矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机制造技术

本发明专利技术创造属矿井通风技术领域，为一种矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机，现有井下通风是用机械旋转风叶式通风机，巷道通风尚无专用壁挂气动驱风机，本发明专利技术创造不用旋转风叶，应用气流放大原理制成二次放大气动驱风机，由井上压缩空气驱动，网络信号控制开关和风量，多个驱风器与中心计算机组成均风控制系统，驱风机主要由二次放大风舌板a；空气放大器b；空气放大器支撑板c；高压输气管d；连接螺栓e；墙壁固定孔f；高压进气口j；电磁控风阀k组成，对称安装巷道两边墙壁驱动巷道空气流动，体积小安全无噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属煤矿井下通风
，为一种矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机。
技术介绍
目前煤矿井下通风普遍是用电机带动机械风叶转动式风机，也有气动马达带动机械风叶转动式风机，这种风机重量、体积较大，需要井下动力供电，有电火花危险性，且这种风机若安装巷道内将会阻碍通行，不适用巷道通风。煤矿深挖多年后，采煤掘进面距离主通风进、出口越来越远，虽然距离进、出风口近的巷道风流很大，但距离进、出风口远的巷道风流很小，甚至无风流，易产生通风死角，集聚瓦斯气体，有引发爆炸隐患。目前虽有较完善的瓦斯监测仪器，但监测到瓦斯浓度高已经产生危险，不能从根本上解决问题。
技术实现思路
本专利技术是不用机械旋转风叶，应用空气放大原理，制成巷道壁挂二次放大式无风叶气动风机，对称安装于巷道两壁，驱动巷道空气流动。解决矿井深处巷道无风流易产生通风死角导致瓦斯集聚的安全隐患问题。技术方案:为解决深挖矿井巷道通风死角问题，本专利技术利用空气放大原理，设计出煤矿巷道壁挂式二次放大无风叶气动驱风机(简称:二次驱风器)，此驱风机不用机械风叶，不直接用电，用井上压缩空气引至井下做驱风机动力，安装于巷道两边墙壁上，驱动巷道内空气流动，解决煤矿巷道高效安全通风问题。专利技术原理:本专利技术的煤矿巷道无风叶气动通风驱风机，应用空气放大原理和空气动力学原理，根据气体流体力学公式，高速气流区压力会低于周围静止或低速气流区域的压力，压力差取决于高压气流束的速度，气流束的速度越高，压力越低，周围静止气体就会加速流向高速气流束，与气流束一同流出，气量增加，速度降低，流量加大数倍甚至数十倍，形成巷道主风流，无需现有的机械旋转风叶。气量增加量与高速气流束的速度成正比，驱风器喷口气流束越高，驱动气流量增加倍数越高。输入更高压力的空气可驱动高达数十倍低速空气流动，使小流量高压空气转换为低压低速大流量气流，实现驱动空气流动的能量转换。为实施巷道内高效驱风，设计有两种方式气动驱风机，一是空气二次放大式无风叶驱风机，二是直接喷射式驱风机，本专利技术公开了空气二次放大式无风叶驱风机，另一种的直接喷射式驱风机另案申请，两种方式均是用高压空气驱动巷道空气流动，解决矿井下各巷道风向无序、风流不均匀、巷道深处无风流，易产生通风死角问题，本专利技术的空气二次放大式无风叶驱风机与本专利技术的直接喷射式不同之处是用的气压等级不同，二次放大式驱风机适用气压较高，驱风动力在井上。高压气引至井下联接此驱风机，驱风机对称安装于巷道两边墙壁，由高压空气能量驱动空气流动，无需传统的机械风叶旋转装置，且设备所占空间小，不需改变原有航道宽度，对称安装于巷道两壁上，不影响巷道运输通行，轻便无躁声，无电火化的危险性，实现巷道空气高效无噪声流动。本专利技术的矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机，整体应用形式是:对称安装于巷道两壁，分别联接井上高压空气和控制信号线，驱动和控制巷道空气流动。其结构特征是:由包括二次放大风舌板(a);若干个空气放大器(b);空气放大器安装支撑板(C);高压输气管⑷；联接螺栓(e);若干个墙壁固定孔(f);高压进气口(j);电磁控风阀(k)所组成；其联接关系是:高压进气口(j)联接电磁控风阀(k);电磁控风阀(k)出气口联接高压输气管(d);高压输气管(d)分别联接若干个空气放大器(b)的进气管(O);空气放大器支撑板(C)上有一排若干个圆孔，空气放大器(b)安装于空气放大器支撑板(C)上的若干个圆孔内；圆形空气放大器(b)气流喷出方向指向二次放大风舌板(a) ;二次放大风舌板(a)与空气放大器支撑板(C)用若干个连接螺栓(e)紧固联接；二次放大风舌板(a)与空气放大器支撑板(C)上各有一排若干个墙壁固定孔(f)，用螺钉或膨胀螺丝紧固于巷道墙笔上；若干个圆形空气放大器(b) —行排开安装于二次放大风舌板(a)，若干个空气放大器(b)的数量根据驱风机尺寸大小确定，出风方向一致朝向二次放大风舌板(a)的出风方向；本专利技术的煤矿巷道壁挂式无风叶气动驱风机，其结构原理如图1 ;俯视图如图2 ;圆形空气放大器结构原理如图3 ;对称安装于巷道两侧及驱动空气流线原理示意图如图4。二次放大风舌板(a)与空气放大器支撑板(C)用金属材料或塑料材料均可，空气放大器(b)的形状可是圆形或椭圆形，通常的圆形结构见附图3。本专利技术矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机，所述的空气放大器(b)，其内部结构原理如图3所示，其特征是:由包括圆形或椭圆形外壳(R)、进气管(O)、可调节的高压环形喷气缝(U)、环形高压气道(Y)、紧固螺盘(M)、外带螺纹的锥孔型喷筒(N)所构成；圆形外壳(R)内有内螺纹，前端有高压环形气道，进气管(O)径向联接于圆形外壳(R)，通向高压环形气道；外带螺纹的锥孔型喷筒(N)与圆形外壳(R)的内螺纹配套，旋转拧入联接，(椭圆形的用螺栓调节)，形成可调节的高压环形喷气缝(U)，两者拧入联接形成环形高压气道(Y)，旋转外带螺纹的锥孔型喷筒(N)拧入深度，调节可调节的高压环形喷气缝(U)大小，确定空气放大器出气量；紧固螺盘(M)有内螺纹与外带螺纹的锥孔型喷筒(N)外螺纹配套，旋转拧上联接；安装固定空气阀放大器时，带螺纹的锥孔型喷筒(N)另一头插入安装孔，紧固螺盘(M)旋转拧上外带螺纹的锥孔型喷筒(N)，以紧固于安装板(C)。电磁控风阀(k)，内部由开关线圈、空气阀、气压调节阀、控制电路板、网络接口、驱动电源所构成。高压空气经多个一行排开的一次空气放大器，高压空气量放大数十倍输出，再喷射至低压出风舌板，再引动数倍至十多倍环境空气(根据速度和结构不同)，从风舌板射出，与另一墙壁对称安装的驱风机的气流交加，两气流合力向前，引动巷道风流向前流动。此种二次放大式结构适用进风压力较高应用。巷道安装方式及驱风流动原理示意如图4所示。虚线为引风、驱风的空气流向示意线，两个二次驱风机Q1、Q2对称安装于巷道两边墙壁上方，高压进气(LI)引动一次放大风量(L2)，再引动二次放大风量(L3)，对称安装产生的两个方向的气流会聚，合力向前，弓丨动、驱动巷道中间空气流量(L4)，使巷道空气向同一方向流动。地面空气压缩机产生的高压空气经高压气管接入各个驱风器的电磁控风阀(k)，地面控制系统联接各个驱风器的电磁控风阀(k)中的控制电路接口，控制驱风器风阀启停和调节风阀开度，调整引风驱动强度，满足不同巷道段对风流大小要求，控制器传感驱风器中的气流量和压力，传到地面控制系统电脑显示查看，并由电脑根据设定参数自动控制各驱风量，控制器兼有瓦斯浓度及温度、压力、巷道空气流量等参数监测，地面中心显示、查看，并报警提醒。【附图说明】图1是本专利技术的矿井巷道壁挂二次放大式气动驱风器结构示意图。图1中a是二次放大风舌板；b是空气放大器；c是空气放大器安装支撑板；d是高压输气管；e连接螺栓孔；f是墙壁固定孔；j是高压进气口 ；k是电磁控风阀；图中大圆点为若干个相同的空气放大器(b)的省略号，根据驱风量要求，可多可少的表示符。图2是本专利技术的矿井巷道壁挂二次放大式气动驱风器俯视图。图2中3、13、(:、(1、6、€与图1中标示说明相同。图3是图1中b的结构原理示意图，图3中R是圆形空气放大器的外壳；0是进气管；U是可调节的高压环形喷气缝；Y是环形高压腔；Μ是紧固螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
矿井巷道壁挂二次放大式无风叶气动驱风机，其结构特征是：由二次放大风舌板(a)；若干个空气放大器(b)；空气放大器安装支撑板(c)；高压输气管(d)；联接螺栓(e)；若干个墙壁固定孔(f)；高压进气口(j)；电磁控风阀(k)所组成，其联接关系是：进气管(j)联接电磁控风阀(k)；电磁控风阀(k)的出气口联接高压输气管(d)；高压输气管(d)分别经进气管(o)联接若干个空气放大器(b)；空气放大器支撑板(c)上有一排若干个圆孔，空气放大器(b)安装于空气放大器支撑板(c)的若干个圆孔内；空气放大器(b)出气方向指向二次放大风舌板(a)；二次放大风舌板(a)与空气放大器支撑板(c)用若干个连接螺栓(e)紧固联接；二次放大风舌板(a)与空气放大器支撑板(c)上各有一排若干个墙壁固定孔(f)，用螺钉或膨胀螺丝紧固于巷道墙壁上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑五星，郑田，
申请(专利权)人：山西中州电气有限公司，郑五星，
类型：新型
国别省市：山西;14