專利名稱：自控水力破巖截齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自控水力破巖截齒，尤其是一種適用于高壓水射流采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、鑿巖機(jī)的自控水力破巖截齒。
背景技術(shù)：
目前，普通鎬型截齒截割高硬度的巖石，存在粉塵大、火花易致爆炸、截齒難以冷卻、磨損大等問題，采用高壓水射流和普通鎬型截齒聯(lián)合破碎硬巖，是比較好的方法。但是現(xiàn)有技術(shù)中，采用的噴咀與截齒分開布置，由于受采掘機(jī)械截齒安裝位置、噴嘴靶距、壓力等因素影響，高壓水射流不能有效作用于截齒破碎的裂紋，能量損耗大，不能滿足高效低耗破碎要求及最佳滅塵效果，并且在井下射流流量難以控制，易在井下形成水災(zāi)，影響工作面效率。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對(duì)已有技術(shù)中存在的問題，提供一種能夠破碎硬巖，控制流量，滅塵效果較好的自控水力破巖截齒。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種自控水力破巖截齒，包括齒柄，所述齒柄前端設(shè)置齒尖噴咀體，齒柄尾端伸入齒座內(nèi)腔，所述齒座內(nèi)腔設(shè)置閥套，所述閥套內(nèi)壁靠近齒柄前端的一側(cè)設(shè)有環(huán)形凸起，齒柄尾端設(shè)有與閥套相適配的環(huán)形軸肩，所述環(huán)形軸肩上開設(shè)有環(huán)形凹槽；所述齒尖噴咀體和齒柄沿軸向分別開設(shè)有相互導(dǎo)通的噴孔和中心流道，所述環(huán)形凹槽底部沿徑向開設(shè)有齒柄徑向高壓水通孔，環(huán)形軸肩靠近齒柄尾端的一側(cè)沿徑向開設(shè)有微阻尼孔，所述齒柄徑向高壓水通孔和微阻尼孔均與中心流道相導(dǎo)通，齒座沿徑向開設(shè)有聞壓水進(jìn)水孔；當(dāng)齒柄向前移動(dòng)直至環(huán)形軸肩抵于環(huán)形凸起時(shí)，高壓水進(jìn)水孔、微阻尼孔和中心流道依次導(dǎo)通，當(dāng)齒柄向后移動(dòng)直至齒柄尾端抵于齒座內(nèi)腔底部時(shí)，高壓水進(jìn)水孔和齒柄徑向高壓水通孔和中心流道依次導(dǎo)通。在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述齒尖噴咀體的噴孔呈內(nèi)錐形，且噴孔位于齒尖噴咀體的中心。在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述齒座內(nèi)腔底部設(shè)有泄漏孔。在本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述閥套與齒座內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈I，齒柄尾端與齒座內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈II，環(huán)形軸肩與閥套的接觸面上設(shè)有O型密封圈 III。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)截齒從齒尖中直接噴出高壓水射流，能積極抑制粉塵并充分?jǐn)U展截齒產(chǎn)生的裂紋，從而達(dá)到比截齒單獨(dú)破碎以及噴咀與截齒分開布置破碎更高效低耗的效果；(2)可以持續(xù)噴射低壓水，最大限度地減少無用射流流量消耗，節(jié)省水量，同時(shí)消除了高壓水噴出時(shí)間滯后以及噴咀易堵塞的問題；(3)截齒的齒尖噴咀體與齒柄焊接，截齒強(qiáng)度高；(4)截齒外形普通截齒一樣，在現(xiàn)有采掘機(jī)械上裝卸方便，具有廣泛的實(shí)用性。


圖1是本發(fā)明的一種自控水力破巖截齒高壓水通道開啟結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的一種自控水力破巖截齒高壓水通道關(guān)閉結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的一種自控水力破巖截齒局部放大結(jié)構(gòu)圖。圖中:1、齒尖噴咀體；2、齒柄；3、彈性擋圈；4、O型密封圈I ;5、閥套；6、高壓水密封面；7、齒座；8、0型密封圈II ;9、0型密封圈III ;10、截面I ;11、齒柄徑向高壓水通孔；12、截面II ;13、高壓水進(jìn)水孔；14、微阻尼孔；15、截面III ;16、泄漏孔，17、環(huán)形凸起，18、環(huán)形軸肩，19、環(huán)形凹槽。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。 如圖1至3所示，本發(fā)明的自控水力破巖截齒包括齒尖噴咀體1、齒柄2、閥套5和齒座7。齒柄2前端焊接固定齒尖噴咀體1，齒柄2尾端伸入齒座7內(nèi)腔；在齒座7內(nèi)腔通過彈性擋圈3固定閥套5，閥套5內(nèi)壁靠近齒柄2前端的一側(cè)設(shè)有環(huán)形凸起17 ;在齒柄2尾端設(shè)有與閥套5相適配的環(huán)形軸肩18，環(huán)形軸肩18上開設(shè)有環(huán)形凹槽19。齒尖噴咀體I和齒柄2沿軸向分別開設(shè)有相互導(dǎo)通的噴孔和中心流道，齒尖噴咀體I的噴孔呈內(nèi)錐形，且噴孔位于齒尖噴咀體I的中心；環(huán)形凹槽19底部沿徑向開設(shè)有齒柄徑向高壓水通孔11 ;環(huán)形軸肩18靠近齒柄2尾端的一側(cè)沿徑向開設(shè)有微阻尼孔14，齒柄徑向高壓水通孔11和微阻尼孔14均與中心流道相導(dǎo)通；齒座7沿徑向開設(shè)有高壓水進(jìn)水孔13。此外，齒座7內(nèi)腔底部設(shè)有泄漏孔16，閥套5與齒座7內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈I 4，齒柄2尾端與齒座7內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈II 8，環(huán)形軸肩18與閥套5的接觸面上設(shè)有O型密封圈 III 9。工作原理:如圖1所示，齒柄2尾端在齒座7內(nèi)腔主要有三個(gè)高壓水作用截面，這三個(gè)高壓水作用截面分別為:位于環(huán)形凹槽19內(nèi)的截面I 10和截面II 12，以及位于環(huán)形軸肩18靠近齒柄2尾端一側(cè)的截面III15。當(dāng)高壓水經(jīng)高壓水進(jìn)水孔13進(jìn)入從齒座7內(nèi)腔后，由于高壓水作用在截面I 10和截面II 12上的力相抵消，所以齒柄2所受合力為高壓水作用在截面III 15上的力，該力使得齒柄2向前移動(dòng)，直至環(huán)形軸肩18抵于環(huán)形凸起17。如圖2所示，此時(shí)齒柄2與閥套5之間形成高壓水密封面6，高壓水進(jìn)水孔13和齒柄徑向高壓水通孔11被閥套5隔斷，高壓水通道關(guān)閉。由于齒柄2上開有微阻尼孔14，在高壓水通道關(guān)閉時(shí)，齒柄2的中心流道保持一定的低壓水，齒尖噴咀體I時(shí)刻保持噴出穩(wěn)定的低壓水，如果粉塵進(jìn)入齒尖噴咀體I的噴孔并將噴孔堵塞，這時(shí)截齒內(nèi)低壓水立刻由于停止流動(dòng)變?yōu)楦邏核瑢⒎蹓m噴出后，恢復(fù)為低壓水。如圖1所示，當(dāng)截齒截割硬巖時(shí)，齒柄2受截割阻力整體向后后移，直至齒柄2尾端抵于齒座7內(nèi)腔底部，此時(shí)齒柄2與閥套5之間的高壓密封面6消失，高壓水通道完全打開。由于齒柄2中心流道已充滿低壓水，高壓水通道一打開，高壓水通過齒柄徑向高壓水通孔11至中心流道的水射流流量迅速增大，進(jìn)而水射流速度升高，沖擊動(dòng)能以三次方關(guān)系迅速增大，高壓水信號(hào)及時(shí)、準(zhǔn)確通過流體傳遞到齒尖噴咀體1，保證噴出高壓水與截齒受力同步。并且當(dāng)高壓水通道完全打開時(shí)，齒柄2后端面與齒座7接觸，保證截齒截割的穩(wěn)定性。如圖2所示，當(dāng)截齒破碎硬巖后，截齒脫離破碎巖石而卸載受力，由于齒柄2所受高壓水作用使得齒柄2向前移動(dòng)，齒柄2與閥套5之間形成高壓水密封面6，高壓水通過齒柄2上的微阻尼孔14轉(zhuǎn)為低壓水保持噴射，最大限度地減少無用射流流量消耗，節(jié)省水量。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種自控水力破巖截齒，其特征在于:包括齒柄(2)，所述齒柄(2)前端設(shè)置齒尖噴咀體(1)，齒柄(2)尾端伸入齒座(7)內(nèi)腔，所述齒座(7)內(nèi)腔設(shè)置閥套(5)，所述閥套(5)內(nèi)壁靠近齒柄(2)前端的一側(cè)設(shè)有環(huán)形凸起(17)，齒柄(2)尾端設(shè)有與閥套(5)相適配的環(huán)形軸肩(18)，所述環(huán)形軸肩(18)上開設(shè)有環(huán)形凹槽(19); 所述齒尖噴咀體(I)和齒柄(2)沿軸向分別開設(shè)有相互導(dǎo)通的噴孔和中心流道，所述環(huán)形凹槽(19)底部沿徑向開設(shè)有齒柄徑向高壓水通孔(11)，環(huán)形軸肩(18)靠近齒柄(2)尾端的一側(cè)沿徑向開設(shè)有微阻尼孔(14)，所述齒柄徑向高壓水通孔(11)和微阻尼孔(14)均與中心流道相導(dǎo)通，齒座(7 )沿徑向開設(shè)有高壓水進(jìn)水孔(13); 當(dāng)齒柄(2)向前移動(dòng)直至環(huán)形軸肩(18)抵于環(huán)形凸起(17)時(shí)，高壓水進(jìn)水孔(13)、微阻尼孔(14)和中心流道依次導(dǎo)通，當(dāng)齒柄(2)向后移動(dòng)直至齒柄(2)尾端抵于齒座(7)內(nèi)腔底部時(shí)，高壓水進(jìn)水孔(13)和齒柄徑向高壓水通孔(11)和中心流道依次導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自控水力破巖截齒，其特征在于:所述齒尖噴咀體(I)的噴孔呈內(nèi)錐形，且噴孔位于齒尖噴咀體(I)的中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自控水力破巖截齒，其特征在于:所述齒座(7)內(nèi)腔底部設(shè)有泄漏孔(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自控水力破巖截齒，其特征在于:所述閥套(5)與齒座(7)內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈I (4)，齒柄(2)尾端與齒座(7)內(nèi)腔的接觸面上設(shè)有O型密封圈II (8)，環(huán)形軸肩(18)與閥套(5)的接觸面上設(shè)有O型密封圈III (9)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自控水力破巖截齒，包括齒柄，所述齒柄前端設(shè)置齒尖噴咀體，齒柄尾端伸入齒座內(nèi)腔，所述齒座內(nèi)腔設(shè)置閥套，所述閥套內(nèi)壁靠近齒柄前端的一側(cè)設(shè)有環(huán)形凸起，齒柄尾端設(shè)有與閥套相適配的環(huán)形軸肩，所述環(huán)形軸肩上開設(shè)有環(huán)形凹槽；所述齒尖噴咀體和齒柄沿軸向分別開設(shè)有相互導(dǎo)通的噴孔和中心流道，所述環(huán)形凹槽底部沿徑向開設(shè)有齒柄徑向高壓水通孔，環(huán)形軸肩靠近齒柄尾端的一側(cè)沿徑向開設(shè)有微阻尼孔，所述齒柄徑向高壓水通孔和微阻尼孔均與中心流道相導(dǎo)通，齒座沿徑向開設(shè)有高壓水進(jìn)水孔。本發(fā)明的截齒從齒尖中直接噴出高壓水射流，射流流量可控，滅塵效果好。
文檔編號(hào)E21C35/187GK103174421SQ20131007661
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者劉送永, 杜長龍, 陳俊鋒, 崔新霞, 劉曉輝, 劉增輝 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué)