气力自动排水装置的制作方法

本实用新型属于排水设备技术领域，涉及到气力自动排水装置。

背景技术：

由于井下地质条件及煤层分布不定，考虑到煤的回采率，掘进巷道施工时都是沿煤层走向布置，难免会出现巷道高低起伏、巷道多处积水、布设水泵量大、管理不便的问题，隐患较多，给矿井用电及人身安全带来较大隐患。使用电泵排水的话，电泵需要电源、配套的开关及电缆，投资较大，积水处电源不方便提供，而且积水点多、设备安装麻烦、看管不便、维护量大。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了气力自动排水装置，不但设备小巧，安装容易，使用方便，更重要的是本质安全，解决矿井多处积水的难题，且具有无人看管、省工、省时、节约成本的优点，达到降本增效目的。

本实用新型所采取的具体技术方案是：气力自动排水装置，设置在带有气源的巷道内，排水装置包括连接管和动力机构，关键是：所述的动力机构是设置在巷道内的气源，排水装置还包括吸水管、液位检测模块和控制模块，吸水管包括按照气流方向由前向后依次设置的第一管体、第二管体和第三管体，还包括与第一管体同轴设置且位于其内部的进气管，第一管体侧壁上设置有与连接管连通的进水口，进气管的进口端与第一管体的进口端之间设置有密封结构，进气管的出口端延伸到进水口后方，第一管体和第三管体都是圆筒形管，第二管体和进气管的直径都是由前向后线性减小，使第一管体与第二管体的内部形成为负压腔，进气管的进口端借助开关阀与气源连通，液位检测模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与开关阀电连接。

所述的吸水管还包括与第三管体同轴设置的第四管体，第四管体的进口端与第三管体的出口端连接，第四管体的直径由前向后线性增大。

第一管体、第二管体、第三管体和第四管体为一体成型结构。

所述的进气管的长度小于第一管体的长度，进气管的出口端设置有圆筒形的导流管，导流管与进气管同轴设置且二者为一体成型结构，导流管的后端延伸到第二管体内部且导流管的后端面到第二管体前端面之间的距离小于第二管体长度的一半，导流管的长度与进气管的长度之比为(2.5-3.5)：17。

所述的进气管的侧壁与轴线之间的夹角为3°-5°，第二管体的侧壁与轴线之间的夹角为10°-12°，进气管的长度为165-175mm，进气管的进口端直径与出口端直径之比为2：1，第一管体的内径为85-95mm，第一管体的长度大于进气管的长度且二者之间的差值为10mm，第二管体的长度小于进气管的长度且二者之间的差值为10mm，第三管体的长度等于进气管的长度，进水口的内径小于第一管体的内径且二者的内径之比为(0.91-0.93)：1。

所述的吸水管的出口端连接有排水管。

所述的开关阀与气源之间连接有过滤器。

所述的第一管体的进水口处设置有单向阀。

所述的连接管的进口端设置有过滤网，过滤网为凵字形结构，连接管的进口端与过滤网插接固定。

本实用新型的有益效果是：液位检测模块实时检测积水的深度，并将检测到的数值发送给控制模块，需要排水时，控制模块发出信号使开关阀打开，气源内的气体经过开关阀进入到吸水管内，吸水管通过冲击气流在进水管内形成负压，使积水经过连接管进入到吸水管内，并在气体的作用下经过出水管排出；液位低于连接管的最低处无法继续排水时，控制模块发出信号使开关阀关闭，停止排水过程。本实用新型构造简单，尺寸小，重量轻，价格便宜，节省资源，节能环保；便于就地加工，安装及拆卸方便，维修简单；无运动部件，启闭方便，当连接管完全露出水面后，断流时无危险；可以及时排出巷道积水，充分利用资源，具有无人看管、省工、省时、节约成本的优点，达到降本增效的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中吸水管的结构示意图。

附图中，1代表过滤器，2代表开关阀，3代表液位检测模块，4代表吸水管，5代表连接管，6代表排水管，4-1代表第一管体，4-2代表第二管体，4-3代表第三管体，4-4代表进气管，4-5代表进水口，4-6代表第四管体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：

具体实施例，如图1和图2所示，气力自动排水装置，设置在带有气源的巷道内，气源是巷道内用来存储压缩空气的储气设备，排水装置包括连接管5和动力机构，所述的动力机构是设置在巷道内的气源，排水装置还包括吸水管4、液位检测模块3和控制模块，吸水管4包括按照气流方向由前向后依次设置的第一管体4-1、第二管体4-2和第三管体4-3，还包括与第一管体4-1同轴设置且位于其内部的进气管4-4，第一管体4-1侧壁上设置有与连接管5连通的进水口4-5，进气管4-4的进口端与第一管体4-1的进口端之间设置有密封结构，进气管4-4的出口端延伸到进水口4-5后方，第一管体4-1和第三管体4-3都是圆筒形管，第二管体4-2和进气管4-4的直径都是由前向后线性减小，使第一管体4-1与第二管体4-2的内部形成为负压腔，进气管4-4的进口端借助开关阀2与气源连通，液位检测模块3的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与开关阀2电连接。

作为对本实用新型的进一步改进，吸水管4还包括与第三管体4-3同轴设置的第四管体4-6，第四管体4-6的进口端与第三管体4-3的出口端连接，第四管体4-6的直径由前向后线性增大。利用这种结构的第四管体4-6可以减小水流及气源的阻力，将水顺利排出。第一管体4-1、第二管体4-2、第三管体4-3和第四管体4-6为一体成型结构。这四个管体作为一个整体，使得吸水管4内部形成足够强的负压，可以快速地将水吸入到吸水管4内，同时还确保吸水管4内的水可以被及时排出，确保排水工作的顺利进行。

作为对本实用新型的进一步改进，进气管4-4的长度小于第一管体4-1的长度，进气管4-4的出口端设置有圆筒形的导流管，导流管与进气管4-4同轴设置且二者为一体成型结构，导流管的后端延伸到第二管体4-2内部且导流管的后端面到第二管体4-2前端面之间的距离小于第二管体4-2长度的一半，导流管的长度与进气管4-4的长度之比为2.5-3.5：17。在有限长度内，既可以确保气流顺利进入到第二管体4-2内部形成足够强的负压，又可以避免进气管4-4出口端的内径太小而影响气体流量。

作为对本实用新型的进一步改进，为了确保排水工作的顺利进行，将进气管4-4的侧壁与轴线之间的夹角设置为3°-5°且优选为4°，第二管体4-2的侧壁与轴线之间的夹角设置为10°-12°且优选为11°，进气管4-4的长度设置为165-175mm，进气管4-4的进口端直径与出口端直径之比为2：1，第一管体4-1的内径为85-95mm，第一管体4-1的长度大于进气管4-4的长度且二者之间的差值为10mm，第二管体4-2的长度小于进气管4-4的长度且二者之间的差值为10mm，第三管体4-3的长度等于进气管4-4的长度，进水口4-5的内径小于第一管体4-1的内径且二者的内径之比为(0.91-0.93)：1。

作为对本实用新型的进一步改进，吸水管4的出口端连接有排水管6，利用排水管6可以将积水排放到所需的任意位置，更加方便。

作为对本实用新型的进一步改进，开关阀2与气源之间连接有过滤器1。利用过滤器1对进入到开关阀2和吸水管4内部的高压气体进行过滤，避免有杂质进入，可以延长开关阀2和吸水管4的使用寿命。

作为对本实用新型的进一步改进，第一管体4-1的进水口4-5处设置有单向阀，使得水只能由连接管5进入到第一管体4-1内，防止进入到第一管体4-1内部的水返回到连接管5内，可以提高排水效率。

作为对本实用新型的进一步改进，连接管5的进口端设置有过滤网，对进入到连接管5内部的水起到过滤作用，避免杂质进入到连接管5内部而导致连接管5堵塞。过滤网为凵字形结构，连接管5的进口端与过滤网插接固定，便于拆卸清洗过滤网，而且拆装方便快捷，省时省力。

本实用新型在具体使用时：将进气管4-4的长度设置为170mm，进气管4-4的进口端直径设置为50mm、出口端直径设置为25mm、壁厚为4mm，进水口4-5的内径为82mm，第三管体4-3的内径为32mm，第一管体4-1、第二管体4-2、第三管体4-3、第四管体4-6的长度分别为180mm、160mm、170mm、300mm，第四管体4-6的侧壁与轴线之间的夹角为2°-4°且优选为3°。

使用时，将过滤器1与巷道内的气源连接，液位检测模块3实时检测积水的深度，在液位检测模块3接到高水位信号后，将信号传递到控制模块，控制模块打开开关阀2，接通气源，使吸水管4工作。气源内的气体依次经过过滤器1、开关阀2后进入到进气管4-4内，由于进气管4-4的内径由进口端向出口端线性减小，所以气流的速度快速增大，然后高速冲射进入到第二管体4-2内，在第一管体4-1于第二管体4-2中形成负压，使积水经过进水口4-5和第一管体4-1被吸入到第二管体4-2中，气水混合物通过第三管体4-3充分混合，再通过第四管体4-6进入到排水管6内，然后被排放到指定位置。在液位检测模块3接到低水位信号后，将信号传递到控制模块，控制模块关闭开关阀2，断开气源，使吸水管4停止工作。

本实用新型构造简单，尺寸小，重量轻，价格便宜，节省资源，节能环保；便于就地加工，安装及拆卸方便，维修简单；无运动部件，启闭方便，当连接管完全露出水面后，断流时无危险；可以及时排出巷道积水，充分利用资源，达到降本增效的目的。