矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法，该定量水箱装置包括：高压供水管路与水箱连接；在高压供水管路上设置有高压球阀；排水管路与水箱连接；在排水管路上设置有放水阀；定量控制装置，用于控制高压供水管路向水箱输送的水量；换向顶杆阀与高压球阀通过气管道连接；气控阀控制开关分别与换向顶杆阀、放水阀和外部供气站通过气管道连接。本发明专利技术采用气控方式实现矿山井下定量供水，水箱自动加水，加至设定容量后，自动停止供水，实现了水量定量控制，也便于实现搅拌和供水平行，提高供水效率，解决了高供水压力条件下定量供水问题，还解决了矿用时无电源不能实现定量供水的问题。该试验装置的使用方法工艺简单、操作方便。

【技术实现步骤摘要】
矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法
本专利技术属于矿用气动供水
，具体涉及一种矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法。
技术介绍
矿山井下有大量的注浆、封孔，以及充填工程，如巷道注浆加固、底板堵水、防灭火、空洞充填等，采用的材料主要包括水泥、粉煤灰、黄泥、高水及超高水材料等，在这些材料的使用过程中，水灰比对材料凝固性能有较大的影响，严重影响工程质量，实现定量加水、快速供水可解决此问题。矿山井下水源一般来自地面，靠自流至井下，静水压力较高，至少高于地面一般楼层供水压力10倍，压力常高达4MPa，甚至十几兆帕，传统浮球式供水水水箱只适合常压水，也就是几个大气压力，且采用传统浮球式供水水箱一打开放水口，立即开始供水，存在边放水边供水，难以精确控制需水量。难以实现，虽可以采用电控实现定量供水，但在很多工程施工地点没有电源，而气源则是煤矿井下全部巷道都有的动力源。因此，急需研发一种矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中问题缺陷而提出一种矿用气动高供水压力定量水箱装置及其使用方法。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种矿用气动高供水压力定量水箱装置，所述定量水箱装置包括：水箱，所述水箱用于盛装定量矿用水；高压供水管路，所述高压供水管路与所述水箱连接，用于向所述水箱输送水；在所述高压供水管路上设置有高压球阀，所述高压球阀用于控制所述高压供水管路的开启和闭合；排水管路，所述排水管路与所述水箱连接，用于将所述水箱中的水排出；在所述排水管路上设置有放水阀，所述放水阀用于控制所述排水管路的开启和闭合；定量控制装置，用于控制所述高压供水管路向所述水箱输送的水量；所述定量控制装置固定在所述水箱上；换向顶杆阀，所述换向顶杆阀固定设置在所述水箱的外壁上；所述换向顶杆阀与所述高压球阀通过气管道连接；气控阀控制开关，所述气控阀控制开关分别与所述换向顶杆阀、所述放水阀和外部供气站通过气管道连接。如上所述的定量水箱装置，优选，所述定量控制装置包括：浮球，所述浮球位于所述水箱内部；连杆，所述连杆的一端与所述浮球连接，所述连杆的另一端延伸出所述水箱的外部；高度可调控制装置，所述高度可调控制装置与所述连杆连接，起支撑作用，且所述连杆可绕所述高度可调装置转动，用于控制所述浮球处于的高低位置，从而能定量控制所述水箱中的水量多少。如上所述的定量水箱装置，优选，所述高度可调控制装置包括：立杆，所述立杆的一端与所述连杆连接，用于支撑所述连杆；夹持部，所述夹持部固定设置在所述水箱的外壁上，所述立杆可沿所述夹持部上下移动，用于控制所述浮球处于的高低位置，从而能定量控制所述水箱中的水量多少。如上所述的定量水箱装置，优选，所述连杆的另一端位于所述换向顶杆阀的上方，且所述连杆的另一端向下方移动时能与所述换向顶杆阀接触。如上所述的定量水箱装置，优选，所述换向顶杆阀为两位五通换向顶杆阀；优选地，所述换向顶杆阀为顶杆式的两位五通换向顶杆阀，且所述连杆的另一端向下方移动时与所述换向顶杆阀的顶杆接触。如上所述的定量水箱装置，优选，所述放水阀为气动球阀或气动蝶阀。如上所述的定量水箱装置，优选，所述气控阀控制开关为两位五通换向气控阀；优选地，所述气控阀控制开关为脚踏式的两位五通换向气控阀。如上所述的定量水箱装置，优选，所述排水管路连接在所述水箱的下部；所述高压供水管路连接在所述水箱的上部；优选地，所述水箱为敞口式水箱。如上所述的定量水箱装置，优选，所述气控阀的进气口P连接外部气源，气控阀的出气口A连接一个三通接头，三通接头的一个出气口通过气管道连接换向顶杆阀的进气口，三通接头的另一个出气口通过气管道连接放水阀的进气口B，控制放水阀关闭；气控阀的出气口B通过气管道连接放水阀的进气口A，控制放水阀的开启；换向顶杆阀的出气口A通过气管道连接高压球阀的进气口A，控制高压球阀开启；换向顶杆阀的出气口B通过气管道连接高压球阀的进气口B，控制高压球阀关闭。一种如上所述的定量水箱装置的使用方法，优选，所述使用方法包括如下步骤：步骤一，打开外部气源和放开气控阀，高压球阀打开，水箱处于加水状态：打开外部气源和放开气控阀，第一路气路为外部气源-＞气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口A-＞放水阀的进气口B，从而关闭放水阀；第二路气路为外部气源-＞气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口A-＞换向顶杆阀的进气口P-＞换向顶杆阀的出气口A-＞高压球阀的进气口A，从而打开高压球阀；此时，放水阀处于关闭状态，高压球阀处于打开状态，水箱液位逐渐上升，水箱内的连杆一端的浮球逐渐呈上升状态，连杆另一端逐渐呈下降趋势；步骤二，水箱内水达到设定量后，高压球阀关闭：水箱加水至设定量后，水箱内连杆一端的浮球上升，连杆另一端下降直至将换向顶杆阀的顶杆下压进而使顶杆阀换向，从换向顶杆阀的出气口B排气，第一路气路为外部气源-＞气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口A-＞放水阀的进气口B，放水阀仍处于关闭状态；第二路气路为外部气源-＞气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口A-＞换向顶杆阀的进气口P-＞换向顶杆阀的出气口B-＞高压球阀的进气口B，从而关闭高压球阀；此时，放水阀处于关闭状态，高压球阀处于关闭状态，水箱加至设定量；步骤三，打开放水阀，水箱处于放水状态，高压球阀关闭：按下气控阀，外部气源从气控阀的进气口P进气，从气控阀的出气口B排气，进入放水阀的进气口A，从而打开放水阀，开始放水；气路更改为外部气源-＞气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口B-＞放水阀的进气口A，从而打开放水阀；此时，气控阀的进气口P-＞气控阀的出气口A无气，高压球阀仍处于关闭状态，不会向水箱内供水，避免了传统浮球式供水水箱存在的边进水边排水的问题，控制水量更加精确；水箱定量水量排完后，放开气控阀，回到步骤一中，水箱开始加水，依次再循环操作步骤一、步骤二和步骤三。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：本专利技术采用气控方式实现矿山井下定量供水，水箱自动加水，加至设定容量后，自动停止供水，水箱放空水后可自动补水，即实现了水量定量控制，也便于实现搅拌和供水平行，提高供水效率，解决了高供水压力条件下定量供水问题，还解决了矿用时无电源不能实现定量供水的问题。本专利技术提供的该试验装置的使用方法工艺简单、操作方便，其应用范围不局限于水箱，凡涉及高供水压力定量供水方面均可采用，且供水压力可高达几十兆帕。附图说明图1为本专利技术实施例中矿用气动高供水压力定量水箱装置结构示意图。图2为本专利技术实施例中矿用气动高供水压力定量水箱关闭放水阀水箱呈加水状态时气体流向结构示意图；图3为本专利技术实施例中矿用气动高供水压力定量水箱关闭放水阀水箱内部水加到设定量后的气体流向结构示意图；图4为本专利技术实施例中矿用气动高供水压力定量水箱打开放水阀水箱呈放水状态时气体流向结构示意图；图中：1-高压供水管路；2-高压球阀；3-浮球；4-水箱；5-连杆；6-换向顶杆阀；7-立杆；8-夹持部；9-排水管路；10-放水阀；11-第一气管道；12-第二气管道；13-第三气管道；14-第四气管道；15-第五气管道；16-第六气管道；17-气控阀；黑色箭头表示气体通过的方向。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿用气动高供水压力定量水箱装置，其特征在于，所述定量水箱装置包括：水箱，所述水箱用于盛装定量矿用水；高压供水管路，所述高压供水管路与所述水箱连接，用于向所述水箱输送水；在所述高压供水管路上设置有高压球阀，所述高压球阀用于控制所述高压供水管路的开启和闭合；排水管路，所述排水管路与所述水箱连接，用于将所述水箱中的水排出；在所述排水管路上设置有放水阀，所述放水阀用于控制所述排水管路的开启和闭合；定量控制装置，用于控制所述高压供水管路向所述水箱输送的水量；所述定量控制装置固定在所述水箱上；换向顶杆阀，所述换向顶杆阀固定设置在所述水箱的外壁上；所述换向顶杆阀与所述高压球阀通过气管道连接；气控阀控制开关，所述气控阀控制开关分别与所述换向顶杆阀、所述放水阀和外部供气站通过气管道连接。

【技术特征摘要】
1.一种矿用气动高供水压力定量水箱装置，其特征在于，所述定量水箱装置包括：水箱，所述水箱用于盛装定量矿用水；高压供水管路，所述高压供水管路与所述水箱连接，用于向所述水箱输送水；在所述高压供水管路上设置有高压球阀，所述高压球阀用于控制所述高压供水管路的开启和闭合；排水管路，所述排水管路与所述水箱连接，用于将所述水箱中的水排出；在所述排水管路上设置有放水阀，所述放水阀用于控制所述排水管路的开启和闭合；定量控制装置，用于控制所述高压供水管路向所述水箱输送的水量；所述定量控制装置固定在所述水箱上；换向顶杆阀，所述换向顶杆阀固定设置在所述水箱的外壁上；所述换向顶杆阀与所述高压球阀通过气管道连接；气控阀控制开关，所述气控阀控制开关分别与所述换向顶杆阀、所述放水阀和外部供气站通过气管道连接。2.如权利要求1所述的定量水箱装置，其特征在于，所述定量控制装置包括：浮球，所述浮球位于所述水箱内部；连杆，所述连杆的一端与所述浮球连接，所述连杆的另一端延伸出所述水箱的外部；高度可调控制装置，所述高度可调控制装置与所述连杆连接，起支撑作用，且所述连杆可绕所述高度可调装置转动，用于控制所述浮球处于的高低位置，从而能定量控制所述水箱中的水量多少。3.如权利要求2所述的定量水箱装置，其特征在于，所述高度可调控制装置包括：立杆，所述立杆的一端与所述连杆连接，用于支撑所述连杆；夹持部，所述夹持部固定设置在所述水箱的外壁上，所述立杆可沿所述夹持部上下移动，用于控制所述浮球处于的高低位置，从而能定量控制所述水箱中的水量多少。4.如权利要求2所述的定量水箱装置，其特征在于，所述连杆的另一端位于所述换向顶杆阀的上方，且所述连杆的另一端向下方移动时能与所述换向顶杆阀接触。5.如权利要求4所述的定量水箱装置，其特征在于，所述换向顶杆阀为两位五通换向顶杆阀；优选地，所述换向顶杆阀为顶杆式的两位五通换向顶杆阀，且所述连杆的另一端向下方移动时与所述换向顶杆阀的顶杆接触。6.如权利要求1所述的定量水箱装置，其特征在于，所述放水阀为气动球阀或气动蝶阀。7.如权利要求1所述的定量水箱装置，其特征在于，所述气控阀控制开关为两位五通换向气控阀；优选地，所述气控阀控制开关为脚踏式的两位五通换向气控阀。8.如权利要求1所述的定量水箱装置，其特征在于，所述排水管路连接在所述水箱的下部；所述高压供水管路连接在所述水箱的上部；优选地，所述水箱为敞口式水箱。9.如权利要求1-8任一项所述的定量水箱装置，其特征在于，所述气控阀的进气口P连接外部气源，气控阀的出气口A连接一个三通接头，三通接头的一个出气口通过气...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊祖强，袁印，苏承东，王成，王雨利，
申请(专利权)人：河南力行科创矿山技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41