一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀制造技术

一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，包括杆状的阀体，所述阀体中设有用于供水流流通的中心通道，在所述阀体的中心通道中由尾部至头部依次设有冲孔机构、水流转换机构和防逆流机构，所述冲孔机构包括位于中心通道尾部的射流腔以及多个射流喷头，所述水流转换机构包括沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀杆、水流切换阀芯和阀座Ⅰ，所述防逆流机构由沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀座Ⅱ、防逆流阀芯和抵靠座构成。本实用新型专利技术所述的转换阀，在高水压条件下水流转换机构处于密闭状态，水流通过冲孔机构进行冲孔作业；在低水压条件下水流转换机构与防逆流机构均处于开启状态，可进行钻进，停止供水后防逆流机构密闭，防止煤水倒流进入阀体。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及矿用设备领域，具体为一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀。
技术介绍
随着煤层钻孔深度的增加，煤层之间的应力也逐渐增大，普通的小钻头钻进出的瓦斯抽放孔很容易被煤层之间的应力挤压回去，大大降低了瓦斯抽放的效率，水力钻孔技术自上世纪80年代被发现以后直到现在才逐渐被应用到煤层开采中去，但是由于水力钻孔作业方式在冲孔时需要将钻杆拔出，换成冲孔设备，才能实现水力冲孔，这些设备大多比较笨重，且附件较多，容易在冲孔过程中发生煤水逆流，更进一步造成煤层抽放孔堵塞、阀体卡滞，这样将直接导致钻杆钻进效率低下、工人劳动强度增大等多个方面的问题，这也是水力冲孔技术在井下不能得到推广的最主要原因。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的是提出一种煤矿水利冲孔作业中用于防止煤水逆流的且集冲孔与钻进为一体的水流转换阀，该装置轻质方便、结构简单，实际应用效果好。本技术为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，包括杆状的阀体，所述阀体中设有用于供水流流通的中心通道，在所述阀体的中心通道中由尾部至头部依次设有冲孔机构、水流转换机构和防逆流机构；所述冲孔机构包括位于中心通道尾部的射流腔以及多个射流喷头，多个射流喷头的喷射端沿冲孔方向倾斜贯穿阀体侧壁置入射流腔内；所述水流转换机构包括沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀杆、水流切换阀芯和阀座Ⅰ，阀杆的一端穿设在阀芯中，阀杆的另一端穿过支撑座与承压板连接，且阀杆位于承压板与支撑座之间的杆体上设置有弹性件Ⅰ，所述阀座Ⅰ固设在中心通道内，水流切换阀芯设置在支撑座与阀座Ⅰ之间；所述防逆流机构由沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀座Ⅱ、防逆流阀芯和抵靠座构成，所述阀座Ⅱ固设在中心通道内，防逆流阀芯一端通过弹性件Ⅱ抵靠在抵靠座上，防逆流阀芯的另一端在弹性件Ⅱ的作用下抵靠在阀座Ⅱ上。优选的，所述弹性件Ⅰ的弹性系数大于弹性件Ⅱ的弹性系数。优选的，所述阀体的两个端部分别设置有用于与煤矿用钻头和钻机连接的公接头和母接头。优选的，所述阀体壁上对称贯穿设置有两个射流喷头。优选的，所述支撑座和抵靠座上均分别设有用于流通水流的环形通孔。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：第一，本技术所述的一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，冲孔机构在高水压的情况下，水压可通过承压板将水流切换阀芯紧密抵靠在阀座Ⅰ上，阻断水流继续通过水流转换机构，此时高压的水流可通过射流喷头涌出以对煤层进行冲孔，结构简单实用。第二，本技术所述的一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，在钻进过程中使用低压水流，低压水流经过防逆流机构时水压冲击防逆流阀芯将其开启，水流通过防逆流阀芯对煤层进行钻进，一旦停止供水，水压减小的情况下防逆流阀芯在弹性作用下回复初始位置抵靠在阀座Ⅱ上形成密封，有效防止钻头内的煤水倒流回阀体内部。附图说明图1为本技术一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀的结构示意图；图中标记：1、阀体，2、射流腔，3、射流喷头，4、阀杆，5、水流切换阀芯，6、阀座Ⅰ，7、支撑座，8、承压板，9、弹性件Ⅰ，10、阀座Ⅱ，11、防逆流阀芯，12、抵靠座，13、弹性件Ⅱ。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作详细说明，本实施例以本技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。如图1所示，本技术为一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，包括杆状的阀体1，所述阀体1中设有用于供水流流通的中心通道，在所述阀体1的中心通道中由尾部至头部依次设有冲孔机构、水流转换机构和防逆流机构；所述冲孔机构包括位于中心通道尾部的射流腔2以及多个射流喷头3，多个射流喷头3的喷射端沿冲孔方向倾斜贯穿阀体1侧壁置入射流腔2内；所述水流转换机构包括沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀杆4、水流切换阀芯5和阀座Ⅰ6，阀杆4的一端穿设在阀芯5中，阀杆4的另一端穿过支撑座7与承压板8连接，且阀杆4位于承压板8与支撑座7之间的杆体上设置有弹性件Ⅰ9，所述阀座Ⅰ6固设在中心通道内，水流切换阀芯5设置在支撑座7与阀座Ⅰ6之间；所述防逆流机构由沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀座Ⅱ10、防逆流阀芯11和抵靠座12构成，所述阀座Ⅱ10固设在中心通道内，防逆流阀芯11一端通过弹性件Ⅱ13抵靠在抵靠座12上，防逆流阀芯11的另一端在弹性件Ⅱ13的作用下抵靠在阀座Ⅱ10上。以上为本技术的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。进一步的，所述弹性件Ⅰ9的弹性系数大于弹性件Ⅱ13的弹性系数。进一步的，所述阀体1的两个端部分别设置有用于与煤矿用钻头和钻机连接的公接头和母接头。进一步的，所述阀体1壁上对称贯穿设置有两个射流喷头3。进一步的，所述支撑座7和抵靠座12上均分别设有用于流通水流的环形通孔。本技术所述的水流转换阀，其实际应用过程如下：在正常打钻过程中，所使用的水的流速较低、压力较小，水流先通过射流腔2进入阀体1中，此时由于水流的压力较小、流速较低，水流作用到承压板8上的压力小于弹性件Ⅰ9的弹力，不足以使弹性件Ⅰ9收缩变形，此时位于阀杆4一端的水流切换阀芯5与阀座Ⅰ6之间未能形成密封状态，水流可通过水流转换机构进入防逆流机构，此时防逆流机构中的防逆流阀芯11与阀座Ⅱ10处于密封状态，在持续供水的情况下，水流携带的水压对防逆流阀芯11的作用力越来越大，当水压的作用力大于弹性件Ⅱ13的弹性收缩极限时，弹性件Ⅱ13收缩将防逆流阀芯11与阀座Ⅱ10分离，水流通过防逆流机构涌出钻头以在煤层进行钻进；在冲孔造穴过程中，所使用的水的流速较高、压力较大，水流先通过射流腔2进入阀体1中，此时由于水流的压力较大、流速较高，水流作用到承压板8上的压力大于弹性件Ⅰ9的弹力，弹性件Ⅰ9在水压的作用下收缩变形，阀杆4带动水流切换阀芯5进行轴向的位移，将水流切换阀芯5抵靠在阀座Ⅰ6上，此时水流转换机构形成密封状态，位于射流腔2中的高压水流将通过射流喷头3涌出，涌出的高压水流将对煤层进行冲孔造穴。本技术所述的水流转换阀在煤层的打钻与冲孔过程中均可使用，在使用中只需改变水流的压力便轻松实现水流转换阀打钻与冲孔功能间的切换，避免与解决了常规设备中打钻与冲孔转换更换零配件所造成的繁琐以及工人劳动强度大、效率低下等问题，且防逆流机构能有效解决打钻与冲孔过程中煤水倒流进入阀体内、堵塞阀芯的问题，该水流转换阀的实际应用效果好、效率高且功能全。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述所述
技术实现思路
作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，包括杆状的阀体（1），所述阀体（1）中设有用于供水流流通的中心通道，其特征在于：在所述阀体（1）的中心通道中由尾部至头部依次设有冲孔机构、水流转换机构和防逆流机构；所述冲孔机构包括位于中心通道尾部的射流腔（2）以及多个射流喷头（3），多个射流喷头（3）的喷射端沿冲孔方向倾斜贯穿阀体（1）侧壁置入射流腔（2）内；所述水流转换机构包括沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀杆（4）、水流切换阀芯（5）和阀座Ⅰ（6），阀杆（4）的一端穿设在阀芯（5）中，阀杆（4）的另一端穿过支撑座（7）与承压板（8）连接，且阀杆（4）位于承压板（8）与支撑座（7）之间的杆体上设置有弹性件Ⅰ（9），所述阀座Ⅰ（6）固设在中心通道内，水流切换阀芯（5）设置在支撑座（7）与阀座Ⅰ（6）之间；所述防逆流机构由沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀座Ⅱ（10）、防逆流阀芯（11）和抵靠座（12）构成，所述阀座Ⅱ（10）固设在中心通道内，防逆流阀芯（11）一端通过弹性件Ⅱ（13）抵靠在抵靠座（12）上，防逆流阀芯（11）的另一端在弹性件Ⅱ（13）的作用下抵靠在阀座Ⅱ（10）上。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿用防逆流冲孔水流转换阀，包括杆状的阀体（1），所述阀体（1）中设有用于供水流流通的中心通道，其特征在于：在所述阀体（1）的中心通道中由尾部至头部依次设有冲孔机构、水流转换机构和防逆流机构；所述冲孔机构包括位于中心通道尾部的射流腔（2）以及多个射流喷头（3），多个射流喷头（3）的喷射端沿冲孔方向倾斜贯穿阀体（1）侧壁置入射流腔（2）内；所述水流转换机构包括沿中心通道尾部至头部方向依次设置的阀杆（4）、水流切换阀芯（5）和阀座Ⅰ（6），阀杆（4）的一端穿设在阀芯（5）中，阀杆（4）的另一端穿过支撑座（7）与承压板（8）连接，且阀杆（4）位于承压板（8）与支撑座（7）之间的杆体上设置有弹性件Ⅰ（9），所述阀座Ⅰ（6）固设在中心通道内，水流切换阀芯（5）设置在支撑座（7）与阀座Ⅰ（6）之间；所述防逆流机构由沿中心通道尾部至头部方向依次设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓平，刘亚晓，陈珂，陈少华，陈龙军，
申请(专利权)人：河南铁福来装备制造股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41