一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置的制作方法

1.本实用新型属于一种矿山井下压风管道辅助装置，特别涉及一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置。


背景技术：

2.矿山井下压风系统在矿井安全生产中起着重要的作用，既要为井下各种气动装置、工具等提供气源，又要满足井下遇险时，压风自救系统的用气要求。由于空气压缩机排气温度约50℃左右，压风在管路输送过程中，温度随管路的不断延长而逐渐降低，导致压风管路中的汽态水不断凝结成液态水，并在管路低洼处形成积水区。随着积水增多，一方面，会造成压风管路中的局部管路有效截面明显变小，甚至堵塞管路，增大了管道输送阻力，降低了管道的输送能力，严重影响压风效果；另一方面，会导致管道内壁形成锈垢，水及锈垢在压风的带动下到达工作面用气点，导致风动设备不能正常工作，甚至损坏风动设备，严重影响矿井正常生产及安全问题。特别是当井下遇险，被困井下的人员在使用压风自救系统时，若积水过多，会导致风量不足，无法满足救援需要；同时水及锈垢一旦被吸入肺部，对人体健康产生极大危害，甚至危及生命。
3.目前，矿山现场压风管路水堵问题极为突出。为了防止压风管路在压风过程中水堵的问题，常用的方法多是在管道低洼处安装放水阀，人工进行不定时放水。既增加了工人的劳动强度，又难以避免放水时会出现压风泄露，进而造成浪费；同时，积水导致的锈垢也极易造成放水阀或放水口堵塞，影响放水效果，并且人工放水存在随意性，如果放水不及时，还会造成管路失压，从而影响生产安全。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种既可有效收集矿山井下压风管道内的冷凝水，实现自动放水，解决水堵问题、降低压力损失，又可以避免因放水而导致压风泄露，并防止放水口堵塞的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置。
5.本实用新型的技术方案是：
6.一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，包括进气管、排气管和卧式集水筒，其特征在于：还包括分水腔、集气腔、端盖ⅰ、自动放水机构、放水管、排污管和筒体支承架，所述进气管一端与上游矿山井下压风管道采用法兰连接，另一端位于卧式集水筒一侧端部的中心，且进气管与卧式集水筒同轴；所述分水腔位于卧式集水筒顶部正上方，且中心线垂直于卧式集水筒中心线；所述集气腔位于分水腔顶部，且与分水腔同轴，并采用法兰连接；所述排气管位于集气腔顶部，且与集气腔同轴，竖直向上，与下游矿山井下压风管道采用法兰连接；所述端盖ⅰ设置在卧式集水筒的左端，在端盖ⅰ的下部开有排水口，在排水口的外侧设有端盖ⅱ，在端盖ⅱ上开有放水口，所述自动放水机构位于卧式集水筒内左侧，所述放水管设置在端盖ⅱ放水口的外侧，一端与自动放水机构的出水通道同轴连通，另一端设有法兰盘；所述排污管的一端位于卧式集水筒底部正下方，且中心线垂直于卧式集水筒中心线；
所述筒体支承架位于卧式集水筒底部，沿卧式集水筒的轴向分别支承着卧式集水筒的进气侧和放水侧两端。
7.上述的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，所述卧式集水筒上设有远传压力表和侧装式远传液位计；所述盖ⅰ为可拆结构，与卧式集水筒之间采用法兰连接。
8.上述的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，所述分水腔内设有v型分水格栅，格栅夹角α=110
°
~130
°
。
9.上述的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，所述自动放水机构包括浮球、摇杆、固定座、阀杆、阀塞、阀套、阀塞行程限制螺栓、出水套管和出水通道，所述摇杆的一端与浮球相连，另一端与固定在端盖ⅱ上的固定座之间采用销轴ⅰ铰接；所述阀杆上端与摇杆之间采用销轴ⅱ铰接，下端与阀塞的顶部采用销轴ⅲ铰接，所述阀套与阀塞采用间隙配合，所述阀塞随着浮球和摇杆的升、降在阀套内上、下运动，在阀套的侧壁上，当阀杆和阀塞浸没在阀套内时阀塞所处的范围内均布有4层~6层通水孔，所述阀塞行程限制螺栓与阀套上端侧壁上的阀塞行程限制螺栓孔螺纹连接，从阀套外侧延伸至阀套内侧，与阀杆外壁的距离为2mm~3mm；所述出水套管位于阀套外侧，将阀套侧壁上所有的通水孔置于出水套管与阀套外壁所形成的空腔内，出水套管上、下两端与阀套之间分别采用上限位挡板和下限位螺母紧固；所述出水通道的一端与出水套管连通，另一端通过端盖ⅱ与放水管连通。
10.上述的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，所述排污管上设有y型过滤器和阀门。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1、能够有效收集矿山井下压风管道内的冷凝水，其收集效率高；
13.2、并能够自动排水，避免了压风管道中存积冷凝水，解决水堵问题，降低压力损失，保证了井下的正常生产；
14.3、可有效避免因放水而导致压缩空气泄露；
15.4、积水和污垢分排，进一步过滤水和渣，防止放水口堵塞。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图。
17.图2是图1左视图。
18.图3是图1中a处的局部放大图。
19.图4是v型分水格栅的俯视图。
20.图5是阀套的结构示意图。
21.图中序号说明：1-进气管、2-卧式集水筒、3-分水腔、4-集气腔、5-排气管、6-自动放水机构、7-放水管、8-排污管、9-筒体支承架、20-远传压力表、21-侧装式远传位计、22-端盖ⅰ、23-端盖ⅱ、30-v型分水格栅、60-浮球、61-摇杆、62-固定座、63-出水套管、64-阀杆、65-阀塞、66-阀套、67-阀塞行程限制螺栓、68-出水通道、80-y型过滤器、81-阀门、610-销轴ⅰ、611-销轴ⅱ、640-销轴ⅲ、660-通水孔、661-上限位挡板、662-下限位螺母、663-阀塞行程限制螺栓孔。
具体实施方式
22.如图所示，一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，包括进气管1、排气管5和卧式集水筒2，其特征在于：还包括分水腔3、集气腔4、端盖ⅰ22、自动放水机构6、放水管7、排污管8和筒体支承架9，所述进气管1一端与上游矿山井下压风管道采用法兰连接，另一端位于卧式集水筒2一侧端部的中心，且进气管1与卧式集水筒2同轴；所述分水腔3位于卧式集水筒2顶部正上方，且中心线垂直于卧式集水筒2中心线；所述集气腔4位于分水腔3顶部，且与分水腔3同轴，并采用法兰连接；所述排气管5位于集气腔4顶部，且与集气腔4同轴，竖直向上，与下游矿山井下压风管道采用法兰连接；所述端盖ⅰ22设置在卧式集水筒2的左端，在端盖ⅰ22的下部开有排水口，在排水口的外侧设有端盖ⅱ32，在端盖ⅱ32上开有放水口，所述自动放水机构3位于卧式集水筒2内左侧，所述放水管7在端盖ⅱ23放水口的外侧，一端与自动放水机构6的出水通道68同轴连通，另一端设有法兰盘；所述排污管8的一端位于卧式集水筒2底部正下方，且中心线垂直于卧式集水筒2中心线；所述筒体支承架9位于卧式集水筒2底部，沿卧式集水筒2的轴向分别支承着卧式集水筒2的进气侧和放水侧两端。
23.本实用新型所述卧式集水筒2上设有远传压力表20和侧装式远传液位计21；所述端盖ⅰ22为可拆结构，与卧式集水筒2之间采用法兰连接。便于观察卧式集水筒内的压力和液位高度，一旦自动放水机构故障导致无法及时排出积水时，可以及时报警，以便尽快检修。本实用新型所述分水腔3内设有v型分水格栅30，格栅夹角α=110
°
~130
°
。有效阻挡压缩空气中的冷凝水雾，防止悬浮在气流中的水滴被带走，同时还可在一定程度上起到让压缩空气气流变得更加均匀的作用。
24.本实用新型所述自动放水机构6包括浮球60、摇杆61、固定座62、阀杆64、阀塞65、阀套66、阀塞行程限制螺栓67、出水套管63和出水通道68，所述摇杆61的一端与浮球60相连，另一端与固定在端盖ⅱ23上的固定座62之间采用销轴ⅰ610铰接；所述阀杆64的上端与摇杆61之间采用销轴ⅱ611铰接，下端与阀塞65的顶部采用销轴ⅲ640铰接，所述阀套66与阀塞65采用间隙配合，所述阀塞65随着浮球60和摇杆61的升、降在阀套66内上、下运动，在阀套66的侧壁上，当阀杆64和阀塞65浸没在阀套66内时阀塞65所处的范围内均布有4层~6层通水孔660，所述阀塞行程限制螺栓67与阀套66上端侧壁上的阀塞行程限制螺栓孔663螺纹连接，从阀套66外侧延伸至阀套66内侧，与阀杆64外壁的距离为2mm~3mm；所述出水套管63位于阀套66外侧，将阀套66侧壁上所有的通水孔660置于出水套管63与阀套66外壁所形成的空腔内，出水套管63上、下两端与阀套66之间分别采用上限位挡板661和下限位螺母662紧固；所述出水通道68的一端与出水套管63连通，另一端通过端盖ⅱ23与放水管7连通。
25.本实用新型所述排污管上设有y型过滤器80和阀门81，进一步过滤水和渣。
26.下面结合具体示例对本实用新型作进一步描述：
27.某地下开采矿山在井下压风管道上设置如图1~5所示的一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置，所述进气管1与上游矿山井下压风管道的直径相同，公称直径dn200，采用法兰连接；所述卧式集水筒2为圆筒形，卧式布置，内径600mm，卧式集水筒2上设有远传压力表20和侧装式远传液位计21；所述端盖ⅰ22与卧式集水筒2之间采用法兰连接；所述分水腔3内径300mm，内部设有v型分水格栅30，格栅夹角α=120
°
；所述集气腔4与分水腔3采用法兰连接；所述排气管5与下游矿山井下压风管道直径相同，公称直径dn200，采用法兰连接；所述自动放水机构6包括浮球60、摇杆61、固定座62、阀杆64、阀塞65、阀套66、阀塞行程限制
螺栓67、出水套管63和出水通道68所述摇杆61的一端与浮球60相连，另一端与固定在端盖ⅱ23上的固定座62之间采用销轴ⅰ610铰接；所述阀杆64的直径为20mm，阀杆64的上端与摇杆61之间采用销轴ⅱ611铰接，下端与阀塞65的顶部采用销轴ⅲ640铰接，所述阀塞65随着浮球60和摇杆61的升、降在阀套66内上、下运动，阀塞65的直径为30mm，公差带代号h6；所述阀套66与阀塞65采用间隙配合，内径30mm，公差带代号h7，阀套66的侧壁上，当阀64和阀塞65浸没在阀套66内时阀塞65所处的范围内均布5层通水孔660，每层通水孔660的数量为4个，单个通水孔的直径为3mm；所述阀塞行程限制螺栓67位于靠近阀套上端侧壁上的阀塞行程限制螺栓孔663，由阀套66外侧延伸至阀套66内侧，与阀杆64外壁的距离为2mm；所述出水套管63位于阀套66外侧，将阀套66侧壁上所有的通水孔660置于出水套管63与阀套66外壁所形成的空腔内，出水套管63上、下两端与阀套66之间分别采用上限位挡板661和下限位螺母紧固662；所述出水通道63的一端与出水套管68连通，另一端通过端盖ⅱ23与所述矿山井下压风管道的卧式自动放水装置的放水管7连通；所述放水管7公称直径dn50；所述排污管8公称直径dn50，排污管8上设有y型过滤器80和阀门81；所述筒体支承架9位于卧式集水筒2底部，沿卧式集水筒的轴向分别支承着卧式集水筒的进气侧和放水侧两端。
28.本实用新型的上、下、左、右是基于本案实施例和附图而言，并不限于本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干个改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
29.实践表明，采用本实用新型的一种矿山井下压风管道的卧式自动放水装置之后，既实现了对矿山井下压风管道内冷凝水的有效收集，实现了自动放水，解决了水堵问题，降低了压力损失；又有效避免了因放水而导致发生压缩空气泄露的浪费情况，且积水和污垢分排，避免了出现放水口堵塞的情况。本实用新型的矿山井下压风管道的卧式自动放水装置的结构简单、适用性强，推广前景良好。