煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，包括直线轨道、风流场调节风筒、支撑架、直线位移机构和安装杆，直线位移机构设置在支撑架与直线轨道之间；风流场调节风筒包括风筒出风口、风筒框架和负压风筒，安装杆上端与风筒框架下端固连，风筒出风口包括叶片连接环、外叶片和内叶片；风筒框架与安装杆之间设有外叶片拉线调节机构，支撑架与安装杆之间设有直线位移制动机构，支撑架与风筒框架之间设有旋转调节机构，安装杆上设有旋转制动机构，旋转制动机构上设有上仰调节机构。本发明专利技术安装使用方便，可靠性高，能改变全风场风流特征及瓦斯和煤尘运移规律，提高了工作效率，保证了煤矿综掘面的安全，实现了节能及绿色通风。

Mechanical Control Device for Wind Flow Field in Fully Mechanized Coal Mining Face

The invention discloses a mechanical control device for air flow field in a fully mechanized coal mining face, which comprises a straight track, an air flow regulating wind drum, a support frame, a straight displacement mechanism and a mounting rod. The straight displacement mechanism is arranged between the support frame and the straight track; the air flow regulating wind drum includes a wind outlet, a wind drum frame and a negative pressure wind drum, and the upper end of the mounting rod is firmly connected with the lower end of the wind drum frame. The air outlet of the air duct includes the connecting ring of the blade, the outer blade and the inner blade; the adjusting mechanism of the outer blade is arranged between the air duct frame and the installation rod; the linear displacement braking mechanism is arranged between the support frame and the installation rod; the rotating adjusting mechanism is arranged between the support frame and the air duct frame; the rotating braking mechanism is arranged on the installation rod; and the upward adjusting mechanism is arranged on the rotating braking mechanism. The invention has the advantages of convenient installation and use, high reliability, can change the air flow characteristics of the whole wind field and the law of gas and coal dust migration, improve the working efficiency, ensure the safety of the fully mechanized excavation face of the coal mine, and realize energy saving and green ventilation.

【技术实现步骤摘要】
煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置
本专利技术涉及一种出风口调控装置，尤其是涉及一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置。
技术介绍
根据近年来统计，在掘进过程中发生的瓦斯与煤尘爆炸事故占矿井瓦斯煤尘爆炸事故总数的60％～70％。随着煤矿开采深度和广度的延伸，矿井掘进工作面逐渐呈现出通风距离长、井下采掘地点风量不足、掘进巷道通风阻力过大、通风效率降低等一系列问题。掘进煤巷是一个独头巷道，通风回路不完整，稀释和排除来自煤体涌出的瓦斯和作业时产生的粉尘是靠由局部通风机和风筒组成的局部通风系统给端头区域压入的新鲜风流来实现的，局部通风系统通风方式、布置及出风口速度将直接影响掘进通风风流分布情况，进而影响了瓦斯浓度分布规律及通风排瓦效果。由于“煤矿安全规程”仅规定了掘进工作面合理的风速范围和出风口距端头距离，因此，煤矿解决高速大断面煤巷掘进工作面对通风需求增加的方式是实施局部通风总量控制，也就是不断提高局部通风机功率和加大风筒直径。而掘进工作面风量过度加大，也易造成循环风、工作区域局部风速过高，工作条件劣化等现象。掘进巷道的压入式通风是受限附壁射流通风，与自由射流不同，风流从风筒射出后，由于受到独头巷道局限空间的限制，不久便出现了与风流方向相反的流动。因此，掘进工作面射流通风风流结构可分为射流区、回流区与涡流区。射流区的气流一部分从圆形风筒射出，同时卷吸一部分回流区的气流；回流区的气流一部分被射流卷吸，一部分沿掘进巷道经出口排出。因此，煤巷长度增加、巷道截面积增加、掘进方式改变、推进速度增加、大设备的使用以及井深增加造成的煤层瓦斯含量增加等，这都使得煤巷掘进局部通风量要求加大，实施粗放式的风量总量控制局部通风已不能适应煤矿采掘方式的高速发展。根据煤巷掘进端头流场流动机理，对掘进通风与瓦斯和煤尘运移相互耦合过程进行精细化管理已成为必要。为此，设计一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其结构简单，安装使用方便，安全可靠性高，有效解决了采用不断提高局部通风机功率和加大风筒直径易造成循环风、工作区域局部风速过高、工作条件劣化的问题，能够改变全风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，提高了工作效率，节约了能源，且保证了煤矿综掘面的安全，实现了节能及绿色通风。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：包括直线轨道、风流场调节风筒、支撑架、直线位移机构和安装杆，所述支撑架设置在直线轨道的下方，所述支撑架为箍圈结构，所述支撑架的上部靠近直线轨道处的形状为倒U字形，所述风流场调节风筒穿过支撑架，所述直线位移机构设置在支撑架的开口端与直线轨道之间且能够带动所述风流场调节风筒沿着直线轨道前后滑动；所述风流场调节风筒包括从前至后依次设置的风筒出风口、风筒框架和负压风筒，所述风筒出风口的外形为圆台形结构，所述风筒出风口的大端与风筒框架的前端固定连接，所述风筒框架的后端与负压风筒的前端连接，所述安装杆的上端与风筒框架的下端固定连接，所述安装杆的下端穿过支撑架后且位于支撑架外；所述风筒出风口包括叶片连接环、多个外叶片和多个内叶片，所述外叶片和内叶片均为弧形叶片，多个所述外叶片和多个内叶片均匀间隔设置，所述外叶片和内叶片的后端均通过弹簧合页与叶片连接环的前端铰接，所述叶片连接环与风筒框架的前端固定连接；所述风筒框架与安装杆之间设置有用于调节所述风筒出风口不同口径的外叶片拉线调节机构，所述支撑架与安装杆之间设置有用于对直线位移机构滑动至一定位置后进行制动的直线位移制动机构，所述支撑架与风筒框架之间设置有用于调节所述风流场调节风筒旋转角度的旋转调节机构，所述安装杆上设置有用于对所述风流场调节风筒旋转至一定角度后进行制动的旋转制动机构，所述旋转制动机构上设置有用于调节所述风流场调节风筒仰角的上仰调节机构。上述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述直线轨道为工字轨道，所述直线轨道的顶部均匀间隔设置有多个挂环；所述直线位移机构包括滑移小车和连接座，所述滑移小车安装在连接座的上部，所述滑移小车跨骑在直线轨道的底部且滑移小车两侧的滑移轮能够沿着直线轨道的下部两侧滚动，所述连接座固定在支撑架的上部，所述连接座的上部中心设置有导向柱。上述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述风筒框架包括前框架圈和后框架圈，所述前框架圈和后框架圈的顶部之间通过上连接板固定连接，所述前框架圈和后框架圈的底部之间通过下连接板固定连接，所述下连接板的中心开有第一过孔；所述前框架圈与后框架圈之间还固定连接有多根加强筋，所述前框架圈的内侧中部竖直固定有支撑筋，所述支撑筋的中部开有第二过孔，所述支撑筋的后侧安装有叶片拉绳导轮，所述叶片拉绳导轮位于第二过孔的下方且靠近第二过孔处，所述前框架圈的外侧一周均匀设置有多个第一连接耳，所述叶片连接环的外侧一周均匀设置有多个第二连接耳，所述第一连接耳和第二连接耳对应设置且通过螺栓相固定，所述后框架圈与负压风筒的前端连接。上述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述外叶片的外侧中后部固定有外叶片加固龙骨，所述外叶片的内侧设置有叶片钢丝绳固定螺钉；所述内叶片的内侧中后部固定有内叶片加固龙骨，所述内叶片加固龙骨和外叶片加固龙骨的形状均为土字形，所述内叶片加固龙骨和外叶片加固龙骨的底部均位于靠近弹簧合页处；所述外叶片拉线调节机构包括手动收线器和将多个外叶片连接在一起的叶片钢丝绳，所述叶片钢丝绳与叶片钢丝绳固定螺钉连接，所述叶片钢丝绳将多个外叶片连接在一起后依次穿过第一过孔和绕过叶片拉绳导轮后缠绕在手动收线器上。上述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述手动收线器包括安装架、大齿轮安装轴、小齿轮安装轴、止动轮安装轴和手动调节手柄，所述安装架为U型安装架，所述小齿轮安装轴和大齿轮安装轴均转动安装在安装架的两侧之间，所述手动调节手柄与小齿轮安装轴的一端固定连接，所述小齿轮安装轴上固定安装有小齿轮，所述大齿轮安装轴上固定安装有大齿轮，所述小齿轮和大齿轮相啮合，所述小齿轮位于大齿轮的下方；所述止动轮安装轴固定安装在安装架的两侧之间，所述止动轮安装轴上转动安装有止动轮，所述止动轮位于小齿轮的下方且对小齿轮进行止动；所述大齿轮安装轴上安装有两个相对设置的挡线板，所述大齿轮位于其中一个挡线板的外侧，所述叶片钢丝绳缠绕在两个挡线板之间的大齿轮安装轴上。上述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述直线位移制动机构包括从上至下依次设置的限位套、上转接盘、下转接盘、下部接头和操作杆，所述限位套的两侧均设置有拉线连接板，所述拉线连接板与上转接盘的上端通过拉线相连接，所述上转接盘和下转接盘均为环形结构，所述上转接盘上对称开有两个弧形滑槽，所述下转接盘的顶部两侧对称固定有滑柱，两个所述滑柱分别穿过两个弧形滑槽且能够沿着弧形滑槽滑动，所述下转接盘的底部两侧通过两根拉杆与下部接头的两端固定连接，所述下部接头的中部设置有制动拉线接头，所述操作杆穿过安装杆中部设置的竖直滑槽，所述操作杆包括左操作杆、右操作杆和操作杆连接块，所述操作杆连接块设置在左操作杆与右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：包括直线轨道(3)、风流场调节风筒、支撑架(5)、直线位移机构(10)和安装杆(14)，所述支撑架(5)设置在直线轨道(3)的下方，所述支撑架(5)为箍圈结构，所述支撑架(5)的上部靠近直线轨道(3)处的形状为倒U字形，所述风流场调节风筒穿过支撑架(5)，所述直线位移机构(10)设置在支撑架(5)的开口端与直线轨道(3)之间且能够带动所述风流场调节风筒沿着直线轨道(3)前后滑动；所述风流场调节风筒包括从前至后依次设置的风筒出风口、风筒框架(4)和负压风筒(6)，所述风筒出风口的外形为圆台形结构，所述风筒出风口的大端与风筒框架(4)的前端固定连接，所述风筒框架(4)的后端与负压风筒(6)的前端连接，所述安装杆(14)的上端与风筒框架(4)的下端固定连接，所述安装杆(14)的下端穿过支撑架(5)后且位于支撑架(5)外；所述风筒出风口包括叶片连接环(1‑5)、多个外叶片(1‑1)和多个内叶片(1‑2)，所述外叶片(1‑1)和内叶片(1‑2)均为弧形叶片，多个所述外叶片(1‑1)和多个内叶片(1‑2)均匀间隔设置，所述外叶片(1‑1)和内叶片(1‑2)的后端均通过弹簧合页(1‑4)与叶片连接环(1‑5)的前端铰接，所述叶片连接环(1‑5)与风筒框架(4)的前端固定连接；所述风筒框架(4)与安装杆(14)之间设置有用于调节所述风筒出风口不同口径的外叶片拉线调节机构，所述支撑架(5)与安装杆(14)之间设置有用于对直线位移机构(10)滑动至一定位置后进行制动的直线位移制动机构，所述支撑架(5)与风筒框架(4)之间设置有用于调节所述风流场调节风筒旋转角度的旋转调节机构(8)，所述安装杆(14)上设置有用于对所述风流场调节风筒旋转至一定角度后进行制动的旋转制动机构(9)，所述旋转制动机构(9)上设置有用于调节所述风流场调节风筒仰角的上仰调节机构(7)。...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：包括直线轨道(3)、风流场调节风筒、支撑架(5)、直线位移机构(10)和安装杆(14)，所述支撑架(5)设置在直线轨道(3)的下方，所述支撑架(5)为箍圈结构，所述支撑架(5)的上部靠近直线轨道(3)处的形状为倒U字形，所述风流场调节风筒穿过支撑架(5)，所述直线位移机构(10)设置在支撑架(5)的开口端与直线轨道(3)之间且能够带动所述风流场调节风筒沿着直线轨道(3)前后滑动；所述风流场调节风筒包括从前至后依次设置的风筒出风口、风筒框架(4)和负压风筒(6)，所述风筒出风口的外形为圆台形结构，所述风筒出风口的大端与风筒框架(4)的前端固定连接，所述风筒框架(4)的后端与负压风筒(6)的前端连接，所述安装杆(14)的上端与风筒框架(4)的下端固定连接，所述安装杆(14)的下端穿过支撑架(5)后且位于支撑架(5)外；所述风筒出风口包括叶片连接环(1-5)、多个外叶片(1-1)和多个内叶片(1-2)，所述外叶片(1-1)和内叶片(1-2)均为弧形叶片，多个所述外叶片(1-1)和多个内叶片(1-2)均匀间隔设置，所述外叶片(1-1)和内叶片(1-2)的后端均通过弹簧合页(1-4)与叶片连接环(1-5)的前端铰接，所述叶片连接环(1-5)与风筒框架(4)的前端固定连接；所述风筒框架(4)与安装杆(14)之间设置有用于调节所述风筒出风口不同口径的外叶片拉线调节机构，所述支撑架(5)与安装杆(14)之间设置有用于对直线位移机构(10)滑动至一定位置后进行制动的直线位移制动机构，所述支撑架(5)与风筒框架(4)之间设置有用于调节所述风流场调节风筒旋转角度的旋转调节机构(8)，所述安装杆(14)上设置有用于对所述风流场调节风筒旋转至一定角度后进行制动的旋转制动机构(9)，所述旋转制动机构(9)上设置有用于调节所述风流场调节风筒仰角的上仰调节机构(7)。2.按照权利要求1所述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述直线轨道(3)为工字轨道，所述直线轨道(3)的顶部均匀间隔设置有多个挂环(3-1)；所述直线位移机构(10)包括滑移小车(10-1)和连接座(10-2)，所述滑移小车(10-1)安装在连接座(10-2)的上部，所述滑移小车(10-1)跨骑在直线轨道(3)的底部且滑移小车(10-1)两侧的滑移轮能够沿着直线轨道(3)的下部两侧滚动，所述连接座(10-2)固定在支撑架(5)的上部，所述连接座(10-2)的上部中心设置有导向柱(10-3)。3.按照权利要求2所述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述风筒框架(4)包括前框架圈(4-1)和后框架圈(4-2)，所述前框架圈(4-1)和后框架圈(4-2)的顶部之间通过上连接板(4-3)固定连接，所述前框架圈(4-1)和后框架圈(4-2)的底部之间通过下连接板(4-4)固定连接，所述下连接板(4-4)的中心开有第一过孔(4-41)；所述前框架圈(4-1)与后框架圈(4-2)之间还固定连接有多根加强筋(4-5)，所述前框架圈(4-1)的内侧中部竖直固定有支撑筋(4-6)，所述支撑筋(4-6)的中部开有第二过孔(4-61)，所述支撑筋(4-6)的后侧安装有叶片拉绳导轮(4-7)，所述叶片拉绳导轮(4-7)位于第二过孔(4-61)的下方且靠近第二过孔(4-61)处，所述前框架圈(4-1)的外侧一周均匀设置有多个第一连接耳(4-8)，所述叶片连接环(1-5)的外侧一周均匀设置有多个第二连接耳(1-3)，所述第一连接耳(4-8)和第二连接耳(1-3)对应设置且通过螺栓相固定，所述后框架圈(4-2)与负压风筒(6)的前端连接。4.按照权利要求3所述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述外叶片(1-1)的外侧中后部固定有外叶片加固龙骨(1-11)，所述外叶片(1-1)的内侧设置有叶片钢丝绳固定螺钉(1-12)；所述内叶片(1-2)的内侧中后部固定有内叶片加固龙骨(1-21)，所述内叶片加固龙骨(1-21)和外叶片加固龙骨(1-11)的形状均为土字形，所述内叶片加固龙骨(1-21)和外叶片加固龙骨(1-11)的底部均位于靠近弹簧合页(1-4)处；所述外叶片拉线调节机构包括手动收线器(13)和将多个外叶片(1-1)连接在一起的叶片钢丝绳(11)，所述叶片钢丝绳(11)与叶片钢丝绳固定螺钉(1-12)连接，所述叶片钢丝绳(11)将多个外叶片(1-1)连接在一起后依次穿过第一过孔(4-41)和绕过叶片拉绳导轮(4-7)后缠绕在手动收线器(13)上。5.按照权利要求4所述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征在于：所述手动收线器(13)包括安装架(13-5)、大齿轮安装轴(13-41)、小齿轮安装轴(13-31)、止动轮安装轴(13-11)和手动调节手柄(13-2)，所述安装架(13-5)为U型安装架，所述小齿轮安装轴(13-31)和大齿轮安装轴(13-41)均转动安装在安装架(13-5)的两侧之间，所述手动调节手柄(13-2)与小齿轮安装轴(13-31)的一端固定连接，所述小齿轮安装轴(13-31)上固定安装有小齿轮(13-3)，所述大齿轮安装轴(13-41)上固定安装有大齿轮(13-4)，所述小齿轮(13-3)和大齿轮(13-4)相啮合，所述小齿轮(13-3)位于大齿轮(13-4)的下方；所述止动轮安装轴(13-11)固定安装在安装架(13-5)的两侧之间，所述止动轮安装轴(13-11)上转动安装有止动轮(13-1)，所述止动轮(13-1)位于小齿轮(13-3)的下方且对小齿轮(13-3)进行止动；所述大齿轮安装轴(13-41)上安装有两个相对设置的挡线板(13-6)，所述大齿轮(13-4)位于其中一个挡线板(13-6)的外侧，所述叶片钢丝绳(11)缠绕在两个挡线板(13-6)之间的大齿轮安装轴(13-41)上。6.按照权利要求3所述的煤矿综掘工作面风流场机械式调控装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚晓燕，陈彪，崔坚，薛河，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61