煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置及隔爆水槽制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及煤矿井下隔爆设施，具体为一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置及隔爆水槽。解决了目前煤井下隔爆水槽采用现有装置及方法难以实现自动补水的技术问题。一种隔爆水槽，包括位于煤井下的一个水槽或者多个相互连通的水槽；一个水槽或多个水槽中的其中一个配设有一个煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置；静压水管的出水口对准一个水槽或者多个水槽中的其中一个进行补水；浮球连杆机构设在一个水槽或者多个水槽的其中一个之上。本实用新型专利技术通过连通管将数十个水槽连为一体，连通管位于同一水平高度上，这样能够确保多个水槽同时实现补水，同时大大降低了装置的成本。

Gas controlled automatic water adding device and flameproof water tank in underground coal mine

The utility model relates to a Coal Mine Underground Explosion-proof facility, in particular to a Coal Mine Underground Explosion-proof water tank pneumatic automatic water adding device and an explosion-proof water tank. It solves the technical problem that it is difficult to realize automatic water replenishment by using the existing devices and methods. The utility model relates to an explosion-proof water tank, which comprises a water tank or a plurality of interconnected water tanks under a coal mine; one of the water tanks or a plurality of water tanks is equipped with a gas-controlled automatic water adding device for the explosion-proof water tank under a coal mine; the water outlet of the static water pipe is aligned with one of the water tanks or a plurality of water tanks for water replenishment; the floating ball connecting rod mechanism is arranged in a water tank or a plurality of water tanks Above one of the slots. The utility model connects dozens of water tanks as a whole through a connecting pipe, and the connecting pipe is located at the same horizontal height, so as to ensure that multiple water tanks can supplement water at the same time, and greatly reduce the cost of the device.

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置及隔爆水槽
本技术涉及煤矿井下隔爆设施，具体为一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置及隔爆水槽。
技术介绍
煤矿井下各系统正常运行时，为了在万一发生瓦斯及煤尘爆炸时将爆炸产生的冲击波控制在最小范围内，在主要巷道上方要求安装隔爆（抑爆）设施，隔爆水槽是主要的隔爆设施，按照煤矿安全规程及有关规定安装，水槽中注满水，按规定要求设置，根据巷道断面大小，每平方米巷道隔爆水槽配水量不能小于300升，按每个隔爆水槽60升容积计算，当巷道断面达到20平方米时，每处需安装100个隔爆水槽，这样每个矿井需要大约安装5000-10000个隔爆水槽，甚至更多。由于矿井通风量大，所以水槽中水的损耗比较大，平均每3-4天需要人工加水一次，这样需要大量的人力、物力，同时由于水槽安装比较高，加水时在3米以上的高处作业，给矿工安全带来一定的隐患，所以急需开发一种自动加水装置解决以上问题。但是由于矿井比较深，一般在300-700米，所以煤矿井下从地面下去的静压水压力比较大，一般在3MPa至7MPa，所以地面运用的一般的浮球阀根本不能用，还有水槽是各自独立的，即使可以用浮球阀，安装量也非常大，所以采用传统的应用于地面的加水装置是行不通的。这就需要一种能够适应井下特殊作业环境并实现对井下隔爆水槽自动补水的装置。
技术实现思路
本技术为解决目前煤井下隔爆水槽采用现有装置及方法难以实现自动补水的技术问题，提供一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置及隔爆水槽。本技术是采用如下技术方案实现的：一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，包括用于向隔爆水槽补水的静压水管、用于控制静压水管通断的气动执行器以及通过气动管路与气动执行器相连接且连接有外部气源的气动控制箱；所述气动控制箱通过气动管路连接有气动阀；还包括安装在隔爆水槽上的浮球连杆机构；所述浮球连杆机构控制气动阀的启闭（或动作），气动阀通过气动控制箱控制气动执行器的启闭。实际应用中，打开气动及静压水总阀门，由于浮球处于下位，气动阀处于打开状态，开始加水，当水加满后，浮球上升，将气动阀关闭，停止加水，当隔爆水槽中的水下降时浮球同时下降，打开气动开关，气路将气动阀打开，再一次进行加水，完成一个工作循环。浮球随着水槽内液面的升降带动连杆实现对气动阀的控制，气动阀控制气动执行器的通断，进而实现对静压水管的控制，从而实现对水槽的自动补水。这样的结构避免了高水压对浮球的冲击，并通过相应的气路实现静压水管通断的自动控制，解决了现有技术难以对井下水槽自动进行补水的技术问题。气动控制箱用于气路的转换，可有多种结构以供选择。进一步的，所述气动阀采用二位五通机械阀6；所述气动控制箱9包括气源处理器1、第一机械阀2、第二机械阀3、第一气控阀4、第二气控阀5、梭阀7以及气动执行器8；所述气源处理器1的出口端分成四路，第一路与二位五通机械阀6的P口相连接，第二路与第一机械阀2的进气口相连接，第三路与第一气控阀4的P口相连接，第四路与第二机械阀3的进气口相连接；二位五通机械阀6的B口与第二气控阀5的一个控制端X1相连接，二位五通机械阀6的A口与第二气控阀5的另一个控制端X2相连接；第一机械阀2的出气口与第一气控阀4的一个控制端X1相连接，第二机械阀3的出气口与第一气控阀4的另一个控制端X2相连接；第一气控阀4的A口与第二气控阀5的P口相连接，第一气控阀4的B口与梭阀7的Z1口相连接；第二气控阀5的A口与气动执行器8的T口相连接，第二气控阀5的B口与梭阀7的Z2口相连接；梭阀7的中位出口与气动执行器8的K口相连接。图5是具体的气动结构，通过气动控制，可以实现两种加水方式：缺水自动加水，手动按钮控制加水及复位。工作原理分三部分。（1）、停止状态：当水位处于最高位时，浮球及连杆机构将二位五通阀6的顶杆压缩，这时压缩空气通过气源处理器1进入控制气路，压缩空气通过二位五通机械阀6的P口到B进入第二气控阀5的X1口，驱动第二气控阀5的阀芯位移，控制第二气控阀5的P与A接通，这时第一气控阀4的P到A相通，压缩空气通过第一气控阀4的P到A，再经过第二气控阀5的P到A到达控制气动执行器8的T口，此时气动执行器8处于关闭状态，回气气路为通过K口经过梭阀7到第一气控阀4的B到S回出。（2）、自动补水状态：如果水位下降后浮球连杆机构作用将二位五通机械阀6换向，此时二位五通机械阀6的P和A相通，控制气路到达第二气控阀5的X2口，控制第二气控阀5换向，使第二气控阀5的P和B相通，A和R相通，这时，压缩空气通过第一气控阀4的P到A口经过第二气控阀5的P到B连通，压缩空气从第一气控阀4的P到A进入后，经第二气控阀5的P到B通过梭阀7的Z2口经梭阀7中位口进入气动执行器8的K口，使气动执行器打开，进行补水，同时气动执行器T为回气气路，经第二气控阀5的A到R口排出。（3）、手动加水及复位：当处于停止状态（1）时，手动按动第二机械阀3，控制气路进入第一气控阀4的X2口，此时第一气控阀4换向，这时第一气控阀4的P与B相通，A与R相通，压缩空气通过第一气控阀4的P到B进入梭阀7的Z1口，经中位出口进入气动执行器8的K口，打开气动执行器8进行补水，回气气路经气动执行器8的T口经第二气控阀5的A到P，经第一气控阀4的A到R回出。手动按复位按钮（第一机械阀）时，压缩空气经第一机械阀P到A进入第一气控阀4的X1口，推动第一气控阀4换向，又回到（1）停止状态。本技术通过气路控制气动阀控制静压水的开关，克服了煤矿井下静压水压力大（3-5MPa），普通浮球阀不能使用的技术问题。手动加水及停止可以验证当前水槽内的水位。本技术所述隔爆水槽的是采用如下技术方案实现的：一种隔爆水槽，包括位于煤井下的一个水槽或者多个相互连通的水槽；一个水槽或多个水槽中的其中一个配设有一个煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置；静压水管的出水口对准一个水槽或者多个水槽中的其中一个进行补水；浮球连杆机构设在一个水槽或者多个水槽的其中一个之上。不论水槽为一个还是多个，都只需要一套煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，就能够满足对所有水槽的补水。本技术通过连通管将数十个水槽连为一体，连通管位于同一水平高度上，这样能够确保多个水槽同时实现补水，同时大大降低了装置的成本。附图说明图1隔爆水槽布局结构示意图。图2隔爆水槽气控自动加水装置结构示意图。图3气动控制箱外部结构示意图。图4气动控制箱内部元件布置示意图。图5隔爆水槽气控自动加水装置气动原理图。图6浮球连杆机构与二位五通机械阀连接结构示意图。图7为图6的局部放大示意图。1-气源处理器，2-第一机械阀，3-第二机械阀，4-第一气控阀，5-第二气控阀，6-二位五通机械阀，7-梭阀，8-气动执行器，9-气动控制箱，10-静压水管，11-补水口，12-气动管路，13-水槽，14-水槽连通管，15-浮球，16-连杆，17-活动端，18-铰接点，19-阀杆，20-箱体，21-第1接口，22-第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，其特征在于，包括用于向隔爆水槽补水的静压水管（10）、用于控制静压水管（10）通断的气动执行器（8）以及通过气动管路（12）与气动执行器（8）相连接且连接有外部气源的气动控制箱（9）；所述气动控制箱（9）通过气动管路（12）连接有气动阀；还包括安装在隔爆水槽上的浮球连杆机构；所述浮球连杆机构控制气动阀的启闭，气动阀通过气动控制箱（9）控制气动执行器（8）的启闭。/n

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，其特征在于，包括用于向隔爆水槽补水的静压水管（10）、用于控制静压水管（10）通断的气动执行器（8）以及通过气动管路（12）与气动执行器（8）相连接且连接有外部气源的气动控制箱（9）；所述气动控制箱（9）通过气动管路（12）连接有气动阀；还包括安装在隔爆水槽上的浮球连杆机构；所述浮球连杆机构控制气动阀的启闭，气动阀通过气动控制箱（9）控制气动执行器（8）的启闭。


2.如权利要求1所述的煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，其特征在于，所述气动阀采用二位五通机械阀（6）；所述气动控制箱（9）包括气源处理器（1）、第一机械阀（2）、第二机械阀（3）、第一气控阀（4）、第二气控阀（5）以及梭阀（7）；所述气源处理器（1）的出口端分成四路，第一路与二位五通机械阀（6）的P口相连接，第二路与第一机械阀（2）的进气口相连接，第三路与第一气控阀（4）的P口相连接，第四路与第二机械阀（3）的进气口相连接；二位五通机械阀（6）的B口与第二气控阀（5）的一个控制端相连接，二位五通机械阀（6）的A口与第二气控阀（5）的另一个控制端相连接；第一机械阀（2）的出气口与第一气控阀（4）的一个控制端相连接，第二机械阀（3）的出气口与第一气控阀（4）的另一个控制端相连接；第一气控阀（4）的A口与第二气控阀（5）的P口相连接，第一气控阀（4）的B口与梭阀（7）的Z1口相连接；第二气控阀（5）的A口与气动执行器（8）的T口相连接，第二气控阀（5）的B口与梭阀（7）的Z2口相连接；梭阀（7）的中位出口与气动执行器（8）的K口相连接。


3.如权利要求2所述的煤矿井下隔爆水槽气控自动加水装置，其特征在于，所述气动控制箱（9）还包括一个箱体（20）；所述气源处理器（1）、第一机械阀（2）、第二机械阀（3）、第一气控阀（4）、第二气控阀（5）以及梭阀（7）均安装在箱体（20）内部且第一机械阀（2）和第二机械阀（3）的控制按钮位于箱体（20）外表面；箱体（20）上还安装有第1~第6共六个气路接口，其中第1接口（21）连接外部气源以及气源处理器（1）的进气口，第2接口（22）连接气源处理器（1）的出气口并与二位五通机械阀（6）的P口、第一机械阀（2）的进气口、第一气控阀（4）的P...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，杜红玉，魏士平，史泽波，
申请(专利权)人：长治市安可自控工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14