CN102200089B - 一种滚筒采煤机及其用水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滚筒采煤机技术领域，尤其公开了一种滚筒采煤机用水处理系统，包括主水块，该主水块的第一高压出水口与喷雾系统连通，还包括冷却水转化装置，该冷却水转化装置包括水轮机、活塞式抽水泵，所述主水块的第二高压出水口与所述水轮机的高压进水口连通，所述水轮机的低压出水口与冷却系统水套连通，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通；所述水轮机的动力输出轴与所述活塞式抽水泵的动力输入轴连接，所述活塞式抽水泵的吸水口与所述蓄水装置连通，所述活塞式抽水泵的出水口与用水部件连通。本发明还公开了一种具有上述滚筒采煤机用水处理系统的滚筒采煤机。

Description

一种滚筒采煤机及其用水处理系统

技术领域

本发明涉及滚筒采煤机技术领域，尤其涉及一种滚筒采煤机用水处理系统，本发明还涉及一种具有上述滚筒采煤机用水处理系统的滚筒采煤机。

背景技术

滚筒采煤机集机械、电气和液压为一体，是综合机械化采煤机械工作面的核心设备。

滚筒采煤机工作时需要大量的用水，小功率的滚筒采煤机用水量至少为160L/min，大功率采煤机用水量甚至高达500L/min，用水为高压水(6.3Mpa及以上)，高压水经过滚筒采煤机用水处理系统分配至滚筒采煤机的各用水部件。

现有技术中，滚筒采煤机用水处理系统通常包括主水块，主水块具有进水口、第一高压出水口、第二高压出水口，高压用水进入主水块后，一部分高压水经第一高压出水口进入喷雾系统，用于工作面的灭粉降尘，改善工作面的工作环境；另一部分高压水需要经过减压阀变成低压水冷却水，该低压冷却水进入冷却系统水套，用于对机载电机、电控箱、减速机构等部件的冷却，低压冷却水经过冷却水套后，排到机身外面。

这种结构的滚筒采煤机用水处理系统，高压水经减压阀变成低压冷却水时，造成能量损失，不环保；低压冷却水经过冷却系统水套后，排到机身外面，造成大量冷却水的浪费。

因此，如何减少高压水变成低压冷却水时的能量损失、减少冷却水的浪费，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种滚筒采煤机用水处理系统，该滚筒采煤机用水处理系统可减少高压水变成低压冷却水时的能量损失、减少冷却水的浪费。本发明的另一目的是提供一种具有上述滚筒采煤机用水处理系统的滚筒采煤机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种滚筒采煤机用水处理系统，包括主水块，该主水块的第一高压出水口与喷雾系统连通，还包括冷却水转化装置，该冷却水转化装置包括水轮机、活塞式抽水泵，所述主水块的第二高压出水口与所述水轮机的高压进水口连通，所述水轮机的低压出水口与冷却系统水套连通，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通；所述水轮机的动力输出轴与所述活塞式抽水泵的动力输入轴连接，所述活塞式抽水泵的吸水口与所述蓄水装置连通，所述活塞式抽水泵的出水口与用水部件连通。

优选的，所述用水部件为摇臂外喷雾系统。

优选的，所述活塞式抽水泵的出水口与左摇臂外喷雾系统、右摇臂外喷雾系统连通。

优选的，所述第一高压出水口与左滚筒内喷雾系统、右滚筒内喷雾系统连通。

优选的，所述活塞式抽水泵的出水口与所述左摇臂外喷雾系统连通的管路通过单向阀与所述左滚筒内喷雾系统连通；所述活塞式抽水泵的出水口与所述右摇臂外喷雾系统连通的管路通过单向阀与所述右滚筒内喷雾系统连通。

优选的，所述活塞式抽水泵的吸水口通过进水单向阀与所述蓄水装置连通。

优选的，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通的管路上设有泄压阀。

优选的，所述活塞式抽水泵的出水口与喷雾系统连通的管路上设有泄压阀。

优选的，所述冷却系统水套为电控箱冷却水套、左截割电机冷却水套、右截割电机冷却水套、左牵引电机冷却水套、右牵引电机冷却水套中的一个或多个。

本发明提供的滚筒采煤机用水处理系统，包括主水块、水轮机、活塞式抽水泵，主水块的第一高压出水口与喷雾系统连通，主水块的第二高压水出口与水轮机的高压进水口连通，水轮机的低压出水口与冷却系统水套连通，冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通；水轮机的动力输出端与活塞式抽水泵的动力输入端连接，活塞式抽水泵的吸水口与蓄水装置连通，活塞式抽水泵的出水口与用水部件连通。

这种结构的滚筒采煤机用水处理系统的工作原理如下：高压水进入主水块，一部分高压水从主水块的第一高压水出口进入喷雾系统，用于工作面的灭粉降尘，改善工作面的工作环境；另一部分高压水从水轮机的高压进水口进入水轮机内，驱动水轮机进行旋转，经过水轮机的作用，高压水变成低压冷却水，该低压冷却水进入冷却系统水套对相应部件进行冷却，循环过的低压冷却水进入蓄水装置内；水轮机驱动活塞式抽水泵将蓄水装置中的低压冷却水抽出对其进行加压，使其变成高压水，该高压水可进入用水部件内进行再次使用。

这种结构的滚筒采煤机用水处理系统，高压水驱动水轮机旋转后变成低压冷却水，水轮机将高压水的能量转化为其转轴的动能，转轴的旋转运动转化为活塞式抽水泵的活塞的直线运动，活塞式抽水泵的动能将低压冷却水转化为具有一定能量的高压水供用水部件使用。该滚筒采煤机省掉了减压阀，将高压水转化为低压冷却水的能量进行利用，减小了能量损失；将从冷却系统水套排出的冷却水变废为宝，节约了滚筒采煤机的大量用水，达到环保的目的。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供了一种滚筒采煤机，该滚筒采煤机包括上述滚筒采煤机用水处理系统，由于上述的滚筒采煤机用水处理系统具有上述技术效果，具有该滚筒采煤机用水处理系统的滚筒采煤机也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供的滚筒采煤机用水处理系统的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中冷却水转化装置的结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为图2中B-B向剖视图。

其中，图1-4图中：

主水块1、节流阀11、泄压阀12、泄压阀13、单向阀14、进水单向阀15、排水单向阀16、冷却水转化装置2、内六角螺钉21、内六角螺钉22、水轮机3、水轮机体30、进水管接头31、喷水嘴32、出水管接头33、转轴34、水轮35、机盖36、密封垫37、活塞式抽水泵4、偏心轴套41、耐磨套42、连杆43、活塞44、活塞套45、活塞套连接体46、蓄水装置5、电控箱冷却水套61、左截割电机冷却水套62、右截割电机冷却水套64、左牵引电机冷却水套63、右牵引电机冷却水套65、左滚筒内喷雾系统71、右滚筒内喷雾系统72、左摇臂外喷雾系统81、右摇臂外喷雾系统82。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参看图1-图4，图1为本发明所提供的滚筒采煤机用水处理系统的一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中冷却水转化装置的结构示意图；图3为图2中A-A向剖视图；图4为图2中B-B向剖视图。

如图1、图2所示，本发明提供的滚筒采煤机用水处理系统包括主水块1、冷却水转化装置2，该冷却水转化装置2包括水轮机3、活塞式抽水泵4，主水块1的第一高压出水口与喷雾系统连通，具体的，第一高压出水口可通过节流阀11与喷雾系统连通，主水块1的第二高压水出口与水轮机3的高压进水口连通，水轮机3的低压出水口与冷却系统水套连通，冷却系统水套的出水口与蓄水装置5连通，具体的方案中，蓄水装置5可以为蓄水桶；水轮机3的动力输出端与活塞式抽水泵4的动力输入端连接，活塞式抽水泵4的吸水口与蓄水装置5连通，活塞式抽水泵4的出水口与用水部件连通。

这种结构的滚筒采煤机用水处理系统的工作原理如下：高压水进入主水块1，一部分高压水从主水块1的第一高压水出口进入喷雾系统，用于工作面的灭粉降尘，改善工作面的工作环境；另一部分高压水从水轮机3的高压进水口进入水轮机3内，驱动水轮机3进行旋转，经过水轮机3的作用，高压水变成低压冷却水，该低压冷却水进入冷却系统水套对相应部件进行冷却，循环过的低压冷却水进入蓄水装置5内；水轮机3驱动活塞式抽水泵4将蓄水装置5中的低压冷却水抽出对其进行加压，使其变成高压水，该高压水可进入用水部件内进行再次使用。

这种结构的滚筒采煤机用水处理系统，高压水驱动水轮机3旋转后变成低压冷却水，水轮机3将高压水的能量转化为其转轴的动能，转轴的旋转运动转化为活塞式抽水泵4的活塞的直线运动，活塞式抽水泵4的动能将低压冷却水转化为具有一定能量的高压水供用水部件使用。该滚筒采煤机省掉了减压阀，将高压水转化为低压冷却水的能量进行利用，减小了能量损失；将从冷却系统水套排出的冷却水变废为宝，节约了滚筒采煤机的大量用水，达到环保的目的。

优选方案中，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置5连通的管路上设有泄压阀12，当冷却水的压强超过预设值时，可通过泄压阀12将高压的冷却水泄出，以保护冷却系统水套。

具体的方案中，所述活塞式抽水泵4的吸水口通过进水单向阀15与所述蓄水装置5连通。

优选的方案中，所述用水部件可以为喷雾系统，经过加压后的冷却水可进入喷雾系统，用于工作面的灭粉降尘，改善工作面的工作环境。

具体的方案中，活塞式抽水泵4的出水口可与左摇臂外喷雾系统81、右摇臂外喷雾系统82连通，从活塞式抽水泵4的出水口排出的高压水可进入左摇臂外喷雾系统81、右摇臂外喷雾系统82管路内，由外喷装置喷出。

优选的方案中，活塞式抽水泵4的出水口与左摇臂外喷雾系统81、右摇臂外喷雾系统82连通的管路上可设有泄压阀13，当外喷装置堵塞时，管路中的高压水流可从泄压阀13泄出，可有效保护管路。

具体的方案中，主水块1的第一高压出水口与左滚筒内喷雾系统71、右滚筒内喷雾系统72连通。由主水块1第一高压出水口流出的高压水进入左滚筒内喷雾系统71、右滚筒内喷雾系统72管路内，由内喷装置喷出。

优选方案中，从活塞式抽水泵4排出的高压水的压力超过左摇臂外喷雾系统81、右摇臂外喷雾系统82所需的压力时，可将活塞式抽水泵4中的高压水引进左滚筒内喷雾系统71、右滚筒内喷雾系统72管路内，如图1所示，所述活塞式抽水泵4的出水口与所述左摇臂外喷雾系统81连通的管路通过单向阀14与所述左滚筒内喷雾系统71连通；所述活塞式抽水泵4的出水口与所述右摇臂外喷雾系统82连通的管路通过单向阀14与所述右滚筒内喷雾系统72连通。

优选方案中，所述冷却系统水套可以为电控箱冷却水套61、左截割电机冷却水套62、右截割电机冷却水套64、左牵引电机冷却水套63、右牵引电机冷却水套65中的一个或多个。

具体的方案中，冷却水转化装置2具体包括水轮机3、活塞式抽水泵4，如图2-图4所示，水轮机3包括水轮机体30、进水管接头31、喷水嘴32、出水管接头33、转轴34、水轮35、机盖36，水轮机体30与机盖36通过密封垫37、螺钉连接形成水轮机3壳体，进水管接头31、喷水嘴32形成水轮机3的高压进水口，水轮35通过平键或花键与转轴34连接，转轴34形成水轮机3的动力输出端。

活塞式抽水泵4具体可以包括偏心轴套41、耐磨套42、连杆43、活塞44、活塞套45、活塞套连接体46，转轴34通过耐磨套42与偏心轴套41连接，偏心轴套41通过连杆43与活塞44的端部连接，活塞44内置于活塞套45内，活塞套45通过活塞套连接体46、内六角螺钉22与水轮机3壳体固定。活塞式抽水泵4的壳体通过内六角螺钉21与水轮机3壳体连接。

水轮35带动转轴34旋转，转轴34将旋转运动传递给偏心轴套41，偏心轴套41旋转运动带动连杆43运动，连杆43将旋转运动转化为活塞44在活塞套45内的直线运动，使得活塞44与活塞套45形成的密封容积在不断的变化，当密封容积由小到大变化时，密封容积变为真空，使得蓄水装置5内的水经由进水单向阀15进入腔内，当容积腔由大变小时，腔内的水变成高压水经由排水单向阀16排出。

本发明还提供了一种滚筒采煤机，该滚筒采煤机包括上述滚筒采煤机用水处理系统，由于上述的滚筒采煤机用水处理系统具有上述技术效果，具有该滚筒采煤机用水处理系统的滚筒采煤机也应具有相应的技术效果，在此不再做详细介绍。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种滚筒采煤机用水处理系统，包括主水块，该主水块的第一高压出水口与喷雾系统连通，其特征在于，还包括冷却水转化装置，该冷却水转化装置包括水轮机、活塞式抽水泵，所述主水块的第二高压出水口与所述水轮机的高压进水口连通，所述水轮机的低压出水口与冷却系统水套连通，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通；所述水轮机的动力输出轴与所述活塞式抽水泵的动力输入轴连接，所述活塞式抽水泵的吸水口与所述蓄水装置连通，所述活塞式抽水泵的出水口与用水部件连通。

2.根据权利要求1所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述用水部件为摇臂外喷雾系统。

3.根据权利要求2所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述活塞式抽水泵的出水口与左摇臂外喷雾系统、右摇臂外喷雾系统连通。

4.根据权利要求3所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述第一高压出水口与左滚筒内喷雾系统、右滚筒内喷雾系统连通。

5.根据权利要求4所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述活塞式抽水泵的出水口与所述左摇臂外喷雾系统连通的管路通过单向阀与所述左滚筒内喷雾系统连通；所述活塞式抽水泵的出水口与所述右摇臂外喷雾系统连通的管路通过单向阀与所述右滚筒内喷雾系统连通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述活塞式抽水泵的吸水口通过进水单向阀与所述蓄水装置连通。

7.根据权利要求1-5任一项所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述冷却系统水套的出水口与蓄水装置连通的管路上设有泄压阀。

8.根据权利要求1-5任一项所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述活塞式抽水泵的出水口与喷雾系统连通的管路上设有泄压阀。

9.根据权利要求1-5任一项所述的滚筒采煤机用水处理系统，其特征在于，所述冷却系统水套为电控箱冷却水套、左截割电机冷却水套、右截割电机冷却水套、左牵引电机冷却水套、右牵引电机冷却水套中的一个或多个。

10.一种滚筒采煤机，其特征在于，该滚筒采煤机包括权利要求1-9任一项所述的滚筒采煤机用水处理系统。

Images