專利名稱：采礦機(jī)的供水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于采礦機(jī)的供水系統(tǒng)，以及備有此種系統(tǒng)的采礦機(jī)。
所謂的連續(xù)采煤機(jī)型采礦機(jī)包括一具有一個(gè)可提升的驅(qū)動(dòng)臂或一對(duì)隔開的并能繞一共同的橫向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的可提升驅(qū)動(dòng)臂的履帶式底架，該驅(qū)動(dòng)臂從底架的前面伸出并載有多個(gè)礦物切割滾筒，滾筒本身又載有一排切割鑿，并且滾筒可繞橫向軸線旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動(dòng)臂還包括一在兩臂之間的中心滾筒和兩個(gè)端部滾筒。
采用其它類型的采礦機(jī)時(shí)，其標(biāo)準(zhǔn)特征為備有一向位于鑿子附近的噴嘴供應(yīng)壓力水的設(shè)備，它有各種用途，例如消塵，屏蔽可引起火災(zāi)的火花以及提前起動(dòng)報(bào)警，但是在連續(xù)采煤機(jī)上提供這種供水特征并不是沒有技術(shù)困難的，并且已極力避免這種設(shè)置，而只是采用一個(gè)簡(jiǎn)單的橫向噴水桿，其目的在于消塵。不過，在連續(xù)采煤機(jī)的一種設(shè)計(jì)中，曾經(jīng)沿滾筒的共軸線驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置供水裝置，但是嚴(yán)格要求有完全的水密封，因?yàn)槊芊獠缓脮?huì)導(dǎo)致有關(guān)聯(lián)的齒輪箱受到損害，并最終使其損壞，因而必然降低礦物的產(chǎn)量，并花費(fèi)大量的修理費(fèi)用。因此，高品質(zhì)的密封和費(fèi)用是重要的。
本發(fā)明的主要目的是提供一種用于連續(xù)型采煤機(jī)的改進(jìn)的供水系統(tǒng)，其中，任何水密封的泄漏或損壞都是意義不大或不重要的。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于連續(xù)采煤機(jī)型采礦機(jī)的供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
(i)至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的礦物切割滾筒；(ii)至少一個(gè)供水臂，它在使用時(shí)用于從采礦機(jī)向前伸出并且其末端連接在一個(gè)環(huán)上，該環(huán)的內(nèi)工作周邊或外工作周邊分別非常靠近切割滾筒的工作弧形周邊的外部或內(nèi)部；(iii)一個(gè)在環(huán)的工作周邊和滾筒的工作部分之間限定的周向供水室；(iv)在環(huán)與滾筒之間延伸的水密封裝置，它用于將水從室中的泄漏減至最小；(v)一輸水口，它設(shè)在輸水臂或每個(gè)輸水臂上，用于從遠(yuǎn)處的供水源將水供至供水室；以及(vi)一滾筒的水分配網(wǎng)路，它與供水室用水流連通。
這樣，按照本發(fā)明的第一個(gè)方面的供水系統(tǒng)采用了使水進(jìn)入并通過所選擇的滾筒本身的外側(cè)而不是如現(xiàn)有技術(shù)所提出的通過驅(qū)動(dòng)軸的原理，以致由于密封磨損或損壞或設(shè)計(jì)缺陷而遲早都會(huì)不可避免地發(fā)生的水泄漏都成為意義不大的，這是因?yàn)?，它?duì)采礦機(jī)的其它零件都不會(huì)有損壞性的作用，水的泄漏只在滾筒的外面，僅僅是落在礦床上。因此，可以使用比較便宜的密封而不會(huì)有損害。
可以對(duì)按照第一個(gè)方面的供水系統(tǒng)進(jìn)行改型，并將其裝在現(xiàn)有的采礦機(jī)上。
在一個(gè)實(shí)施例中，滾筒的工作部分是滾筒的一個(gè)平滑的弧形周邊。在另一個(gè)實(shí)施例中，滾筒的工作部分是一個(gè)做在滾筒的弧形周邊的一部分上的周向凹槽。
在原理上，密封裝置可以是由環(huán)支承的并以滑動(dòng)的密封與滾筒接合的靜密封裝置，或者按照另一種方案，密封裝置可以是由滾筒支承的并以滑動(dòng)密封與環(huán)接合的旋轉(zhuǎn)密封裝置。密封裝置最好被偏壓成密封接合，而且偏壓可以由供水系統(tǒng)液壓地作用，或是由彈簧裝置機(jī)械地作用，或是由密封材料的彈性作用。
密封裝置可以包括一具有相對(duì)的密封臂的單個(gè)環(huán)，或者可以包括至少兩個(gè)軸向隔開的密封環(huán)，這兩個(gè)環(huán)沿徑向或一般是徑向被偏壓，成為密封接合。密封裝置可以是做成一塊的零件。另一方案是，密封裝置可以通過將兩個(gè)密封零件背靠背地裝配在一起而形成。在有周向凹槽的實(shí)施例中，密封裝置至少有一部分進(jìn)入周向凹槽中，并有被彈簧裝置或密封材料的彈性，或被液壓地，例如被供水系統(tǒng)中的水壓偏壓以與凹槽的旋轉(zhuǎn)側(cè)形成密封接合的臂。該槽可以做有硬化的耐磨表面，或是按另一種方案，做有可以更換的耐磨構(gòu)件。最好進(jìn)一步使密封裝置和任何有關(guān)聯(lián)的零件能夠例如像盒子一樣被插入槽中和從槽中取出。
來自所述室的水分配可以通過一個(gè)分配環(huán)來實(shí)現(xiàn)，該環(huán)可以是彈性材料做的，或者按另一種方案可以是金屬材料做的，環(huán)與室相聯(lián)并具有多個(gè)靜供水口，這些供水口與滾筒的接收口對(duì)準(zhǔn)，以便采用或不采用例如按180°至270°、典型的為240°的旋轉(zhuǎn)定相的輸水口，使水的使用更為經(jīng)濟(jì)。分配環(huán)最好用作用在環(huán)的各個(gè)面上的水壓液壓地進(jìn)行平衡。
最好還使供水室的位置與端部滾筒的最外端相鄰。
按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種連續(xù)采礦型的采礦機(jī)，它包括一具有至少一個(gè)可提升的、可繞一橫向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)臂的履帶式底架，驅(qū)動(dòng)臂從底架的前面伸出并載有礦物切割裝置，該切割裝置包括一對(duì)端部切割滾筒和一其形式為一滾筒或循環(huán)切割鏈的中央切割裝置，配以按照第一方面的供水系統(tǒng)。
該供水臂或每個(gè)供水臂最好延伸至端部滾筒上。
供水臂或每個(gè)供水臂可以附著在該驅(qū)動(dòng)臂或每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂上或與之做成一整體，但是最好附加在該或每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂上。原則上，可以設(shè)置一單一的供水臂，它延伸至一個(gè)滾筒上，然后通過滾筒分配水，或是按另一種方案，可以設(shè)置兩個(gè)供水臂，它們分別延伸至兩個(gè)端部滾筒上。最好，在滾筒的末端上或在每個(gè)端部滾筒上設(shè)置一載有用于接收礦物切割鑿的截齒箱的盤狀端面環(huán)。
最好，將盒子配以減震裝置，例如位于固定凹槽中并從其中突出的減震環(huán)，以便使密封裝置和分配器環(huán)與切割振動(dòng)隔離，并對(duì)偏心給以“浮動(dòng)”自由度，而這種偏心是由更換零件，如密封裝置和/或分配器環(huán)的磨損引起的，或是由裝在機(jī)器上的零件，例如軸上的軸承的磨損引起的。
為了使密封裝置和分配器環(huán)能夠安裝或取下，最好將它們制造成多件，例如三件。
供水臂或每個(gè)供水臂可以從例如裝在采礦機(jī)上的水泵以50至1000psi或更高的壓力(典型的為500psi)供以壓力水，該水泵由產(chǎn)生自采礦機(jī)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力或產(chǎn)生自連續(xù)采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。另一種方案是，可以利用礦山中的例如400psi的靜壓供水。
假如可以接近例如端部滾筒的一端，那么在供水臂或每個(gè)供水臂的末臂上的環(huán)可以做成一塊式的結(jié)構(gòu)。但是，在具有三個(gè)共軸線的切割滾筒，也就是一個(gè)中心滾筒和兩個(gè)端部滾筒的采礦機(jī)的情況下，則對(duì)于中心滾筒和任選地對(duì)于靠外的滾筒而言，環(huán)必須是剖分的，例如在180°的連接處分開，以使環(huán)易于相對(duì)于，尤其是相對(duì)于中心滾筒安裝和拆卸。
現(xiàn)在參考附圖以更詳細(xì)的方式用例子進(jìn)一步地描述本發(fā)明，這些附圖是

圖1是按照第二個(gè)方面的采礦機(jī)的示意側(cè)視圖，該采礦機(jī)裝有按照第一個(gè)方面的供水系統(tǒng)；圖2是圖1的一個(gè)切割滾筒的端面部分的放大側(cè)視圖；圖3是圖2的一部分的平面圖；圖4是圖1至3所示供水系統(tǒng)的第一實(shí)施例的詳細(xì)的剖視圖；圖5與圖4相對(duì)應(yīng)，但是表示的是第二實(shí)施例；圖6至9是圖4的周向密封的各種視圖；圖10是剖分式密封裝置的一個(gè)實(shí)施例沿圖7中箭頭A的方向的視圖；圖11與圖4相對(duì)應(yīng)，但是表示的是第三實(shí)施例；圖12與圖11相對(duì)應(yīng)，但是表示的是其變型；以及圖13與圖12的一部分相對(duì)應(yīng)，但是表示的是另一變型。
在圖1中示出了所謂的連續(xù)采煤機(jī)型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采礦機(jī)1，它包括一裝在履帶軌道3上的底架2，通過該履帶軌道可使采礦機(jī)在礦床上易于操縱。采礦機(jī)上設(shè)有一可提升的驅(qū)動(dòng)臂4，該驅(qū)動(dòng)臂上載有一為可繞一橫向軸線7旋轉(zhuǎn)的滾筒5提供動(dòng)力的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。通常滾筒5包括一具有弧形內(nèi)周邊52(圖4)和弧形外周邊53的桶51。圍繞外周邊53焊有至少一個(gè)螺旋形葉片54，其上焊有一系列的截齒箱55，用于接收礦物切割鑿56。另外，葉片54或有時(shí)是截齒箱55上載有一系列的噴水噴嘴57。一般，一個(gè)驅(qū)動(dòng)臂4上裝有兩個(gè)滾筒5，它們從驅(qū)動(dòng)臂4的兩個(gè)相對(duì)側(cè)伸出，而在有一對(duì)平行的驅(qū)動(dòng)臂4時(shí)，則裝有三個(gè)滾筒5，或是可用一循環(huán)鏈來代替中心滾筒。
為了向滾筒5供水，以達(dá)到像消塵、提前起動(dòng)警告等目的，采礦機(jī)1上裝有一供水系統(tǒng)8，它包括至少一個(gè)、最好兩個(gè)供水臂9，它們從底架2向前延伸至滾筒5并與具有內(nèi)周邊10的環(huán)6連接，將環(huán)的內(nèi)周邊做成使之與滾筒5尤其是滾筒的桶51的弧形內(nèi)周邊52或外周邊53非常接近。供水臂9由例如裝在采礦機(jī)1上的水泵(未示出)供應(yīng)壓力水，該水泵由采礦機(jī)的原動(dòng)機(jī)(未示出)或由可在礦山中得到的靜水壓力驅(qū)動(dòng)，水沿著在臂9內(nèi)的導(dǎo)管(未示出)輸送。
如圖4所示，桶51由一盤狀端板12封住，該端板繞其四周設(shè)有一排螺紋孔13，以接收相應(yīng)的一排帶螺紋的螺栓14，使螺栓穿過在中間板16上的光孔15和在外板18上的光孔17，該螺栓14用于將板16和18夾緊在板12上，從而將其夾緊在滾筒5上。
中間板16設(shè)有一由壁19和20限定的周向槽口，它與外板18的相鄰面21一起限定了周向的U形槽22。更具體一些，面21由一可替換的耐磨板23限定，而與之相似的耐磨板24則位于板23的對(duì)面。
環(huán)6上同樣地設(shè)有一由壁25和26限定的槽口，它與壁27一起限定了另一個(gè)U形槽30，壁27位于夾緊環(huán)28上，而環(huán)28由螺栓29固定，在U型槽30中設(shè)有一用于其形式為一外接的靜態(tài)環(huán)形密封32的水密封裝置的靜支座31，密封32的一部分進(jìn)入槽22中，并具有以滑動(dòng)的水密封方式分別與耐磨板23和24接合的彈性臂33和34。密封32與槽22一起限定了周向供水室44。
壓力水沿臂9經(jīng)過在室44中被環(huán)形密封32密封的口45被送往室44，而水則用一彈性分配器環(huán)35從室44中進(jìn)行分配，環(huán)35也是靜止的，并且其上設(shè)有多個(gè)單獨(dú)的供水口36，該供水口與和滾筒一起繞其軸線7旋轉(zhuǎn)的接收口37對(duì)齊?？?7與供給網(wǎng)路38、39、40、41連通，將水送到滾筒5的各個(gè)部分。另外，如圖4所示，板18設(shè)有一用焊縫43固定的盤狀端面環(huán)42，該環(huán)42載有附加的截齒箱和鑿(未示出)。
在圖5的實(shí)施例中，對(duì)于與圖4中的實(shí)施例相同的零件采用了同樣的參考標(biāo)號(hào)，圖5表明，槽22可以在去掉用于固定環(huán)形端板18A的螺釘49和同樣的用于固定夾緊環(huán)28A的螺釘29之后打開，以使當(dāng)例如由于磨損而需要更換密封32時(shí)，可以將零件31、32作為一個(gè)盒子取走，用新的零件31、32作為一個(gè)盒子替換。
圖6至10提供了密封32的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，并示出了一系列的通孔11，水可以由環(huán)6經(jīng)過孔11進(jìn)入室44中。
圖11的實(shí)施例與圖4和5的實(shí)施例的區(qū)別在于其中沒有設(shè)置凹槽。與之相反，周向供水室44如下所述的限定，即由滾筒5的光滑的外周邊53的一部分，更具體地說，由插在夾套51的端部47和載有鑿的端面環(huán)42之間的環(huán)46的一部分和裝在支座31中并與環(huán)46的弧形外周邊53成滑動(dòng)的水密封接合的一對(duì)軸向隔開的外接靜密封32限定。密封32可設(shè)有徑向凹槽，這樣，通過口45供往室44的壓力水可進(jìn)入密封32的區(qū)域48中，將密封偏壓成與表面10密封接合，但是，所示的密封32有“U”形彈簧58。
臂9裝有一可移動(dòng)的封閉環(huán)28B，這樣，就可以接近支座31和密封32，以便作為一個(gè)盒子將這些零件插入和取出。
圖12所示的實(shí)施例與圖11的區(qū)別在于，形成室44的一部分的桶51的一部分是內(nèi)光滑表面52。
在圖13所示的實(shí)施例中，內(nèi)表面52不是光滑的，而是做有槽22，該槽最好做在繞光滑表面52固定的內(nèi)環(huán)58上。
在所有的實(shí)施例中，支座31上均設(shè)有減震環(huán)50。
在具有三個(gè)共軸線的切割滾筒5，其中一個(gè)是中心滾筒而另外兩個(gè)是外滾筒的采礦機(jī)1的情況下，則對(duì)于中心滾筒并任選地對(duì)于外轉(zhuǎn)筒而言，環(huán)6可以在接頭59處按180°剖分，每個(gè)接頭包括一對(duì)凸臺(tái)60和一可拆下的固定螺釘61，這樣就可使剖分環(huán)6相對(duì)于，特別是中心滾筒5快速地安裝和拆卸。如圖8至10所示，還必須將密封32及其支座31剖分，并如圖10所示，再次采用可拆下的固定螺釘62。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)采煤機(jī)型采礦機(jī)的供水系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(i)至少一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的礦物切割滾筒；(ii)至少一個(gè)供水臂，它在使用時(shí)用于從采礦機(jī)向前伸出并且其端部連接在一個(gè)環(huán)上，該環(huán)的內(nèi)工作周邊或外工作周邊分別與切割滾筒的工作弧形周邊的外部或內(nèi)部非?？拷?；(iii)一個(gè)在環(huán)的工作周邊和滾筒的工作部分之間限定的周向供水室；(iv)在環(huán)與滾筒之間延伸的水密封裝置，用于將水從供水室中的泄漏減至最小。(v)一輸水口，它設(shè)在輸水臂上，用于從遠(yuǎn)處的供水源將水供至供水室；以及(vi)一滾筒的水分配網(wǎng)絡(luò)，它與供水室用水流連通。
2.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征為，滾筒的工作部分是滾筒的光滑的弧形周邊。
3.一種如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征為，滾筒的工作部分為設(shè)置在滾筒的弧形周邊的一部分上的周向凹槽。
4.一種如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置是由環(huán)支承的靜密封，并且與滾筒形成滑動(dòng)的密封接合。
5.一種如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置是由滾筒支承的旋轉(zhuǎn)密封，并且與環(huán)形成滑動(dòng)的密封接合。
6.一種如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置被偏壓成密封接合。
7.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置被供水系統(tǒng)中的水液壓地偏壓成密封接合。
8.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置被彈簧裝置機(jī)械地偏壓成密封接合。
9.一種如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置被密封材料的彈性偏壓成密封結(jié)合。
10.一種如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置包括一具有相對(duì)的密封臂的單個(gè)環(huán)。
11.一種如權(quán)利要求2和從屬于它的任何權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置包括至少兩個(gè)軸向隔開的密封環(huán)，它們沿徑向或一般是沿徑向被偏壓成密封接合。
12.一種如權(quán)利要求3和從屬于它的任何權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置至少部分地伸入周向凹槽中，而且其臂被彈簧裝置或密封的材料的彈性或液壓地偏壓成與凹槽的旋轉(zhuǎn)側(cè)密封接合。
13.一種如權(quán)利要求3和從屬于它的任何權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征為，所述凹槽上設(shè)有硬化的耐磨表面，或按另一種方案，裝有可替換的耐磨構(gòu)件。
14.一種如權(quán)利要求2至13中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，密封裝置和任何有關(guān)聯(lián)的零件是/都是可作為一個(gè)盒子被插入和取出的。
15.一種如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征為，所述盒子裝有減震裝置。
16.一種如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，水從室中的分配是通過一與室有關(guān)聯(lián)并具有多個(gè)軸向延伸的靜供水口的分配器環(huán)來實(shí)現(xiàn)的，所述供水口與滾筒的接收口對(duì)齊，以便采用或不采用用于沿圓弧定相輸送的水口。
17.一種如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征為，分配環(huán)用作用在環(huán)的各個(gè)面上的水壓液壓地平衡。
18.一種如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，所述室的位置靠近端部滾筒的最外端。
19.一種如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征為，在供水臂或每個(gè)供水臂的末端的環(huán)，如同水密封裝置一樣，具有剖分式的結(jié)構(gòu)。
20.一種連續(xù)采礦型采礦機(jī)，它包括一履帶式底架，該底架具有一對(duì)互相隔開的、可繞一共同的橫向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的、可提升的驅(qū)動(dòng)臂，該驅(qū)動(dòng)臂從底架的前面伸出并載有一礦物切割裝置，該切割裝置包括一對(duì)端部切割滾筒和一其形式為一滾筒或循環(huán)切割鏈的中心切割裝置，并裝有如上述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所限定的供水系統(tǒng)。
21.一種如權(quán)利要求20所述的采礦機(jī)，其特征為，供水臂或每個(gè)供水臂伸至端部滾筒。
22.一種如權(quán)利要求20或21所述的采礦機(jī)，其特征為，供水臂或每個(gè)供水臂是/都是從外面裝在驅(qū)動(dòng)臂或每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂上或是在里面與它做成一整體的。
23.一種如權(quán)利要求20或21所述的采礦機(jī)，其特征為，供水臂或每個(gè)供水臂是/都是附加在驅(qū)動(dòng)臂或每個(gè)驅(qū)動(dòng)臂上的。
24.一種如權(quán)利要求20至23中的任何一項(xiàng)所述的采礦機(jī)，其特征為，設(shè)有一單一的供水臂，它延伸到一個(gè)滾筒上，然后將水分配給至少另一個(gè)滾筒。
25.一種如權(quán)利要求20至23中的任何一項(xiàng)所述的采礦機(jī)，其特征為，設(shè)有兩個(gè)供水臂，它們各自延伸至兩個(gè)端部滾筒上。
26.一種如權(quán)利要求20至25中的任何一項(xiàng)所述的采礦機(jī)，其特征為，在滾筒的末端上或每個(gè)端部滾筒的末端上設(shè)有一盤狀端面環(huán)。
全文摘要
一種用于連續(xù)采礦型采礦機(jī)的供水系統(tǒng)包括至少一個(gè)礦物切割滾筒；至少一個(gè)供水臂，它從采礦機(jī)向前伸出并端接一環(huán)，該環(huán)的內(nèi)周邊與滾筒的外或內(nèi)弧形周邊的一部分非常接近。在環(huán)的內(nèi)周邊和滾筒的一部分之間限定了一周向供水室；在環(huán)和滾筒的一部分之間的水密封裝置使水的泄漏減至最小。在輸水臂上設(shè)有輸水口，以從供水源向室供應(yīng)壓力水；以及一個(gè)與室用水流連接的滾筒的水分配網(wǎng)路。本發(fā)明還包括一種裝有這種供水系統(tǒng)的采礦機(jī)。
文檔編號(hào)E21C35/23GK1135248SQ9419421
公開日1996年11月6日 申請(qǐng)日期1994年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月20日
發(fā)明者威廉姆·S·克拉彭 申請(qǐng)人:海德拉工具國際公司