且通常容納由挖掘傳動裝置驅(qū)動的截切頭軸。截切頭I和2構造成使得其直徑從面對傳動頸7的側(cè)面朝向背對傳動頸7的外側(cè)減小。帶有構造為橫向切割頭的、在圖1中示出的切割工具的部分切割挖掘機是普遍已知的且因此不需要進一步闡述。適宜地，鑿子3以大約螺旋形的布置方案布置在截切頭I和2處，如這尤其可在根據(jù)圖5的俯視圖中識別出。也存在將鑿子3布置在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線5的平行的徑向平面中的可能性。在截切臂6處，直接在截切頭I和2之后布置有噴射裝置，其包括布置在截切臂6的上側(cè)處的噴嘴支承元件8。噴嘴支承元件8包括中間區(qū)域9，其布置在這兩個截切頭I和2之間在傳動頸7的區(qū)域中。噴嘴支承元件的中間區(qū)段9承載第一組噴嘴10、11、12和13。在此，噴嘴10和11的噴射軸線從在截切頭I和2之間垂直于旋轉(zhuǎn)軸線5的中間平面朝向一外側(cè)指離而噴嘴12和13的噴射軸線朝向另一外側(cè)指離。噴嘴支承元件此外具有兩個側(cè)向的區(qū)段14，其相應包括第一臂15和第二臂16。第一臂15斜向后和向上伸延，從而得到V形的布置方案。大致平行于旋轉(zhuǎn)軸線5伸延的第二臂16相應聯(lián)接到第一臂15處。第一臂15相應具有噴射噴嘴17、18、19和20。第二臂16具有噴射噴嘴21和22。噴射噴嘴10至13以及17至22構造為平射噴嘴并且具有離開角，從而得到例如30°的噴射錐α。噴嘴的噴射特性構造成使得噴射錐具有帶有發(fā)散的射束的第一區(qū)域，發(fā)散的射束在接下來的區(qū)域中過渡成平行的射束。水射束的扇狀散開的平面在各個平射噴嘴中不同，其中，從根據(jù)圖3的圖示中可見，平射噴嘴的取向相應實現(xiàn)成使得從各個平射區(qū)域中產(chǎn)生由冷卻劑構成的整個罩，其大致相應于截切頭I或2的輪廓。由此，平射噴嘴21或22的平射區(qū)域23或24在根據(jù)圖3的視圖中比從噴嘴17和19得出的平射區(qū)域25或26更強地傾斜。此外，各個噴嘴的噴嘴軸線的取向也不同。這特別明顯地在圖2中可見。尤其地，噴嘴10至13的噴射軸線比噴嘴17至22的噴射軸線更強地向外傾斜。噴射軸線相對于以27表示的中間平面的傾斜角示意性地以β表示。在此可見，在噴嘴17至22之內(nèi)也存在噴射軸線的傾斜的區(qū)別。尤其地，最外面的噴嘴21和22的噴射軸線不如噴嘴17至20的噴射軸線那么強地相對于中間平面27傾斜。由此，實現(xiàn)各個噴嘴的噴射錐的最佳重疊。在此尤其可觀察到，最外面的兩個噴嘴18和21或20和22的重疊區(qū)域比里面的兩個噴嘴17和18或19和20的重疊區(qū)域更大。此外，噴嘴10和11或12和13的重疊區(qū)域同樣比較大。在根據(jù)圖4的側(cè)視圖中可識別出，噴嘴10至13和17至22的噴射軸線也朝向下傾斜。尤其地，噴射軸線取向成使得其幾乎朝向點X指向，點X對應于從以28標明的位置出發(fā)相應于角度Y的位置。角度Y例如為大約30°。附加地，在圖5中 噴嘴的噴射軸線以29標明。
權利要求
1.一種用于借助于噴水嘴冷卻在截切頭中的鑿子的裝置，所述截切頭以可圍繞橫向于截切臂的縱向的、大致水平的軸線(5)旋轉(zhuǎn)的方式支承在可擺動的截切臂(6)處，其中，在所述截切臂(6)的兩側(cè)各支承有截切頭(1，2)，其裝備有鑿子(3)，所述截切臂(6)在它的布置在兩個所述截切頭(1，2)之間的自由端處構造為傳動頸(7)并且在所述截切臂(6)處布置有噴嘴支承元件(8)，其對于每個截切頭(1，2)承載兩組在向所述鑿子的方向上取向的噴嘴，其中的第一組噴嘴(10，11，12，13)布置在所述截切頭(1，2)之間在所述傳動頸(7)的區(qū)域中而其中的第二組噴嘴(17，18，19，20，21，22)布置在所述截切頭(1，2)后面，其特征在于，不僅所述第一組噴嘴而且所述第二組噴嘴相應具有從垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(5)在所述截切頭(1，2)之間伸延的中間平面(27)指離的、側(cè)向地指向外的噴射軸線且具有離開角(α),使得相鄰的噴嘴的噴射錐在撞擊到工作面上之前彼此相疊。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴支承元件(8)的承載所述第二組噴嘴的區(qū)段(14)具有側(cè)向地從所述截切臂(6)伸出的兩個第一臂(15)，其在所述截切臂(6)的縱向延伸的方向上觀察V形地伸延并且優(yōu)選地相應向后傾斜。
3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴支承元件(8)的承載所述第二組噴嘴的區(qū)段(14)具有相應聯(lián)接到所述第一臂(15)處的第二臂(16)，其大致平行于所述截切頭(1，2)的旋轉(zhuǎn)軸線(5)伸延。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一組噴嘴包括至少兩個噴嘴、優(yōu)選地四個噴嘴。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第二組噴嘴包括至少四個噴嘴、優(yōu)選地六個噴嘴。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，至少一部分噴嘴、優(yōu)選地所有噴嘴構造為平射噴嘴，其噴射錐優(yōu)選地具有橢圓的直徑，其中，所述橢圓的主軸的長度相應于所述橢圓的副軸的長度的多倍。
7.根據(jù)權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述平射噴嘴布置和取向成使得其噴射錐的整體在上部的截切頭區(qū)域中構造封閉的柱面。
8.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，至少一部分噴嘴的噴射錐具有20° -40°、優(yōu)選地30°的打開角度U)。
9.根據(jù)權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，至少一部分平射噴嘴的噴射錐在所述主軸的平面中具有20° -40°、優(yōu)選地30°的打開角度(α)。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一組噴嘴的噴嘴軸線比所述第二組噴嘴的噴嘴軸線更強地向外傾斜。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第一組噴嘴的噴嘴軸線向外傾斜30-60°。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第二組噴嘴的噴嘴軸線向外傾斜20-40°。
13.根據(jù)權利要求1至12中任一項所述的裝置，其特征在于，所述第二組噴嘴的最外面的兩個噴嘴(21，18;22，20)和必要時所述第一組噴嘴的最外面的兩個噴嘴(10，11; 12，13)的噴射錐比所述第二組噴嘴的其它噴嘴的噴射錐彼此相應更強地相疊。
14.根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的裝置，其特征在于，所述鑿子(3)螺旋線形地或螺旋形地布置在所述截切頭(1，2)的柱面上。
15.根據(jù)權利要求1至14中任一項所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴支承元件(8)布置在所述截切頭(1，2)的上側(cè)處并且所述截切頭(1，2)的旋轉(zhuǎn)方向選擇成使得所述鑿子(3)在所述截切頭的面對所述工作面的側(cè)面處從上向下運動。
16.根據(jù)權利要求1至15中任一項所述的裝置，其特征在于，所述噴嘴的噴射軸線指向所述鑿子⑶。
17.一種截煤機，其包括:可擺動的截切臂(6);以可圍繞橫向于所述截切臂的縱向的、大致水平的軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承在所述截切臂(6)處的截切頭(1，2)，其中，在所述截切臂(6)的兩側(cè)各支承有截 切頭(1，2)，其裝備有鑿子(3);和用于冷卻所述鑿子的根據(jù)權利要求I至16中任一項所述的裝置。
全文摘要
一種用于借助于噴水嘴冷卻在截切頭(1,2)中的鑿子的裝置，其中，在截切臂(6)的兩側(cè)各支承有截切頭(1,2)，并且在截切臂(6)處布置有噴嘴支承元件(8)，其對于每個截切頭(1,2)承載兩組噴嘴，第一組布置在傳動頸(7)的區(qū)域中而第二組布置在截切頭(1,2)后面。不僅第一組噴嘴而且第二組噴嘴相應具有從垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(5)在截切頭(1,2)之間伸延的中間平面(27)指離的、側(cè)向地指向外的噴射軸線且具有離開角(α)，使得相鄰的噴嘴的噴射錐在撞擊到工作面上之前彼此相疊。
文檔編號E21C35/22GK103221637SQ201280003975
公開日2013年7月24日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者R.波加奇尼希, C.施倫納 申請人:桑德威克采礦和建筑有限責任公司