專利名稱：自動排渣放水器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種礦用設備，尤其涉及一種自動排渣放水器，特別適用于負壓排水工作，也同樣適用于常壓、正壓放水工作。
背景技術：
瓦斯抽放是高瓦斯煤礦的最首要大事。但煤礦地質復雜，瓦斯抽放管路隨著地勢高低錯落，當煤層中水分隨氣體進入管道后，水分及煤屑等渣滓將積聚在管道的低洼處，把管路堵塞，嚴重影響瓦斯抽放效率，造成極大的安全隱患。當前排渣放水主要有兩種方式一是采用人工放水排渣，它由人來手動定期排放水及廢渣，效率較低，人為因素影響較大，經常排放不及時，而且煤灰和渣排不干凈，需要人·手動清除，大大增加勞動強度和工作量；二是采用自動排渣放水設備，現(xiàn)在正在現(xiàn)場使用的設備由于設計及結構原因，或受水質、或受廢渣等因素影響，造成設備不能長時間正常工作，嚴重影響瓦斯的抽排效果。特別的是現(xiàn)在的自動排渣放水設備受負壓影響特別大，多數(shù)在正常的管路負壓下都不能長時間正常工作，在負的一個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越小，最終影響排渣放水效果，至止報廢。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題是針對背景技術中的不足，提供一種能穩(wěn)定可靠地自動排放瓦斯管路中的水、渣等雜物，不受負壓、水質、廢渣等影響，有自動保護并有相應指示，并且結構簡單、運行安全、維護方便的自動排渣放水器。為了解決上述技術問題采用以下技術方案一種自動排渣放水器，主要由控制箱、儲水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動力源，控制機構組件和氣馬達安裝在控制箱內，執(zhí)行機構組件分別安裝在控制箱和儲水箱內，控制機構主要由控制器功能板、功能狀態(tài)板、浮球開關、控制氣閥、控制器安裝基座組成；執(zhí)行機構主要由氣缸、閥門、氣馬達、葉輪組成；安裝在儲水箱內的葉輪通過柔性傳動軸連接到氣馬達?？刂葡湓O于儲水箱上方，控制箱和儲水箱之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈；控制箱頂部設有蓋板；進水管一端安裝在儲水箱頂部，另一端與瓦斯抽排管短節(jié)連接，出水管安裝在儲水箱的底部，四只支撐腳焊接在儲水箱外部的底部邊緣處。儲水箱內底部焊接若干條沿水流旋轉方向向出水管集聚的螺旋狀凸起?？刂破鞴δ馨濉⒐δ軤顟B(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桿和控制器功能板；控制器功能板上設有限位柱；浮球開關安裝在功能狀態(tài)板的一側，浮球開關頂部分別于功能狀態(tài)板的兩個長柄相配
口 O控制氣閥的兩個輸出端分別連接氣馬達和延時氣閥；氣馬達通過傳動軸連接葉輪；延時氣閥的兩個輸出端分別連接出水控制氣閥和進水控制氣閥；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；進水控制氣閥輸出軸連接進氣管閥門、進水閥、負壓平衡氣管閥門。控制氣閥為機械式二位三通換向閥，出水控制氣閥和進水控制氣閥都為氣控二位五通延時換向閥。進氣管、負壓平衡管、進氣管閥門、負壓平衡管閥門為一體化組件。進水閥和出水閥頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進、出水管口緊密結合。本實用新型的有益效果在于放水不受管路負壓、水質的影響，可在超過負的一個大氣壓下正常工作，遠遠超過現(xiàn)有的自動放水器；氣馬達和葉輪以及儲水箱底部的螺旋突起的有機配合，能最大程度的排除煤灰和渣；設備帶有自動保護裝置，在動力氣源發(fā)生故障時，自動關閉進水管和負壓平衡管，避免抽放管路受到影響；產品結構簡單、維護方便，利用·機械和氣壓原理運行，特別適合要求防爆的井下環(huán)境使用，運行安全可靠。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的俯視圖。圖3為本實用新型控制機構的結構示意圖。圖4為本實用新型進氣管、負壓平衡管、進氣管閥門、負壓平衡管閥門一體化組件結構示意圖。圖5為本實用新型出水閥、放水管的結構示意圖。圖6為本實用新型進水閥、進水管的結構示意圖。控制箱I、儲水箱2、支撐腳3、進水管4、負壓平衡管5、出水管6、進氣管7、動力進氣管8、出水控制氣閥9、出水閥控制氣缸10、出水閥11、進氣管閥門12、進水控制氣閥13、進水閥控制氣缸14、進水閥15、負壓平衡氣管閥門16、氣馬達17、傳動軸18、葉輪19、控制器功能板20、功能狀態(tài)板21、浮球開關22、氣馬達狀態(tài)控制氣閥23、控制器引導桿24、延時氣閥25、控制器安裝基座26、動力排氣管27、保護彈簧28。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種自動排渣放水器，采用高壓氣作動力，浮球開關感知水位，只有到達預定水位時，浮球開關才開始推動控制機構移向另一狀態(tài)，執(zhí)行機構完成相應動作，達到排放水和渣的目的。其主要由控制箱I、儲水箱2、支撐腳3組成。其中控制箱I設于儲水箱2上方，控制箱I內部設有控制儲水箱2進水、排水、氣馬達啟停以及進氣的控制機構，高壓動力進、排氣管接口焊接在控制箱I的上部。儲水箱2內安裝有進水閥15、出水閥11、浮球開關22、負壓平衡管5、進氣管7、葉輪19及傳動軸18等，底部焊接若干條沿水流旋轉方向向出水管6集聚的螺旋狀凸起。四只支撐腳3焊接在儲水箱2底部邊緣處。控制箱I和儲水箱2之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈，以達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，保護其內的控制裝置。控制機構組件和氣馬達安裝在控制箱內，執(zhí)行機構組件分別安裝在控制箱和儲水箱內。[0024]如圖3所示，控制機構主要由控制器功能板20、功能狀態(tài)板21、浮球開關22、氣馬達狀態(tài)控制氣閥23、控制器安裝基座26組成?？刂破鞴δ馨?0、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擺動幅度?？刂破鞴δ馨?0上的長孔20-3起到手柄作用，其隨控制器功能板20擺動時搬動氣馬達狀態(tài)控制氣閥23。浮球開關22安裝在功能狀態(tài)板21的一側，浮球開關22頂部伸出的圓柱在上下兩端時剛好可以分別頂住功能狀態(tài)板21的兩個長柄21-1、21-2。執(zhí)行機構主要由出水控制氣閥9、出水閥控制氣缸10、出水閥11、進氣管閥門12、進水控制氣閥13、進水閥控制氣缸14、進水閥15、負壓平衡氣管閥門16、氣馬達17、葉輪19、延時氣閥25組成。氣馬達狀態(tài)控制氣閥23為機械式二位三通換向閥，其兩個輸出端分別連接氣馬達17和延時氣閥25。安裝在儲水箱2內的葉輪19通過柔性傳動軸18連接到氣馬達17。延時氣閥25的兩個輸出端分別連接出水控制氣閥9和進水控制氣閥13，出水控制氣閥9和進水控制氣閥13都為氣控二位五通延時換向閥。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。進水控制氣閥13輸出軸連接進·氣管閥門12、進水閥15、負壓平衡氣管閥門16。如圖4所示，進氣管7、負壓平衡管5、進氣管閥門12、負壓平衡管閥門16為一體化組件。如圖5、6所示，進水閥15和出水閥11頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進水管4 口、出水管6 口緊密結合。工作原理儲水箱2內無水時，浮球開關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桿24及其連接的彈簧牽引下到達另一穩(wěn)定的進水狀態(tài)，此時控制器功能板20完成控制氣馬達狀態(tài)控制氣閥23的狀態(tài)切換，關閉氣馬達，經一預定時間延時氣閥25控制出水控制氣閥9和進水控制氣閥13，使出水閥控制氣缸10動作關閉出水閥11和進氣管閥門12。再經一預定時間后進水閥控制氣缸14動作，打開進水閥15和負壓平衡氣管閥門16開始進水。儲水箱2內水位達到預定放水位置時，浮球開關22推動控制器狀態(tài)板21向上移動，直到松開控制器功能板20，使其在控制器引導桿24及其連接的彈簧II牽引下到達另一穩(wěn)定的放水狀態(tài)，此時控制器功能板20利用氣馬達狀態(tài)控制氣閥23分別打開出水控制氣閥9和氣馬達17，關閉進水控制氣閥13。氣馬達17開始帶動葉輪19旋轉，驅動儲水箱2內液體在儲水箱2內沿箱壁快速流動，并把箱底沉積的煤渣和灰塵卷起向儲水箱中央集聚。同時進水閥控制氣缸14動作，關閉進水閥15和負壓平衡氣管閥門16，同時松開出水控制氣閥9。經一預定的延遲時間后出水閥控制氣缸10動作，打開出水閥11和進氣管閥門12，箱內液體順出水管6排出。隨著箱內水位下降到預定位置時，浮球開關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桿24及其連接的彈簧牽引下到達另一穩(wěn)定的進水狀態(tài)，關閉氣馬達狀態(tài)控制氣閥23，氣馬達17停止工作。同時延時氣閥25經一預定的延遲時間后控制出水控制氣閥9和進水控制氣閥13，使出水閥控制氣缸10動作，關閉出水閥11和進氣管閥門12。進水控制氣閥13再經一預定的延遲時間后控制進水閥控制氣缸14動作，打開進水閥15和負壓平衡氣管閥門16開始進水。[0031]當動力氣源發(fā)生故障時，保護彈簧28推動控制器引導桿24到達頂部位置，同時帶動進水閥15和負壓平衡氣管閥門16，關閉進水管4和負壓平衡管5。安裝過程按設計圖紙組裝好儲水箱和支撐腳，并按圖紙設計將葉輪牢固的固定在儲水箱中下部。控制箱內先固定安裝進水閥控制氣缸14、出水閥控制氣缸10、氣馬達17、浮球開關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，控制器引導桿24套上保護彈簧28后再穿過控制箱預留的安裝孔，連好彈簧II 20-2.在控制箱內預定位置固定好出水控制氣閥9、進水控制氣閥13、氣馬達狀態(tài)控制氣閥23、延時氣閥25，并用I3U氣管按氣動邏輯連接相關氣動元件。在進水閥控制氣缸14輸出端固定連接進水閥15和控制器引導桿24。在控制箱底板上安裝好進氣管閥門12和負壓平衡氣管閥門16的一體化組件，并調整到合適高度。把裝好零件的控制箱放在儲水箱2上部，連接好氣馬達17和葉輪19之間的傳動軸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，氣馬達可用電機、人力替換來驅動葉輪轉動。柔性傳動軸可替換為萬向傳動軸達到同一效果。
權利要求1.一種自動排渣放水器，主要由控制箱、儲水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動力源，控制機構組件和氣馬達安裝在控制箱內，執(zhí)行機構組件分別安裝在控制箱和儲水箱內，其特征是控制機構主要由控制器功能板、功能狀態(tài)板、浮球開關、控制氣閥、控制器安裝基座組成；執(zhí)行機構主要由氣缸、閥門、氣馬達、葉輪組成；安裝在儲水箱內的葉輪通過柔性傳動軸連接到氣馬達。
2.根據權利要求I所述的自動排渣放水器，其特征是控制箱設于儲水箱上方，控制箱和儲水箱之間以螺栓連接，連接處墊有橡膠密封圈；控制箱頂部設有蓋板；進水管一端安裝在儲水箱頂部，另一端與瓦斯抽排管短節(jié)連接，出水管安裝在儲水箱的底部，四只支撐腳焊接在儲水箱外部的底部邊緣處。
3.根據權利要求2所述的自動排渣放水器，其特征是儲水箱內底部焊接若干條沿水流旋轉方向向出水管集聚的螺旋狀凸起。
4.根據權利要求I所述的自動排渣放水器，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桿和控制器功能板；控制器功能板上設有限位柱；浮球開關安裝在功能狀態(tài)板的一側，浮球開關頂部分別于功能狀態(tài)板的兩個長柄相配合。
5.根據權利要求I所述的自動排渣放水器，其特征是控制氣閥的兩個輸出端分別連接氣馬達和延時氣閥；氣馬達通過傳動軸連接葉輪；延時氣閥的兩個輸出端分別連接出水控制氣閥和進水控制氣閥；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；進水控制氣閥輸出軸連接進氣管閥門、進水閥、負壓平衡氣管閥門。
6.根據權利要求5所述的自動排渣放水器，其特征是控制氣閥為機械式二位三通換向閥，出水控制氣閥和進水控制氣閥都為氣控二位五通延時換向閥。
7.根據權利要求5所述的自動排渣放水器，其特征是進氣管、負壓平衡管、進氣管閥門、負壓平衡管閥門為一體化組件。
8.根據權利要求5所述的自動排渣放水器，其特征是進水閥和出水閥頂部為凸起尖圓頂狀，分別與進、出水管口緊密結合。
專利摘要一種自動排渣放水器，主要由控制箱、儲水箱和支撐腳組成，采用高壓氣作動力源，控制機構組件和氣馬達安裝在控制箱內，執(zhí)行機構組件分別安裝在控制箱和儲水箱內，安裝在儲水箱內的葉輪通過柔性傳動軸連接到氣馬達。本實用新型產品結構簡單、維護方便，利用機械和氣壓原理運行，特別適合要求防爆的井下環(huán)境使用，運行安全可靠。放水不受管路負壓、水質的影響，可在超過負的一個大氣壓下正常工作，遠遠超過現(xiàn)有的自動放水器；氣馬達和葉輪以及儲水箱底部的螺旋突起的有機配合，能最大程度的排除煤灰和渣；設備帶有自動保護裝置，避免抽放管路受到影響。
文檔編號E21F7/00GK202756017SQ20122032433
公開日2013年2月27日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權日2012年7月6日
發(fā)明者樊躍輝 申請人:樊躍輝