喷嘴及具有其的掘进机.pdf

本实用新型提供了一种喷嘴及具有其的掘进机。本实用新型提供的喷嘴包括：具有入水口和出水口的喷嘴主体，阀芯，活塞，盖板和弹性元件；喷嘴主体的内部形成有腔体，活塞与腔体滑动配合；阀芯的第一端与活塞连接，阀芯的第二端穿出腔体；活塞将腔体分隔为无杆腔和有杆腔，无杆腔与入水口相通；活塞上开设有使无杆腔和有杆腔相通的第一通道，喷嘴主体上开设有使有杆腔与出水口相通的第二通道；盖板安装在阀芯的第二端并可封堵出水口；弹性元件安装在腔体内，用于对活塞施加作用力使盖板回复至封堵出水口的位置。本实用新型提供的喷嘴既可以自动防堵塞，又不容易发生损坏，可以提高截割头工作时的除尘效果，降低截割温度。

权利要求书
1.  一种喷嘴，其特征在于，包括：
具有入水口(11)和出水口(12)的喷嘴主体(1)，阀芯(2)，活塞 (3)，盖板(4)和弹性元件；
所述喷嘴主体(1)的内部形成有腔体(10)，所述活塞(3)与所述 腔体(10)滑动配合；所述阀芯(2)的第一端与所述活塞(3)连接，所 述阀芯(2)的第二端穿出所述腔体(10)；
所述活塞(3)将所述腔体(10)分隔为无杆腔(101)和有杆腔(102)， 所述无杆腔(101)与所述入水口(11)相通；所述活塞(3)上开设有使 所述无杆腔(101)和所述有杆腔(102)相通的第一通道(31)，所述喷 嘴主体(1)上开设有使所述有杆腔(102)与所述出水口(12)相通的第 二通道(21)；
所述盖板(4)安装在所述阀芯(2)的第二端并可封堵所述出水口(12)；
所述弹性元件安装在所述腔体(10)内，用于对所述活塞(3)施加 作用力使所述盖板(4)保持在封堵所述出水口(12)的位置。

2.  根据权利要求1所述的喷嘴，其特征在于，所述弹性元件安装在 所述有杆腔(102)内。

3.  根据权利要求2所述的喷嘴，其特征在于，所述有杆腔(102)内 设置有用于和所述活塞(3)抵压接触的限位台阶(13)；所述弹性元件为 弹簧(5)，套设在所述阀芯(2)上。

4.  根据权利要求3所述的喷嘴，其特征在于，所述腔体(10)的组 成部分包括相连的第一导向孔(10a)和第二导向孔(10b)，所述第一导 向孔(10a)的孔壁与所述活塞(3)滑动配合，所述弹簧(5)套设在所 述第二导向孔(10b)内；所述第一导向孔(10a)的孔径大于所述第二导 向孔(10b)的孔径，所述第一导向孔(10a)与所述第二导向孔(10b) 的连接处形成所述限位台阶(13)。

5.  根据权利要求4所述的喷嘴，其特征在于，所述阀芯(2)通过所 述喷嘴主体(1)上的导向孔(15)穿出所述腔体(10)，所述第二通道(21) 由开设在所述导向孔(15)的孔壁上的凹槽形成。

6.  根据权利要求5所述的喷嘴，其特征在于，所述第一通道(31) 为多个，并绕所述活塞(3)的周向均匀设置；和/或，所述第二通道(21) 为多个，并绕所述导向孔(15)的周向均匀设置。

7.  根据权利要求1至6中任一项所述的喷嘴，其特征在于，所述出 水口(12)呈锥形，所述盖板(4)具有与所述锥形的出水口(12)相匹 配的锥形面(41)。

8.  根据权利要求7所述的喷嘴，其特征在于，所述盖板(4)处于打 开所述出水口(12)的位置时，所述盖板(4)的锥形面(41)与所述出 水口(12)之间形成环形间隙(121)。

9.  根据权利要求8所述的喷嘴，其特征在于，所述盖板(4)与所述 阀芯(2)为一体式结构，所述活塞(3)与所述阀芯(2)可拆卸连接； 和/或，所述盖板(4)处于封堵所述出水口(12)的位置或打开所述出水 口(12)的位置时，所述盖板(4)的外侧面均低于所述喷嘴主体(1)的 外侧面。

10.  一种掘进机，其特征在于，配置有权利要求1至9中任一项所述 的喷嘴。

说明书喷嘴及具有其的掘进机
技术领域
本实用新型涉及机械领域，更具体地，涉及一种喷嘴及具有其的掘进 机。
背景技术
目前，掘进机上普遍配备有喷嘴，在截割头对煤岩截割的同时，喷嘴 喷出水雾至截割齿与煤岩接触部位，可以有效降尘、降温以及灭弧。专利 申请号为CN200820222233.6的专利文献即公开了一种可应用于井下作业 的防堵喷头，参见图1，该防堵喷头包括壳体1’、与壳体1’相对固定连 接的卡片2’、通过螺丝8’固定在卡片2’上的单咀捅针7’、可轴向伸 缩的活塞喷嘴6’、弹簧3’、密封圈4’和旋流器5’。该防堵喷头在负 载状态下，活塞喷嘴6’压缩弹簧3’朝向上方伸出，使得活塞喷嘴6’的 喷口脱离单咀捅针7’，液体经旋流器5’、喷口喷出；在空载状态下， 弹簧3’带动活塞喷嘴6’自动回位，单咀捅针7’插入活塞喷嘴6’的喷 口中，自动清理喷口内的残留物，防止喷口堵塞。然而，由于井下工况恶 劣，当截割头在矿石里面工作时，活塞喷嘴6’的喷口会直接与煤岩接触， 活塞喷嘴6’在受力较大时甚至会朝向壳体1’内收缩，并对卡片2’施加 作用力，容易导致卡片2’从壳体1’上松开，不能对活塞喷嘴6’的收缩 进行轴向限位，易导致砂土进入喷嘴内，造成喷嘴损坏。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种既可以自动防堵塞，又不容易发生损坏的喷 嘴。本实用新型还提供了一种掘进机。
本实用新型提供的喷嘴，包括：具有入水口和出水口的喷嘴主体，阀 芯，活塞，盖板和弹性元件；喷嘴主体的内部形成有腔体，活塞与腔体滑 动配合；阀芯的第一端与活塞连接，阀芯的第二端穿出腔体；活塞将腔体 分隔为无杆腔和有杆腔，无杆腔与入水口相通；活塞上开设有使无杆腔和 有杆腔相通的第一通道，喷嘴主体上开设有使有杆腔与出水口相通的第二 通道；盖板安装在阀芯的第二端并可封堵出水口；弹性元件安装在腔体内， 用于对活塞施加作用力使盖板回复至封堵出水口的位置。
进一步地，弹性元件安装在有杆腔内。
进一步地，有杆腔内设置有用于和活塞抵压接触的限位台阶；弹性元 件为弹簧，套设在阀芯上。
进一步地，腔体的组成部分包括相连的第一导向孔和第二导向孔，第 一导向孔的孔壁与活塞滑动配合，弹簧套设在第二导向孔内；第一导向孔 的孔径大于第二导向孔的孔径，第一导向孔与第二导向孔的连接处形成限 位台阶。
进一步地，阀芯通过喷嘴主体上的导向孔穿出腔体，第二通道由开设 在导向孔的孔壁上的凹槽形成。
进一步地，第一通道为多个，并绕活塞的周向均匀设置；和/或，第二 通道为多个，并绕导向孔的周向均匀设置。
进一步地，出水口呈锥形，盖板具有与锥形的出水口相匹配的锥形面。
进一步地，盖板处于打开出水口的位置时，盖板的锥形面与出水口之 间形成环形间隙。
进一步地，盖板与阀芯为一体式结构，活塞与阀芯可拆卸连接；和/ 或，盖板处于封堵出水口的位置或打开出水口的位置时，盖板的外侧面均 低于喷嘴主体的外侧面。
本实用新型提供的掘进机，配置有上述的喷嘴。
本实用新型提供的喷嘴，在入水口与高压水连通时，正常状态下高压 水对活塞施加的作用力可以克服弹性元件对活塞施加的作用力，活塞带动 阀芯向外伸出的同时，盖板朝远离出水口的方向移动，从而打开出水口， 开始喷水；当关闭高压水后，活塞在弹性元件的作用下带动阀芯自动收缩， 直至盖板封堵在出水口上，从而关闭出水口，使煤砂与喷嘴内部隔开，避 免因外部砂土进入喷嘴内部造成喷嘴的堵塞损坏；在出水口向外喷水的过 程中，若煤岩与盖板接触并对盖板施加较大的作用力时，盖板可以反向移 动进而自动封堵出水口，不会造成喷嘴其他零部件的损坏，还能可靠地避 免砂土进入喷嘴内部，待喷嘴越过障碍后在高压水的作用下盖板又可以自 动打开出水口喷水，从而提供了一种既可以自动防堵塞，又不容易发生损 坏的喷嘴。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理 解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成 对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术的一种防堵喷头的剖视结构；
图2示出了本实用新型实施例提供的喷嘴的剖视结构，其中盖板处于 封堵出水口的位置；
图3示出了图2中的A-A剖面结构；
图4示出了本实用新型实施例提供的喷嘴的剖视结构，其中盖板处于 打开出水口的位置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的 特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新 型。
参见图2至图4，示出了本实用新型优选实施例提供的喷嘴的结构， 如图所示，该喷嘴至少包括：喷嘴主体1、阀芯2、活塞3、盖板4和弹性 元件5。
其中，喷嘴主体1具有入水口11和出水口12，结合相关技术可知， 入水口用于和高压水源连通，出水口12用于喷出水雾，以达到降温降尘 和灭弧的作用。由图1中可以看出，喷嘴主体1的内部形成有腔体10，活 塞3与腔体10滑动配合，阀芯2的第一端与活塞3连接，阀芯2的第二 端穿出腔体10。
活塞3将腔体10分隔为无杆腔101和有杆腔102两个腔体，其中阀 芯2未穿过的一侧腔体为无杆腔101，阀芯2穿过的另一侧腔体为有杆腔 102。无杆腔101与入水口11相通。活塞3上开设有使无杆腔101和有杆 腔102相通的第一通道31，优选地，第一通道31为多个并绕活塞3的周 向均匀设置，以增加过水量。喷嘴主体1上开设有使有杆腔102与出水口 12相通的第二通道21。
盖板4安装在阀芯2的第二端并可封堵出水口12，因阀芯2从腔体 10穿出，可以理解，盖板4位于腔体10外部，可采用盖设的方式封堵出 水口12，阻断外部灰尘进入喷嘴内部的通道。当活塞3带动阀芯2伸出时， 盖板4向外移动并与出水口12相分离，就可以方便地打开出水口12，喷 出水雾。可以理解，盖板4和活塞3二者中的至少一者与阀芯2的连接为 可拆卸连接，本实施例中，盖板4与阀芯2为一体式结构，类似于伞形； 活塞3与阀芯2为分体式结构，二者通过轴端卡簧6可拆卸连接在一起。
弹性元件安装在腔体10内，弹性元件用于对活塞3施加作用力促使 阀芯2自动收缩，使盖板4保持在封堵出水口12的位置。弹性元件有多 种实施方式，本实施例中优选地，弹性元件采用弹簧5，套设在阀芯2上 并安装在有杆腔102内，在阀芯2伸出的过程中，弹簧5被压缩。在其他 实施例中，弹性元件可以采用其他弹性件制成，或者弹性元件安装在无杆 腔101内，在阀芯2伸出的过程中，弹性元件被拉长。
本实施例提供的喷嘴的工作原理如下所述：
参见图4，当入水口11与高压水连通时，弹簧5被压缩，高压水对活 塞3施加的作用力可以克服弹簧5对活塞3施加的作用力，活塞3带动阀 芯2向外伸出的同时，盖板4朝远离出水口12的方向移动至打开位置， 出水口12打开，开始喷水。图4中的箭头方向示出了水流的方向。
参见图2，关闭高压水后，活塞3在弹簧5的回复力作用下带动阀芯 2自动收缩，直至盖板4封堵在出水口12上，从而关闭出水口12，使煤 砂与喷嘴内部隔开，避免外部砂土进入喷嘴内部造成喷嘴的堵塞损坏。
在出水口12向外喷水的过程中，若煤岩与盖板4接触并对盖板4施 加较大的作用力时，盖板4可以反向移动进而自动封堵出水口12，盖板4 反向移动的过程不会造成喷嘴内其他零部件的损坏，还能有效地避免砂土 进入喷嘴内部。待喷嘴越过障碍后在高压水的作用下，盖板4又可以自动 打开出水口12喷水，从而提供了一种既可以自动防堵塞，又不容易发生 损坏的喷嘴。
由图2中可以看出，优选地，在有杆腔102内设置有用于和活塞3抵 压接触的限位台阶13。通过设置限位台阶13，可以限制阀芯2的伸出长 度，保证盖板4处于一个稳定的打开位置上，控制喷水量；而且可以改善 出水口12打开时弹簧5的受力情况，延长弹簧5的使用寿命。
本实施例中还示出了腔体10的一种优选结构，如图所示，腔体10的 组成部分包括相连的第一导向孔10a和第二导向孔10b，第一导向孔10a 的孔壁与活塞3滑动配合，对活塞3起到导向作用。弹簧5套设在第二导 向孔10b内，第二导向孔10b的孔壁对弹簧5起到导向作用。第一导向孔 10a的孔径大于第二导向孔10b的孔径，第一导向孔10a与第二导向孔10b 的连接处形成限位台阶13。当然，限位台阶13还可以采用其他方式形成， 只要能够与活塞3抵压接触，限制阀芯2的伸出长度即可。
优选地，结合参考图2和图3，本实施例中第二通道21是这样形成的： 喷嘴主体1上开设有供阀芯2从腔体10穿出的导向孔15，阀芯2与导向 孔15滑动配合，第二通道21由开设在导向孔15的孔壁上的凹槽形成。 当然，第二通道21还可以形成在喷嘴主体1的其他位置上，只要能使有 杆腔102与出水口12相通即可。本实施例中，三个第二通道21绕导向孔 15的周向均匀设置，可以理解，实际应用中第二通道21的个数并不限于 三个，可以为一个、两个或者多个。
另外，本实施例中，出水口12优选地呈锥形，也可以称为喇叭形， 盖板4具有与锥形的出水口12相匹配的锥形面41，当盖板4封堵出水口 12时，锥形面41抵压在出水口12上，形成锥面密封副。此外，由图4 中可以看出，优选地，盖板4处于打开出水口12的位置时，盖板4的锥 形面41与出水口12之间形成环形间隙121，水从该环形间隙121中喷出， 有利于增加雾化效果。优选地，当盖板4处于封堵出水口12的位置或打 开出水口12的位置时，盖板4的外侧面均低于喷嘴主体1的外侧面，这 样可以降低盖板4在外力作用下受到的磨损。
本实用新型实施例还提供了一种掘进机，该掘进机配置有本实用新型 实施例提供的喷嘴，可以提高截割头工作时的除尘效果，降低截割温度。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。