專利名稱:高壓水射流垂直擺振落煤機的制作方法
本實用新型涉及一種屬于高壓水射流落煤技術(shù)領(lǐng)域：
，應(yīng)用于煤礦落煤、各種礦山表土剝離、煤炭等部門的設(shè)備表面清洗作業(yè)的高壓水射流垂直擺振落煤機。
用高壓水射流進行煤礦落煤、礦山表土剝離和設(shè)備表面清洗作業(yè)，是目前國內(nèi)外廣泛采用的新工藝。在該技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)，經(jīng)查有關(guān)文獻表明，落煤機構(gòu)采用單純擺動式機構(gòu)，它的噴桿沿工作面做擺動運動。采用機械或液壓傳動，通過四連桿機構(gòu)來實現(xiàn)單純擺動運動，在煤層中切割出一條截槽，實現(xiàn)落煤。這種單純擺動式落煤機存在以下缺點(1)射流相對于煤面的移動速度因受擺動機構(gòu)的限制而較低，因而不能充分利用射流能量；(2)射流只沿固定的方向做擺動運動，不能充分利用煤體的結(jié)構(gòu)特性，無法顯著提高落煤能力；(3)不能有效地實現(xiàn)高壓細射流掘進落煤和滿足清洗設(shè)備的需要。
本實用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)合理，落煤能力高的高壓水射流垂直擺振落煤機。
這種實用新型的高壓水射流垂直擺振落煤機由短噴桿、長擺桿、機身和液壓馬達驅(qū)動部分、柔性傳動曲柄機構(gòu)組成，短噴桿通過柔性傳動曲柄機構(gòu)在液壓馬達驅(qū)動部分驅(qū)動下，做垂直高頻振動，長擺桿通過油缸活塞伸縮在水平面上做慢速擺動，做垂直高頻振動的短噴桿和液壓馬達驅(qū)動部分固定在做水平慢速擺動的長擺桿上，因而形成了一種水平擺動和垂直振動的迭加運動。
附圖表示本實用新型的實施例，圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型噴桿的局部剖面圖；圖3(a)3(b)是本實用新型的落煤工藝圖。
下面，按圖所表示的實施例，對本實用新型進行具體講解。這種實用新型的高壓水射流垂直擺振落煤機，由噴嘴(1)、噴桿(2)連桿(3)、偏心軸(4)、皮帶輪(5)、液壓馬達(6)、前擺桿(7)、后擺桿(8)、油缸(9)、穩(wěn)流器(10)組成，噴桿(2)由液壓馬達(6)驅(qū)動。液壓馬達(6)經(jīng)過連接軸驅(qū)動皮帶輪(5)，皮帶輪(5)經(jīng)過皮帶傳動，驅(qū)動偏心軸(4)，偏心軸(4)與連桿(3)之間采用滑動軸承連接，由此偏心軸(4)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成連桿(3)的平面運動，連桿(3)的另一端與噴桿(2)上的連接耳成鉸鏈連接，連桿(3)的平面運動，形成了噴桿(2)的垂直振動，噴桿(2)垂直并固定于噴桿軸(11)上，偏心軸(4)和噴桿軸(11)的兩端均以軸承支撐，軸承座用螺釘固定于前擺桿(7)的滑臺上，根據(jù)破落煤質(zhì)的不同硬度的需要，更換不同偏心度的偏心軸(4)，以調(diào)節(jié)噴桿(2)振幅的大小，噴桿(2)的振動頻率調(diào)節(jié)，借助于調(diào)節(jié)液壓馬達的供油量來實現(xiàn)。前擺桿(7)和后擺桿(8)鉸接在能轉(zhuǎn)動的底盤上，通過與底盤鉸接的油缸(9)的活塞伸縮，實現(xiàn)前擺桿(7)和后擺桿(8)的水平擺動。
前擺桿(7)和后擺桿(8)的長度不受限制，噴桿(2)的長度為其直徑D0的20～60倍，在離噴嘴(1)入口1－2D0處裝有穩(wěn)流器(10)。
振動頻率和振幅對破落煤能力影響很大，破落較堅硬的物料時，采用較高的振動頻率，較小的振幅；而破落較松軟的物料時，采用較低的振動頻率，較大的振幅，落煤時最佳參數(shù)范圍如下
擺動速度V應(yīng)大于0.1米／秒，優(yōu)選值0.2～0.6米／秒振動頻率f為12～25次／分；振動幅度A為30～150毫米(指嘴噴(1)的出口處)圖3(a)、3(b)為軟煤和中硬煤掘進的落煤工藝圖，“→”代表切割煤體行走方向，(1)～(7)表示切割煤體的順序，使用本高壓水射流垂直擺振落煤機時，應(yīng)盡可能造成條件，使部分煤體在自重作用下塌落，射流直接切割破碎的體積為W1，在射流中蝕出的M形截槽間的煤脊W2形成脊落破碎，在直接破碎量W1和崩落破碎量W2形成后，射流的噴射方向適宜，就會對兩破碎帶間的煤柱產(chǎn)生沖擊性的捶擊力，使煤柱造成擊落破碎量W3，而且也可能造成上部未切割的煤體塌落W4。
本實用新型與現(xiàn)采用的落煤機相比，具有如下優(yōu)點可以顯著提高射流在被加工物體表面的移動速度，間接落煤可以獲得較大塊度，落煤能力顯著提高，當(dāng)掘進硬度系數(shù)f＝0.6～1.0，節(jié)理、層理較發(fā)育的軟煤層時，采用350～500kg／cm2的垂直擺振細射流落煤，可以達到落煤量0.8～1.4T／min，比單純擺動式落煤機提高100～250％工作面粉塵含量低于10mg／m3，煤中的水份不大于10％，完全適合旱運，并能防止轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)中的粉塵飛揚，使以前認為技術(shù)上不可能的細射流掘進得以實現(xiàn)；采用本機清洗時，因射流頻繁改變噴射方向，且以高速度沿被加工物表面移掃，產(chǎn)生高頻率的沖擊剝離作用，清洗作用顯著提高，顯著降低電耗，并控制耗水量，實現(xiàn)機械化作業(yè)和自動化控制。
權(quán)利要求
1.一種由噴嘴(1)，噴桿(2)，前擺桿(7)，后擺桿(8)，油缸(9)組成的高壓水射流垂直擺振落煤機，前擺桿(7)和后擺桿(8)可以做水平擺動，其特征在于位于前擺桿(7)滑臺上的噴桿(2)通過連桿(3)，偏心軸(4)，皮帶輪(5)在液壓馬達(6)的驅(qū)動下做垂直高頻振動。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的高壓水射流垂直擺振落煤機，其特征在于噴桿(2)的長度為噴桿(2)直徑D0的20～60倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的高壓水射流垂直擺振落煤機，其特征在于用偏心度不同的偏心軸(4)，調(diào)節(jié)噴桿(2)振幅的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的高壓水射流垂直擺振落煤機，其特征在于采用液壓馬達的供油量來調(diào)節(jié)噴桿(2)的振動頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述高壓水射流垂直擺振落煤機，其特征在于在離噴嘴(1)入口1～2D0處裝有穩(wěn)流器(10)。
專利摘要
本實用新型公開了一種結(jié)構(gòu)合理、落煤能力較高的高壓水射流垂直擺振落煤機。它通過擺桿的水平慢速擺動和噴桿的高頻垂直振動的相互疊加，而形成水平慢速擺動和垂直高頻振動相互配合的高壓垂直擺振射流新工作方式，從而可以充分利用流射能量，顯著提高落煤能力，使以前認為技術(shù)上不可能的高壓細射流掘進落煤得以實現(xiàn)。這種落煤機電耗降低，效率提高，并控制耗水量，實現(xiàn)機械化作業(yè)和自動化控制。
文檔編號E21C25/00GK86207329SQ86207329
公開日1988年3月16日 申請日期1986年9月25日
發(fā)明者鄒長身, 程大中, 付學(xué)俊, 趙松年, 夏緒民, 寧繼英, 辛承梁, 王建章, 賈玉冠, 錢昌富 申請人:中國礦業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan