[發明專利]多級機械密封式掘進機內噴霧旋轉水密封裝置

有效

• 申請號: 201510412904.X
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104948185B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 張文濤
• 申請（專利權）人: 張文濤
• 主分類號: E21C35/22
• 分類號: E21C35/22
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所22206
• 代理人: 李曉莉

技術領域

本發明屬于掘進機內噴霧水密封裝置技術領域，特別是涉及到一種多級機械密封式掘進機內噴霧旋轉水密封裝置。

背景技術

煤礦井下粉塵超標是主要危害之一，可引起爆炸等安全事故、也是塵肺病發病原因，而粉塵主要來源是采、掘工作面，其中掘進機工作時按相關規定，必須開內噴霧，并將噴嘴布置在截割頭上截齒旁，當截割煤巖時隨截割頭旋轉并噴出水霧實現降塵、冷卻、滅火花功能。

然而，目前內噴霧在掘進工作中作為降塵最為有效手段往往不能使用，究其原因主要是現有的旋轉水密封裝置壽命較短并且壽命無法預期，有的能使用一兩個月而有的只能使用幾天，更換新的旋轉水密封裝置費時費力；另外噴嘴經常堵塞，特別是一些巖泥進入噴嘴后有水泥效應，堵塞噴嘴，經試驗發現如果壓力水升至20兆帕以上可以解決噴嘴堵塞的問題。

目前旋轉水密封有工業用壓縮盤根，組合格萊圈等密封單元以及單級機械密封等形式，其特點是軸向旋轉密封。而掘進機在實際工作中主軸既有軸向竄動也有徑向跳動，并且有時因工作面條件限制不能開噴霧，如在掘進含水量較高軟泥巖底板時，需要將內、外噴霧全都關掉，而長時間無水運轉會引起密封裝置的過熱和快速磨損從而導致損壞。

綜合以上幾點可見新型的旋轉水密封裝置必須具備如下特征：1，適應軸向竄動即適應量大于主軸軸承報廢臨界點時竄動量。2，適應徑向跳動即適應量大于主軸軸承報廢臨界點時跳動量。3，適應長時間無水運轉。4，工作壓力達到20MPa，安全壓力大于31.5MPa，以方便井下采用乳化液作水源沖洗噴嘴。5，可靠的保險和預警功能，即一旦旋轉水封失效及時提示工作人員，并通過保險機構防止壓力水進入主軸潤滑油室。6，替換性，輪廓安裝尺寸不變，不需對其他相關部件改造，達到拆下原有的水密封部件換上新的整體旋轉水封裝置即可投入使用。

因此現有技術當中亟需要一種新型的技術方案來解決這一問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種多級機械密封式掘進機內噴霧旋轉水密封裝置，用來解決現有的旋轉水密封裝置壽命較短并且壽命無法預期；內噴霧的噴嘴經常堵塞；目前旋轉水密封是軸向旋轉密封，工作壓力小，不能適應長時間無水運轉，沒有可靠的保險和預警功能等技術問題。

多級機械密封式掘進機內噴霧旋轉水密封裝置，其特征是：包括殼體、水道、防塵圈、驅動銷、一級腔室、隔套環槽、主軸水道、隔套、一級靜環、格萊圈、彈簧、同步轉盤、定位銷、二級靜環、三級靜環、o型圈、二級腔室油道、三級腔室儲油室、三級腔室油道、二級腔室儲油室、被驅轉盤、泄壓閥，所述水道位于殼體的內部，水道與一級腔室固定連接；所述隔套環槽通過管道與一級腔室固定連接；所述主軸水道的一端與隔套環槽固定連接，主軸水道的另一端與掘進機內噴霧的噴嘴連接；所述隔套為同軸空心圓柱體，隔套的內圓柱面上設置有隔套環槽，隔套的外圓柱面的兩側通過螺紋分別與同步轉盤和被驅轉盤固定連接；

所述一級靜環為帶有圓形凸臺的圓盤，圓盤上設置有通孔，并且圓形凸臺、圓盤和通孔同圓心，一級靜環的圓盤在與凸臺相反的一側設置有摩擦靜環，摩擦靜環、圓盤以及圓形凸臺為一體結構，并且同圓心，

一級靜環的數量為2個，兩個一級靜環均通過通孔套接在隔套的外部，并且均通過定位銷與殼體固定連接，同時兩個一級靜環的凸臺相對并且分別位于一級腔室的兩側，兩個一級靜環的圓盤之間設置有彈簧，

其中，一個一級靜環的凸臺與一級腔室、隔套和殼體連接，并且一級靜環的凸臺與殼體之間設置有格萊圈，一級靜環的圓盤通過摩擦靜環與同步轉盤上設置的摩擦動環活動連接，

另一個一級靜環的凸臺與一級腔室、隔套和殼體連接，并且一級靜環的凸臺與殼體之間設置有格萊圈，一級靜環的圓盤通過摩擦靜環與被驅轉盤上設置的摩擦動環活動連接，

所述二級靜環為“凹”型結構的圓環，二級靜環套接在一級靜環的外部，并且通過定位銷與殼體固定連接，二級靜環與殼體之間設置有o型圈，二級靜環的數量為2個，并且兩個二級靜環之間設置有彈簧，彈簧套在定位銷外部，兩個二級靜環突出的圓環端面分別與同步轉盤上設置的摩擦動環和被驅轉盤上設置的摩擦動環活動連接；

所述三級靜環位于同步轉盤的外部，三級靜環通過定位銷與殼體固定連接，三級靜環與同步轉盤上設置的摩擦動環活動連接，三級靜環與殼體之間設置有o型圈；