申请/专利权人：西山煤电(集团)有限责任公司

申请日：2018-10-12

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN109045815B

主分类号：B01D33/11

分类号：B01D33/11;B01D33/76;B01D33/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.01.15#实质审查的生效;2018.12.21#公开

摘要：本发明涉及水煤泥自动分离设备，具体为煤矿井下煤泥水自动分离装置，解决煤矿井下煤泥水无法回收利用，浪费水资源，破坏工况环境，威胁人员安全的问题，方案：车体固定于履带式行走部上，车体上支撑有主分离装置；车体四角固定有下顶紧油缸，中部支撑有主分离装置，主分离装置两侧固定有上顶紧油缸和六连阀，车体一端设有油箱，油箱上设有电机；主分离装置由右至左依次为液压马达、马达支架、联轴器、差速器、右轴承、滚筒和转子及保护罩、左轴承、进水口。优点：1、实现井下钻机工作面水资源回收利用；2、改善工作面工况，提高钻机工作效率，降低工人安全风险；3、快速有效分离煤矿污水中煤泥，并且可以随工作面行走、支撑固定。

主权项：1.一种煤矿井下煤泥水自动分离装置，其特征在于：由上部的煤泥水主分离装置、中部的车体、下部的液压马达驱动的履带式行走部（1）构成；所述车体包括骨架（2）和固定在其上的平板；所述车体下方长度方向两端各固定有一个履带联结垫板，所述履带联结垫板通过螺栓分别与车体的骨架（2）、履带式行走部（1）的横梁固定连接；所述车体的平板四角分别设置有支座，所述支座上竖直设置有下顶紧油缸（3）；所述车体的平板长度方向的中部，煤泥水主分离装置两侧通过螺栓分别固定有一个上顶紧油缸（4），其中一个上顶紧油缸（4）旁设置有一个六连阀（5），所述六连阀（5）分别与各上顶紧油缸（4）和下顶紧油缸（3）连接，所述上顶紧油缸（4）和下顶紧油缸（3）端头固定有顶盘（6）；所述车体的右端设置有油箱（7），所述油箱（7）上下贯穿车体的平板，且油箱（7）上表面高于平板，所述油箱（7）与车体的骨架（2）、平板固定连接；所述油箱（7）上部开有回油过滤口，并连接有回油过滤器（8）；所述油箱（7）上方还设置有防爆电机（9），所述防爆电机（9）与油箱（7）之间设置有油箱垫片（10），所述防爆电机（9）、油箱垫片（10）、油箱（7）三者之间通过螺栓固定连接在油箱（7）上；所述防爆电机（9）输出端安装有液压泵（11），所述油箱（7）下部开有吸油口，所述吸油口通过吸油管道（12）与液压泵（11）的吸油口连接；所述油箱（7）一侧车体的平板上设置有二联阀（13），所述二联阀（13）分别通过油路开关与液压马达（16）、煤泥水主分离装置连接；所述油箱（7）中部设置有对吸油管道（12）进行降温的热交换器（14）；所述车体的平板中部通过固定于车体的平板上的四个支撑座（15）支撑有煤泥水主分离装置，所述支撑座（15）与平板间设有减震垫片；所述煤泥水主分离装置由机架和离心分离装置构成，所述机架固定支撑在所述支撑座（15）上，所述离心分离装置由右至左依次为液压马达（16）、马达支架（17）、联轴器（18）、差速器（19）、右轴承（20）、滚筒和转子及保护罩（21）、左轴承、进水口（22），所述液压马达（16）的输入端与防爆电机（9）输出端的液压泵（11）出油口连接，所述液压马达（16）的输出端与联轴器（18）输入端连接，所述联轴器（18）的输出端通过差速器（19）分别与滚筒和转子连接，所述联轴器（18）有内、外两个输出端，外输出端通过螺栓与滚筒连接，内输出端与转子连接，所述转子为中空的锥台形腔体，所述进水口（22）与转子贯通连接，所述锥台形腔体的小端设有排渣口，大端设有溢流口，其外部包有滚筒，所述滚筒和转子被保护罩包裹于内，所述滚筒下部设置有伸出保护罩的出渣口（23）和出水口（24）；右轴承（20）、左轴承分别通过轴承座支撑于机架上，所述马达支架（17）、保护罩分别固定支撑于机架上。

全文数据：煤矿井下煤泥水自动分离装置技术领域本发明涉及水煤泥自动分离设备，具体为煤矿井下煤泥水自动分离装置。背景技术煤炭作为我国现阶段最主要的基础能源类型之一，产量一直保持在一个较高水平，其中90%是井下开采，预计到本世纪中叶，其在能源中的比重仍要占到50%左右，对我国经济的可持续发展起着重要的作用。随着钻机工作的持续，现场的用水量巨大，特别是定向钻进钻机，由于对水质的特殊要求，钻进过程中的用水全部需要从井上向井下运输，钻机的平均用水量达到12-15m3h,折算成年用水量是103680t-324000t。与此同时，钻进过程中产生的水煤泥不能实现再利用（普通钻机也仅实现部分再利用），这不仅对水资源造成了极大地浪费，也给钻机工作面的工况造成了很恶劣的后果，井下恶劣的工作环境严重地威胁相关工作的人身安全，并影响其工作效率。由于煤泥水的性质单一，没有其他有害物质，所以只需要将煤泥水中的煤泥给提取出来，水清还可以回用，每年可节约10~30万吨水资源，改善井下钻机工作面的工况、提高钻机的工作效率和降低钻机工人的安全风险。因此设计一种能够对井下钻机工作面的水资源回收再利用的煤泥水自动分离装置是十分必要的。发明内容本发明解决目前煤矿井下煤泥水无法回收利用，大量浪费水资源，破坏井下工作面的工况环境，威胁工作人员的人身安全的问题，提供一种煤矿井下煤泥水自动分离装置。本发明是通过以下技术方案实现的：煤矿井下煤泥水自动分离装置，由上部的煤泥水主分离装置、中部的车体、下部的液压马达驱动的履带式行走部构成；所述车体包括骨架和固定在其上的平板；所述车体下方长度方向两端各固定有一个履带联结垫板，所述履带联结垫板通过螺栓分别与车体的骨架、履带式行走部的横梁固定连接；所述车体的平板四角分别设置有支座，所述支座上竖直设置有下顶紧油缸；所述车体的平板长度方向的中部，煤泥水主分离装置两侧通过螺栓分别固定有一个上顶紧油缸，其中一个上顶紧油缸旁设置有一个六连阀，所述六连阀分别与各上顶紧油缸和下顶紧油缸连接，所述上顶紧油缸和下顶紧油缸端头固定有顶盘；所述车体的右端设置有油箱，所述油箱上下贯穿车体的平板，且油箱上表面高于平板，所述油箱与车体的骨架、平板固定连接；所述油箱上部开有回油过滤口，并连接有回油过滤器；所述油箱上方还设置有防爆电机，所述防爆电机与油箱之间设置有油箱垫片，所述防爆电机、油箱垫片、油箱三者之间通过螺栓固定连接在油箱上；所述防爆电机输出端安装有液压泵，所述油箱下部开有吸油口，所述吸油口通过吸油管道与液压泵的吸油口连接；所述油箱一侧车体的平板上设置有二联阀，所述二联阀分别通过油路开关与液压马达、煤泥水主分离装置连接；所述油箱中部设置有对吸油管道进行降温的热交换器；所述车体的平板中部通过固定于车体的平板上的四个支撑座支撑有煤泥水主分离装置，所述支撑座与平板间设有减震垫片；所述煤泥水主分离装置由机架和离心分离装置构成，所述机架固定支撑在所述支撑座上，所述离心分离装置由右至左依次为液压马达、马达支架、联轴器、差速器、右轴承、滚筒和转子及保护罩、左轴承、进水口，所述液压马达的输入端与防爆电机输出端的液压泵出油口连接，所述液压马达的输出端与联轴器输入端连接，所述联轴器的输出端通过差速器分别与滚筒和转子连接，所述联轴器有内、外两个输出端，外输出端通过螺栓与滚筒连接，内输出端与转子连接，所述转子为中空的锥台形腔体，所述进水口与转子贯通连接，所述锥台形腔体的小端设有排渣口，大端设有溢流口，其外部包有滚筒，所述滚筒和转子被保护罩包裹于内，所述滚筒下部设置有伸出保护罩的出渣口和出水口；右轴承、左轴承分别通过轴承座支撑于机架上，所述马达支架、保护罩分别固定支撑于机架上。本发明具有以下优点：1、实现井下钻机工作面水资源回收利用；2、改善工作面工况，提高钻机工作效率，降低工人安全风险；3、快速有效分离煤矿污水中煤泥，并且可以随工作面行走、支撑固定。附图说明图1为本发明结构立体视图；图2为本发明结构主视图；图3为图2后视图；图中：1-履带式行走部，2-骨架，3-下顶紧油缸，4-上顶紧油缸，5-六连阀，6-顶盘，7-油箱，8-回油过滤器，9-防爆电机，10-油箱垫片，11-液压泵，12-吸油管道，13-二联阀，14-热交换器，15-支撑座，16-液压马达，17-马达支架，18-联轴器，19-差速器，20-右轴承，21-滚筒和转子及保护罩，22-进水口，23-出渣口，24-出水口。具体实施方式煤矿井下煤泥水自动分离装置，由上部的煤泥水主分离装置、中部的车体、下部的液压马达驱动的履带式行走部1构成；所述车体包括骨架2和固定在其上的平板；所述车体下方长度方向两端各固定有一个履带联结垫板，所述履带联结垫板通过螺栓分别与车体的骨架2、履带式行走部1的横梁固定连接；所述车体的平板四角分别设置有支座，所述支座上竖直设置有下顶紧油缸3；所述车体的平板长度方向的中部，煤泥水主分离装置两侧通过螺栓分别固定有一个上顶紧油缸4，其中一个上顶紧油缸4旁设置有一个六连阀5，所述六连阀5分别与各上顶紧油缸4和下顶紧油缸3连接，所述上顶紧油缸4和下顶紧油缸3端头固定有顶盘6；所述车体的右端设置有油箱7，所述油箱7上下贯穿车体的平板，且油箱7上表面高于平板，所述油箱7与车体的骨架2、平板固定连接；所述油箱7上部开有回油过滤口，并连接有回油过滤器8；所述油箱7上方还设置有防爆电机9，所述防爆电机9与油箱7之间设置有油箱垫片10，所述防爆电机9、油箱垫片10、油箱7三者之间通过螺栓固定连接在油箱7上；所述防爆电机9输出端安装有液压泵11，所述油箱7下部开有吸油口，所述吸油口通过吸油管道12与液压泵11的吸油口连接；所述油箱7一侧车体的平板上设置有二联阀13，所述二联阀13分别通过油路开关与液压马达16、煤泥水主分离装置连接；所述油箱7中部设置有对吸油管道12进行降温的热交换器14；所述车体的平板中部通过固定于车体的平板上的四个支撑座15支撑有煤泥水主分离装置，所述支撑座15与平板间设有减震垫片；所述煤泥水主分离装置由机架和离心分离装置构成，所述机架固定支撑在所述支撑座15上，所述离心分离装置由右至左依次为液压马达16、马达支架17、联轴器18、差速器19、右轴承20、滚筒和转子及保护罩21、左轴承、进水口22，所述液压马达16的输入端与防爆电机9输出端的液压泵11出油口连接，所述液压马达16的输出端与联轴器18输入端连接，所述联轴器18的输出端通过差速器19分别与滚筒和转子连接，所述联轴器18有内、外两个输出端，外输出端通过螺栓与滚筒连接，内输出端与转子连接，所述转子为中空的锥台形腔体，所述进水口22与转子贯通连接，所述锥台形腔体的小端设有排渣口，大端设有溢流口，其外部包有滚筒，所述滚筒和转子被保护罩包裹于内，所述滚筒下部设置有伸出保护罩的出渣口23和出水口24；右轴承20、左轴承分别通过轴承座支撑于机架上，所述马达支架17、保护罩分别固定支撑于机架上。具体使用时，打开电源开关，防爆电机9工作，防爆电机输出轴带动液压泵11工作，液压泵吸油口从油箱7里吸取液压油，拨动二联阀13，液压油经吸油管道12注入到履带式行走部1的液压马达中，驱动车体前进，液压马达排出的油经过回油管和回油过滤器8回到油箱7。当机器行走到工作面后，此时防爆电机9处于运行状态。首先，关闭二联阀13，保证车体不再行走，拨动六联阀26，调节上顶紧油缸4和下顶紧油缸3处于合适位置。此时，上顶紧油缸4端头的顶盘6顶住巷道顶部，下顶紧油缸3端头的顶盘6支撑在地上，履带式行走部1脱离地面，整个机器处于悬空状态。拨动二联阀13，此时通往液压马达16的油路开启，液压油经输油管进入到热交换器14中，然后再进入到液压马达16中，液压马达16转动，从而带动联轴器18内输出轴转动，内输出轴上的齿轮带动外输出齿圈转动，与联轴器内外输出相连的转子和滚筒也随之转动。从液压马达16出来的液压油，经过回油管和回油过滤器8回到油箱7。待机器运行平稳后，向与水管相连的进水口22注入煤泥水，煤泥水进入到转子内，经过离心分离，煤渣随着叶片往锥端移动，经出渣口23，排出到车体外。液态水则随着水量的增加和转子的转动，逐渐向大端移动，经过溢流口和出水口24流到车体外。这样就实现了煤泥水的分离。

权利要求：1.一种煤矿井下煤泥水自动分离装置，其特征在于：由上部的煤泥水主分离装置、中部的车体、下部的液压马达驱动的履带式行走部（1）构成；所述车体包括骨架（2）和固定在其上的平板；所述车体下方长度方向两端各固定有一个履带联结垫板，所述履带联结垫板通过螺栓分别与车体的骨架（2）、履带式行走部（1）的横梁固定连接；所述车体的平板四角分别设置有支座，所述支座上竖直设置有下顶紧油缸（3）；所述车体的平板长度方向的中部，煤泥水主分离装置两侧通过螺栓分别固定有一个上顶紧油缸（4），其中一个上顶紧油缸（4）旁设置有一个六连阀（5），所述六连阀（5）分别与各上顶紧油缸（4）和下顶紧油缸（3）连接，所述上顶紧油缸（4）和下顶紧油缸（3）端头固定有顶盘（6）；所述车体的右端设置有油箱（7），所述油箱（7）上下贯穿车体的平板，且油箱（7）上表面高于平板，所述油箱（7）与车体的骨架（2）、平板固定连接；所述油箱（7）上部开有回油过滤口，并连接有回油过滤器（8）；所述油箱（7）上方还设置有防爆电机（9），所述防爆电机（9）与油箱（7）之间设置有油箱垫片（10），所述防爆电机（9）、油箱垫片（10）、油箱（7）三者之间通过螺栓固定连接在油箱（7）上；所述防爆电机（9）输出端安装有液压泵（11），所述油箱（7）下部开有吸油口，所述吸油口通过吸油管道（12）与液压泵（11）的吸油口连接；所述油箱（7）一侧车体的平板上设置有二联阀（13），所述二联阀（13）分别通过油路开关与液压马达（16）、煤泥水主分离装置连接；所述油箱（7）中部设置有对吸油管道（12）进行降温的热交换器（14）；所述车体的平板中部通过固定于车体的平板上的四个支撑座（15）支撑有煤泥水主分离装置，所述支撑座（15）与平板间设有减震垫片；所述煤泥水主分离装置由机架和离心分离装置构成，所述机架固定支撑在所述支撑座（15）上，所述离心分离装置由右至左依次为液压马达（16）、马达支架（17）、联轴器（18）、差速器（19）、右轴承（20）、滚筒和转子及保护罩（21）、左轴承、进水口（22），所述液压马达（16）的输入端与防爆电机（9）输出端的液压泵（11）出油口连接，所述液压马达（16）的输出端与联轴器（18）输入端连接，所述联轴器（18）的输出端通过差速器（19）分别与滚筒和转子连接，所述联轴器（18）有内、外两个输出端，外输出端通过螺栓与滚筒连接，内输出端与转子连接，所述转子为中空的锥台形腔体，所述进水口（22）与转子贯通连接，所述锥台形腔体的小端设有排渣口，大端设有溢流口，其外部包有滚筒，所述滚筒和转子被保护罩包裹于内，所述滚筒下部设置有伸出保护罩的出渣口（23）和出水口（24）；右轴承（20）、左轴承分别通过轴承座支撑于机架上，所述马达支架（17）、保护罩分别固定支撑于机架上。

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