专利名称：自动排渣放水器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种矿用设备，尤其涉及一种自动排渣放水器，特别适用于负压排水工作，也同样适用于常压、正压放水工作。
背景技术：
瓦斯抽放是高瓦斯煤矿的最首要大事。但煤矿地质复杂，瓦斯抽放管路随着地势高低错落，当煤层中水分随气体进入管道后，水分及煤屑等渣滓将积聚在管道的低洼处，把管路堵塞，严重影响瓦斯抽放效率，造成极大的安全隐患。当前排渣放水主要有两种方式一是采用人工放水排渣，它由人来手动定期排放水及废渣，效率较低，人为因素影响较大，经常排放不及时，而且煤灰和渣排不干净，需要人·手动清除，大大增加劳动强度和工作量；二是采用自动排渣放水设备，现在正在现场使用的设备由于设计及结构原因，或受水质、或受废渣等因素影响，造成设备不能长时间正常工作，严重影响瓦斯的抽排效果。特别的是现在的自动排渣放水设备受负压影响特别大，多数在正常的管路负压下都不能长时间正常工作，在负的一个大气压下基本上都不能正常工作。由于重力影响煤灰和渣很容易附着在水箱底部，很难排除干净，日积月累，使水箱可用容积越来越小，最终影响排渣放水效果，至止报废。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题是针对背景技术中的不足，提供一种能稳定可靠地自动排放瓦斯管路中的水、渣等杂物，不受负压、水质、废渣等影响，有自动保护并有相应指示，并且结构简单、运行安全、维护方便的自动排渣放水器。为了解决上述技术问题采用以下技术方案一种自动排渣放水器，主要由控制箱、储水箱和支撑脚组成，采用高压气作动力源，控制机构组件和气马达安装在控制箱内，执行机构组件分别安装在控制箱和储水箱内，控制机构主要由控制器功能板、功能状态板、浮球开关、控制气阀、控制器安装基座组成；执行机构主要由气缸、阀门、气马达、叶轮组成；安装在储水箱内的叶轮通过柔性传动轴连接到气马达。控制箱设于储水箱上方，控制箱和储水箱之间以螺栓连接，连接处垫有橡胶密封圈；控制箱顶部设有盖板；进水管一端安装在储水箱顶部，另一端与瓦斯抽排管短节连接，出水管安装在储水箱的底部，四只支撑脚焊接在储水箱外部的底部边缘处。储水箱内底部焊接若干条沿水流旋转方向向出水管集聚的螺旋状凸起。控制器功能板、功能状态板安装在控制器安装基座上，弹簧I分别连接安装基座和功能状态板；弹簧II分别连接控制器引导杆和控制器功能板；控制器功能板上设有限位柱；浮球开关安装在功能状态板的一侧，浮球开关顶部分别于功能状态板的两个长柄相配
口 O控制气阀的两个输出端分别连接气马达和延时气阀；气马达通过传动轴连接叶轮；延时气阀的两个输出端分别连接出水控制气阀和进水控制气阀；出水控制气阀控制出水阀控制气缸，出水阀控制气缸输出轴连接出水阀；进水控制气阀输出轴连接进气管阀门、进水阀、负压平衡气管阀门。控制气阀为机械式二位三通换向阀，出水控制气阀和进水控制气阀都为气控二位五通延时换向阀。进气管、负压平衡管、进气管阀门、负压平衡管阀门为一体化组件。进水阀和出水阀顶部为凸起尖圆顶状，分别与进、出水管口紧密结合。本实用新型的有益效果在于放水不受管路负压、水质的影响，可在超过负的一个大气压下正常工作，远远超过现有的自动放水器；气马达和叶轮以及储水箱底部的螺旋突起的有机配合，能最大程度的排除煤灰和渣；设备带有自动保护装置，在动力气源发生故障时，自动关闭进水管和负压平衡管，避免抽放管路受到影响；产品结构简单、维护方便，利用·机械和气压原理运行，特别适合要求防爆的井下环境使用，运行安全可靠。
图I是本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的俯视图。图3为本实用新型控制机构的结构示意图。图4为本实用新型进气管、负压平衡管、进气管阀门、负压平衡管阀门一体化组件结构示意图。图5为本实用新型出水阀、放水管的结构示意图。图6为本实用新型进水阀、进水管的结构示意图。控制箱I、储水箱2、支撑脚3、进水管4、负压平衡管5、出水管6、进气管7、动力进气管8、出水控制气阀9、出水阀控制气缸10、出水阀11、进气管阀门12、进水控制气阀13、进水阀控制气缸14、进水阀15、负压平衡气管阀门16、气马达17、传动轴18、叶轮19、控制器功能板20、功能状态板21、浮球开关22、气马达状态控制气阀23、控制器引导杆24、延时气阀25、控制器安装基座26、动力排气管27、保护弹簧28。
具体实施方式
如图1、2所示，一种自动排渣放水器，采用高压气作动力，浮球开关感知水位，只有到达预定水位时，浮球开关才开始推动控制机构移向另一状态，执行机构完成相应动作，达到排放水和渣的目的。其主要由控制箱I、储水箱2、支撑脚3组成。其中控制箱I设于储水箱2上方，控制箱I内部设有控制储水箱2进水、排水、气马达启停以及进气的控制机构，高压动力进、排气管接口焊接在控制箱I的上部。储水箱2内安装有进水阀15、出水阀11、浮球开关22、负压平衡管5、进气管7、叶轮19及传动轴18等，底部焊接若干条沿水流旋转方向向出水管6集聚的螺旋状凸起。四只支撑脚3焊接在储水箱2底部边缘处。控制箱I和储水箱2之间以螺栓连接，连接处垫有橡胶密封圈，以达到密封不漏气的目的。控制箱I顶部有一盖板用螺丝固定在控制箱壁，形成一封闭腔体，保护其内的控制装置。控制机构组件和气马达安装在控制箱内，执行机构组件分别安装在控制箱和储水箱内。[0024]如图3所示，控制机构主要由控制器功能板20、功能状态板21、浮球开关22、气马达状态控制气阀23、控制器安装基座26组成。控制器功能板20、功能状态板21安装在控制器安装基座26上，弹簧I 21-3分别连接安装基座26和功能状态板21。弹簧II 20-2分别连接分别控制器引导杆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摆动幅度。控制器功能板20上的长孔20-3起到手柄作用，其随控制器功能板20摆动时搬动气马达状态控制气阀23。浮球开关22安装在功能状态板21的一侧，浮球开关22顶部伸出的圆柱在上下两端时刚好可以分别顶住功能状态板21的两个长柄21-1、21-2。执行机构主要由出水控制气阀9、出水阀控制气缸10、出水阀11、进气管阀门12、进水控制气阀13、进水阀控制气缸14、进水阀15、负压平衡气管阀门16、气马达17、叶轮19、延时气阀25组成。气马达状态控制气阀23为机械式二位三通换向阀，其两个输出端分别连接气马达17和延时气阀25。安装在储水箱2内的叶轮19通过柔性传动轴18连接到气马达17。延时气阀25的两个输出端分别连接出水控制气阀9和进水控制气阀13，出水控制气阀9和进水控制气阀13都为气控二位五通延时换向阀。出水控制气阀9控制出水阀控制气缸10，出水阀控制气缸10输出轴连接出水阀11。进水控制气阀13输出轴连接进·气管阀门12、进水阀15、负压平衡气管阀门16。如图4所示，进气管7、负压平衡管5、进气管阀门12、负压平衡管阀门16为一体化组件。如图5、6所示，进水阀15和出水阀11顶部为凸起尖圆顶状，分别与进水管4 口、出水管6 口紧密结合。工作原理储水箱2内无水时，浮球开关22把控制器状态板21下端21_2压下，直到松开控制器功能板使其在控制器引导杆24及其连接的弹簧牵引下到达另一稳定的进水状态，此时控制器功能板20完成控制气马达状态控制气阀23的状态切换，关闭气马达，经一预定时间延时气阀25控制出水控制气阀9和进水控制气阀13，使出水阀控制气缸10动作关闭出水阀11和进气管阀门12。再经一预定时间后进水阀控制气缸14动作，打开进水阀15和负压平衡气管阀门16开始进水。储水箱2内水位达到预定放水位置时，浮球开关22推动控制器状态板21向上移动，直到松开控制器功能板20，使其在控制器引导杆24及其连接的弹簧II牵引下到达另一稳定的放水状态，此时控制器功能板20利用气马达状态控制气阀23分别打开出水控制气阀9和气马达17，关闭进水控制气阀13。气马达17开始带动叶轮19旋转，驱动储水箱2内液体在储水箱2内沿箱壁快速流动，并把箱底沉积的煤渣和灰尘卷起向储水箱中央集聚。同时进水阀控制气缸14动作，关闭进水阀15和负压平衡气管阀门16，同时松开出水控制气阀9。经一预定的延迟时间后出水阀控制气缸10动作，打开出水阀11和进气管阀门12，箱内液体顺出水管6排出。随着箱内水位下降到预定位置时，浮球开关22压下控制器状态板21下端21-2，直到松开控制器功能板使其在控制器引导杆24及其连接的弹簧牵引下到达另一稳定的进水状态，关闭气马达状态控制气阀23，气马达17停止工作。同时延时气阀25经一预定的延迟时间后控制出水控制气阀9和进水控制气阀13，使出水阀控制气缸10动作，关闭出水阀11和进气管阀门12。进水控制气阀13再经一预定的延迟时间后控制进水阀控制气缸14动作，打开进水阀15和负压平衡气管阀门16开始进水。[0031]当动力气源发生故障时，保护弹簧28推动控制器引导杆24到达顶部位置，同时带动进水阀15和负压平衡气管阀门16，关闭进水管4和负压平衡管5。安装过程按设计图纸组装好储水箱和支撑脚，并按图纸设计将叶轮牢固的固定在储水箱中下部。控制箱内先固定安装进水阀控制气缸14、出水阀控制气缸10、气马达17、浮球开关22。 控制器功能板20、功能状态板21先安装在控制器安装基座26上，并装好弹簧I21-3后，把安装基座26用螺栓固定在控制箱内，控制器引导杆24套上保护弹簧28后再穿过控制箱预留的安装孔，连好弹簧II 20-2.在控制箱内预定位置固定好出水控制气阀9、进水控制气阀13、气马达状态控制气阀23、延时气阀25，并用I3U气管按气动逻辑连接相关气动元件。在进水阀控制气缸14输出端固定连接进水阀15和控制器引导杆24。在控制箱底板上安装好进气管阀门12和负压平衡气管阀门16的一体化组件，并调整到合适高度。把装好零件的控制箱放在储水箱2上部，连接好气马达17和叶轮19之间的传动轴18后,再用螺栓固定。盖好控制箱盖板，并用螺栓和控制箱固定。其中，气马达可用电机、人力替换来驱动叶轮转动。柔性传动轴可替换为万向传动轴达到同一效果。
权利要求1.一种自动排渣放水器，主要由控制箱、储水箱和支撑脚组成，采用高压气作动力源，控制机构组件和气马达安装在控制箱内，执行机构组件分别安装在控制箱和储水箱内，其特征是控制机构主要由控制器功能板、功能状态板、浮球开关、控制气阀、控制器安装基座组成；执行机构主要由气缸、阀门、气马达、叶轮组成；安装在储水箱内的叶轮通过柔性传动轴连接到气马达。
2.根据权利要求I所述的自动排渣放水器，其特征是控制箱设于储水箱上方，控制箱和储水箱之间以螺栓连接，连接处垫有橡胶密封圈；控制箱顶部设有盖板；进水管一端安装在储水箱顶部，另一端与瓦斯抽排管短节连接，出水管安装在储水箱的底部，四只支撑脚焊接在储水箱外部的底部边缘处。
3.根据权利要求2所述的自动排渣放水器，其特征是储水箱内底部焊接若干条沿水流旋转方向向出水管集聚的螺旋状凸起。
4.根据权利要求I所述的自动排渣放水器，其特征是控制器功能板、功能状态板安装在控制器安装基座上，弹簧I分别连接安装基座和功能状态板；弹簧II分别连接控制器引导杆和控制器功能板；控制器功能板上设有限位柱；浮球开关安装在功能状态板的一侧，浮球开关顶部分别于功能状态板的两个长柄相配合。
5.根据权利要求I所述的自动排渣放水器，其特征是控制气阀的两个输出端分别连接气马达和延时气阀；气马达通过传动轴连接叶轮；延时气阀的两个输出端分别连接出水控制气阀和进水控制气阀；出水控制气阀控制出水阀控制气缸，出水阀控制气缸输出轴连接出水阀；进水控制气阀输出轴连接进气管阀门、进水阀、负压平衡气管阀门。
6.根据权利要求5所述的自动排渣放水器，其特征是控制气阀为机械式二位三通换向阀，出水控制气阀和进水控制气阀都为气控二位五通延时换向阀。
7.根据权利要求5所述的自动排渣放水器，其特征是进气管、负压平衡管、进气管阀门、负压平衡管阀门为一体化组件。
8.根据权利要求5所述的自动排渣放水器，其特征是进水阀和出水阀顶部为凸起尖圆顶状，分别与进、出水管口紧密结合。
专利摘要一种自动排渣放水器，主要由控制箱、储水箱和支撑脚组成，采用高压气作动力源，控制机构组件和气马达安装在控制箱内，执行机构组件分别安装在控制箱和储水箱内，安装在储水箱内的叶轮通过柔性传动轴连接到气马达。本实用新型产品结构简单、维护方便，利用机械和气压原理运行，特别适合要求防爆的井下环境使用，运行安全可靠。放水不受管路负压、水质的影响，可在超过负的一个大气压下正常工作，远远超过现有的自动放水器；气马达和叶轮以及储水箱底部的螺旋突起的有机配合，能最大程度的排除煤灰和渣；设备带有自动保护装置，避免抽放管路受到影响。
文档编号E21F7/00GK202756017SQ20122032433
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者樊跃辉 申请人:樊跃辉