[发明专利]一种被动旋转水切割装置及切割岩石的方法

说明书

本发明属于矿井下的水切割机技术领域，具体是一种被动旋转水切割装置及切割岩石的方法。包括切割轮，切割轮包括上切割轮和下切割轮，上切割轮与下切割轮之间通过旋转密封轴连接，所述上切割轮和下切割轮上设置有多个合金支架和高压喷头，所述旋转密封轴上设置有高压进水接头和进砂接头，高压进水接头与高压供水系统连接，进砂接头与自动供沙系统连接。本发明利用水力在煤矿井下进行切割，不仅不会产生粉尘，避免了火力切割火切割片切割方式在在煤矿井下容易引起爆炸的问题。同时本发明可以伸入煤层或岩石中，在一些缝隙窄的环境中进行内部的切割，解决了现有水力切割仅仅作用于客体的表层，无法深入内部的问题。

技术领域

本发明属于矿井下的水切割机技术领域，具体是一种被动旋转水切割装置及切割岩石的方法。

背景技术

传统的火力切割或切割片切割方式在煤矿井下爆炸环境中使用时，切割煤层或岩石，极易产生火花进而引起爆炸事故的发生。并且传统的切割方式会产生大量粉尘，严重威胁到操作人员的身体健康。

现有的矿井下水力切割装置结构复杂，单独使用高压水切割的方式切缝，效率低、缝隙窄，如需切割出宽缝效果，必须多次重复切割，或与其他设备配合使用，增加了时间成本与人工成本。

现有的井下水力切割装置，在切割煤层或岩石时，因切缝较窄，无法使用伸缩臂等装置将切割头送入煤层或岩石内部，所示水力切割仅仅作用于客体的表层，无法深入内部。

发明内容

本发明为了解决现有水力切割装置在煤矿井下使用时存在的问题，提供一种被动旋转水切割装置及切割岩石的方法。

本发明采取以下技术方案：一种被动旋转水切割装置，包括切割轮，切割轮包括上切割轮和下切割轮，上切割轮与下切割轮之间通过旋转密封轴连接，所述上切割轮和下切割轮上设置有多个合金支架和高压喷头，所述旋转密封轴上设置有高压进水接头和进砂接头，高压进水接头与高压供水系统连接，进砂接头与自动供沙系统连接。

在一些实施例中，切割轮安装在伸缩缸上，所述伸缩缸包括三角关节轴承固定螺丝、夹持头、伸缩臂和液压泵，三角关节轴承用于与切割轮连接，三角关节轴承通过固定螺丝固定在夹持头上，夹持头固定在伸缩臂的一端，伸缩臂的另一端与液压泵固定。

在一些实施例中，上切割轮和下切割轮的结构相同，其内部设置有中心进料通道以及环状通道，中心进料通道与旋转密封轴内联通，环状通道设置在中心进料通道外侧，并与中心进料通道之间通过下端进料通道和上端进料通道连通，环状通道与高压喷头内部的喷头内部通道连接。

在一些实施例中，上切割轮和下切割轮为环形切割组件，其环形的外部设置有多个凹型槽，所述合金支架和高压喷头间隔设置在凹型槽内。

在一些实施例中，合金支架和高压喷头一端固定在凹型槽内部，另一端延伸出凹型槽并与上切割轮或下切割轮的环形边缘之间设置夹角。

在一些实施例中，旋转密封轴包括外柱，外柱上设置进水口和进砂口，外柱内部设置有内柱，内柱上设置有中央通道口，中央通道口与外柱和内柱之间的空间连通；内柱两端分别通过推力球轴承和轴承密封垫安装外柱内部，外柱两端通过法兰固定盘和法兰密封垫分别与上切割轮和下切割轮连接。

一种被动旋转水切割装置切割岩石的方法，将切割轮送至被切割客体内部，高压供水系统将高压水送至旋转密封轴内，自动供沙系统将砂料送至旋转密封轴内；水与砂料通过旋转密封轴流向高压喷头，后通过高压喷头喷出，水与砂料在此流动期间充分混合；高压喷头的喷射切割，破坏被切割客体的同时，产生反向作用力，改反向作用力使得切割轮旋转，进一步的，在旋转的带动下，合金支架作用于被切割客体，再次产生切割破坏力。

与现有技术相比，本发明利用水力在煤矿井下进行切割，不仅不会产生粉尘，避免了火力切割火切割片切割方式在在煤矿井下容易引起爆炸的问题。同时本发明可以伸入煤层或岩石中，在一些缝隙窄的环境中进行内部的切割，解决了现有水力切割仅仅作用于客体的表层，无法深入内部的问题。