专利名称:自控水力截齿的制作方法
本实用新型涉及一种属于高压水射流技术领域：
，应用于高压水射流采掘机械的自控水力截齿。
该技术领域：
的已有技术苏联专利文件№.1，016，502中公开的喷雾截齿，是让高压水从截齿体内经过两个对称的喷孔呈雾状喷出，只能起到灭尘的作用，而不具有结合破碎的作用。截齿装有水道开关阀，由截割力来控制高压水的喷射，由于压力水的作用面积太大，在100巴的压力水作用下，阀的开启力为1060公斤力，使开关阀打开所需的截割力太大，这样大的开启力使高压水从截齿体内实际不能喷出。灭尘的效果不明显，更不能适应高硬度岩石破碎。另一专利文件美国专利№.4，456，306中所公开的喷雾截齿，喷咀的位置在截齿轴线的上方，且靶距(喷射点到岩面的距离)和喷射点离截齿刃尖的距离都很大，不具有结合破碎的作用，只起到降尘和冷却截齿的作用，而且降尘是消极的，在粉尘已经飞扬起来后，再去抑制它。
本实用新型考虑到已有的上述各项现有技术中所存在的问题，而提供了一种结构紧凑、且价格不贵的自控水力截齿，由于适当地调整了喷咀的位置和改变了自控阀等的结构，因此，此水力截齿实现了减小截齿受力，降低对水压的要求，使截齿能够满足高效低耗破碎的要求及获得最佳灭尘效果。
普通截齿对于高硬度的岩石，是难以破碎的，必须依靠水力截齿来破碎，即采用高压水射流和普通机械截齿结合破碎的形式，将截齿受力控制在产生裂纹阶段，扩展裂纹的工作由高压水射流来完成。现有技术中采用的喷咀与截齿刃尖分置，从喷咀射出的射流垂直喷射在截齿刃尖前1－2毫米处的方式，其实用结果表明是不能满足高效低耗破碎要求及获得最佳灭尘效果的。为了实现本实用新型的任务，本实用新型采用了下面方式来完成①射流喷射方向与截齿截割方向一致；②射流喷射与截齿刃尖同作用点；③喷咀在截齿刃尖位置。这样，使靶距(喷咀到岩面的距离)可以很小，高压水射流可以充分利用截齿刃尖下所产生的裂纹，实现结合破碎，并且结合截齿破碎的效果达到最佳。喷咀内射出的高压水射流还穿透截齿刃下粉核体这个粉尘的主要根源，使粉尘尚未飞扬起来就被抑住。灭尘和冷却截齿的效果达到最佳。
本实用新型与纯机械截齿相比，具体有①截割力大幅度减小；②灭尘效果显著；③润滑冷却截齿，延长了截齿的寿命；④可以实现大截深而无高冲击载荷的高效低耗破碎工况。与辅助式工作的截齿相比具有临界水压显著降低。灭尘效果显著，具有积极性，结构简单，工作可靠，更重要的是实现了高压水射流与机械截齿的结合破碎，显著降低了对水压的要求。
图1是本实用新型的结构图；图2是本实用新型中喷咀的结构图。
下面将结合附图对该实用新型做进一步的详细描述。
参照附图1、2所示，本实用新型的结构主要由刃尖体(1)，密封环垫(2)，截齿体(3)，阀杆(4)，截齿座(5)，O型密封圈(6)，挡块(7)，凸肩式阀套(8)，端盖(9)和弹性挡圈(10)，喷咀(11)等组成，其外形包括齿座所占空间，同普通截齿一样，保证了在现有采掘机械上的适用。
高压水的开关机构实现自控，最大限度地减少了喷出无用射流的能量消耗，节省了水量。本实用新型的自控阀结构采用阀杆(4)与凸肩式阀套(8)装配的形式，截齿受力仅需克服水压力。刃尖体(1)不接触岩面时，作用在凸肩式阀套(8)上的水压力使凸肩式阀套(8)紧贴阀杆(4)的锥面，从而关闭高压水。凸肩式阀套(8)与端盖(9)之间，截齿体(3)与阀盖(9)之间，截齿体(3)与截齿座(5)之间，凸肩式阀套(8)及截齿体(3)与阀杆(4)之间都有O型密封圈(6)，刃尖体(1)与阀杆(4)之间有密封环垫(2)。截齿体(3)与截齿座(5)之间采用弹性挡圈(10)固定。解决了采用螺纹连接时。由于螺纹易松动、而存在反螺旋方向力时，使截齿掉出来的问题。当刃尖体(11)破碎岩石时的截割阻力大于作用在凸肩式阀套(8)上的水压力调定值时，阀杆(4)就迅速退至极限位置，瞬间达到全流量，高压水经过阀杆(4)的环形通道，进入刃尖体(1)的中心孔，再经过喷咀(11)喷射出去，形成高压水射流结合截齿破碎岩石。当刃尖体(1)卸载时，高压水被关闭。
刃尖体(1)破碎岩石时，截割阻力大于作用在阀杆(4)上的水压力，刃尖体开始后退，后退行程空间全部在截齿体(3)内，避免后退行程空间被堵塞时，刃尖体(1)不能后退，阀不能打开。
截齿刃尖体(1)的刃尖采用环刃形状，环刃的直径为2－4毫米，最佳直径为3毫米，喷咀(11)设置在该环刃的中心，采用有内锥度的园锥形状。
刃尖体(1)与截齿体(3)之间采用螺纹结构，达到一定程度能自由活动，容易更换。刃尖体前后可移动3毫米，它受力转动时，不会顺螺纹退出来，破碎岩石所受的力一部份从刃尖体(1)通过截齿体(3)传递给截齿座(5)，另一部份从刃尖体(1)，通过阀杆(4)传递给凸肩式阀套(8)，既实现了打开水路，又实现了力的传递。
本实用新型的实施例将结合附图进一步说明刃尖体(1)的刃尖采用环刃，环刃的直径为2－4毫米，最佳为3毫米；喷咀(11)位于环刃的中心，采用内锥度为13°的园锥形状，靶距为3毫米。
破碎硬度 f＝2的煤层水压 2.0×107～3.0×107牛顿／米2喷咀直径 0.5～1.0mm阀杆中心孔直径3～5mm破碎f＝8～10的岩石水压 1.0×108牛顿／米2喷咀直径 0.4～0.8mm阀杆的中心孔直径 2～4mm
权利要求
1.一种应用于高压水射流采掘机械的自控水力截齿，它由刃尖体(1)，密封环垫(2)，截齿体(3)，阀杆(4)，截齿座(5)，O型密封圈(6)，挡板(7)，凸肩式阀套(8)，端盖(9)，弹性挡圈(10)，喷咀(11)所组成。其特征是喷咀(11)位于刃尖体(1)的环刃的中心。
2.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征刃尖体(1)的尖刃为环刃，环刃的直径为2～4毫米，最佳直径为3毫米。
3.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征是喷咀采用具有内锥度的园锥形状，喷咀直径为0.4～1.0毫米。
4.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征是阀杆(4)与凸肩式阀套(8)之间采用动配合套筒式装配形式。
5.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征是刃尖体(1)与截齿体(3)之间采用螺纹结构。
6.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征是截齿体(3)与截齿座(5)之间采用弹性挡圈(10)固定。
7.根据权利要求
1所述的自控水力截齿，其特征是刃尖体(1)后退行程空间，全部在截齿体(3)内。
专利摘要
本实用新型公开了一种应用于高压水射流采掘机械的自控水力截齿。由于它适当地调整了喷嘴的位置和改变了自控阀等结构，该水力截齿能够实现高压水射流和截齿的结合破碎，减小截齿受力，降低对水压的要求，能够满足高效低耗破碎要求及获得最佳灭尘效果。本实用新型能够实现高压水开关机构自控，最大限度地减少喷出无用射流的能量消耗，节省水量。由于其外形包括齿座所占空间同普通截齿一样，因此，保证了在现有采掘机械上的适用。
文档编号E21C35/22GK86206244SQ86206244
公开日1988年8月24日 申请日期1986年8月26日
发明者段雄, 程大中 申请人:中国矿业学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan