[发明专利]一种节水增效自控水力截割头

说明书

技术领域

本发明涉及一种节水增效自控水力截割头，是一种适用于高压水射流掘进机的节水增效自控水力截割头。

背景技术

目前，普通的截割头单纯依靠机械截齿破岩，无法截割硬岩，且截割头进行截割作业时截齿温度高，磨损快，破岩时粉尘量大，时有火花迸现，存在安全隐患。采用高压水射流辅助机械截齿破碎硬岩，是行之有效的方法之一。但是现有截割头上的高压水射流辅助破岩技术中，采用的喷嘴与截齿分开布置，由于受采掘机械截齿安装位置、喷嘴靶距、压力等因素影响，高压水射流不能有效作用于截齿破碎的裂纹，能量损耗大。由于井下工作空间小，高压水泵流量受到限制，制约着辅助水射流的安装数量，不能满足高效地耗破碎要求及最佳降尘效果，并且如果高压水射流过多，在井下射流流量无法得到控制，易在工作面处形成水患，降低工作效率。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题及矛盾，将自控水力截齿应用到现有截割头上并对截割头上的自控水力截齿进行间隔式布置，提供一种能够在尽可能多的高压水射流辅助作用下，提高巷道掘进效率，灭尘效果较好，且不会造成工作面水患的节水增效自控水力截割头。

技术方案：

一种节水增效自控水力截割头，包括截割头体，所述截割头体为中空结构，所述截割头体通过联轴器与中心设有水道的传动轴连接；

在所述截割头体外轮廓上安装有自控水力截齿和普通截齿；所述自控水力截齿包括喷嘴及与所述喷嘴连通的水道，在所述齿座内设有高压水入水口；所述自控水力截齿内设有通过自身受力以及高压水力控制所述水道与所述高压水入水口连通与封闭的自控装置；

在所述截割头体的轮廓上开设有若干用于安装所述自控水力截齿的通孔；在所述截割头体内设有高压水分配器，所述高压水分配器与所述传动轴中心的水道相连通；在所述高压水分配器上设有与所述通孔相对应的锥螺纹孔；所述自控水力截齿的高压水入水口与所述高压水分配器的锥螺纹孔之间通过高压软管连接。

所述自控水力截齿包括开有阶梯孔的齿座，齿座一侧面沿径向开设有与阶梯孔相通的高压水进水孔，齿座阶梯孔内插装有可在齿座上滑动的齿身，所述齿身临近齿座外端面处开有与高压水进水孔错位相通的环形凹槽，环形凹槽内开有径向水道，齿身前部沿轴向开有与径向水道相通的中心水道，齿身前端的中心水道出口处设有喷嘴，齿身的尾部端面与齿座底面间隙配合，齿座外端面内腔设有与齿身相配合的法兰套；

法兰套内侧端内孔倒角为小锥度内圆锥面，齿身的环形凹槽与法兰套内侧端内孔倒角相对一面的倒角为小锥度外圆锥面，所述小锥度外圆锥面的内侧设有与高压水进水孔孔口台肩相吻合的台阶。

所述自控水力截齿的数量根据掘进机在井下作业时的工作空间大小确定。

所述自控水力截齿的数量为6个。

所述高压软管两端分别通过管接头与高压水入水口及锥螺纹孔连接。

所述高压水分配器右端设有外螺纹与所述传动轴左侧的内螺纹孔配合连接，且连接面处设置有端面密封圈。

在所述截割头体上在没有截齿安装的轮廓处设有2个便于所述高压软管连接操作的手孔。

所述自控水力截齿和所述普通截齿之间采用间隔式布置。

所述自控水力截齿的布置位置根据煤岩张力以及所述节水增效自控水力截割头受力情况确定。

有益效果：

(1)截割头上部分自控水力截齿能根据工况自行调节水流量，保证高压水辅助截割作用的同时，极大地减少水资源及能量的浪费，避免工作面发生水患；

(2)在高压水泵流量一定的情况下，增加辅助水射流的数量，提高截割头破岩效率及降尘效果；

(3)自控水力截齿与普通截齿之间采用间隔式布置方式，且越靠近左侧自控水力截齿布置越密集，这样结合煤岩张力的变化部齿，能够高好地发挥水射流辅助截割的作用；

(4)截割头体在没有截齿安装的轮廓处设有2个手孔以便于高压软管与接头的连接操作；

(5)自控水力截齿高压入水口外侧通过穿过截割头体上的通孔的锥管螺纹接头与高压细软管一端连接，高压细软管另一端与高压水分配器通过管螺纹接头连接，很大程度上降低了密封要求与难度；

(6)自控水力截割头外形与普通截割头一样，只需在现有采掘机械上进行部分零部件改造即可安装，具有广泛的适用性。

附图说明

图1是本发明的一种节水增效自控水力截割头整体结构图。

图2是本发明的一种节水增效自控水力截割头自控水力截齿的剖面图；