CN102146793A - 一种掘进机及其截割机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掘进机的截割机构，包括截割头(1)和伸缩部(2)，以及连接于所述截割头(1)和所述伸缩部(2)之间的浮动密封架(3)，所述截割头(1)和所述浮动密封架(3)之间有空腔(5)，所述空腔(5)的外端部连通空气；所述截割机构还包括防尘机构(4)，所述防尘机构(4)包括相互连接的空压机(41)和通风管(42)，所述通风管(42)的进气端连通于所述空压机(41)的出气端，所述通风管(42)的出气端连通于所述空腔(5)的内部。该截割机构具有持续的密封性。本发明还公开一种掘进机，包括悬臂支撑机构和所述截割机构，所述截割机构支撑于所述悬臂支撑机构。该掘进机具有相同的技术效果。

Description

一种掘进机及其截割机构

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，尤其涉及一种用于掘进机的截割机构。本发明还涉及一种包括上述截割机构的掘进机。

背景技术

矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械，主要包括矿井采掘机械、矿井提升运输设备以及矿山立体机械等。

掘进机是矿山机械中最重要的一种，工作方式灵活，适应性好，主要用于矿山及地下工程中的巷道掘进，可同时实现破碎煤岩、装载运输、调动行走、喷雾灭尘等功能。目前，国内外研制和生产的掘进机，按工作结构的工作方式不同可分为：循环作业式部分断面掘进机和连续作业式全断面掘进机两大类。

截割机构为掘进机的主要工作机构，通过其向上、下、左、右方向的运动能够完成掘进机的截割工作。截割机构包括截割头、伸缩部、截割减速机以及截割电机组成，伸缩部主要由内部的伸缩内筒、伸缩外筒以及外部的伸缩保护筒组成。

请参考图1，图1为现有技术中掘进机的截割机构的结构示意图，下面简要介绍这种截割机构在工作过程中存在的缺陷。

现有技术中，如图1所示，该截割机构包括截割头1′，伸缩部2′以及设置于截割头1′和伸缩部2′之间、与伸缩部2′通过螺栓连接的浮动密封架3′，截割机构内部的轴承主要依靠设置于浮动密封架3′上的浮动密封4′进行密封。工作过程中，由于截割头1′进行旋转运动破碎煤岩，伸缩部2′和浮动密封架3′不随截割头1′转动，所以截割头1′与浮动密封架3′之间存在一定的空腔5′，该空腔5′的外端部连通空气。在掘进机截割过程中，矿屑、灰尘等异物常常从截割机构的外部通过该空腔5′进入截割机构的内部，从而造成空腔5′底部的浮动密封4′损坏，导致漏油现象的发生。

针对上述问题，目前，常用的方法是在截割头1′与伸缩部2′之间填充毛毡、盘根等密封物质来实现密封。然而，毛毡、盘根等填充物属于易损部件，其使用寿命较短，常常因为磨损而失效，防尘效果差，并且需要经常拆卸截割头进行更换。

因此，如何在现有技术的基础上，改进截割机构的结构，使其具有持续的、较强的密封性，能够防止矿屑、灰尘等异物进入截割机构内部，是本领域技术人员应当解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种掘进机的截割机构，其具有持续的、较强的密封性，能够防止矿屑、灰尘等异物进入截割机构内部。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种包括上述截割机构的掘进机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种掘进机的截割机构，包括截割头和伸缩部，以及连接于所述截割头和所述伸缩部之间的浮动密封架，所述截割头和所述浮动密封架之间有空腔，所述空腔的外端部连通空气；所述截割机构还包括防尘机构，所述防尘机构包括相互连接的空压机和通风管，所述通风管的进气端连通于所述空压机的出气端，所述通风管的出气端连通于所述空腔的内部。

优选地，所述通风管设置于所述伸缩部的伸缩保护筒的内壁；所述浮动密封架在与所述通风管的连接处设有水平方向的通孔，所述通风管的出气端通过所述通孔连通于所述空腔的内部。

优选地，所述通风管的出气端和所述通孔之间设有密封部件。

优选地，所述密封部件具体为O型密封圈。

优选地，所述通风管为焊接于所述伸缩保护筒的内壁的通风管。

优选地，所述通孔的直径与所述通风管的内径相等。

优选地，所述空压机具体为防爆空压机。

优选地，所述通风管具体为钢管。

本发明所提供的截割机构，包括截割头、伸缩部、浮动密封架和防尘机构，截割头和浮动密封架之间有空腔，防尘机构包括相互连接的空压机和通风管，通风管的进气端连通于空压机的出气端，通风管的出气端连通于空腔的内部。

在掘进机工作过程中，截割头插入煤层中进行截割煤层的工作，由于通风管的两端分别连接空压机和空腔，使得空压机持续不断地将具有一定压力的空气通过通风管压入截割头与浮动密封架之间的空腔内，空气在空腔内形成具有一定压力的空压腔，此时在空腔的外端部，空腔外部的空气压力小于空腔内部的空气压力，因此能够阻止矿屑、灰尘等杂质进入到截割头与浮动密封架之间的空腔中，从而避免了矿屑、灰尘等破坏空腔底部的浮动密封，防止漏油现象的发生。

由此可见，采用上述防尘机构的截割机构，根据气动密封的原理，将能够持续地向空腔的内部输送高压空气，保持空腔内部的空气压力大于空腔外部的空气压力，从而防止矿屑、灰尘等异物进入截割机构内部，相比现有技术，该截割机构具有持续的、较强的密封性，从而解决了现有技术中频繁更换密封圈等填充物的问题。

本发明还提供一种掘进机，包括悬臂支撑机构；所述掘进机还包括上述的截割机构，所述截割机构支撑于所述悬臂支撑机构。

由于上述截割机构具有上述的技术效果，因此，包括上述截割机构的掘进机也具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中掘进机的截割机构的结构示意图；

图2为本发明所提供截割机构的结构示意图；

图3为图2中的通风管与伸缩部的连接处的局部放大图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1′截割头；2′伸缩部；3′浮动密封架；4′浮动密封；5′空腔；

图2至图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：1截割头；2伸缩部；3浮动密封架；4防尘机构；5空腔；21伸缩保护筒；31通孔；32密封部件；41空压机；42通风管。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种掘进机的截割机构，该截割机构的结构能够防止矿屑、灰尘等异物进入截割机构内部，具有持续的、较强的密封性。本发明的另一个核心为提供一种包括上述截割机构的掘进机。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供截割机构的结构示意图。

在一种具体实施方式中，如图2所示，本发明所提供的截割机构主要包括截割头1、伸缩部2、浮动密封架3和防尘机构4。截割头1是截割机构的最重要的工作部件，安装于截割机构的前端，通过其上、下、左、右方向的运动能够实现对矿井中煤层的破碎。伸缩部2是实现悬臂工作机构可伸缩的主要部件，安装于截割头1的后部，伸缩部2包括位于外部的伸缩保护筒21。浮动密封架3设置于截割头1和伸缩部2之间，截割机构内部的轴承主要依靠浮动密封架3上的浮动密封来进行密封，浮动密封架3通过螺栓与伸缩部2固定连接。由于截割头1能够相对于浮动密封架3和伸缩部2相对转动，所以截割头1与浮动密封架3之间存在一定的空腔5，该空腔5的外端部连通空气。防尘机构4是防止矿屑、异物等进入截割机构内部的主要部件，包括相互连接的空压机41和通风管42，空压机41设置于截割机构的后部，通风管42的进气端连通于空压机41的出气端，通风管42的出气端连通于空腔5的内部。

在掘进机工作过程中，截割头1插入煤层中进行截割煤层的工作，由于通风管42的两端分别连接空压机41和空腔5，使得空压机41持续不断地将具有一定压力的空气通过通风管42压入截割头1与浮动密封架3之间的空腔5内，空气在空腔5内形成具有一定压力的空压腔，此时在空腔5的外端部，空腔5外部的空气压力小于空腔5内部的空气压力，因此能够阻止矿屑、灰尘等杂质进入到截割头1与浮动密封架3之间的空腔5中，从而避免了矿屑、灰尘等破坏空腔5底部的浮动密封，防止漏油现象的发生。

由此可见，采用上述防尘机构4的截割机构，根据气动密封的原理，将能够持续地向空腔5的内部输送高压空气，保持空腔5内部的空气压力大于空腔5外部的空气压力，从而防止矿屑、灰尘等异物进入截割机构内部，相比现有技术，该截割机构具有持续的、较强的密封性，从而解决了现有技术中频繁更换密封圈等填充物的问题。

需要说明的是，上述实施例并未限定通风管42与空腔5内部的具体连通方式，事实上，无论采用何种连通方式，凡是空压机41通过通风管42将空气压入截割头1与浮动密封架3之间的空腔5内部的防尘机构4，均应当属于本发明的保护范围内。

另外，本说明书中所提到的方位词“前”指的是从伸缩部2到截割头1的端部的方向，即图中向左的方向；方位词“后”指的是从截割头1的端部到伸缩部2的方向，即图中向右的方向；应当理解，这些方位词是以说明书附图为基准设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

还可以进一步设置上述通风管42与空腔5的连通方式。

请参考图3，图3为图2中的通风管与伸缩部的连接处的局部放大图。

在另一种具体的实施方式中，如图3所示，上述通风管42设置于伸缩保护筒21的内壁，通风管42的进气端与空压机41连接于截割机构的后部，通风管42的出气端与浮动密封架3连接；浮动密封架3在与通风管42的连接处设有水平方向的通孔31，通风管42的出气端通过该通孔31连通于空腔5内部。这种连接方式，使得防尘机构4的布局合理，能够充分利用伸缩保护筒21内部的空间，且使得通风管42的长度较小，进一步节省了防尘机构4的生产成本。

进一步的方案中，通风管42的出气端与浮动密封架3的通孔31之间可以设有密封部件32。由于浮动密封架3通过螺栓与伸缩部2固定连接，因此通风管42的出气端与浮动密封架3的通孔31之间不可避免的存在一定的间隙，导致通风管42将空气输送给浮动密封架3的通孔31的过程中，可能会出现漏气的现象。采用了密封部件32后，能够充分填充通风管42的出气端与浮动密封架3的通孔31处的缝隙，起到密封的作用，防止空气输送过程中发生漏气的现象，更进一步地增强了防尘机构4的工作可靠性。

上述密封部件32可以采用最常用的O型密封圈，当然还可以采用V型密封圈，以及Y型密封圈等等，密封部件32还可以用多种组合密封件，本领域的技术人员可以根据需要自行选择。

还可以进一步设置上述通风管42与伸缩部2的连接方式。

如图3所示，上述通风管42可以为焊接于伸缩保护筒21内壁的通风管42。通风管42通过焊接的方式固定连接于伸缩保护筒21的内壁，能够增强通风管42的出气端与浮动密封架3的通孔31的对中性，保证了通风管42与浮动密封架3的相对位置的稳定性，更好地保证了防尘机构4持续性地向截割头1与浮动密封架3之间的空腔5输送空气。

具体地，上述通孔31的直径与通风管42的内径可以相等。采用这种结构，使得当空气从通气管42的出气端传输到浮动密封架3的通孔31中时，空气的压力保持稳定不变，相比通孔31的直径大于或小于通风管42的内径的情况，能够使得防尘机构4的工作稳定可靠。采用通孔31的直径等于通风管42的内径，也更有利于通风管42与浮动密封架3的通孔31的对中装配，保持空气输送顺畅。

还可以进一步设置上述空压机41的结构形式。

上述空压机41可以具体为防爆空压机。空压机41是气源装置中的主体，是将原动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。这里采用的防爆空压机是在控制区间内设置控制比例阀，再通过电气控制系统控制空压机41的输出压力，能够防止在气体传输过程中由于压力过大而发生爆炸，从而增强了防尘机构4的安全性和工作可靠性，避免了对操作人员造成人身伤害。

上述通风管42可以具体为钢管，采用钢管能够增加通风管42的强度，保证在输送高压空气的过程中不会因通风管42破裂而发生泄漏的现象。当然，上述通风管42也可以采用其他能够保证强度的管件。

本发明还提供一种掘进机，包括悬臂支撑机构；还包括上述的截割机构，截割机构支撑于悬臂支撑机构。

由于上述截割机构具有上述的技术效果，因此，包括该截割机构的掘进机也应当具有相似的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种掘进机及其截割机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种掘进机的截割机构，包括截割头(1)和伸缩部(2)，以及连接于所述截割头(1)和所述伸缩部(2)之间的浮动密封架(3)，所述截割头(1)和所述浮动密封架(3)之间有空腔(5)，所述空腔(5)的外端部连通空气；其特征在于，所述截割机构还包括防尘机构(4)，所述防尘机构(4)包括相互连接的空压机(41)和通风管(42)，所述通风管(42)的进气端连通于所述空压机(41)的出气端，所述通风管(42)的出气端连通于所述空腔(5)的内部。

2.根据权利要求1所述的截割机构，其特征在于，所述通风管(42)设置于所述伸缩部(2)的伸缩保护筒(21)的内壁；所述浮动密封架(3)在与所述通风管(42)的连接处设有水平方向的通孔(31)，所述通风管(42)的出气端通过所述通孔(31)连通于所述空腔(5)的内部。

3.根据权利要求2所述的截割机构，其特征在于，所述通风管(42)的出气端和所述通孔(31)之间设有密封部件(32)。

4.根据权利要求3所述的截割机构，其特征在于，所述密封部件(32)具体为O型密封圈。

5.根据权利要求2所述的截割机构，其特征在于，所述通风管(42)为焊接于所述伸缩保护筒(21)的内壁的通风管(42)。

6.根据权利要求2所述的截割机构，其特征在于，所述通孔(31)的直径与所述通风管(42)的内径相等。

7.根据权利要求1-6任一项所述的截割机构，其特征在于，所述空压机(41)具体为防爆空压机。

8.根据权利要求1-6任一项所述的截割机构，其特征在于，所述通风管(42)具体为钢管。

9.一种掘进机，包括悬臂支撑机构；其特征在于，所述掘进机还包括如权利要求1-8任一项所述的截割机构，所述截割机构支撑于所述悬臂支撑机构。

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