液压锚杆钻机旋转密封结构的改进设计.pdf

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1、·110·煤矿机电2015年第1期液压锚杆钻机旋转密封结构的改进设计柯尊海1，白新民2，苏龙3，叶美3(1．陕煤集团澄合矿业有限公司，陕西渭南715200；2．陕煤集团澄合矿业有限公司二矿，陕西渭南715208；3．陕西斯克达环保动力机械有限公司，陕西西安710005)摘要：针对液压锚杆钻机的旋转供水机构在使用过程中漏水和使用寿命短的问题，分析了供水机构的失效原因，设计了一种以格莱圈密封为主和多种密封形式为辅的组合密封结构，并设计了具有泄水结构的防水套。新型旋转供水机构大大增强了密封效果，提高了锚杆钻机的可靠性和使用寿命。关键词：液压锚杆钻机；密

2、封结构；格莱圈中图分类号：TD353+．6文献标识码：B文章编号：100l一0874(2015)01—0110—03MOdifiedDesignOfROtationaISea¨ngStructureinHydrauljcROOfBOIter‰ZM砒d，Boi剧忍m掰，S配幻增3，托讹产(1．ShaanxiChen曲eMiningCo．，Ltd．，weinan715200，china；2．No．2MineofShaanxichengheMiningco．，Ltd．，Weinan715208，China；3．Shaa畎iSKDEnvimnmen试Pm

3、tectionMachineCo．，Ltd．，xi’an，710005，China)AbstraCt：InViewoftheleakageandshort—lifeoftheexistingrotationalwatersupplystlllctureofhydraulicroofbolter，analyzesthecausesoffault，anddesignsacombinationsealingstmcturebasedontheGELAIRingandV撕ouscomplementarysealingtype，asweUasthewate

4、卜proofsleevewithdrainageway．Thenewstructuregreatlyenhancesthese“nge矗’ectandimprovesthereliabilityandservicelifeoftheroofboh盯．KeywOrds：hydraulicroofbolter；sealingstllJcture；GELAIRingO引言液压锚杆旋转钻机搬运方便、操作简单、钻孔速度快、噪音小，是掘进煤巷、半煤岩巷大量使用的钻孔设备¨J。旋转供水机构将压力水通人钻杆钻头，降温降尘，提高了钻头的使用寿命和改善周围的工作环境

5、。但现有旋转供水机构的密封结构在使用一段时间后，就会因O型圈和油封失效，而丧失功能。压力水漏进轴承，导致轴承过早报废。针对上述问题，本文设计了一种新型的旋转供水密封结构。1旋转供水装置结构分析1．1旋转供水装置结构原理锚杆液压旋转钻机供水装置结构如图1所示。液压摆线马达带动钻机输出轴，提供钻孑L所需的扭矩，一对深沟球轴承支承连接座，并由推力球轴承承受轴向推力∞引。在钻进过程中，具有适当压强的压力水由供水管通过水阀和供水接头，经输出轴内部的孔，流向钻杆端部，冲走钻屑，并冷却钻头。1．2旋转供水装置失效形式锚杆液压旋转钻机供水装置的主要失效原因为：1

6、)密封失效。目前使用的0型密封圈和油封，均为接触式密封，磨损速度较快，导致密封结构很快失效。2)轴承失效。当供水装置密封结构失效后，水、煤泥等杂物进入轴承，加剧了轴承的磨损，最后导致失效。3)主机失效。当密封和轴承失效后，首先会使输出轴加剧磨损，长期过载工作时，最终导致轴头断裂。漏水进入液压摆线马达，致使马达失效。2015年第1期煤矿机电l一输}l{轴；2一端盖；3一防二金圈；4一油封；5一深沟球轴承；6—0型密封圈I；7一防水套；8一连接座；9一隔套；lO—o型密封罔II；ll一推力球轴承；12—0型密封圈III；13一马达座；14一摆绂马达图

7、1锚杆钻机旋转供水装置结构示意图2结构改进设计针对旋转供水装置的失效原因，设计一种组合密封结构，包括格莱圈、油封、防尘圈、O型密封圈，其中格莱网为主密封，是旋转供水机构的关键密封。还在防水套上加曲路泄水结构，用来将格莱圈密封的漏水引导出装置。图2为改造后的旋转供水机构装置的结构。1一输H{轴；2一防尘圈；3一内六角圆柱头螺钉；4一端盖；5一弹簧垫圈；6一油封；7一连接座；8一格莱圈；9一防水套；lO一套筒；11一O型密封圈；12一内六角网柱头螺钉；3—0型密封圄；14一隔套；15—0型密封圈；16一深沟球轴承；17一马达座；18一推力球轴承；19

8、一摆线马达图2改进锚杆钻机旋转供水结构示意图图2中箭头A、B、C、D、E指出需要密封的地方：1)箭头A指通过端盖内的FA型防尘圈防止外界