摘要：對掘進機噴霧降塵系統(tǒng)及其作用做了簡單介紹，主要分析了目前掘進機內(nèi)噴霧在結構及使用過程中存在的問題，探討了掘進機的內(nèi)噴霧結構改進思路，為掘進機內(nèi)噴霧的結構設計提供了參考。

關鍵詞：掘進機；噴霧降塵系統(tǒng)；內(nèi)噴霧

引言

掘進機的噴霧降塵系統(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、改善掘進工作面的環(huán)境、保護人身安全。就目前而言掘進機外噴霧及引射噴霧的設計各廠家都大同小異，但內(nèi)噴霧的結構設計卻成了困擾掘進機廠家的難題。根據(jù)國家相應行業(yè)標準規(guī)定掘進機都應配有內(nèi)噴霧，但實際使用效果并不理想，主要表現(xiàn)為使用中因為漏水而造成截割臂體的損壞，因此這就有必要對原有的內(nèi)噴霧結構進行優(yōu)化。

1.傳統(tǒng)掘進機內(nèi)噴霧結構分析

目前掘進機內(nèi)噴霧的設計大都采用如圖1所示結構：高壓水通過工作臂筒1上的水孔進入通水銷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)掘進機內(nèi)噴霧結構圖

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)掘進機內(nèi)噴霧結構存在以下不足之處：

1.1 結構復雜

通過以上論述很容易看出高壓水從進入工作臂筒到噴出需經(jīng)過5個零件，結構繁瑣且對各零件的裝配質量要求較高，組裝時很容易損壞O圈及格來圈，若不及時發(fā)現(xiàn)就會給用戶造成不必要的麻煩。

1.2 加工難度大

整個高壓水流通道需貫穿整個主軸，主軸較長，深孔加工難度非常大；與水流通道相關的其余零件都需要用O圈或格來圈密封，因此對各零件的表面粗糙度要求很高；水套為薄壁套筒結構，加工困難且尺寸很難保證。基于以上因素會造成加工成本急劇升高。

1.3 密封件貴、供貨周期長。

由于煤礦井下水質較差，這就對密封件的質量提出了很高的要求，為了保證密封質量大都采用進口密封件，然而進口件價格昂貴，且供貨周期較長，這就增加了整機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、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由水將進入截割臂體內(nèi)，進而造成截割臂體內(nèi)潤滑油污染，若不及時發(fā)現(xiàn)都會使機械傳動件如軸承、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)濟損失；密封件失效后，因內(nèi)噴霧結構及井下條件所限，更換起來相當麻煩，需拆下許多零部件，若因為漏水而造成整個臂體其它零部件的損壞維修起來會更加麻煩，這也是大多用戶對內(nèi)噴霧棄之不用的主要原因。

2.新型掘進機內(nèi)噴霧結構分析

新型掘進機內(nèi)噴霧結構如圖2所示：高壓水進入工作臂筒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。新結構與舊結構的主要區(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 新型掘進機內(nèi)噴霧結構圖

1、工作臂 2、水套3、截割頭

新型掘進機內(nèi)噴霧結構的優(yōu)點如下：

2.1 結構簡單

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)噴霧與主軸回轉腔隔離開來，大大簡化了結構，使裝配質量能夠很好的保證。

2.2 降低加工難度及加工成本

傳統(tǒng)的內(nèi)噴霧結構需要由多個零件相互配合這就要求相配合的每一個零件都有很好的加工質量及加工精度，從而使加工難度困難，成本增加。改后的結構大大減少了零件之間的配合關系，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、維修方便

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

3.結語

綜上所述，改進后的內(nèi)噴霧結構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、維護及維修麻煩的實際情況，為內(nèi)噴霧的設計提供了新的思路。

4.參考文獻

[1]成大先.機械設計手冊[K].5版.北京:化學工業(yè)出版社,2010.

5.作者簡介

密延超（1986—），男，河北石家莊人，工學學士，助理工程師，2009年畢業(yè)于河北工程大學機械設計制造及其自動化專業(yè)，現(xiàn)從事掘進機設計研發(fā)工作。