瓦斯管路气控自动放水器的制作方法

本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术，具体为一种瓦斯管路气控自动放水器。

背景技术：

煤矿瓦斯抽采过程中，由于钻孔中存在大量的水及煤渣，在瓦斯抽采系统负压的作用下会进入瓦斯抽采管路，水及煤渣在管路低洼处，会影响抽采效率，所以需要及时排出，在现在的放水器中，有依靠工人手动打开阀门放水的、有负压放水器、也有电控气动放水器等多种，人工放水需要大量人力物力，并且也存在人为不稳定的因素，自动放水器中负压放水器使用不稳定，气控的放水器很多需要带电控制气路，有的成本太高，使用不经济，而且在遇到井下突发停电时，无法实现其功能。

技术实现要素：

本实用新型为解决目前现有煤矿用负压放水器使用不稳定、电控放水器成本较高且遇到停电时无法使用的技术问题，提供一种瓦斯管路气控自动放水器。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种瓦斯管路气控自动放水器，包括箱体，还包括进水口气动二通阀门，平衡口气动三通阀门，排水口气动二通阀门以及二位五通的气控阀；进水口气动二通阀门安装在箱体的进水口，一个端口与箱体内部连通，另一个端口与瓦斯抽采管汇流管连通；平衡口气动三通阀门安装在箱体的平衡口，第一端口与瓦斯抽采管汇流管上部连通，第二端口与箱体内部连通，第三端口与外部大气连通；排水口气动二通阀门安装在箱体的排水口，一个端口与箱体内部连通，另一端口与箱体外部连通；平衡口高于排水口；箱体顶部设有开口，开口处固定有法兰组件，所述气控阀安装在法兰组件的中心孔处；所述气控阀的p口与气源连接，a口与进水口气动二通阀门的k口、平衡口气动三通阀门的k口以及排水口气动二通阀门的g口连通，气控阀的b口与进水口气动二通阀门的g口、平衡口气动三通阀门的g口以及排水口气动二通阀门的k口连通；法兰组件中心孔还固定安装有位于气控阀下方的螺纹套，螺纹套外侧螺旋连接有一个导向套；气控阀的阀杆向下穿过螺纹套中心并连接有一个呈t型的磁铁固定杆；所述磁铁固定杆的水平段底部固定套设有环形磁铁，磁铁固定杆的顶部中心与气控阀的阀杆相连接，磁铁固定杆的竖直段穿过导向套的中心孔且该竖直段固定连接有伸入箱体内的导杆，导杆自上而下设有上限位和下限位，并活动套设有一个位于上下限位之间的浮筒；螺纹套内底面与导向套内顶面之间有间隔且间隔大于磁铁固定杆水平段的高度；磁铁固定杆水平段的顶部端面与螺纹套的内底面形成吸附配合面；磁铁固定杆水平段的的底部端面与导向套的内顶面构成限位配合面。

将本实用新型所述的瓦斯管路气控自动放水器进水口气动二通阀门接入瓦斯抽采管汇流管，平衡口气动三通阀门接入瓦斯抽采管汇流管上部，这时进水口气动二通阀门处于打开状态，平衡口气动三通阀门处于和瓦斯管上部相通状态（防止管中水流入三通阀门），排水口气动二通阀门处于关闭状态，瓦斯抽采管汇流管中的水及煤渣可以进入箱体中，浮筒随着水量的增加沿着导杆而上升，当浮筒上升接触到上限位后，浮筒带动导杆向上运动，将气控阀的阀杆顶起，气控阀气路换向，同时磁铁和螺纹套（钢制）的底部端面吸合，这时气控自动放水器的进水口气动二通阀门关闭，平衡口气动三通阀门与瓦斯抽采管汇流管通路断开，与大气连通，排水口气动二通阀门打开，开始放水，这时浮筒随着水位沿导杆下降，到浮筒下降至导杆下限位时带动导杆下降，磁铁在浮筒重力作用下脱开，导杆拉动气控阀阀杆下降，实现换向，回至初始状态，完成一个循环。

本实用新型所述的瓦斯管路气控自动放水器简单实用，成本更低，无需带电控制电路，运行更可靠。

附图说明

图1本实用新型外部安装示意图。

图2本实用新型气路连接原理图。

图3本实用新型内部结构示意图。

图4为图3中的局部放大示意图（进水状态）。

图5为图3中的局部放大示意图（放水状态）。

1-箱体，2-进水口气动二通阀门，3-平衡口气动三通阀门，4-排水口气动二通阀门，5-浮筒，6-导杆，7-上限位，8-下限位，9-导向套，10-环形磁铁，11-垫片，12-磁铁固定杆，13-阀杆，14-气控阀，15-螺纹套，16-法兰及法兰盖，17-法兰垫，18-装饰罩，19-进水管，20-风管，21-平衡管，22-气源处理器，23-法兰盖，24-瓦斯抽采管汇流管，25-密封件。

具体实施方式

一种瓦斯管路气控自动放水器，包括箱体1，还包括进水口气动二通阀门2，平衡口气动三通阀门3，排水口气动二通阀门4以及二位五通的气控阀14；进水口气动二通阀门2安装在箱体1的进水口，一个端口与箱体1内部连通，另一个端口与瓦斯抽采管汇流管24连通；平衡口气动三通阀门3安装在箱体的平衡口，第一端口与瓦斯抽采管汇流管24上部连通，第二端口与箱体1内部连通，第三端口与外部大气连通；排水口气动二通阀门4安装在箱体1的排水口，一个端口与箱体1内部连通，另一端口与箱体1外部连通；平衡口高于排水口；箱体1顶部设有开口，开口处固定有法兰组件，所述气控阀14安装在法兰的中心孔处；所述气控阀14的p口与气源连接，a口与进水口气动二通阀门2的k口、平衡口气动三通阀门3的k口以及排水口气动二通阀门4的g口连通，气控阀14的b口与进水口气动二通阀门2的g口、平衡口气动三通阀门3的g口以及排水口气动二通阀门4的k口连通；法兰组件（法兰及法兰盖）中心孔还固定安装有位于气控阀14下方的螺纹套15，螺纹套15外侧螺旋连接有一个导向套9；气控阀14的阀杆13向下穿过螺纹套15中心并连接有一个呈t型的磁铁固定杆12；所述磁铁固定杆12的水平段底部固定套设有环形磁铁10，磁铁固定杆12的顶部中心开有螺孔并与气控阀14的阀杆13相连接，磁铁固定杆12的竖直段穿过导向套9的中心孔且该竖直段外侧固定套设有伸入箱体1内的导杆6，导杆6自上而下设有上限位7和下限位8，并活动套设有一个位于上下限位之间的浮筒5；螺纹套15内底面与导向套9内顶面之间有间隔且间隔大于磁铁固定杆12水平段的高度；磁铁固定杆12水平段的顶部端面与螺纹套15的内底面形成吸附配合面；磁铁固定杆12水平段的的底部端面与导向套9的内顶面构成限位配合面。进水状态下，磁铁的底部端面则能够卡在导向套的顶部端面上，磁铁固定杆顶部与螺纹套顶部之间的间距作为阀杆的位移行程；放水状态下，磁铁固定杆能够在环形磁铁的作用下吸附在螺纹套的底部端面上。图5中，螺纹套15与气控阀（气控阀下方刚伸入螺纹套的部分）连接的中心孔侧壁上固定设有密封件25，以确保导向套与导杆之间的密封。

如图1所示，平衡口与进水口位于箱体1上部相对侧壁上，排水口位于箱体1下部的侧壁上；上下限位于进水口和平衡口之间；气控阀14的p口通过风管20与气源处理器22相连接，气源处理器22通过压风管路与外部气源连接。

由图4、5可知，所述磁铁固定杆12水平段为二级台阶结构，其中下级台阶外径小于上级台阶；环形磁铁10套在上级台阶上并与上级台阶高度相同，下级台阶上固定有垫片11以固定环形磁铁10。

如图3~5所示，箱体1顶部的开口周圈向上延伸，法兰组件安装在开口顶部端口处，螺纹套15固定在法兰组件中心孔处，所述气控阀14固定在螺纹套15上部；螺纹套15的外侧周圈向下延伸并开有外螺纹，导向套9的顶部外侧周圈向上延伸并开有与螺纹套15外螺纹相配的内螺纹并螺旋连接。

上下限位活动套设在导杆6上，并通过紧固件实现紧固，便于根据实际情况，比如平衡口和排水口的高度以及排水高度、排水量等进行相应的调整。

如图3所示，平衡口气动三通阀门3和排水口气动二通阀门4的外部还套设有装饰罩18，装饰罩上开有相应的供管路进出的开口。

将本实用新型所述的瓦斯管路气控自动放水器进水口气动二通阀门2接入瓦斯抽采管汇流管24（接在底部，使管内的水和杂质能够流入箱体），平衡口气动三通阀门3接入瓦斯抽采管汇流管24上部，这时进水口气动二通阀门2处于打开状态，平衡口气动三通阀门3处于和瓦斯管上部相通状态（图1中可见，防止管中水流入三通阀门），排水口气动二通阀门4处于关闭状态，瓦斯抽采管汇流管24中的水及煤渣可以进入箱体中，浮筒5随着水量的增加沿着导杆6而上升，当浮筒上升接触到上限位7后，浮筒带动导杆6向上运动，将气控阀14的阀杆13顶起，气控阀气路换向，同时磁铁和螺纹套（钢制）的底部端面吸合，这时气控自动放水器的进水口气动二通阀门2关闭，平衡口气动三通阀门3与瓦斯抽采管汇流管通路断开，与大气连通，排水口气动二通阀门4打开，开始放水，这时浮筒5随着水位沿导杆6下降，到浮筒下降至导杆下限位8时带动导杆下降，磁铁在浮筒重力作用下脱开，导杆拉动气控阀阀杆下降，实现换向，回至初始状态，完成一个循环。

本实用新型的气控原理如图3、4、5。

初始状态时（放水器处于进水状态，浮筒在下方），控制气源经气源处理器进入气控阀14的p口经a口进入进水口气动二通阀门2的k口，进入平衡口气动三通阀门3的k口，进入排水口气动二通阀门4的g口，此时进水口气动二通阀门2处于打开状态，平衡口气动三通阀门3处于和瓦斯抽采管路相通的状态，排水口气动二通阀门4处于关闭状态，当水位上升后，浮筒上升，气控阀的阀杆13向上运动，这时气控阀14换向，控制气源经气控阀的p口经b口进入进水口气动二通球阀门2的g口，进入平衡口气动三通阀门3的g口，进入排水口气动二通阀门4的k口，三个气动阀的回气通过气控阀的s口排出，此时进水口气动二通阀门2处于关闭状态，平衡口气动三通阀门3三通处于和大气相通的状态，排水口气动二通阀门4处于打开状态，进行放水。当浮筒下降后，气控阀的阀杆13向下运动，气控阀14回到初始状态，完成一个循环。