專利名稱：自動(dòng)排渣放水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種礦用設(shè)備，尤其涉及一種自動(dòng)排渣放水器，特別適用于負(fù)壓排水工作，也同樣適用于常壓、正壓放水工作。
背景技術(shù)：
瓦斯抽放是高瓦斯煤礦的最首要大事。但煤礦地質(zhì)復(fù)雜，瓦斯抽放管路隨著地勢(shì)高低錯(cuò)落，當(dāng)煤層中水分隨氣體進(jìn)入管道后，水分及煤屑等渣滓將積聚在管道的低洼處，把管路堵塞，嚴(yán)重影響瓦斯抽放效率，造成極大的安全隱患。當(dāng)前排渣放水主要有兩種方式一是采用人工放水排渣，它由人來(lái)手動(dòng)定期排放水及廢渣，效率較低，人為因素影響較大，經(jīng)常排放不及時(shí)，而且煤灰和渣排不干凈，需要人手動(dòng)清除，大大增加勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量；二是采用自動(dòng)排渣放水設(shè)備，現(xiàn)在正在現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備由于設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)原因，或受水質(zhì)、或受廢渣等因素影響，造成設(shè)備不能長(zhǎng)時(shí)間正常工作，嚴(yán)重影響瓦斯的抽排效果。特別的是現(xiàn)在的自動(dòng)排渣放水設(shè)備受負(fù)壓影響特別大，多數(shù)在正常的管路負(fù)壓下都不能長(zhǎng)時(shí)間正常工作，在負(fù)的一個(gè)大氣壓下基本上都不能正常工作。由于重力影響煤灰和渣很容易附著在水箱底部，很難排除干凈，日積月累，使水箱可用容積越來(lái)越小，最終影響排渣放水效果，至止報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)中的不足，提供一種能穩(wěn)定可靠地自動(dòng)排放瓦斯管路中的水、渣等雜物，不受負(fù)壓、水質(zhì)、廢渣等影響，有自動(dòng)保護(hù)并有相應(yīng)指示，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全、維護(hù)方便的自動(dòng)排渣放水器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案一種自動(dòng)排渣放水器，主要由控制箱、儲(chǔ)水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動(dòng)力源，控制機(jī)構(gòu)組件和氣馬達(dá)安裝在控制箱內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件分別安裝在控制箱和儲(chǔ)水箱內(nèi)，控制機(jī)構(gòu)主要由控制器功能板、功能狀態(tài)板、浮球開關(guān)、控制氣閥、控制器安裝基座組成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由氣缸、閥門、氣馬達(dá)、葉輪組成；安裝在儲(chǔ)水箱內(nèi)的葉輪通過(guò)柔性傳動(dòng)軸連接到氣馬達(dá)?？刂葡湓O(shè)于儲(chǔ)水箱上方，控制箱和儲(chǔ)水箱之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈；控制箱頂部設(shè)有蓋板；進(jìn)水管一端安裝在儲(chǔ)水箱頂部，另一端與瓦斯抽排管短節(jié)連接，出水管安裝在儲(chǔ)水箱的底部，四只支撐腳焊接在儲(chǔ)水箱外部的底部邊緣處。儲(chǔ)水箱內(nèi)底部焊接若干條沿水流旋轉(zhuǎn)方向向出水管集聚的螺旋狀凸起。控制器功能板、功能狀態(tài)板安裝在控制器安裝基座上，彈簧I分別連接安裝基座和功能狀態(tài)板；彈簧II分別連接控制器引導(dǎo)桿和控制器功能板；控制器功能板上設(shè)有限位柱；浮球開關(guān)安裝在功能狀態(tài)板的一側(cè)，浮球開關(guān)頂部分別于功能狀態(tài)板的兩個(gè)長(zhǎng)柄相配
口 o控制氣閥的兩個(gè)輸出端分別連接氣馬達(dá)和延時(shí)氣閥；氣馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)軸連接葉輪；延時(shí)氣閥的兩個(gè)輸出端分別連接出水控制氣閥和進(jìn)水控制氣閥；出水控制氣閥控制出水閥控制氣缸，出水閥控制氣缸輸出軸連接出水閥；進(jìn)水控制氣閥輸出軸連接進(jìn)氣管閥門、進(jìn)水閥、負(fù)壓平衡氣管閥門?？刂茪忾y為機(jī)械式二位三通換向閥，出水控制氣閥和進(jìn)水控制氣閥都為氣控二位五通延時(shí)換向閥。進(jìn)氣管、負(fù)壓平衡管、進(jìn)氣管閥門、負(fù)壓平衡管閥門為一體化組件。進(jìn)水閥和出水閥頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進(jìn)、出水管口緊密結(jié)合。本發(fā)明的有益效果在于放水不受管路負(fù)壓、水質(zhì)的影響，可在超過(guò)負(fù)的一個(gè)大氣壓下正常工作，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的自動(dòng)放水器；氣馬達(dá)和葉輪以及儲(chǔ)水箱底部的螺旋突起的有機(jī)配合，能最大程度的排除煤灰和渣；設(shè)備帶有自動(dòng)保護(hù)裝置，在動(dòng)力氣源發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水管和負(fù)壓平衡管，避免抽放管路受到影響；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，利用機(jī)械和氣壓原理運(yùn)行，特別適合要求防爆的井下環(huán)境使用，運(yùn)行安全可靠。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的俯視圖。圖3為本發(fā)明控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明進(jìn)氣管、負(fù)壓平衡管、進(jìn)氣管閥門、負(fù)壓平衡管閥門一體化組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明出水閥、放水管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明進(jìn)水閥、進(jìn)水管的結(jié)構(gòu)示意圖。控制箱I、儲(chǔ)水箱2、支撐腳3、進(jìn)水管4、負(fù)壓平衡管5、出水管6、進(jìn)氣管7、動(dòng)力進(jìn)氣管8、出水控制氣閥9、出水閥控制氣缸10、出水閥11、進(jìn)氣管閥門12、進(jìn)水控制氣閥13、 進(jìn)水閥控制氣缸14、進(jìn)水閥15、負(fù)壓平衡氣管閥門16、氣馬達(dá)17、傳動(dòng)軸18、葉輪19、控制器功能板20、功能狀態(tài)板21、浮球開關(guān)22、氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23、控制器引導(dǎo)桿24、延時(shí)氣閥25、控制器安裝基座26、動(dòng)力排氣管27、保護(hù)彈簧28。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種自動(dòng)排渣放水器，采用高壓氣作動(dòng)力，浮球開關(guān)感知水位，只有到達(dá)預(yù)定水位時(shí)，浮球開關(guān)才開始推動(dòng)控制機(jī)構(gòu)移向另一狀態(tài)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成相應(yīng)動(dòng)作，達(dá)到排放水和渣的目的。其主要由控制箱I、儲(chǔ)水箱2、支撐腳3組成。其中控制箱I設(shè)于儲(chǔ)水箱2上方，控制箱I內(nèi)部設(shè)有控制儲(chǔ)水箱2進(jìn)水、排水、氣馬達(dá)啟停以及進(jìn)氣的控制機(jī)構(gòu)，高壓動(dòng)力進(jìn)、排氣管接口焊接在控制箱I的上部。儲(chǔ)水箱2內(nèi)安裝有進(jìn)水閥15、出水閥
11、浮球開關(guān)22、負(fù)壓平衡管5、進(jìn)氣管7、葉輪19及傳動(dòng)軸18等，底部焊接若干條沿水流旋轉(zhuǎn)方向向出水管6集聚的螺旋狀凸起。四只支撐腳3焊接在儲(chǔ)水箱2底部邊緣處?？刂葡銲和儲(chǔ)水箱2之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈，以達(dá)到密封不漏氣的目的?？刂葡銲頂部有一蓋板用螺絲固定在控制箱壁，形成一封閉腔體，保護(hù)其內(nèi)的控制裝置?？刂茩C(jī)構(gòu)組件和氣馬達(dá)安裝在控制箱內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件分別安裝在控制箱和儲(chǔ)水箱內(nèi)。
如圖3所示，控制機(jī)構(gòu)主要由控制器功能板20、功能狀態(tài)板21、浮球開關(guān)22、氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23、控制器安裝基座26組成。控制器功能板20、功能狀態(tài)板21安裝在控制器安裝基座26上，彈簧I 21-3分別連接安裝基座26和功能狀態(tài)板21。彈簧II 20-2分別連接分別控制器引導(dǎo)桿24和控制器功能板20。限位柱20-1用于限制控制器功能板20擺動(dòng)幅度?？?制器功能板20上的長(zhǎng)孔20-3起到手柄作用，其隨控制器功能板20擺動(dòng)時(shí)搬動(dòng)氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23。浮球開關(guān)22安裝在功能狀態(tài)板21的一側(cè)，浮球開關(guān)22頂部伸出的圓柱在上下兩端時(shí)剛好可以分別頂住功能狀態(tài)板21的兩個(gè)長(zhǎng)柄21-1、21-2。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由出水控制氣閥9、出水閥控制氣缸10、出水閥11、進(jìn)氣管閥門12、進(jìn)水控制氣閥13、進(jìn)水閥控制氣缸14、進(jìn)水閥15、負(fù)壓平衡氣管閥門16、氣馬達(dá)17、葉輪19、延時(shí)氣閥25組成。氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23為機(jī)械式二位三通換向閥，其兩個(gè)輸出端分別連接氣馬達(dá)17和延時(shí)氣閥25。安裝在儲(chǔ)水箱2內(nèi)的葉輪19通過(guò)柔性傳動(dòng)軸18連接到氣馬達(dá)17。延時(shí)氣閥25的兩個(gè)輸出端分別連接出水控制氣閥9和進(jìn)水控制氣閥13，出水控制氣閥9和進(jìn)水控制氣閥13都為氣控二位五通延時(shí)換向閥。出水控制氣閥9控制出水閥控制氣缸10，出水閥控制氣缸10輸出軸連接出水閥11。進(jìn)水控制氣閥13輸出軸連接進(jìn)氣管閥門12、進(jìn)水閥15、負(fù)壓平衡氣管閥門16。如圖4所示，進(jìn)氣管7、負(fù)壓平衡管5、進(jìn)氣管閥門12、負(fù)壓平衡管閥門16為一體化組件。如圖5、6所示，進(jìn)水閥15和出水閥11頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進(jìn)水管4 口、出水管6 口緊密結(jié)合。工作原理儲(chǔ)水箱2內(nèi)無(wú)水時(shí)，浮球開關(guān)22把控制器狀態(tài)板21下端21_2壓下，直到松開控制器功能板使其在控制器引導(dǎo)桿24及其連接的彈簧牽引下到達(dá)另一穩(wěn)定的進(jìn)水狀態(tài)，此時(shí)控制器功能板20完成控制氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23的狀態(tài)切換，關(guān)閉氣馬達(dá)，經(jīng)一預(yù)定時(shí)間延時(shí)氣閥25控制出水控制氣閥9和進(jìn)水控制氣閥13，使出水閥控制氣缸10動(dòng)作關(guān)閉出水閥11和進(jìn)氣管閥門12。再經(jīng)一預(yù)定時(shí)間后進(jìn)水閥控制氣缸14動(dòng)作，打開進(jìn)水閥15和負(fù)壓平衡氣管閥門16開始進(jìn)水。儲(chǔ)水箱2內(nèi)水位達(dá)到預(yù)定放水位置時(shí)，浮球開關(guān)22推動(dòng)控制器狀態(tài)板21向上移動(dòng)，直到松開控制器功能板20，使其在控制器引導(dǎo)桿24及其連接的彈簧II牽引下到達(dá)另一穩(wěn)定的放水狀態(tài)，此時(shí)控制器功能板20利用氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23分別打開出水控制氣閥9和氣馬達(dá)17，關(guān)閉進(jìn)水控制氣閥13。氣馬達(dá)17開始帶動(dòng)葉輪19旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)水箱2內(nèi)液體在儲(chǔ)水箱2內(nèi)沿箱壁快速流動(dòng)，并把箱底沉積的煤渣和灰塵卷起向儲(chǔ)水箱中央集聚。同時(shí)進(jìn)水閥控制氣缸14動(dòng)作，關(guān)閉進(jìn)水閥15和負(fù)壓平衡氣管閥門16，同時(shí)松開出水控制氣閥9。經(jīng)一預(yù)定的延遲時(shí)間后出水閥控制氣缸10動(dòng)作，打開出水閥11和進(jìn)氣管閥門12，箱內(nèi)液體順出水管6排出。隨著箱內(nèi)水位下降到預(yù)定位置時(shí)，浮球開關(guān)22壓下控制器狀態(tài)板21下端21-2，直到松開控制器功能板使其在控制器引導(dǎo)桿24及其連接的彈簧牽引下到達(dá)另一穩(wěn)定的進(jìn)水狀態(tài)，關(guān)閉氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23，氣馬達(dá)17停止工作。同時(shí)延時(shí)氣閥25經(jīng)一預(yù)定的延遲時(shí)間后控制出水控制氣閥9和進(jìn)水控制氣閥13，使出水閥控制氣缸10動(dòng)作，關(guān)閉出水閥11和進(jìn)氣管閥門12。進(jìn)水控制氣閥13再經(jīng)一預(yù)定的延遲時(shí)間后控制進(jìn)水閥控制氣缸14動(dòng)作，打開進(jìn)水閥15和負(fù)壓平衡氣管閥門16開始進(jìn)水。
當(dāng)動(dòng)力氣源發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)彈簧28推動(dòng)控制器引導(dǎo)桿24到達(dá)頂部位置，同時(shí)帶動(dòng)進(jìn)水閥15和負(fù)壓平衡氣管閥門16，關(guān)閉進(jìn)水管4和負(fù)壓平衡管5。安裝過(guò)程按設(shè)計(jì)圖紙組裝好儲(chǔ)水箱和支撐腳，并按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)將葉輪牢固的固定在儲(chǔ)水箱中下部?？刂葡鋬?nèi)先固定安裝進(jìn)水閥控制氣缸14、出水閥控制氣缸10、氣馬達(dá)17、浮球開關(guān)22。
控制器功能板20、功能狀態(tài)板21先安裝在控制器安裝基座26上，并裝好彈簧I21-3后，把安裝基座26用螺栓固定在控制箱內(nèi)，控制器引導(dǎo)桿24套上保護(hù)彈簧28后再穿過(guò)控制箱預(yù)留的安裝孔，連好彈簧II 20-2.
在控制箱內(nèi)預(yù)定位置固定好出水控制氣閥9、進(jìn)水控制氣閥13、氣馬達(dá)狀態(tài)控制氣閥23、延時(shí)氣閥25，并用I3U氣管按氣動(dòng)邏輯連接相關(guān)氣動(dòng)元件。在進(jìn)水閥控制氣缸14輸出端固定連接進(jìn)水閥15和控制器引導(dǎo)桿24。在控制箱底板上安裝好進(jìn)氣管閥門12和負(fù)壓平衡氣管閥門16的一體化組件，并調(diào)整到合適高度。把裝好零件的控制箱放在儲(chǔ)水箱2上部，連接好氣馬達(dá)17和葉輪19之間的傳動(dòng)軸18后,再用螺栓固定。蓋好控制箱蓋板，并用螺栓和控制箱固定。其中，氣馬達(dá)可用電機(jī)、人力替換來(lái)驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。柔性傳動(dòng)軸可替換為萬(wàn)向傳動(dòng)軸達(dá)到同一效果。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)排渣放水器，主要由控制箱、儲(chǔ)水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動(dòng)力源，控制機(jī)構(gòu)組件和氣馬達(dá)安裝在控制箱內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件分別安裝在控制箱和儲(chǔ)水箱內(nèi)，其特征是控制機(jī)構(gòu)主要由控制器功能板、功能狀態(tài)板、浮球開關(guān)、控制氣閥、控制器安裝基座組成；執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由氣缸、閥門、氣馬達(dá)、葉輪組成；安裝在儲(chǔ)水箱內(nèi)的葉輪通過(guò)柔性傳動(dòng)軸連接到氣馬達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是控制箱設(shè)于儲(chǔ)水箱上方，控制箱和儲(chǔ)水箱之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈；控制箱頂部設(shè)有蓋板；進(jìn)水管一端安裝在儲(chǔ)水箱頂部，另一端與瓦斯抽排管短節(jié)連接，出水管安裝在儲(chǔ)水箱的底部，四只支撐腳焊接在儲(chǔ)水箱外部的底部邊緣處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是儲(chǔ)水箱內(nèi)底部焊接若干條沿水流旋轉(zhuǎn)方向向出水管集聚的螺旋狀凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是控制器功能板、功能狀態(tài)板安裝在控制器安裝基座上，彈簧I分別連接安裝基座和功能狀態(tài)板；彈簧II分別連接控制器引 導(dǎo)桿和控制器功能板；控制器功能板上設(shè)有限位柱；浮球開關(guān)安裝在功能狀態(tài)板的一側(cè)，浮球開關(guān)頂部分別于功能狀態(tài)板的兩個(gè)長(zhǎng)柄相配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是控制氣閥的兩個(gè)輸出端分別連接氣馬達(dá)和延時(shí)氣閥；氣馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)軸連接葉輪；延時(shí)氣閥的兩個(gè)輸出端分別連接出水控制氣閥和進(jìn)水控制氣閥；出水控制氣閥控制出水閥控制氣缸，出水閥控制氣缸輸出軸連接出水閥；進(jìn)水控制氣閥輸出軸連接進(jìn)氣管閥門、進(jìn)水閥、負(fù)壓平衡氣管閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是控制氣閥為機(jī)械式二位三通換向閥，出水控制氣閥和進(jìn)水控制氣閥都為氣控二位五通延時(shí)換向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是進(jìn)氣管、負(fù)壓平衡管、進(jìn)氣管閥門、負(fù)壓平衡管閥門為一體化組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動(dòng)排渣放水器，其特征是進(jìn)水閥和出水閥頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進(jìn)、出水管口緊密結(jié)合。
全文摘要
一種自動(dòng)排渣放水器，主要由控制箱、儲(chǔ)水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動(dòng)力源，控制機(jī)構(gòu)組件和氣馬達(dá)安裝在控制箱內(nèi)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)組件分別安裝在控制箱和儲(chǔ)水箱內(nèi)，安裝在儲(chǔ)水箱內(nèi)的葉輪通過(guò)柔性傳動(dòng)軸連接到氣馬達(dá)。本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，利用機(jī)械和氣壓原理運(yùn)行，特別適合要求防爆的井下環(huán)境使用，運(yùn)行安全可靠。放水不受管路負(fù)壓、水質(zhì)的影響，可在超過(guò)負(fù)的一個(gè)大氣壓下正常工作，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的自動(dòng)放水器；氣馬達(dá)和葉輪以及儲(chǔ)水箱底部的螺旋突起的有機(jī)配合，能最大程度的排除煤灰和渣；設(shè)備帶有自動(dòng)保護(hù)裝置，避免抽放管路受到影響。
文檔編號(hào)E21F16/00GK102748072SQ201210232018
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者樊躍輝 申請(qǐng)人:樊躍輝