（优秀毕业全套设计）DY150采煤机设计（整套下载）

另外即是射流落煤时，反作用力极小，由于第二章可知反作用力，如果射流压力是，喷嘴直径，那么只有公斤力左右。

因而机器的稳定性极好。

采用机械式落煤，由于受到反作用力很大，不得不将机器做得笨重粗大，以增加工作稳定性。

大块煤率高。

高压水射流在煤体中切割出定数量的裁缝后，煤体被分割成若干悬臂煤柱而大块垮落。

难以垮落的煤则截齿辅助切割，这时刀具受力小，因而粉煤和碎煤较少。

能耗小，比能低，技术经济效果好。

在试验初期，水射流耗能较大，但近几年来已有所改善，大量研究和实验证明，水射流破碎煤岩的能量损耗不定比刀具高。

．校核参数条件水射流有效切割水射流参数是有条件的，般有以下几个方面须得到满足足够的射流压力般可以计算出来。

求出射流对打击物形成有效破碎坑必需的速度单位射流流速，煤的单向抗压强度冲击时煤的强化系数.左右水的密度静止水中声速煤的密度左右煤中的声速，取水的倍增系数，当煤的普氏硬度时，求出射流压力值，由伯努利方程相当于。

同样可以计算出.时，左右。

本设计取，适合于.之间的煤。

水量水量受功率和煤水比等限制。

为了降低功率，尽量应降低水量，同时煤中含水量也不可过大。

水射流移动速度水射流有效作用时间为毫秒，超过此时间，就会产生所谓“水垫”现象，切割效果降低。

为此确定个合理的水射流和煤体之间的相对速度，提高落煤效率是很重要的。

般取.。

由型滚筒转速等参数可计算出可见基本上合格，满足要求。

高压水射流采煤机水路控制系统．阀控水路系统高压水射流破煤时，容易浪费能量。

只要射流从喷嘴喷射出来，不管是否切割煤壁，也不管它与煤壁之间距离多大，它总是经额定功率运行，不象刀具破煤那样，如果刀具不工作，那么“空运转”时消耗的能量是很小的。

为此，采用水射流切割煤体，应避免“空运转”，即当没有进行切割破碎时，射流不喷射。

同时为了工人的安全起见，也要求水射流只能朝着煤壁方向喷射。

为了以上所述的目的，必须对水路加控制系统，般是通过阀来控制射流的喷射。

般有三种阀半圆周相位配水阀这种制控方法般是利用凸轮驱动截齿阀滑阀或锥阀的开启与闭合。

使滚筒上的水射流只能在半圆周内喷射。

使用这类配水阀必须严格保证阀芯的运动和滚筒的旋转完全匹配，并且要对每个水射流喷嘴进行单独控制。

见下图所示图截割力控制阀这种控制方法般是利用截齿破碎煤岩的切割阻力来控制供水阀的开启，也就是说只有截齿在切割煤岩时，它附近的水射流才向外喷射。

如图所示这两种方法般来讲，安全性不是太高，现在本设计用的是电磁阀控制，同时通过感应截齿来控制电路的闭合。

图电磁阀控制当感应截齿受到定阻力时，就会接通电路，从而使电磁阀打开，水射流就喷射。

原理图如下图当从外面引入电源时，由于滚筒是旋转的。

这样就存在着如何从静止电源引入到到旋转部件上去的问题，受到直流电机原理的启发，这里采用了种电刷装置。

如下图所示图图中绝缘套和轴起旋转，电刷不动。

具体可参看装配图。

．设计内容本设计中用到的电磁阀，开关按钮等没有产品，需要特制才行。

特别是电磁阀，要求耐压值很高。

这些产品还需定的寿命，般要经过寿命试验合格才能用。

总之，本设计中须解决的问题可以归纳为以下几个方面需要各种高压泵。

需要能满足相应压力的高压橡胶软管。

这两点问题都不太大。

主要是下面两个问题。

高压回转接头是关键部件。

要求耐压高，而且密封性能好，寿命长。

这不容易做到。

研制简单，实用可靠的自动喷射装置。

要求体积小，密封性好，耐压和动作灵敏，寿命长。

象本设计中用到的电磁阀感应截齿控制系统，效果还不太理想。

高压旋转密封结构．几种密封装置当被连接的两个高压元件之间有相对的旋转运动时，需用到高压旋转接头。

就是将高压水引入到旋转部件的问题。

本设计是将高压水引入到旋转的滚筒之中。

高压旋转接头要求耐压高，密封性能好，寿命长。

首先要解决的是如何在高压力且有相对运动的情况下的密封问题。

下面介绍几种密封结构，从而探讨各自的原理。

型矿车清洗机中的高压旋转接头型矿车清洗机中的高压旋转接头，其工作压力是，相对旋速是。

为了降低旋转轴和橡胶密封圈之间的摩擦阻力，提高使用寿命，在它们之间加了个聚四氟乙烯滑套。

工作原理在液压作用下””型密封圈产生变形，并挤压滑套，使它贴紧转轴，从而起到密封作用。

这种结构用于压力不太高的情况下，下面介绍种相对高点的压力下的旋转接头。

图型密封圈旋转轴聚四氟乙烯滑套二型半煤岩巷道掘进机旋转接头型半煤岩巷道掘进机上使用的旋转接头，其工作压力，旋转速度。

使用寿命可达小时。

工作原理在液压作用下，中间的支承垫向外侧滑动，使鼓形密封圈受挤压，产生径向变形，起到密封作用。

这种密封作用能够自动补偿径向磨损间隙。

在超高压系统中，广泛采用金属组合密封。

下面介绍的就是种这样接头。

图.腔体.端盘.弹簧.支承垫圈.鼓形密封圈.垫片.型密封圈.固定螺栓.旋转轴.挡板三金属组合密封。

这种密封的特点是摩擦阻力小。

而且金属密封圈与旋转轴之间可以自动进行补偿。

其结构原理图所示图.腔体.旋转轴.静密封.高压管.密封套在液压力的下。

型金属密封圈向外移动压缩橡胶密封圈，橡胶密封圈的变形使””型金属密封圈始终紧贴转轴，起到密封作用。

罗宾斯型岩石掘进机刀盘作用的高压水旋转接头原理和上面所述相同。

如图所示图.固定件.挡圈.型密封圈.金属密封圈.挡圈图中是固定件，其它是旋转件.其工作压力近，高压水产生的推动力，通过滚柱轴承传给固定件。

构成组合式自紧密封。

四双锥密封如图，这种密封工作压力可达.图.止推轴承.压力释放孔.放水孔.壳体.轴环.双锥密封.防松螺帽.高压管.直角配件.固定螺钉拧紧固定螺钉，通过止推轴承和轴环将力传给轴，使之压在双锥密封上，因而壳体和轴之间形成密封。

在高压水作用下，轴和壳体与双锥密封体之间产生分离作用，从而减少了密封摩擦。

由于双锥体是硬金属制造的，摩擦系数较小，使用寿命较长，分离作用造成的附加轴向力由止推轴承承受。

若发现有少量泄漏，可适当调节固定紧螺钉。

.本设计的高压旋转密封结构通过以上几种高压旋转密封接头的结构分析，我们不难发现其工作原理都是相似的。

般都是利用高压水产生的压力使密封件贴紧旋轴，压力水的压力越大，这种贴紧力也越大，从而解决了压力水的压力越大越易泄漏的矛盾。

不过带来个问题就是摩擦问题，般是通过利用摩擦力小的材料制成密封件来解决这个问题。

如聚四氟乙烯，各种合金等。

受到这些原理的启发，本设计用的高压旋转接头结构如下图所示由于本设计的工作压力只有，因此设计的结构不必太复杂。

如图所示图外壳型密封圈金属挡圈聚四氟乙烯滑套挡圈旋转轴高压水射流喷嘴结构设计．喷嘴作用喷嘴是高压水射流发生装置的执行元件。

喷嘴的作用是通过喷嘴内孔横截面的收缩，将高压水的压力能聚集起来，并转化为动能，最后以高速水射流的形式向外喷出，用以对工件进行作业。

喷嘴又是射流切割破碎与清洗工艺的执行元件。

个连续水射流喷嘴，例如水力采煤船体清洗高压喷射钻井等场合使用的喷嘴，它传输的长时功率高达至。

而脉冲水射流喷嘴所传输的瞬时功率则是至。

因此，喷嘴的能量传输效率始终是水射流切割破碎与清洗工艺的技术关键问题。

．连续高压水射流喷嘴种类。

按喷嘴内孔横截面的形状，可分为圆锥收敛型喷嘴，圆锥带圆柱出口段型喷嘴和流线型喷嘴。

圆锥收敛型喷嘴，比较容易加工，但射流的密集性较差，常用于对水射流射程要为不高的场合.流线型喷嘴虽然流量系数较大，能量损失小，但加工困难，很难达到原设计要求的形状。

目前仍处于实验阶段，很少应用于现场。

圆锥带圆柱出口段型喷嘴是在圆锥收敛型喷嘴的基础上发展起来的，圆柱出口段的增加，能提高其流量系数，改善射流性能，是目前最常用的种。

．对喷嘴的质量要求喷嘴质量的好坏，直接影响水射流的品质和效率。

般对水射流喷嘴有如下要求保证射流具有适当的功能射流的密集性比较好，保证射流具有较远的射程应具有定的寿命拆卸，维护方便成本低。

．喷嘴设计原理，小孔出流基本理论。

薄壁孔口出流如图所示水箱中的水从四面八方向孔中汇集流出，由于流体质点运动时的惯性，当绕过孔口边缘时流线不能折角改变方向，只能渐渐弯曲，于是水流经过孔口断面后仍继续弯曲向中缩。

图实验证明，在距孔口处为孔口直径，流束断面收缩至最小。

利用伯努利方程可以求出断面处的流速和流量。

速度系数，孔口出流时取流量系数，孔口出流时取流速断面收缩系数，般为理想流出量由此可见，薄壁小孔出流的速度系数较高，但由于出流断面收缩，其流量系数过小。

短管出流如图所示，在孔口处接个长的圆柱形短管。

这样，流入短管的水流首先产生断面收缩，而后流束将逐渐扩大，至管