一種掘進機機載泡沫降塵支架的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種掘進機機載泡沫降塵支架，由弧形主體（2）構(gòu)成的支架主體（13）直接安裝于掘進機截割臂（12）之上；在弧形主體（2）上安裝有泡沫入口接頭（1），弧形主體（2）的出液口處通過固定法蘭（4）和螺栓（5）固定有球形噴嘴安裝底座（3）；弧形主體（2）的兩端分別通過連接軸（6）連接有連接塊（7），通過連接塊（7）和連接螺桿（8）將弧形主體（2）連接成支架主體（13）。本發(fā)明縮短了泡沫噴嘴與產(chǎn)塵關(guān)鍵區(qū)域的距離，避免了因為噴射距離過長而導(dǎo)致泡沫流場的分岔現(xiàn)象，降低了泡沫用量，提高泡沫利用率；同時便于調(diào)節(jié)，穩(wěn)固耐用，適用于不同型號的掘進機。
【專利說明】一種掘進機機載泡沬降塵支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種掘進機機載泡沫降塵支架，屬于煤礦安全【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適用于煤礦掘進工作面的泡沫降塵。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國采煤機械化程度的提高，煤炭產(chǎn)量大幅提升的同時工作面的產(chǎn)塵量也成倍增加。粒徑10微米以下的粉塵能夠在礦井空氣中長期懸浮，被吸入人體后會滯留在肺泡中，引發(fā)塵肺病等一系列疾病。同時，由于煤是可燃物，破碎形成的煤塵比表面積增加上千倍，與氧氣的反應(yīng)速率大大提高，研究表明，一定濃度的煤塵在空氣中遇到點火源有發(fā)生爆炸的危險。我國是世界上塵肺病發(fā)病人數(shù)最高的國家，多年來我國的塵肺病防治工作一直受到國際社會的詬病。煤礦開采行業(yè)是塵肺病發(fā)病的重災(zāi)區(qū)，并且由于粉塵濃度超標(biāo)而導(dǎo)致的煤塵爆炸在我國也時有發(fā)生。提高礦井除塵效率是保障勞動人員的人身安全和身體健康的基本要求。
[0003]目前比較成熟的除塵措施包括通風(fēng)除塵、除塵器除塵、煤層注水、噴霧除塵、泡沫除塵等。通風(fēng)除塵能夠利用風(fēng)流稀釋和排出一定量的粉塵，但是除塵效果有限，對呼吸性粉塵的抑制效果不佳，并且礦井中的風(fēng)流時常發(fā)生變化，導(dǎo)致通風(fēng)除塵的效果不穩(wěn)定；除塵器運行穩(wěn)定、對大顆粒粉塵的抑制效果較好，但除塵器體積龐大，對呼吸性粉塵抑制效果有限；煤層注水對粉塵的產(chǎn)生有一定的抑制作用，但是工序較為復(fù)雜，除塵效率同樣難以達到要求；噴霧除塵技術(shù)的除塵效果比較穩(wěn)定、運行和維護比較簡單，但受到除塵機理的限制，小顆粒的粉塵難以被水潤濕，除塵效率難以進一步提高；泡沫除塵技術(shù)具有設(shè)備體積小、運行方便、容易維護的優(yōu)點，更重要的是發(fā)泡液中的表面活性劑能夠顯著降低水的表面張力，提高液體與粉塵間的親和程度，特別對于顆粒極小的呼吸性粉塵有良好的潤濕和粘附效果，并且經(jīng)過發(fā)泡裝置產(chǎn)生的泡沫，發(fā)泡倍數(shù)達到數(shù)十倍，不僅用水量少而且覆蓋面積大、連續(xù)性強，對粉塵源形成面狀的包裹層，使得泡沫與粉塵的接觸幾率大大提高。
[0004]煤礦掘進工作面是礦井中最主要的產(chǎn)塵點之一，產(chǎn)塵量大。掘進機截割頭所在位置是產(chǎn)塵的關(guān)鍵區(qū)域，現(xiàn)有的泡沫降塵噴嘴都布置在掘進機主體的前端，由于掘進機主體橫截面呈矩形且面積較大，因而噴嘴的布置位置往往不均勻且噴嘴間的距離較大，使得泡沫的覆蓋區(qū)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于甚至偏離產(chǎn)塵的關(guān)鍵區(qū)域，泡沫利用率低，一旦粉塵從產(chǎn)塵點逃逸，捕集就更加困難；此外掘進機主體與截割頭的距離較遠(yuǎn)，泡沫流場會隨著噴射距離的增大而發(fā)生擴散、分岔，形成空洞和薄弱面，以至于難以對產(chǎn)塵的掘進機截割頭形成嚴(yán)密、有效的包裹、覆蓋。以上原因?qū)е卢F(xiàn)有的泡沫除塵設(shè)備泡沫用量較大、除塵效果難以進一步提高；此外由于煤礦現(xiàn)場使用的掘進機型號多種多樣，掘進機主體的形狀和尺寸也有差異，使得每次使用噴嘴的個數(shù)和噴嘴安裝的位置都要根據(jù)不同的掘進機型號重新測量、設(shè)計、調(diào)試，安裝周期長；并且由于各個噴嘴之間的距離較遠(yuǎn)，布置的整體保護罩占用空間大，安裝困難、遮擋視線且強度不足，噴嘴容易因為振動和碰撞而發(fā)生損壞和松動，現(xiàn)有設(shè)備的可靠性不高、耐用性不強；現(xiàn)有的噴嘴安裝完成后無法方便地調(diào)整噴射角度，為設(shè)備的調(diào)試和檢修帶來極大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種掘進機機載泡沫降塵支架，大大縮短泡沫噴嘴與產(chǎn)塵關(guān)鍵區(qū)域的距離，避免因為噴射距離過長而導(dǎo)致泡沫流場的分岔現(xiàn)象，降低泡沫用量，提高泡沫利用率；同時便于調(diào)節(jié)，穩(wěn)固耐用，能夠用于不同型號的掘進機。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:由弧形主體構(gòu)成的支架主體直接安裝于掘進機主體的截割臂之上；
[0007]在所述弧形主體上安裝有泡沫入口接頭，弧形主體的出液口處通過固定法蘭和螺栓固定有球形噴嘴安裝底座；球形噴嘴安裝底座能夠在一定角度范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)泡沫噴嘴的噴射角度。
[0008]所述弧形主體的兩端分別通過連接軸連接有連接塊，通過連接塊和連接螺桿將弧形主體連接成支架主體。
[0009]所述泡沫入口接頭的其中一端是外螺紋，與弧形主體的進液口連接，另一端是快速接頭，連接輸送泡沫的高壓軟管。
[0010]所述弧形主體內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)液腔，導(dǎo)液腔使進液口與出液口連通，進液口處設(shè)有內(nèi)螺紋，與泡沫入口接頭連接；出液口呈一個內(nèi)凹的半球面，使球形噴嘴安裝底座與出液口緊密接觸。
[0011]所述球形噴嘴安裝底座為一個金屬球沿直徑被鉆開一個導(dǎo)液孔，孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，用于連接泡沫噴嘴，另一端與弧形主體的內(nèi)凹半球出液口緊密接觸并連通；球形噴嘴安裝底座能夠在其導(dǎo)液孔與弧形主體的內(nèi)凹半球出液口連通的情況下，在一定角度范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)動。
[0012]在所述弧形主體的內(nèi)側(cè)中部安裝有橡膠墊。
[0013]在所述弧形主體的噴嘴安裝處焊接有保護罩，保護罩的長度稍大于噴嘴長度，且保護罩不會限制泡沫射流的覆蓋范圍。
[0014]所述連接軸的中部設(shè)有固定槽，所述連接螺桿上兩端的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，連接塊的一端是與連接螺桿連接的內(nèi)螺紋，另一端是與連接軸連接的連接圓孔，連接圓孔的側(cè)面設(shè)有螺紋孔，通過螺栓頂住連接軸中部的固定槽，將連接軸固定在連接圓孔內(nèi)；支架主體安裝完成后，頂住連接軸上固定槽的螺栓處于弧形主體與連接塊的夾縫中，當(dāng)螺栓有松動的趨勢時，弧形主體會頂住螺栓尾部防止其松動。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本發(fā)明的泡沫降塵支架直接安裝在掘進機的截割臂之上，縮短了泡沫噴嘴與產(chǎn)塵關(guān)鍵區(qū)域的距離，避免了因為噴射距離過長而導(dǎo)致泡沫流場的分岔現(xiàn)象；并且數(shù)個噴嘴沿圓周方向均勻布置，能夠360度嚴(yán)密包裹掘進機截割頭，增加了粉塵與泡沫的碰撞幾率，直接在產(chǎn)塵點消滅粉塵，降低了泡沫用量，提高了泡沫利用率；
[0017]2、本發(fā)明采用的球形噴嘴安裝底座不僅能夠與弧形主體上球面狀的液體出口緊密地接觸，而且能夠方便地調(diào)節(jié)噴嘴的角度，調(diào)節(jié)好角度后通過固定法蘭鎖緊后，噴嘴的角度能夠保持不變，不會漏液；[0018]3、本發(fā)明弧形主體內(nèi)的導(dǎo)液腔容積大、形狀設(shè)計合理，泡沫在導(dǎo)液腔中不會形成強烈的湍流，泡沫損耗低，同時液體流過的通道截面積足夠大，不會發(fā)生堵塞；
[0019]4、本發(fā)明弧形主體上的橡膠墊受壓能夠產(chǎn)生形變，使得弧形主體能夠與截割臂直徑不同的掘進機緊密地接觸，并且有利于緩沖掘進機工作時產(chǎn)生的振動；
[0020]5、本發(fā)明弧形主體上安裝噴嘴的位置都設(shè)計了堅固的保護罩，既能夠保證噴嘴不受到巖石的碰撞又不限制泡沫射流的覆蓋范圍；
[0021]6、本發(fā)明設(shè)計的連接螺桿以及連接塊通過連接軸與弧形主體的連接方式，不僅使得設(shè)備安裝更加方便，而且避免了支架的松動，使得支架使用時間長、性能穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是支架主體的示意視圖；
[0023]圖2是弧形主體的側(cè)視圖；
[0024]圖3是支架主體的安裝示意圖。
[0025]圖中:1、泡沫入口接頭，2、弧形主體，3、球形噴嘴安裝底座，4、固定法蘭，5、螺栓，
6、連接軸，7、連接塊，8、連接螺桿，9、橡膠墊，10、保護罩，11、掘進機主體，12、掘進機截割臂，13、支架主體，14、掘進機截割頭。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0027]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明設(shè)計的一種掘進機機載泡沫降塵支架是由弧形主體2構(gòu)成的支架主體13直接安裝于掘進機的截割臂12之上；
[0028]在所述弧形主體2上安裝有泡沫入口接頭I，弧形主體2的出液口處通過固定法蘭4和螺栓5固定有球形噴嘴安裝底座3 ；
[0029]所述弧形主體2的兩端分別通過連接軸6連接有連接塊7，通過連接塊7和連接螺桿8將弧形主體2連接成支架主體13。
[0030]進一步，所述泡沫入口接頭I的其中一端是外螺紋，與弧形主體2的進液口連接，另一端是快速接頭，連接輸送泡沫的高壓軟管；
[0031]所述弧形主體2內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)液腔，導(dǎo)液腔使進液口與出液口連通，進液口處設(shè)有內(nèi)螺紋，與泡沫入口接頭I連接；出液口呈一個內(nèi)凹的半球面，使球形噴嘴安裝底座3與出液口緊密接觸，以達到不漏液的效果，并且這種結(jié)構(gòu)使得球形噴嘴安裝底座3能夠在一定角度范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)泡沫噴嘴的噴射角度。
[0032]進一步，所述球形噴嘴安裝底座3為一個金屬球沿直徑被鉆開一個導(dǎo)液孔，孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，用于連接泡沫噴嘴，另一端與弧形主體2的內(nèi)凹半球出液口緊密接觸并連通。
[0033]進一步，在所述弧形主體2的內(nèi)側(cè)中部安裝有橡膠墊9，該橡膠墊9能夠受壓產(chǎn)生形變，使支架主體13能夠與直徑不同的截割頭、截割臂緊密接觸，并且有利于緩沖掘進機工作時產(chǎn)生的震動。
[0034]進一步，在所述弧形主體2的噴嘴安裝處焊接有保護罩10，保護罩10的長度稍大于噴嘴長度，其直徑足夠大，不會限制泡沫射流的覆蓋范圍。[0035]進一步，所述連接軸6的中部設(shè)有固定槽，所述連接螺桿8上兩端的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，連接塊7的一端是與連接螺桿8連接的內(nèi)螺紋，另一端是與連接軸6連接的連接圓孔，連接圓孔的側(cè)面設(shè)有螺紋孔，通過螺栓5頂住連接軸6中部的固定槽，將連接軸6固定在連接圓孔內(nèi)。將弧形主體2通過連接軸6與連接塊7連接好后，轉(zhuǎn)動連接塊7能夠使固定連接軸6的螺栓5進入弧形主體2的連接槽中，連接槽壁能夠頂住螺栓5的尾部，使得螺栓5不發(fā)生松動；當(dāng)弧形主體2連接構(gòu)成支架主體13時，螺栓5同樣會被弧形主體2的連接槽壁頂住，不松動。所述連接螺桿8上兩端的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，并分別配有螺母，將連接螺桿8兩端同時插入連接塊7的內(nèi)螺紋孔中并沿同一方向旋轉(zhuǎn)，連接螺桿8能夠同時旋入連接塊7中，旋轉(zhuǎn)到位后能夠用螺母將連接螺桿8鎖死。當(dāng)弧形主體2連結(jié)構(gòu)成支架主體3時，如果其中一個連接螺桿8有松動的趨勢，其他連接螺桿8便會受到擠壓，從而形成反作用力而阻止該連接螺桿8的松動。
[0036]本發(fā)明的工作過程是:將支架主體13安裝在掘進機主體11上的截割臂12之上，在泡沫入口接頭I上接入輸送泡沫的高壓軟管，然后在球形噴嘴安裝底座3上旋入泡沫噴嘴，打開開關(guān)噴射降塵泡沫，觀察泡沫對截割頭的包裹效果，根據(jù)情況調(diào)節(jié)噴嘴角度，使泡沫包裹效果達到最佳，最后鎖緊固定法蘭4上的螺栓5，在掘進機進行掘進作業(yè)時啟動泡沫發(fā)生裝置進行除塵。
[0037]本發(fā)明經(jīng)過現(xiàn)場試驗，在未使用本發(fā)明進行掘進作業(yè)時，掘進司機處能見度低于
0.Sm,即使利用礦燈直射煤壁也難以觀察到截割頭截割煤壁時的情況；使用本發(fā)明進行掘進作業(yè)時，除塵泡沫對截割頭實現(xiàn)了良好的包裹效果，整個煤壁的截割情況清晰可見，白色的泡沫不僅包裹住了掘進機鉆頭并且噴射到了煤壁上，大大提高了與粉塵的接觸幾率，直接在產(chǎn)塵點消滅了粉塵。
【權(quán)利要求】
1.一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，由弧形主體(2)構(gòu)成的支架主體(13)直接安裝于掘進機的截割臂(12)之上； 在所述弧形主體(2 )上安裝有泡沫入口接頭(I)，弧形主體(2 )的出液口處通過固定法蘭(4)和螺栓(5)固定有球形噴嘴安裝底座(3)； 所述弧形主體(2 )的兩端分別通過連接軸(6 )連接有連接塊(7 )，通過連接塊(7 )和連接螺桿(8)將弧形主體(2)連接成支架主體(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，所述泡沫入口接頭(I)的其中一端是外螺紋，與弧形主體(2)的進液口連接，另一端是快速接頭，連接輸送泡沫的高壓軟管； 所述弧形主體(2)內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)液腔，導(dǎo)液腔使進液口與出液口連通，進液口處設(shè)有內(nèi)螺紋，與泡沫入口接頭(I)連接；出液口呈一個內(nèi)凹的半球面，使球形噴嘴安裝底座(3)與出液口緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，所述球形噴嘴安裝底座(3)為一個金屬球沿直徑被鉆開一個導(dǎo)液孔，孔的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，用于連接泡沫噴嘴，另一端與弧形主體(2)的內(nèi)凹半球出液口緊密接觸并連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，在所述弧形主體(2)的內(nèi)側(cè)中部安裝有橡膠墊(9)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，在所述弧形主體(2)的噴嘴安裝處焊接有保護罩(10)，保護罩(10)的長度稍大于噴嘴長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種掘進機機載泡沫降塵支架，其特征在于，所述連接軸(6)的中部設(shè)有固定槽，所述連接螺桿(8)上兩端的螺紋旋轉(zhuǎn)方向相反，連接塊(7)的一端是與連接螺桿(8)連接的內(nèi)螺紋，另一端是與連接軸(6)連接的連接圓孔； 在連接塊(7)上的圓孔側(cè)面設(shè)有螺紋孔，通過螺栓(5)頂住連接軸(6)中部的固定槽，將連接軸(6)固定在連接圓孔內(nèi)，支架主體(13)安裝完成后，頂住連接軸(6)上固定槽的螺栓(5)處于弧形主體(2)與連接塊(7)的夾縫中。
【文檔編號】E21C35/22GK103696767SQ201310626902
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】王德明, 韓方偉, 朱小龍, 姜家興, 劉建安, 何飛, 曹凱 申請人:中國礦業(yè)大學(xué), 徐州安云礦業(yè)科技有限公司