一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的除塵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)，尤其涉及一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的除塵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)在隧道掘進(jìn)過程中，不可避免地將產(chǎn)生大量粉塵或高濃度的含塵氣體?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般通過安裝在刀盤上各截割刀周邊的高壓噴水管進(jìn)行噴水/霧降塵，并通過刀盤上的泡沫噴出管噴射泡沫，以加強(qiáng)噴水/霧降塵的除塵效果;并通過安裝在刀盤背面的抽風(fēng)風(fēng)筒，在外部排風(fēng)風(fēng)機(jī)的抽吸作用下，將攜帶大量粉塵的氣流抽吸排走;與此同時，安裝在刀盤背面的壓風(fēng)風(fēng)筒源源不斷的補(bǔ)風(fēng)，維持氣壓平衡與氣流循環(huán)。
[0003]但是，現(xiàn)有技術(shù)的除塵裝置，由于結(jié)構(gòu)上先天不足，存在以下的缺陷或者不足，主要表現(xiàn)在以下兩個方面:
[0004]—是，由于其高壓噴水管的內(nèi)徑均勻一致，這一方面，在刀盤工作過程中，由于掌子面彈射出來的巖石顆粒容易射入管內(nèi)，造成堵塞事故頻出，進(jìn)而影響噴水/霧降塵與除塵效果；
[0005]二是，抽風(fēng)風(fēng)筒工作過程，其含塵氣流的抽除率并不十分理想，仍有大量的(總量)高濃度含塵氣體向遠(yuǎn)離刀盤的后方擴(kuò)散，進(jìn)而造成操作工人工作區(qū)域環(huán)境惡劣，影響操作人員的身體健康。
[0006]如何有效提高全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)除塵系統(tǒng)的除塵效率、降低高壓水噴射管被物料堵塞后的維修難度，已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實用性好、維修簡便、除塵降塵效率高的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)除塵系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，需要解決的技術(shù)問題是，如何提高氣幕阻塵效果，并有效提高除塵、降塵效率，以避免高濃度含塵氣體進(jìn)入操作空間；以及如何通過高壓水噴射管(噴嘴)結(jié)構(gòu)形式的改變，有效解決因物料堵塞所致維修困難的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是，一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，包括壓風(fēng)風(fēng)筒、抽風(fēng)風(fēng)筒和高壓水噴射管；其中，壓風(fēng)風(fēng)筒和抽風(fēng)風(fēng)筒一上一下分別布置在全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的刀盤的右側(cè);壓風(fēng)風(fēng)筒的出口與刀盤之間的距離為1.5-2米;抽風(fēng)風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口與刀盤之間的距離為0.5-1米;在刀盤上的每一個截割刀的周邊位置處均分別設(shè)置有若干通孔，所述高壓水噴射管數(shù)量為若干，分別安裝在與其對應(yīng)的上述通孔內(nèi)；各高壓水噴射管相互并聯(lián)連接在高壓供水水管上，由高壓供水水管供水；其特征在于，所述壓風(fēng)風(fēng)筒為三段式結(jié)構(gòu)，自左向右依次為出風(fēng)管、氣幕發(fā)生裝置和與外部壓縮空氣發(fā)生裝置連通的第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管；
[0010]所述氣幕發(fā)生裝置為一風(fēng)管，其壁面上沿徑向均勻開設(shè)有若干數(shù)量的通透的環(huán)形狹縫；
[0011 ]所述出風(fēng)管、氣幕發(fā)生裝置和第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管的內(nèi)徑相等；
[0012]所述氣幕發(fā)生裝置的最左端與刀盤之間的距離為4-5米；
[0013]所述高壓水噴射管內(nèi)部空腔呈近似漏斗形狀，高壓水噴射管的進(jìn)水口端內(nèi)部開孔為左細(xì)右粗的錐形孔、出水口端內(nèi)部開孔為直徑均一的圓孔;上述錐形孔的細(xì)端與上述圓孔的直徑相等；
[0014]所述直管段的出口管內(nèi)壁上設(shè)置有倒角，倒角角度為15-25°。
[0015]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，由于氣幕發(fā)生裝置直接安裝在壓風(fēng)風(fēng)筒出口端之前的位置處，將對外部高壓風(fēng)產(chǎn)生分壓或泄壓作用，從而在氣幕發(fā)生裝置位置處及其周邊鄰接區(qū)域形成一氣壓相對較高的風(fēng)壓區(qū)(類似于“高壓氣幕墻”)；而壓風(fēng)風(fēng)筒出口端由于風(fēng)壓相對較小，使得刀盤至上述氣壓相對較高的風(fēng)壓區(qū)之間形成一相對低壓區(qū)域。這樣，刀盤工作過程中所產(chǎn)生的粉塵將始終被強(qiáng)制控制在靠近刀盤的一側(cè)，進(jìn)而被抽風(fēng)風(fēng)筒抽走。
[0016]S卩，本發(fā)明的技術(shù)思想概括而言就是:在抽風(fēng)風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)管口端的前后區(qū)域，形成一高一低的兩個氣壓空間，將刀盤工作過程中所產(chǎn)生的粉塵有效控制在靠近刀盤的一側(cè)，進(jìn)而保證粉塵抽吸的效率。
[0017]并且，上述技術(shù)方案中，通過“高壓水噴射管內(nèi)部空腔呈近似漏斗形狀，高壓水噴射管的進(jìn)水口端內(nèi)部開孔為左細(xì)右粗的錐形孔、出水口端內(nèi)部開孔為直徑均一的圓孔;上述錐形孔的細(xì)端與上述圓孔的直徑相等”這一結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，使得高壓水噴射管的出水壓力更加穩(wěn)定;并且，在外部高壓水栗供水壓力一定的情況下，可以產(chǎn)生比直管更大的噴出水壓。
[0018]上述技術(shù)方案中，直管段的出口管內(nèi)壁上設(shè)置有15-25°的倒角，其目的是，可以保證高壓水噴射管所噴射出的水流形成更大的夾角，從而有效將截割刀周邊的粉塵牢牢地“包裹，，住。
[0019]實際上，在高壓水噴射出來后，經(jīng)掌子面反射(漫反射)后，將對被“包裹”住的粉塵進(jìn)行二次沖刷、清洗，進(jìn)一步提高除塵效率。
[0020]優(yōu)選為，上述環(huán)形狹縫的寬度為3-5毫米;相鄰兩條狹縫之間的間距為25-30厘米。
[0021]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，上述環(huán)形狹縫的寬度為3-5毫米，可以有效保證從狹縫出口出來的氣流成射流狀態(tài)，并有效抵達(dá)下方的機(jī)身壁面上。
[0022]上述技術(shù)方案中“相鄰兩條狹縫之間的間距為25-30厘米”目的是，可以更好地保證上述“高壓氣幕墻”的穩(wěn)定。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選，上述氣幕發(fā)生裝置的長度為3米。
[0024]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，可以使得上述高壓區(qū)域的長度大于上述低壓區(qū)域的長度。從而，有效保證氣幕發(fā)生裝置效能的發(fā)揮。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選，上述高壓水噴射管的喇叭口端的設(shè)置有外螺紋，并通過一活接頭與高壓供水水管上的支管連接。
[0026]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，采用活接頭與高壓供水水管上的支管連接，便于高壓水噴射管的更換。
[0027]特別是，在發(fā)生高壓水噴射管被巖石顆粒堵塞的情況下，使用鋼釬即可十分容易地將堵塞在直管段的顆粒物向后敲擊，即可排出。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)選，上述高壓水噴射管的直管段與所述通孔之間成松配合。
[0029]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，一方面，便于高壓水噴射管的拆卸與安裝；另一方面，可有效避免高壓水噴射管在通孔內(nèi)因側(cè)向受力，產(chǎn)生晃動，進(jìn)而造成出水方向偏離恒定角度。
[0030]綜上所述，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、實用性好、維修簡便、除塵降塵效率高等有益效果。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖標(biāo)記說明:1_第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管;2-環(huán)形狹縫;3-出風(fēng)管;4-抽風(fēng)風(fēng)筒;5-氣幕發(fā)成裝置;6-高壓水噴射管;7-通孔;8-刀盤;9-截割刀；10-高壓供水水管；11-壓風(fēng)風(fēng)筒；
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]如圖所示，本發(fā)明的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，包括壓風(fēng)風(fēng)筒11、抽風(fēng)風(fēng)筒4和高壓水噴射管6;其中，壓風(fēng)風(fēng)筒11和抽風(fēng)風(fēng)筒4一上一下分別布置在全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的刀盤8的右側(cè);壓風(fēng)風(fēng)筒11的出口與刀盤8之間的距離為1.5-2米;抽風(fēng)風(fēng)筒4的進(jìn)風(fēng)口與刀盤8之間的距離為0.5-1米;在刀盤上的每一個截割刀9的周邊位置處均分別設(shè)置有若干通孔7，上述高壓水噴射管6數(shù)量為若干，分別安裝在與其對應(yīng)的上述通孔內(nèi)；各高壓水噴射管相互并聯(lián)連接在高壓供水水管10上，由高壓供水水管10供水；
[0035]上述壓風(fēng)風(fēng)筒為三段式結(jié)構(gòu)，自左向右依次為出風(fēng)管3、氣幕發(fā)生裝置5和與外部壓縮空氣發(fā)生裝置連通的第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管I;
[0036]上述氣幕發(fā)生裝置為一風(fēng)管，其壁面上沿徑向均勻開設(shè)有若干數(shù)量的通透的環(huán)形狹縫2 ；
[0037]上述出風(fēng)管3、氣幕發(fā)生裝置5和第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管I的內(nèi)徑相等；
[0038]上述氣幕發(fā)生裝置5的最左端與刀盤之間的距離為4-5米；
[0039]上述高壓水噴射管6內(nèi)部空腔呈近似漏斗形狀，高壓水噴射管的進(jìn)水口端內(nèi)部開孔為左細(xì)右粗的錐形孔、出水口端內(nèi)部開孔為直徑均一的圓孔;上述錐形孔的細(xì)端與上述圓孔的直徑相等；
[0040]上述直管段的出口管內(nèi)壁上設(shè)置有倒角，倒角角度為15-25°。
[0041 ] 上述環(huán)形狹縫2的寬度為3-5毫米;相鄰兩條狹縫之間的間距為25-30厘米。
[0042]上述氣幕發(fā)生裝置5的長度為3米。
[0043]上述高壓水噴射管6的喇叭口端的設(shè)置有外螺紋，并通過一活接頭與高壓供水水管上的支管連接。
[0044]上述高壓水噴射管6的直管段與上述通孔之間成松配合。
【主權(quán)項】
1.一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，包括壓風(fēng)風(fēng)筒、抽風(fēng)風(fēng)筒和高壓水管；其中，壓風(fēng)風(fēng)筒和抽風(fēng)風(fēng)筒一上一下分別布置在全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的刀盤的右側(cè);壓風(fēng)風(fēng)筒的出口與刀盤之間的距離為1.5-2米;抽風(fēng)風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)口與刀盤之間的距離為0.5-1米;在刀盤上的每一個截割刀的周邊位置處均分別設(shè)置有若干通孔，所述高壓水管數(shù)量為若干，分別安裝在與其對應(yīng)的上述通孔內(nèi)；各高壓水噴射管相互并聯(lián)連接在高壓供水水管上，由高壓供水水管供水;其特征在于，所述壓風(fēng)風(fēng)筒為三段式結(jié)構(gòu)，自左向右依次為出風(fēng)管、氣幕發(fā)生裝置和與外部壓縮空氣發(fā)生裝置連通的第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管； 所述氣幕發(fā)生裝置為一風(fēng)管，其壁面上沿徑向均勻開設(shè)有若干數(shù)量的通透的環(huán)形狹縫； 所述出風(fēng)管、氣幕發(fā)生裝置和第一進(jìn)風(fēng)風(fēng)管的內(nèi)徑相等； 所述氣幕發(fā)生裝置的最左端與刀盤之間的距離為4-5米； 所述高壓水噴射管內(nèi)部空腔呈近似漏斗形狀，高壓水噴射管的進(jìn)水口端內(nèi)部開孔為左細(xì)右粗的錐形孔、出水口端內(nèi)部開孔為直徑均一的圓孔;上述錐形孔的細(xì)端與上述圓孔的直徑相等； 所述直管段的出口管內(nèi)壁上設(shè)置有倒角，倒角角度為15-25°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)形狹縫的寬度為3-5毫米;相鄰兩條狹縫之間的間距為25-30厘米。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述氣幕發(fā)生裝置的長度為3米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓水噴射管的喇叭口端的設(shè)置有外螺紋，并通過一活接頭與高壓供水水管上的支管連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的降除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓水噴射管的直管段與所述通孔之間成松配合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)除塵系統(tǒng)，其在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過在壓風(fēng)風(fēng)筒出風(fēng)口的后方增設(shè)氣幕發(fā)生裝置，使得在抽風(fēng)風(fēng)筒的進(jìn)風(fēng)管口端的前后區(qū)域，形成一高一低的兩個氣壓空間，將刀盤工作過程中所產(chǎn)生的粉塵有效控制在靠近刀盤的一側(cè)，進(jìn)而保證粉塵抽吸的效率；并且，通過將高壓水噴射管內(nèi)部開孔有現(xiàn)有技術(shù)的等徑圓孔改變?yōu)檫M(jìn)水口端左細(xì)右粗的錐形孔、出水口端內(nèi)部孔徑均一的圓孔等系列技術(shù)手段，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的除塵效率低，高壓水管被物料堵塞后維修難度大的技術(shù)問題。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、實用性好、維修簡便、除塵降塵效率高等有益效果。
【IPC分類】E21F5/20, E21F5/04, E21F5/00, E21D9/11
【公開號】CN105507934
【申請?zhí)枴緾N201610020883
【發(fā)明人】聶文, 魏文樂, 馬驍, 彭慧天, 劉陽昊, 薛嬌, 劉強(qiáng)
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2016年1月13日