專利名稱：自控水力破碎刀具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的自控水力破碎刀具，最適用于高壓水射流的采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、鑿巖機(jī)、鉆機(jī)上的自控水力破碎刀具。
該技術(shù)領(lǐng)域的已有技術(shù)專利文件NO86206244.6中公開的自控水力截齒，具有結(jié)構(gòu)緊湊，截齒受力小，水壓低的特點(diǎn)，截齒能夠滿足高效低耗破碎及無塵效果的要求，但結(jié)構(gòu)不易于裝卸，刃尖噴咀體與截齒體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)破碎巖石時(shí)，截割阻力作用在截齒體上時(shí)，刃尖體不能后縮打開水路，射流噴射滯后刀具動(dòng)作數(shù)毫秒，易使噴咀涌入粉塵而堵塞。
鑒于已有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、效果好的自控水力破碎刀具。
本實(shí)用新型的自控水力破碎刀具，由刃尖噴咀體、齒桿、彈性擋圈、密封圈、閥座、齒閥組成。噴咀位于刃尖體的環(huán)刃中心。其特征在于a.齒桿與刃尖噴咀緊固在一起，整體移動(dòng)；b.利用齒桿上直徑之差和桿肩錐形密封面封閉高壓腔；c.齒桿與閥座間柱面配合留有間隙，齒桿錐形密封面前部設(shè)有徑向從柱面至中心通道的微阻尼孔。
本實(shí)用新型的射流噴射方向與刀具施力方向一致；射流噴射與刀具刃尖同作用點(diǎn)；噴咀在刀具刃尖位置。當(dāng)觸及破碎體時(shí)，破碎力直接通過齒桿傳遞到錐形密封面，齒桿整體后縮，打開高壓水通道。利用齒桿上不同面積，使作用在液壓合力趨向于桿肩錐形面與閥座面貼合關(guān)閉。高壓水通過齒桿與閥座間的柱面配合間隙及齒桿徑向微阻尼孔大幅度降為低壓水繼續(xù)噴射。噴咀體的刀刃可以是點(diǎn)刃，也可以是線刃。


刃尖噴咀體1，齒桿2，彈性擋圈3，密封圈4，閥座5，密封圈6、7、8，齒座9，錐形密封面10。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
本實(shí)用新型的自控水力破碎刀具，高壓水從齒座9徑向通孔進(jìn)入閥座5徑向通孔，再進(jìn)入齒桿2桿肩前后環(huán)形空間。由于齒桿2上直徑d1大于d3，故作用在齒桿2上總的液壓合力趨向于使桿肩錐形密封面10與閥座5錐面貼合關(guān)閉，環(huán)形空間中的高壓水通過齒桿2與閥座5園柱面的配合間隙，流入齒桿2前部徑向微阻尼孔，再流入齒桿2中心通孔，同時(shí)充填桿肩后部空間，當(dāng)流道全充滿，刃尖噴咀體1就噴出穩(wěn)定的低壓水，該低壓水同時(shí)傳遞到桿間，作用在直徑d2與d3面積差下的液壓力使錐面10關(guān)閉，這時(shí)桿肩前的環(huán)形高壓腔內(nèi)的水作用在齒桿2上力自平衡。
該破碎刀具，刃尖噴咀體1與齒桿2緊固在一起，當(dāng)觸及破碎物時(shí)，噴咀體1與齒桿2整體后縮，破碎力通過齒桿2傳遞到錐形密封面10，打開高壓腔通路。由于中心流道已充滿低壓水，當(dāng)錐形密封面10一打開，高壓信號(hào)就能立即以聲波速度通過流體傳遞到噴咀體1，噴出高壓水射流與刀具受力同步，刀具通過設(shè)計(jì)行程后，齒桿2后端面與齒座9接觸。噴咀體的刀刃可以是點(diǎn)刃，即刃尖為一點(diǎn)，噴孔在刃尖上，也可以是線刃，即刀刃為一直線，在這直線上可設(shè)一噴孔，也可以設(shè)多個(gè)噴孔。錐形密封面10在打開的情況下，由于噴咀在噴高壓水射流，故粉塵不能進(jìn)入噴咀。當(dāng)?shù)毒邲]有觸及破碎體時(shí)，如果粉塵涌入噴咀并將噴孔堵塞，這時(shí)刀具內(nèi)低壓水立刻就因?yàn)樨曛沽鲃?dòng)而變?yōu)楦邏核?，待將粉塵噴出后，流動(dòng)產(chǎn)生阻尼又變?yōu)榈蛪核?br> 當(dāng)破碎物被破碎后，刀具脫離破碎物而卸截。在齒桿2直徑d1與d3面積差下，高壓液力使錐面10重新關(guān)閉，低壓水繼續(xù)噴射，并使錐面10與閥座5保持關(guān)閉。
本實(shí)用新型的自控水力破碎刀具從刀刃中直接噴出高壓水射流，能積極抑制粉塵；能充分利用刀具產(chǎn)生的裂紋，以液力楔形式使巖石在張力下破碎，從而達(dá)到比刀具單獨(dú)破碎以及水射流預(yù)切槽輔助刀具破碎更高效低耗的效果同時(shí)開啟力很小，在100兆帕高壓下，開啟力不大于200牛頓，在200兆帕高壓下，開啟力不大于400牛頓，動(dòng)作靈敏，可靠，防止粉塵及粉漿進(jìn)入刀具內(nèi)。刃尖噴咀與齒桿固接，刀具強(qiáng)度高，持續(xù)噴射低壓水，消除了因高壓水在內(nèi)水道流動(dòng)而使噴出時(shí)間滯后于刀具動(dòng)作，持續(xù)噴射低壓水，消除了噴咀堵塞問題，可以更好的冷卻潤(rùn)滑刀具，裝卸方便，具有廣泛的實(shí)用性。
權(quán)利要求1.自控水力破碎刀具，由刃尖噴咀體、齒桿、彈性擋圈、密封圈、閥座、齒座組成，噴咀位于刃尖體的環(huán)刃中心，其特征在于a齒桿與刃尖噴咀緊固在一起，整體移動(dòng)；d利用齒桿上直徑之差和桿肩錐形密封面封閉高壓腔；c齒桿與閥座間的柱面配合留有間隙，齒桿錐形密封面前部設(shè)有徑向從柱面至中心通道的微阻尼孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控水力破碎刀具，其特征在于噴咀體的刀刃可以是點(diǎn)刃，也可以是線刃。
專利摘要自控水力破碎刀具，由刃尖噴嘴體、齒桿、彈性擋圈、密封圈、閥座、齒座組成。這種破碎刀具，從刀刃中直接噴出高壓水射流，能積極抑制粉塵；能充分利用刀具產(chǎn)生的裂紋，以液力楔形式使巖石在張力下破碎。尤其適用于高壓水射流的采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、鑿巖機(jī)、鉆機(jī)上的自控水力破碎刀具。該破碎刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，裝卸方便、動(dòng)作靈活、可靠，能防止粉塵及粉漿進(jìn)入刀具內(nèi)。
文檔編號(hào)E21B10/18GK2058424SQ89208198
公開日1990年6月20日 申請(qǐng)日期1989年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月4日
發(fā)明者段雄, 程大中 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)