一种井下风门闭锁装置的制作方法

文档序号:15472107发布日期:2018-09-18 20:25阅读:243来源:国知局

本实用新型涉及矿井机械设备领域,尤其涉及一种井下风门闭锁装置。



背景技术:

井下平行设置的两道风门,要求一扇风门处于打开状态时,另一扇风门必须处于关闭状态,即两道风门不能同时开启,或者保证两道风门同时处于关闭状态。

为了满足两道风门的开启及关闭要求,市场上存在有多种风门闭锁装置,但均存在一定的弊端,例如:机械式闭锁装置内部结构复杂,成本高,且长期在井下潮湿环境中使用容易锈蚀,影响动作灵活性,或者难以复位;电动或者气动闭锁装置,当井下突然断电、停风时,风门无法打开,直接影响井下的生产;锥陀式闭锁装置,当风门打开时,无法实现风门的自动复位关闭;现有闭锁装置甚至存在,当一道风门打开不足90°时,另一道风门也可以开启一定的角度,如两道风门可同时开启45°,存在井下风流瞬时短路及门扇挤伤人的安全隐患。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种井下风门闭锁装置,当第一风门或者第二风门打开时,另一道风门无法打开,即第一风门与第二风门只能择一打开,并且通过伸缩部复位砂的填充可实现风门的自动关闭;另外,井下断电或停风时,不影响闭锁装置的使用,安全性能更高,结构也更加简单。

为了实现上述目的,本实用新型提供了一种井下风门闭锁装置,包括设置在第一风门与第二风门之间的底座;第一伸缩装置及第二伸缩装置,第一伸缩装置与第二伸缩装置分别包括固定在底座上的固定部以及滑动地设置于固定部内的伸缩部;第一伸缩装置的伸缩部通过第一连接装置连接第一风门,第二伸缩装置的伸缩部通过第二连接装置连接第二风门;位于第一伸缩装置与第二伸缩装置之间的拌挡器,拌挡器包括旋转轴以及绕旋转轴旋转的档杆;平衡状态时,档杆的第一端伸入第一伸缩装置的固定部内,第二端伸入第二伸缩装置的固定部内,档杆拌挡第一伸缩装置和第二伸缩装置的伸缩部同时上移;非平衡状态时,档杆旋转,其第一端脱离第一伸缩装置的固定部且其第二端继续伸入第二伸缩装置的固定部继续拌挡第二伸缩装置的伸缩部上移,或者其第二端脱离第二伸缩装置的固定部且其第一端继续伸入第一伸缩装置的固定部继续拌挡第一伸缩装置的伸缩部上移。

进一步的,第一伸缩装置及第二伸缩装置的固定部上分别设有用于档杆的两端分别伸入的伸入孔。

进一步的,拌挡器的旋转轴低于平衡状态的档杆的两端。

进一步的,拌挡器还包括用于档杆恢复平衡状态的复位装置。

进一步的,复位装置为重锤复位装置,重锤复位装置包括垂杆、弹簧、以及重锤,其中:垂杆的上端固定连接档杆的中下部,垂杆的下端连接弹簧的第一端,弹簧的第二端吊挂重锤。

进一步的,固定部为上端开口的套筒,伸缩部为滑动连接于套筒内的滑动件,伸入孔为开设于套筒侧壁上端的豁口。

进一步的,滑动件为空心腔体缸,空心腔体缸内填充有用于滑动件伸出后自动复位的复位砂。

进一步的,第一连接装置包括第一钢丝绳以及第一导向轮,其中:第一导向轮设置在第一伸缩装置的上方,第一钢丝绳的第一端连接第一伸缩装置的伸缩部,第二端绕过第一导向轮连接第一风门;第二连接装置包括第二钢丝绳以及第二导向轮,其中:第二导向轮设置在第二伸缩装置的上方,第二钢丝绳的第一端连接第二伸缩装置的伸缩部,第二端绕过第二导向轮连接第二风门。

进一步的,第一连接装置包括第一钢丝绳以及第一导向轮,其中:第一导向轮设置在第一伸缩装置的上方,第一钢丝绳的第一端连接第一伸缩装置的伸缩部,第二端绕过第一导向轮连接所述第一风门;第二连接装置包括第二钢丝绳、第二导向轮、以及第三导向轮,其中:第二导向轮设置在第二伸缩装置的上方;第三导向轮与第二导向轮同水平设置且位于第二风门的远离井下风门闭锁装置的一侧;第二钢丝绳的第一端连接第二伸缩装置的伸缩部,第二端依次绕过第二导向轮与第三导向轮连接第二风门。

进一步的,档杆为V型档杆或T型档杆,且档杆以旋转轴的轴线为中心对称设置。

本实用新型的一种井下风门闭锁装置,具有以下有益效果:

1、本实用新型的井下风门闭锁装置,通过第一伸缩装置、第二伸缩装置、与拌挡器的配合设置,从而实现了当第一风门或者第二风门打开时,无论开启的角度是多少,拌挡器均拌挡另一道风门,使另一道风门无法打开;另外,当同时打开两道风门时,拌挡器同时拌挡两道风门,使得两道风门均不能打开,即实现了两道风门的择一开启,从而符合井下风门的开启要求,安全性能更高。

2、本实用新型的井下风门闭锁装置,拌挡器设置有复位装置,当第一风门或者第二风门由打开状态关闭时,可实现档杆的自动复位,从而再次实现对第一风门与第二风门的同时拌挡以及为第一风门或第二风门的再次择一开启做准备。

3、本实用新型的井下风门闭锁装置,第一伸缩部与第二伸缩部的空心腔体缸内分别填充有用于第一伸缩部与第二伸缩部伸出后自动复位的复位砂,从而当第一风门或第二风门想要由打开状态关闭时,只需撤去用于开启第一风门或第二风门的开启力,第一风门或第二风门便可自动复位至关闭状态。

4、本实用新型的井下风门闭锁装置可实现第一风门与第二风门的背向开启,另外也可以实现第一风门与第二风门的同向开启,可根据实际要求具体选择。

5、本实用新型的井下风门闭锁装置,结构简单、制造成本低、动作灵活、安全性能高、且无需额外动力源。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型的井下风门闭锁装置一种实施例的布置结构示意图;

图2为本实用新型的井下风门闭锁装置的又一种实施例的布置结构示意图;

图3为本实用新型的井下风门闭锁装置的一种平衡状态的结构示意图;

图4为图3所示井下风门闭锁装置非平衡状态的结构示意图;

图5为本实用新型的井下风门闭锁装置的又一种平衡状态的结构示意图;

图6为图5所示井下风门闭锁装置非平衡状态的结构示意图;

图7为本实用新型的V型档杆的结构示意图;

图8为本实用新型的T型档杆的结构示意图;

图中:1-底座、2-第一伸缩装置、21-第一固定部、22-第一伸缩部、23-第一伸入孔、3-第二伸缩装置、31-第二固定部、32-第二伸缩部、33-第二伸入孔、4-拌挡器、41-旋转轴、42-档杆、431-垂杆、432-弹簧、433-重锤、5-第一风门、6-第二风门、71-第一钢丝绳、72-第一导向轮、81-第二钢丝绳、82-第二导向轮、83-第三导向轮

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图3、图4所示,本实用新型实施例的一种井下风门闭锁装置,包括设置在第一风门5与第二风门6之间的底座1;第一伸缩装置2及第二伸缩装置3,第一伸缩装置2与第二伸缩装置3分别包括固定在底座1上的固定部以及滑动地设置于固定部内的伸缩部;第一伸缩装置2的伸缩部通过第一连接装置连接第一风门5,第二伸缩装置3的伸缩部通过第二连接装置连接第二风门6;位于第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间的拌挡器4,拌挡器4包括旋转轴41以及绕旋转轴41旋转的档杆42;平衡状态时,档杆42的第一端伸入第一伸缩装置2的固定部内,第二端伸入第二伸缩装置3的固定部内,档杆42拌挡第一伸缩装置2和第二伸缩装置3的伸缩部同时上移;非平衡状态时,档杆42旋转,其第一端脱离第一伸缩装置2的固定部且其第二端继续伸入第二伸缩装置3的固定部继续拌挡第二伸缩装置3的伸缩部上移,或者其第二端脱离第二伸缩装置3的固定部且其第一端继续伸入第一伸缩装置2的固定部继续拌挡第一伸缩装置2的伸缩部上移。

具体的,底座1可以为任意形式的底座1,固定在地面上且位于第一风门5与第二风门6之间,主要用于闭锁装置的其他功能部件的承载与安装,优选的,底座1为如图1所示的板状底座1,稳固牢靠。第一伸缩装置2与第二伸缩装置3结构相同,如图3所示,第一伸缩装置2包括第一固定部21与第一伸缩部22,第二伸缩装置3包括第二固定部31与第二伸缩部32,第一伸缩装置2与第二伸缩装置3可以通过两个套筒套设组合而成,当然本领域技术人员也可根据第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的具体功能进行独创的结构设计或采用现有结构,均属于本实用新型保护范围;第一伸缩装置2与第二伸缩装置3均竖直设置,且其固定部分别与底座1固定连接,其伸缩部则分别通过第一连接装置与第二连接装置连接第一风门5与第二风门6;当第一风门5打开时,第一连接装置牵引第一伸缩装置2的第一伸缩部22上移伸出,实现第一风门5的打开;当第二风门6打开时,第二连接装置牵引第二伸缩装置3的第二伸缩部32上移伸出,实现第二风门6的打开。如图1所示,拌挡器4位于第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的正中间位置,即第一伸缩装置2与第二伸缩装置3相对拌挡器4是对称设置的。第一伸缩装置2及第二伸缩装置3的固定部上分别设有用于档杆42的两端分别伸入的伸入孔,即如图3所示,第一伸缩装置2的第一固定部21的靠近档杆42的一侧侧壁设置有第一伸入孔23,第二伸缩装置3的第二固定部31的靠近档杆42的一侧侧壁设置有第二伸入孔33,从而实现档杆42的第一端与第二端分别通过第一伸入孔23与第二伸入孔33部分伸入第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的第一固定部21与第二固定部31,且档杆42通过旋转,其两端可在伸入孔内上下摆动,使其第一端可以继续伸入第一伸缩装置2的第一固定部21,或者脱离第一伸缩装置2;同理,档杆42通过旋转,其两端可在伸入孔内上下摆动,使其第二端可以继续伸入第二伸缩装置3的第二固定部31,或者脱离第二伸缩装置3;另外,由于档杆42的长度是一定的,为了实现档杆42旋转摆动时,其第一端继续伸入第一伸缩装置2的第一固定部21内时,其第二端必定慢慢脱离第二伸缩装置3,或者其第二端继续伸入第二伸缩装置3的第二固定部31时,其第一端必定慢慢脱离第一伸缩装置2;拌挡器4的旋转轴41应低于平衡状态的档杆42(即档杆水平时,两风门均关闭)的两端,优选的,拌挡器4同样采用对称式结构,即如图3所示,旋转轴42位于档杆42的第一端与第二端的中下方;旋转轴42的设置可通过在第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间焊接一横梁,横梁中心部位打孔,旋转轴42(可采用螺丝)与档杆42固接后穿过横梁孔,实现档杆42的左右摆动;当然,旋转轴42的设置还可通过在第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间焊接一横梁,横梁中心部位固定设置旋转轴42,档杆42相应部位打孔,旋转轴42(可采用螺丝)与横梁固接后穿过档杆孔,实现档杆42的左右摆动,此外,旋转轴42的设置也可以采用其他的结构,均属于本实用新型保护范围,例如,横梁与档杆42均打孔,旋转轴42同时穿过横梁以及档杆42,实现档杆42的左右摆动;应当注意的时,当档杆42的第一端伸入第一伸缩装置2的第一固定部21时,挡架42的第一端应部分位于第一伸缩装置2的第一伸缩部22的上方,从而可以拌挡第一伸缩装置2的第一伸缩部22上移伸出,同样的,当档杆42的第二端伸入第二伸缩装置3的第二固定部31时,档杆42的第二端应部分位于第二伸缩装置3的第二伸缩部32的上方,从而可以拌挡第二伸缩装置3的第二伸缩部32上移伸出;拌挡器4的具体的结构及尺寸本领域技术人员可根据第一风门5与第二风门6的开启行程、第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间的距离、伸入孔的竖直高度、拌挡器4平衡状态时档杆42两端处于伸入孔中的位置等综合考虑进行设计,具体的结构尺寸本实用新型不做具体限定,可实现本实用新型的拌挡器4功能的一切拌挡器4结构均属于本实用新型保护范围。

本实用新型的拌挡器4使用时,平衡状态时(即两风门均关闭时),如图3所示,档杆42处于水平位置,其第一端与第二端分别部分伸入第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的第一固定部21与第二固定部31,且高于第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的第一伸缩部22与第二伸缩部32,那么在第一风门5与第二风门6同时打开时,第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的第一伸缩部22与第二伸缩部32同时上移伸出,造成档杆42卡死无法绕旋转轴41旋转摆动,从而档杆42的第一端与第二端分别拌挡第一伸缩装置2与第二伸缩装置3的第一伸缩部22与第二伸缩部32上移伸出,继而使得两风门不能同时打开;非平衡状态时(即两风门择一开启时),如图4所示,以第二风门6打开为例,当第二风门6打开时,第二伸缩装置3的第二伸缩部32上移伸出接触档杆42的第二端,从而提供档杆42绕旋转轴41逆时针旋转的动力,随着第二伸缩装置3的第二伸缩部32的不断伸出,档杆42越来越倾斜,直至其第二端脱离第二伸缩装置3,第二风门6顺利打开,而其第一端则在第一伸缩装置2的第一伸入孔23处向下摆动更加深入第一伸缩装置2的第一固定部21,此时若再打开第一风门5,由于档杆42的第二端抵靠在第二伸缩装置3上移伸出的第二伸缩部32侧壁上,档杆42无法实现顺时针回转,从而档杆42的第一端将直接拌挡第一伸缩装置2的第一伸缩部22上移伸出,使得第一风门5无法打开;同理,若第一风门5优先打开,第二风门6将无法打开。本实用新型的拌挡器4的档杆42可以为如图7所示的V型档杆42或者如图8所示的T型档杆42,当然也可以为其他形状的档杆,档杆42的尺寸及旋转轴41的设置位置,本领域技术人员可根据实际情况确定,优选的,如图3与图4所示、或者如图5与图6所示,旋转轴41设置于第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间的中间位置,且档杆42以旋转轴41的轴心为中心对称设置。

进一步的,拌挡器4还包括用于档杆42恢复平衡状态的复位装置。具体的,当第一风门5或者第二风门6由打开状态关闭时,可实现档杆42的自动复位至水平位置,从而再次实现对第一风门5与第二风门6的同时拌挡以及为第一风门5或第二风门6的再次择一开启做准备。

进一步的,如图1、图3、及图4所示,复位装置还可以为重锤433复位装置,重锤433复位装置包括垂杆431、弹簧432、以及重锤433,其中:垂杆431的上端固定连接档杆42的中下部,垂杆431的下端连接弹簧432的第一端,弹簧432的第二端吊挂重锤433。

具体的,如图4所示,垂杆431的上端与档杆42的对称中心处焊接固定,垂杆431的长度应保证其随档杆42旋转摆动时,不会与第一伸缩装置2或者第二伸缩装置3发生碰撞干涉;相对于弹簧432上端直接连接档杆42的中下端而言,增加垂杆431会使得拌挡器4更容易的恢复到水平平衡状态,因为在档杆42摆动时,垂杆431下端偏离平衡位置的幅度将远远大于档杆42中下端偏离平衡位置的幅度,因此,垂杆431的设置会使得档杆42更容易的恢复到平衡状态。当然,本领域技术人员也可根据实际情况不设置垂杆431,方案同样可行,只是回复效果相对较差而已。弹簧432的设置是为了实现重锤433与垂杆431直接形成软连接,避免重锤433随垂杆431摆动发生倾斜;弹簧432等软连接,使得重锤433将一直处于水平状态,继而使得档杆42的旋转摆动更加灵活;重锤433的重量应使档杆42足以回复至平衡位置为宜,不应太重,导致拌挡器4旋转阻力较大。

进一步的,固定部为上端开口的套筒,伸缩部为滑动连接于套筒内的滑动件,伸入孔为开设于套筒侧壁上端的豁口。

具体的,如图3所示,第一固定部21与第一伸缩部22的套筒与滑动件以及第二固定部31与第二伸缩部32的套筒与滑动件可分别通过两外径不同的无缝钢管同轴线套装而成,滑动件的高度应小于套筒的高度,从而使得滑动件可完全缩入套筒内,且滑动件缩至套筒最底端时其上端面应低于平衡状态的档杆42两端一定的距离,使得当任一风门开启时,档杆42可以旋转摆动;其中,滑动件的上端面低于平衡状态的档杆42两端的距离,应当保证在拌挡器4可实现风门择一开启的前提下尽可能的短,从而使得一个风门打开情况下,进行另一风门开启时,另一风门所对应的滑动件与挡架42端部之间的垂直距离更小,从而挡架42拌挡更加快速;因此,该距离的确定需本领域技术人员综合考虑第一伸缩装置2与第二伸缩装置3之间的间距、拌挡器4的结构尺寸、豁口的开设高度等因素;另外滑动件的高度仍然需要满足当风门打开时,滑动件上移伸出的距离足以使得风门打开,另外还不脱离出套筒,此时需要考虑风门由关闭状态至完全开启时的总行程。

进一步的,为了使得第一伸缩部22以及第二伸缩部32伸缩灵活,在其与档杆42两端部接触的侧面的相应位置设置有导槽或者斜角。

进一步的,第一固定部21与第二固定部31在与底座1接触的部位分别设置有放水孔,用于冲洗两固定部内部的积尘并通过放水孔排污。

进一步的,滑动件为空心腔体缸,空心腔体缸内填充有用于滑动件伸出后自动复位的复位砂。

具体的,构成第一伸缩部22与第二伸缩部32的滑动件采用无缝钢管制作时,可分别将无缝钢管的底面焊接封板封堵,顶面沿无缝钢管直径方向焊接钢筋,分别在钢筋的中间位置连接第一连接装置与第二连接装置;无缝钢管的内腔填充复位砂,复位砂的填充量以使得第一风门5或第二风门6由打开状态进行关闭时,撤去用于开启第一风门5或第二风门6的开启力后,第一风门5或第二风门6便可在复位砂重力的作用下刚好自动复位至关闭状态为宜。

本实用新型的井下风门闭锁装置的连接装置的一种实施方式,如图1所示,当第一风门5与第二风门6背向开启时(即第一风门5向左开启、第二风门6向右开启),第一连接装置包括第一钢丝绳71以及第一导向轮72,其中:第一导向轮72设置在第一伸缩装置2的上方,第一钢丝绳71的第一端连接第一伸缩装置2的伸缩部(即第一伸缩部22),第二端绕过第一导向轮72连接第一风门5;第二连接装置包括第二钢丝绳81以及第二导向轮82,其中:第二导向轮82设置在第二伸缩装置3的上方,第二钢丝绳81的第一端连接第二伸缩装置3的伸缩部(即第二伸缩部32),第二端绕过第二导向轮82连接第二风门6。其中:第一钢丝绳71以及第二钢丝绳81无论在风门开启时或者风门关闭时,均保持着绷紧状态。

本实用新型的井下风门闭锁装置的连接装置的一种实施方式,如图2所示,当第一风门5与第二风门6同向开启时(即第一风门5以及第二风门6均向左开启),第一连接装置包括第一钢丝绳71以及第一导向轮72,其中:第一导向轮72设置在第一伸缩装置2的上方,第一钢丝绳71的第一端连接第一伸缩装置2的伸缩部(即第一伸缩部22),第二端绕过第一导向轮72连接第一风门5;第二连接装置包括第二钢丝绳81、第二导向轮82、以及第三导向轮83,其中:第二导向轮82设置在第二伸缩装置3的上方;第三导向轮83与第二导向轮82同水平设置且位于第二风门6的远离井下风门闭锁装置的一侧;第二钢丝绳81的第一端连接第二伸缩装置3的伸缩部(即第二伸缩部32),第二端依次绕过第二导向轮82与第三导向轮83连接第二风门6,即,第二钢丝绳81绕过第二导向轮82穿过第二风门6门框再次绕过第三导向轮83后连接第二风门6。其中:第一钢丝绳71以及第二钢丝绳81无论在风门开启时或者风门关闭时,同样均保持着绷紧状态。

本实用新型的井下风门闭锁装置在实际生产矿井中的一种具体的实施方式,两风门之间的间距为3500mm,两风门的开启行程分别为600mm;两伸缩装置之间的距离为200mm;两套筒的长度分别为800mm,直径为108mm;两豁口的长度分别为40mm,宽度为12mm;两滑动件的长度分别为750mm,直径为85mm。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述,但是应该理解的是,这里具体的描述,不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定,本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改,都属于本实用新型所保护的范围。

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