摘要：對(duì)掘進(jìn)機(jī)噴霧降塵系統(tǒng)及其作用做了簡(jiǎn)單介紹，主要分析了目前掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧在結(jié)構(gòu)及使用過程中存在的問題，探討了掘進(jìn)機(jī)的內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)改進(jìn)思路，為掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)；噴霧降塵系統(tǒng)；內(nèi)噴霧

引言

掘進(jìn)機(jī)的噴霧降塵系統(tǒng)由內(nèi)噴霧、外噴霧、引射噴霧組成，其主要作用是提高工作面能見度、降低空氣中的粉塵濃度、改善掘進(jìn)工作面的環(huán)境、保護(hù)人身安全。就目前而言掘進(jìn)機(jī)外噴霧及引射噴霧的設(shè)計(jì)各廠家都大同小異，但內(nèi)噴霧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻成了困擾掘進(jìn)機(jī)廠家的難題。根據(jù)國家相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定掘進(jìn)機(jī)都應(yīng)配有內(nèi)噴霧，但實(shí)際使用效果并不理想，主要表現(xiàn)為使用中因?yàn)槁┧斐山馗畋垠w的損壞，因此這就有必要對(duì)原有的內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

1.傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)分析

目前掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧的設(shè)計(jì)大都采用如圖1所示結(jié)構(gòu)：高壓水通過工作臂筒1上的水孔進(jìn)入通水銷2，再由通水銷把高壓水引到支座3的水孔處，后經(jīng)水套4進(jìn)入主軸5的水孔，主軸上的水孔與截割頭6的水孔相連通，之后通過截割頭上的噴嘴噴出高壓水來完成噴霧降塵這一功能。

圖1傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)圖

1、工作臂筒 2、通水銷 3、支座 4、水套 5、主軸 6、截割頭

傳統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)存在以下不足之處：

1.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

通過以上論述很容易看出高壓水從進(jìn)入工作臂筒到噴出需經(jīng)過5個(gè)零件，結(jié)構(gòu)繁瑣且對(duì)各零件的裝配質(zhì)量要求較高，組裝時(shí)很容易損壞O圈及格來圈，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)給用戶造成不必要的麻煩。

1.2 加工難度大

整個(gè)高壓水流通道需貫穿整個(gè)主軸，主軸較長(zhǎng)，深孔加工難度非常大；與水流通道相關(guān)的其余零件都需要用O圈或格來圈密封，因此對(duì)各零件的表面粗糙度要求很高；水套為薄壁套筒結(jié)構(gòu)，加工困難且尺寸很難保證?；谝陨弦蛩貢?huì)造成加工成本急劇升高。

1.3 密封件貴、供貨周期長(zhǎng)。

由于煤礦井下水質(zhì)較差，這就對(duì)密封件的質(zhì)量提出了很高的要求，為了保證密封質(zhì)量大都采用進(jìn)口密封件，然而進(jìn)口件價(jià)格昂貴，且供貨周期較長(zhǎng)，這就增加了整機(jī)制造成本也給用戶購買配件造成了困難。

1.4 容易發(fā)生故障且后期維護(hù)、維修比較困難

由圖1可知，無論主軸通水流通道處哪一道密封失效都會(huì)由水將進(jìn)入截割臂體內(nèi)，進(jìn)而造成截割臂體內(nèi)潤滑油污染，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)都會(huì)使機(jī)械傳動(dòng)件如軸承、主軸及密封件因得不到良好的潤滑而損壞，給用戶造成很大的經(jīng)濟(jì)損失；密封件失效后，因內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)及井下條件所限，更換起來相當(dāng)麻煩，需拆下許多零部件，若因?yàn)槁┧斐烧麄€(gè)臂體其它零部件的損壞維修起來會(huì)更加麻煩，這也是大多用戶對(duì)內(nèi)噴霧棄之不用的主要原因。

2.新型掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)分析

新型掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)如圖2所示：高壓水進(jìn)入工作臂筒1的水孔后通過水套2直接與截割頭3相連通，后經(jīng)截割頭上的噴嘴噴出高壓水完成噴霧降塵這一功能。新結(jié)構(gòu)與舊結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別在于：水路由原先的經(jīng)主軸與截割頭相通改為由工作臂筒直接與截割頭相通。

圖2 新型掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)圖

1、工作臂 2、水套3、截割頭

新型掘進(jìn)機(jī)內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)如下：

2.1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

內(nèi)噴霧水道由從主軸通過改為由工作臂筒直接與截割頭水道相連通，從而把內(nèi)噴霧與主軸回轉(zhuǎn)腔隔離開來，大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，使裝配質(zhì)量能夠很好的保證。

2.2 降低加工難度及加工成本

傳統(tǒng)的內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)需要由多個(gè)零件相互配合這就要求相配合的每一個(gè)零件都有很好的加工質(zhì)量及加工精度，從而使加工難度困難，成本增加。改后的結(jié)構(gòu)大大減少了零件之間的配合關(guān)系，從而使加工容易，成本大大降低。

2.3 降低了故障率，后期維護(hù)、維修方便

傳統(tǒng)的內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)因相配合零件較多且從主軸通過，極易使密封件失效進(jìn)而造成截割臂體的損壞，且維修更換較麻煩。新內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)工作臂筒直接與截割頭相連通不經(jīng)臂筒體內(nèi)部從而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)降低了故障率，維修時(shí)只需拆卸截割頭極大方便了用戶。

3.結(jié)語

綜上所述，改進(jìn)后的內(nèi)噴霧結(jié)構(gòu)能夠很好的解決原有內(nèi)噴霧存在的加工制造困難、故障率高、成本高、維護(hù)及維修麻煩的實(shí)際情況，為內(nèi)噴霧的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

4.參考文獻(xiàn)

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[K].5版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

5.作者簡(jiǎn)介

密延超（1986—），男，河北石家莊人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，2009年畢業(yè)于河北工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)研發(fā)工作。