一种煤矿井下气控自动排水装置的制作方法

本实用新型涉及气动控制领域，尤其涉及一种煤矿井下气动自动排水装置。

背景技术：

目前的煤矿排水系统中，回风巷道充满有毒或者易燃气体，普通水泵以及电气排水控制系统无法使用或者无法可靠工作，这种情况下的排水系统需要人工巡检或者使用其它动力源。压缩空气是一种常用的动力源，气动隔膜泵则是以压缩空气为唯一动力源的泵，并且可以在水质条件恶劣的环境下排水，甚至可以直接排出污泥，适用于煤矿井下的排水工作条件。

目前很多使用气动隔膜泵的排水系统中，有很多是使用气动隔膜泵持续排水，但是实际情况排水系统排水往往是间断工作的，在无水的情况下气动隔膜泵还在持续工作，消耗了很多压缩空气资源，这个时候就需要一种可以监测水位并自动控制的气动隔膜泵启动停止的气动排水控制装置。

技术实现要素：

本实用新型煤矿井下气动自动排水装置可以解决：1、气动隔膜泵排水持续工作浪费能源的问题；2、煤矿井下回风巷存在可燃或者湿度过大无法使用带电控制设备以及排水设备的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种煤矿井下气控自动排水装置，包括水位监测浮球架、气控自动控制箱及气动隔膜泵，其中，气控自动控制箱中设置1号二位三通气动阀、2号二位三通气动阀、1号二位二通气动阀、2号二位二通气动阀、或门型梭阀、报警气笛、3号二位二通气动阀、1号排水系统启停手动阀、2号故障报警复位手动阀、3号人工排水启停手动阀、正常启动高位浮球开关阀、正常启动低位浮球开关阀、备用报警启动高位浮球开关阀、水仓、压缩空气减压阀、空气过滤器和气动源；气动源、空气过滤器、压缩空气减压阀依序连接，压缩空气减压阀连接至一三通阀的输入F0，三通阀的一输出F2连接1号排水系统启停手动阀的输入端P8，其输出端A8连接一五通阀的输入F0，五通阀的输出端F1连接至1号二位三通气动阀的输入P1，1号二位三通气动阀的输出端A1连接正常启动高位浮球开关阀的输入P11、 2号二位三通气动阀的输出端C2及1号二位二通气动阀的输入P3，1号二位三通气动阀的输出端B1连接至2号二位三通气动阀的输入P2，2号二位三通气动阀的输出端A2连接或门型梭阀的Pa5端口，或门型梭阀的A5端口连接3号二位二通气动阀的输出端C7，气动源还连接至3号二位二通气动阀的输入端P7，3号二位二通气动阀的输出端A7连接至气动隔膜泵的P0端口，气动隔膜泵的S0端口连接水仓，D0端口连接出水管；此外，五通阀的输出端F2连接至正常启动低位浮球开关阀的输入端P12，正常启动低位浮球开关阀的输出端A12连接至1号二位三通气动阀的输出端C1；五通阀的输出端F3连接备用报警启动高位浮球开关阀的输入端P13，其出差端A13连接2号故障报警复位手动阀的输入端P9；五通阀的输出端F4连接2号二位二通气动阀的输入端P4，其输出端A4连接报警气笛，另一输出端C4连接1号二位二通气动阀的输出端C3，三通阀的另一输出端F1连接3号人工排水启停手动阀的输入端P10，其输出端A10连接至或门型梭阀的Pb5端口。

区别于现有技术，本实用新型的煤矿井下气控自动排水装置根据矿井回风巷积水产生和水情状况，以及参考矿井气控气源的使用标准，用于矿井回风巷的气控自动排水装置，实现对积水水位的监测、排水、故障报警及自动控制。该排水装置采用了低位、高位和高位备用警报三种浮球阀，可根据水位变化实现气动隔膜泵自动启停排水，整个控制过程无电源参与，能够适应煤矿专用回风巷内无电源的特殊工况条件下使用。

附图说明

图1本实用新型系统原理图。

图2本实用新型结构图。

1：1号二位三通气动阀 2：2号二位三通气动阀

3：1号二位二通气动阀 4:2号二位二通气动阀

5:或门型梭阀 6:报警气笛

7：3号二位二通气动阀 8:1号排水系统启停手动阀

9：2号故障报警复位手动阀 10：3号人工排水启停手动阀

11：正常启动高位浮球开关阀 12：正常启动低位浮球开关阀

13：备用报警启动高位浮球开关阀 14：气动隔膜泵

15：水仓 16：压缩空气减压阀

17：空气过滤器 18：气动源

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了一种煤矿井下气控自动排水装置，包括水位监测浮球架、气控自动控制箱及气动隔膜泵，其中，气控自动控制箱中设置1号二位三通气动阀、2号二位三通气动阀、1号二位二通气动阀、2号二位二通气动阀、或门型梭阀、报警气笛、3号二位二通气动阀、1号排水系统启停手动阀、2号故障报警复位手动阀、3号人工排水启停手动阀、正常启动高位浮球开关阀、正常启动低位浮球开关阀、备用报警启动高位浮球开关阀、水仓、压缩空气减压阀、空气过滤器和气动源；气动源18、空气过滤器17、压缩空气减压阀16依序连接，压缩空气减压阀16 连接至一三通阀的输入F0，三通阀的一输出F2连接1号排水系统启停手动阀8的输入端P8，其输出端A8连接一五通阀的输入F0，五通阀的输出端F1连接至1号二位三通气动阀1的输入P1，1号二位三通气动阀1的输出端A1连接正常启动高位浮球开关阀11的输入P11、2号二位三通气动阀2的输出端C2及1号二位二通气动阀3 的输入P3，1号二位三通气动阀1的输出端B1连接至2号二位三通气动阀2的输入 P2，2号二位三通气动阀2的输出端A2连接或门型梭阀5的Pa5端口，或门型梭阀5 的A5端口连接3号二位二通气动阀的输出端C7，气动源还连接至3号二位二通气动阀7的输入端P7，3号二位二通气动阀7的输出端A7连接至气动隔膜泵14的P0端口，气动隔膜泵14的S0端口连接水仓15，D0端口连接出水管；此外，五通阀的输出端F2连接至正常启动低位浮球开关阀12的输入端P12，正常启动低位浮球开关阀 12的输出端A12连接至1号二位三通气动阀1的输出端C1；五通阀的输出端F3连接备用报警启动高位浮球开关阀13的输入端P13，其出差端A13连接2号故障报警复位手动阀9的输入端P9；五通阀的输出端F4连接2号二位二通气动阀4的输入端P4，其输出端A4连接报警气笛6，另一输出端C4连接1号二位二通气动阀3的输出端C3，三通阀的另一输出端F1连接3号人工排水启停手动阀10的输入端P10，其输出端A10 连接至或门型梭阀5的Pb5端口。

气控自动控制箱的电电气结构如图2所示。

使用时，直接将装置放置在水仓积水坑内，连接井下气源和气动隔膜泵，拉出自动控制按钮实现自动排水控制或者拉出手动排水按钮实现手动控制排水，安装操作均很简单。

结构设计分为三个部分如图2所示，水位监测浮球架、气控自动控制箱、气动隔膜泵。控制箱内放置排水自动控制气路，并设置装置总开关。另外设有手动排水开关，通过在自动排水气路上并接一个气路，加装开关实现手动排水，直接控制排水隔膜泵的启动与停止。浮球架作为专门安装浮球的平台，结构坚固可长期放置于积水中，在固定板上安装浮球阀并垂置浮球，浮球架顶部有顶板可以有效抵御巷道坠物。气动隔膜泵由气源提供抽水动力，解决了矿井回风巷不能用电的要求。

通过高低两个浮球感应水位高度，以实现控制排水工作的启动与停止，可以使积水在达到一定高度时，再进行排水，避免了装置的频繁启动，而且排水高度可以根据实际需要自由设定。自动排水装置正常工作时，当低位浮球随着积水水位上升浮起时，控制系统进入排水准备阶段；一旦高位浮球浮起，隔膜泵控制气路导通,装置开始排水工作；当积水水位逐渐下降，高位浮球落下，排水工作不受影响；直到低位浮球落下，关闭隔膜泵控制气路，排水工作停止。排水系统等待下次排水启动。

本实用新型是一种利用气动阀组实现对风动隔膜泵自动控制的排水装置，排水动力来源为压缩气体。本装置具有自动排水、无人值守、控制以及排水均不使用电源的优点。由于不使用电源，尤其适合在煤矿井下回风巷存在可燃气体以及粉尘，湿度大等不适合使用带电设备的场合使用。

区别于现有技术，本实用新型的煤矿井下气控自动排水装置根据矿井回风巷积水产生和水情状况，以及参考矿井气控气源的使用标准，用于矿井回风巷的气控自动排水装置，实现对积水水位的监测、排水、故障报警及自动控制。该排水装置采用了低位、高位和高位备用警报三种浮球阀，可根据水位变化实现气动隔膜泵自动启停排水，整个控制过程无电源参与，能够适应煤矿专用回风巷内无电源的特殊工况条件下使用。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。