专利名称：一种无视压差自动放水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及积水排放技术，特别是涉及一种无视压差自动放水器。
背景技术：
在煤矿生产中，瓦斯管路中的气压通常为负压，为了将瓦斯管路中的积水排放出去，目前所采用的积水抽放装置均为负压自动放水器。比如，专利号为ZL 200720123441.6 的中国专利“一种负压自动放水器”。该负压自动放水器包括积水桶、单向进水阀、单向放水阀、控制阀、与控制阀相连的浮子、与大气相通的正压管、连通瓦斯管路的负压管，控制阀内设置有联动机构、通过正压管连通外部大气的正压平衡腔、通过负压管连通瓦斯管的负压平衡腔。当积水桶中无水时，浮子处于积水箱的最低位置，正压平衡腔与外部大气隔绝，负压平衡腔与瓦斯管相通，积水桶内的气压与瓦斯管内部的气压相同，单向进水阀打开，瓦斯管中的积水通过单向进水阀进入积水桶。随着积水桶中水位的不断升高，浮子不断上升，当浮子与控制阀阀芯接触时，浮子停止上升。在浮子产生的浮力的作用下，通过联动机构，正压平衡腔与外部大气连通，使得积水桶内的气压与外部大气的气压相同，单向进水阀关闭， 单向出水阀打开，完成放水过程。由此可见，在现有技术中，积水抽放装置的结构比较复杂，成本较高，安装维护也比较复杂；另外，如果积水管路中不存在负压时，则无法采用现有的积水抽放装置实现积水排放。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种结构简单、成本低廉、无视压差的自动放水器。为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为一种无视压差自动放水器，包括用于容纳积水的积水箱，用于根据积水水位上下浮动以带动联动机构的浮子，用于安放浮子的导向杆，用于控制积水箱进水流量的进水阀， 用于控制积水箱出水流量的出水阀，用于隔绝或连通大气的大气阀，用于在浮子的带动下控制进水阀、出水阀、大气阀打开或关闭的联动机构；其中，积水箱顶部设置有进水口，侧壁下部设置有出水口，侧壁上部设置有大气口，出水口与大气口位于侧壁同一侧，底部、远离大气口与出水口一侧固定有导向杆；进水口、出水口、大气口上分别安装有进水阀、出水阀、大气阀。浮子上方带有一个水平把手，该水平把手朝向出水口与大气口一侧。联动机构包括旋转部件与平动部件，平动部件位于出水口与大气口一侧，旋转部件介于平动部件与浮子之间；旋转部件由旋转杆、顶杆、L型杆、重块组成，顶杆设置在旋转杆向上的一面且偏向浮子一侧，L型杆设置在旋转杆中心点处向下的一面且弯头朝向浮子一侧，重块固定在旋转杆中心点处；平动部件由竖杆、第一横杆、第二横杆组成，竖杆上部与大气阀之间设置有通过绳子连接大气阀一端的第一横杆，竖杆下端与出水阀之间设置有通过绳子连接出水阀一端的第二横杆，第一横杆、第二横杆均与竖杆垂直；旋转杆和顶杆连接处与进水阀一端通过绳子连接，旋转杆中心点处与竖杆通过绳子连接。综上所述，本发明所述无视压差自动放水器中，浮子随着积水箱中的积水水位上升或下降时，浮子的水平把手带动旋转部件旋转，旋转部件又带动平动部件水平平移。当积水水位上升到一定高度时，旋转部件会推动进水阀关闭；同时，平动部件在旋转部件带动下水平平移，使得大气阀与出水阀打开，积水箱中的积水由出水口流至外部。随着积水水位下降直至积水基本排出时，旋转部件通过绳子拉动进水阀，使进水其打开，积水箱开始进水； 同时；旋转部件带动平动部件水平平移，使得大气阀与出水阀关闭，完成一次循环。因此，不管积水管路的气压为多大，也不管积水管路中的气压与外部大气的气压是否相同，更不管积水管路中是否存在负压，本发明所述无视压差自动放水器均能实现积水排放；而且，本发明中旋转部件与平动部件均具有结构简单、成本低廉的特点。
图1为本发明所述无视压差自动放水器的组成结构示意图。图2为本发明所述无视压差自动放水器的第一工作状态示意图。图3为本发明所述无视压差自动放水器的第二工作状态示意图。图4为本发明所述无视压差自动放水器的第三工作状态示意图。图5为本发明所述无视压差自动放水器的第四工作状态示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。图1为本发明所述无视压差自动放水器的组成结构示意图。如图1所示，本发明所述无视压差自动放水器包括用于容纳积水的积水箱1，用于根据积水水位上下浮动以带动联动机构的浮子2，用于安放浮子的导向杆3，用于控制积水箱1进水流量的进水阀4，用于控制积水箱1出水流量的出水阀5，用于隔绝或连通大气的大气阀6，用于在浮子2的带动下控制进水阀4、出水阀5、大气阀6打开或关闭的联动机构；其中，积水箱1顶部设置有进水口 11，侧壁下部设置有出水口 12，侧壁上部设置有大气口 13，出水口 12与大气口 13位于侧壁同一侧，底部、远离大气口 13与出水口 12 —侧固定有导向杆3;进水口 11、出水口 12、大气口 13上分别安装有进水阀4、出水阀5、大气阀6。本发明中，积水箱1上的大气口 13与大气阀6之间、积水箱上1的出水口 12与出水阀5之间均设置有密封套。浮子2上方带有一个水平把手21，该水平把手21朝向出水口 12与大气口 13 — 侧。联动机构包括旋转部件91与平动部件92，平动部件92位于出水口 12与大气口 13 一侧，旋转部件91介于平动部件92与浮子2之间；旋转部件91由旋转杆911、顶杆912、L 型杆913、重块914组成，顶杆912设置在旋转杆911向上的一面且偏向浮子2 —侧，L型杆 913设置在旋转杆911中心点处向下的一面且弯头朝向浮子2 —侧，重块914固定在旋转杆 911中心点处；平动部件92由竖杆921、第一横杆922、第二横杆923组成，竖杆921上部与大气阀6之间设置有通过绳子连接大气阀6 —端的第一横杆922，竖杆921下端与出水阀5 之间设置有通过绳子连接出水阀5 —端的第二横杆923，第一横杆922、第二横杆923均与竖杆921垂直；旋转杆911和顶杆912连接处与进水阀4 一端通过绳子连接，旋转杆911中心点处与竖杆921通过绳子连接。本发明中，第一横杆922与第二横杆923上均设置有水平限位器。本发明中，连接有绳子的进水阀4 一端一侧的进水口 11内壁上设置有上移限位
ο实际应用中，竖杆921的长度大于大气口 13与出水口 12之间的距离。实际应用中，本发明所述无视压差自动放水器还包括用于固旋转部件91的旋转轴，该旋转轴与旋转部件91的L型杆913中心点固定。图2为本发明所述无视压差自动放水器的第一工作状态示意图。如图2所示，当积水箱1中无积水时，浮子2位于积水箱1的最底部，旋转部件91在重块914的作用下偏向浮子2 —侧，旋转杆911靠近浮子2 —侧的一端支撑在浮子2的水平把手21上。在旋转杆 911和顶杆912连接处固定的绳子牵动进水阀4 一端，进水阀4打开，积水管中的积水通过进水口 11进入积水箱1。同时，在旋转杆911中心点处固定的绳子的牵引下，竖杆921带动第一横杆922、第二横杆923向浮子2 —侧水平移动，第一横杆922、第二横杆923通过绳子分别牵动大气阀6、出水阀5，使得大气阀6、出水阀5均关闭。在本发明所述无视压差自动放水器的第一工作状态下，积水箱1中的气压与积水管中的气压相同，积水箱1存储积水。图3为本发明所述无视压差自动放水器第二工作状态的示意图。如图3所示，随着积水箱1中的积水水位的上升，浮子2沿着导向杆3上升。浮子2的水平把手21推动旋转杆911转动，使得重块914的重心与L型杆913的中心位于一条竖直线上，这时旋转部件 91处于水平状态，即，旋转部件91处于临界稳定状态。在本发明所述无视压差自动放水器的第二工作状态下，进水阀4打开，大气阀6、出水阀5闭合，积水箱1中的气压与积水管中的气压相同，积水箱1继续积水。图4为本发明所述无视压差自动放水器第三工作状态的示意图。如图4所示，积水箱1中的积水水位继续升高，浮子2继续沿导向杆3上升，浮子2的水平把手21推动旋转杆911向偏向平动部件92的方向旋转。旋转部件91偏离临界稳定状态时，在重块914的作用下，旋转部件91快速旋转，浮子2的水平把手21与旋转杆911分离，顶杆912推动进水阀4，使得进水阀4闭合。同时，旋转杆911靠近平动部件92的一端推动竖杆921向大气口 13与出水口 12 —侧水平平移，第一平衡杆922、第二平衡杆923在竖杆921的带动下向大气口 13与出水口 12—侧水平平移，第一平衡杆922推动大气阀6打开，第二平衡杆923 推动出水阀5打开。在本发明所述无视压差自动放水器的第三工作状态下，进水阀4闭合， 大气阀6、出水阀5打开，积水箱1中的气压与外部大气的气压相等，在积水的重力作用下， 积水通过出水口 12流出至外部。图5为本发明所述无视压差自动放水器第四工作状态的示意图。如图5所示，随着积水箱1中积水的流出，积水水位不断下降，浮子2也沿导向杆3下降。浮子2的水平把手21推动旋转部件91的L型杆913的弯头部分，使得旋转部件91向浮子2 —侧旋转，当重块914的重心与L型杆913的中心再次位于一条竖直线上，旋转部件91再次达到临界稳定状态。在本发明所述无视压差自动放水器的第四工作状态下，进水阀4保持闭合，大气阀6、出水阀5保持打开，积水仍然通过出水口 12流出，完成一次循环过程。随着积水箱1中的积水水位的继续下降，浮子2也沿导向杆3继续下降，当浮子2 的水平把手21触动到旋转部件91的L型杆913的弯头部分时，浮子2的水平把手21带动旋转部件91继续向浮子2—侧旋转，旋转部件91偏离临界稳定状态，返回如图2所示的本发明所述无视压差自动放水器的第一工作状态，开始了下一次循环过程。总之，本发明所述无视压差自动放水器开始运行时，出水阀、大气阀关闭，进水阀打开，这时，积水箱中的气压与积水管中的气压相同，积水管中的积水在重力的作用下，进入积水箱。浮子随着积水箱中积水水位的上升而上升，浮子的水平把手推动旋转杆向平动部件一侧旋转，当浮子上升到一定高度时，即，积水水位达到一定高度时，旋转部件的顶杆推动进口阀，使得进口阀关闭；同时，旋转部件推动平移部件，平移部件通过向大气口与出水口侧平移促使大气阀与出水阀打开。大气阀打开之后，积水箱中的气压与外部大气的气压相同，使得积水箱中的积水在重力作用下，通过出水口流出。本发明中，积水管中的气压与外部气压可以相等，也可以不等。因此，不管积水管路中是否存在负压，本发明所述无视压差自动放水器均能实现积水排放；而且，本发明中旋转部件与平动部件的结构均比较简单且容易实现，使得本发明还具有成本低廉的特点。综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无视压差自动放水器，其特征在于，所述无视压差自动放水器包括用于容纳积水的积水箱，用于根据积水水位上下浮动以带动联动机构的浮子，用于安放浮子的导向杆， 用于控制积水箱进水流量的进水阀，用于控制积水箱出水流量的出水阀，用于隔绝或连通大气的大气阀，用于在浮子的带动下控制进水阀、出水阀、大气阀打开或关闭的联动机构； 其中，积水箱顶部设置有进水口，侧壁下部设置有出水口，侧壁上部设置有大气口，出水口与大气口位于侧壁同一侧，底部、远离大气口与出水口一侧固定有导向杆；进水口、出水口、大气口上分别安装有进水阀、出水阀、大气阀；浮子上方带有一个水平把手，该水平把手朝向出水口与大气口一侧；联动机构包括旋转部件与平动部件，平动部件位于出水口与大气口一侧，旋转部件介于平动部件与浮子之间；旋转部件由旋转杆、顶杆、L型杆、重块组成，顶杆设置在旋转杆向上的一面且偏向浮子一侧，L型杆设置在旋转杆中心点处向下的一面且弯头朝向浮子一侧， 重块固定在旋转杆中心点处；平动部件由竖杆、第一横杆、第二横杆组成，竖杆上部与大气阀之间设置有通过绳子连接大气阀一端的第一横杆，竖杆下端与出水阀之间设置有通过绳子连接出水阀一端的第二横杆，第一横杆、第二横杆均与竖杆垂直；旋转杆和顶杆连接处与进水阀一端通过绳子连接，旋转杆中心点处与竖杆通过绳子连接。
2.根据权利要求1所述的无视压差自动放水器，其特征在于，所述第一横杆与所述第二横杆上均设置有水平限位器。
3.根据权利要求1所述的无视压差自动放水器，其特征在于，所述积水箱上的大气口与所述大气阀之间、所述积水箱上的出水口与所述出水阀之间均设置有密封套。
4.根据权利要求1所述的无视压差自动放水器，其特征在于，所述无视压差自动放水器还包括连接有绳子的所述进水阀一端一侧的进水口内壁上设置有上移限位器。
5.根据权利要求1所述的无视压差自动放水器，其特征在于，所述竖杆的长度大于所述大气口与所述出水口之间的距离。
6.根据权利要求1所述的无视压差自动放水器，其特征在于，所述无视压差自动放水器还包括用于固所述旋转部件的旋转轴，该旋转轴与所述旋转部件的L型杆中心点固定。
全文摘要
本发明提供一种无视压差自动放水器，包括积水箱、浮子、导向杆、进水阀、出水阀、大气阀、联动机构；积水箱顶部设置有进水口，侧壁下部设置有出水口，侧壁上部设置有大气口，底部固定有导向杆；进水口、出水口、大气口上安装有进水阀、出水阀、大气阀；浮子上方带有一个水平把手；联动机构包括旋转部件与平动部件，平动部件位于出水口与大气口一侧，旋转部件介于平动部件与浮子之间；旋转部件由旋转杆、顶杆、L型杆、重块组成，平动部件由竖杆、第一横杆、第二横杆组成；浮子、平动部件、旋转部件联合控制进水阀、出水阀与大气阀的打开与闭合，实现积水排放。本发明具有结构简单、成本低廉、无视压差等特点，可应用于各种需排放积水的领域中。
文档编号F16T1/24GK102537649SQ201210006799
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者刘玉金, 孟凡茂, 张彦芳, 张洪良, 朱贞卫 申请人:河南理工大学