一种矿山井下生产管路接口装置及方法与流程

本发明涉及矿井生产配套设备施工，具体的说是一种矿山井下生产管路接口装置及方法。

背景技术：

1、在矿上井下的采矿施工中，需要对矿井内部的巷道内架设压风管路、供水管路等生产管路，以满足矿井中的生产、消防功能，传统矿井中架设的生产管路施工过程中，为保证对应生产管路的稳定相接，往往采用市面上常见的三通管件、直通管件、四通管件等进行各管路的连接组合，在涉及到对管路中流体的压力进行监测时，涉及到对流体流速的控制以及中途加压时，需要在管路对应位置处装配加压泵、压力表、流量控制阀等，需要对生产管路进行开孔，以保证各功能部件的安装，在施工、操作层面存在诸多不便。

2、而且，在管路架设、连接的施工过程中，需要按照巷道延伸状态顺序架设，以保证三通管件、直通管件、四通管件等部件与上下游段的生产管路稳定连接，在进行多处同步施工时，容易导致生产管路与接口管件难以稳定对接，施工层面存在诸多不便，并且在生产过程中，当生产管路或接口管件损坏进行更换时，传统的施工方式需要拆除上下游的多段生产管路以重新组装，效率低下。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种矿山井下生产管路接口装置及方法，能够满足各生产管路处的不同功能要求，有效提高对各生产管路的组装、更换速度，降低更换、维护生产管路的施工难度。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种矿山井下生产管路接口装置，包括接口管件、接口组件，所述接口组件配套安装于接口管件的端口处，且接口组件用于密封连接生产管路的端口；所述接口组件包括安装管件、操作箱、滑动套筒、转动套筒、驱动机构，所述安装管件的一端与所述接口管件的端口配套连接，所述操作箱固定安装于安装管件的外侧，所述滑动套筒滑动安装于安装管件的外围，所述转动套筒转动安装于滑动套筒上并布置于安装管件的外围，转动套筒的内侧壁开设有内螺纹并贯穿操作箱布置，所述生产管路的端口处开设有与内螺纹相适配的外螺纹，伸出操作箱的转动套筒与生产管路上的外螺纹保持密封旋接，所述驱动机构配套安装于操作箱中并与滑动套筒、转动套筒动力连接，且驱动机构带动滑动套筒沿安装管件轴向滑动的同时带动转动套筒围绕安装管件的轴向转动。

3、在其中一些实施中，为保证接口管件能够对矿山井下不同方位布置的生产管路进行有效连接，保证矿山井下的各条生产管路按照设计位置稳定架设，提供有如下技术方案。

4、所述接口管件根据拼接上下游生产管路的要求包括有三通管件、四通管件、直通管件，三通管件、四通管件、直通管件的端口处焊接有第一连接法兰，所述接口组件的安装管件的内侧端同样焊接有第二连接法兰，所述安装管件上的第二连接法兰与第一连接法兰通过螺栓组件固定连接。

5、在其中一些实施中，为方便对生产管路中高压空气、供水的流量、通断以及流体压力进行控制或监测，方便对生产管路中的空气或供水进行中途加压，还提供有如下技术方案。

6、还设置有连接管件、流量控制阀、压力表、加压泵，连接管件的两端均焊接有第三连接法兰，且第三连接法兰通过螺栓组件与第一连接法兰或第二连接法兰固定连接，流量控制阀、压力表、加压泵分别配套安装于不同的连接管件上。

7、在其中一些实施中，在第一连接法兰、第二连接法兰、第三连接法兰中的两组进行连接组合时，为保证两组连接法兰连接处的密封效果，还提供有如下技术方案。

8、所述第一连接法兰、第二连接法兰、第三连接法兰的外侧壁均开设有环形安装槽，且环形安装槽中嵌套卡接有第一密封胶圈。

9、在其中一些实施中，在转动套筒在滑动套筒的带动下向外移动至安装管件最外端时，为避免转动套筒与安装管件的连接处发生流体的泄漏，影响矿山井下的正产生产，提供有如下技术方案。

10、所述转动套筒的内侧端固接有第一限位环，所述安装管件的外侧端固接有第二限位环，第二限位环布置于第一限位环的外侧，所述安装管件上套接有第二密封胶圈，且第二密封胶圈与第二限位环保持贴合，在转动套筒处于安装管件外侧端时第一限位环与第二密封胶圈保持贴合。

11、在其中一些实施中，在转动套与生产管路的端口进行密封旋接后，为避免所传输的流体从转动套与生产管路的连接处泄漏，提供有如下技术方案。

12、所述生产管路的端口外围处固接有第三限位环，且第三限位环布置于所述外螺纹的内侧，第三限位环中嵌套有第三密封胶圈，所述转动套筒与生产管路上的外螺纹密封旋接时，转动套筒的外侧端与第三密封胶圈保持贴合。

13、在其中一些实施中，为保证滑动套筒能够沿安装管件稳定滑动，并在特定的行程范围内稳定运行，保证转动套筒能够在滑动套筒上以相对转动的方式稳定安装，提供有如下技术方案。

14、所述安装管件的外围固接有两组并排布置的限位圈，两组限位圈之间固接有沿安装管件长度方向布置的导向滑轨，所述滑动套筒中开设有与导向滑轨配套组合的导向滑槽；所述滑动套筒的其中一端固接有嵌套环，所述转动套筒以相对转动的方式与嵌套环嵌套组合。

15、在其中一些实施中，为保证驱动机构能够带动滑动套筒沿安装管件轴向滑动的同时带动转动套筒围绕安装管件的轴向转动，进而实现接口组件与生产管路的连接组合，或者使接口组件与生产管路彼此分离，以方便对生产管路的个段落或者接口管件进行更换，提供有如下关于驱动机构的技术方案。

16、所述驱动机构包括驱动套、第一传动齿轮、第二传动齿轮、安装轴、驱动齿轮、厚齿轮，所述滑动套筒的外围开设有螺纹槽，驱动套转动安装于所述操作箱中并布置于滑动套筒的外围，驱动套与螺纹槽保持旋接，第一传动齿轮固定安装于驱动套的外围，第二传动齿轮固定安装于所述转动套通的外围，安装轴转动安装于操作箱中，驱动齿轮、厚齿轮固定安装于安装轴上，驱动齿轮与第一传动齿轮保持啮合，厚齿轮与第二传动齿轮保持啮合；操作箱中还转动安装有驱动轴，驱动轴的外侧端伸出操作箱外侧并固接有花键轴，驱动轴上固接有第一锥齿轮，安装轴上固接有与第一锥齿轮保持啮合的第二锥齿轮。

17、在其中一些实施中，在完成对转动套筒与生产管路的密封组合后，为避免因操作失误造成两者连接效果的松动，导致传输流体的外泄，提供有如下相关技术方案。

18、所述操作箱中还固定安装有安装板，所述驱动轴转动安装于安装板上，安装板上还配套安装有锁紧机构，且锁紧机构包括锁紧齿轮、滑动板、锁紧齿条、复位弹簧、操作键，锁紧齿轮固定安装于所述驱动轴上，滑动板滑动安装于安装板上，复位弹簧布置于安装板上且两端分别与滑动板、操作箱内壁固接，锁紧齿条固接于滑动板上并与锁紧齿轮保持啮合锁接，操作键固接于滑动板上并伸出至操作箱的外侧。

19、一种矿山井下生产管路接口方法，应用矿山井下生产管路接口装置对生产管路进行连接，包括如下步骤：

20、s1，设计生产管路的铺设路线

21、根据矿山井下各条巷道的压风、供水需求，设计生产管路的铺设路线，以使生产管路途径各压风、供水点位，同时确定相邻生产管路进行连接时所需的接口管件类型、连接管件类型；

22、s2，拼装满足连接要求的接口装置

23、根据所述步骤s1确定的各接口位置处所需的接口管件、连接管件进行拼接组合，同时将接口组件装配至端口处以与生产管路相接，构成满足设计要求的接口装置；

24、s3，生产管路的拼接施工

25、将所述步骤s2拼装的接口装置装配至相邻生产管路的连接处，通过操作驱动机构带动对应滑动套筒、转动套筒运转，以实现转动套筒与生产管路的密封旋接，进而保证连接处的各生产管路稳定连接至接口管件上。

26、s4，对损坏的生产管路、接口管件进行更换

27、在矿山井下生产过程中，当部分生产管路、接口管件损坏时，通过操作驱动机构调动滑动套筒、转动套筒运转，取消转动套筒与对应生产管路的连接，以方便对分离的生产管路或接口管件进行更换。

28、本发明的有益效果：根据不同结构类型、功能类型的接口管件、连接管件进行拼装组合，能够满足各生产管路处的不同功能要求。接口组件的设置，通过操作驱动机构对接口组件的姿态调整，能够实现各生产管路与接口管件的快速连接，与此同时，接口组件在与生产管路连接前处于收回状态，能够保证组合而成的对应姿态的接口装置稳定装配至相邻生产管路之间的间隙处，进一步提高对各生产管路的快速组装。在上述技术基础上，能够快速完成对损坏的生产管路或接口管件的更换，降低更换、维护生产管路的施工难度。