CN101886550B - 煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置 - Google Patents
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Abstract
煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，属于煤矿安全技术领域，解决煤矿爆炸后风流紊乱的问题，包括现有风井防爆盖(1)、密封槽(2)和反风装置(7)等附属设施基本不改变结构及功能，增加防爆盖(1)的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置(100)、防爆盖(1)的带减压装置的限位装置(200)、防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)。该装置使被爆炸冲击波打开的防爆盖(1)自动闭合，防止风流紊乱。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，尤其涉及一种多风井煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，属于煤矿安全技术领域。
背景技术
2009年9月16日，国家知识产权局专利公报公开申请号为200910127573.X的《煤矿防爆盖(门)被爆炸冲击波打开后自动闭合的方法》发明专利，提出防爆盖被爆炸冲击波打开后自动闭合的技术方案。经研究，该技术方案中存在以下缺陷：1、防爆盖的限位装置强度不足以满足爆炸冲击波的冲击；2、防爆盖的导向装置采用滑动摩擦，在矿井发生灾变时可能发生卡滑现象：3、防爆盖的自动闭合装置安装在井筒内部，不易维修，且结构比较复杂，灵敏度不高。
发明内容
本发明煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，要解决的技术问题是，增大防爆盖的限位装置的防冲击强度；防止防爆盖的导向装置的卡滑现象的发生；将自动闭合装置安装在井筒外。
为了达到上述的目的，本发明煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，所采取的技术方案是：包括现有风井防爆盖、密封槽和反风装置等附属设施基本不改变结构及功能，增加防爆盖的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置、防爆盖的带减压装置的限位装置、防爆盖的甩配重重量的自动闭合装置。
所述的防爆盖的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置，每套导向装置由底座、导向板、导向环、导向立杆或配重装置立杆组成；底座把导向环、导向板和防爆盖固定成整体；在井口井壁上，沿底圈圆周，均匀垂直间隔设置四根导向立杆与四根配重装置立杆，即总共布置八套导向装置；导向环自然套在导向立杆或配重装置立杆上，由直线轴承或滚珠导套配合，使防爆盖只能在垂直方向上开启或闭合。
所述的导向立杆，结构为实体圆形，释压高度为在立井净圆断面直径的三分之二以上，使爆炸冲击波得到足够释放；所述的配重装置立杆，改变下半部分结构为导向立杆的结构，上半部分可拆卸，并能与防爆盖带减压装置的限位装置匹配安装。
所述的防爆盖的带减压装置的限位装置，由横向限位减压装置和纵向限位减压装置组成，根据防爆盖的高度和所受设计最大减压冲击速度，选择纵向限位减压装置的固定套、减压弹簧和滑动套的长度。
所述的防爆盖的横向限位减压装置，由内圈、外圈和横向减压弹簧组成，内圈直径大于防爆盖顶圈，外圈用螺母固定在导向立杆和配重装置立杆的一个水平面上，横向减压弹簧两头为钩形，分别挂在内圈和外圈对应的小孔上，连成整体，为防爆盖上升的终止限位位置。
所述的防爆盖的纵向限位减压装置，在导向立杆和配重装置立杆上，在横向限位减压装置下面，安装主要由纵向减压弹簧、滑动套和固定套组成的减压装置；在四根配重装置立杆上，另加支撑套和顶螺母，固定配重架。
所述的防爆盖的甩配重重量的自动闭合装置，由配重总成、平衡限位弹簧机构、甩销机构三部分组成，是由配重改装而成。
所述的配重总成，主要由配重、导杆、支撑销和附属设施组成，该总成分两种情况，配予防爆盖不同的配重，一种是防爆盖未受爆炸冲击时的正常配重，另一种是防爆盖受冲击波冲击后经过甩配重时的非正常配重。
所述的平衡限位弹簧机构，主要由弹簧、弹簧盖、螺钉、弹簧座组成，当风机停止运转，因风机负压消失，配重总成重量大于防爆盖，会下降并压缩弹簧，当弹簧力、配重总成重力和防爆盖重力达到平衡时，防爆被打开，进行自然通风；当防爆盖受爆炸冲击后，处上升状态时，配重总成靠自身的重力会下降，而且下降幅度更大，但达到一定位置时，甩支撑销机构将支撑销脱开，配重总成中的配重被甩掉，在爆炸冲击波释放后，防爆盖在自身重力的作用下自动闭合。
所述的甩支撑销机构，主要由支撑销、推销机构组成，在配重下降到设计位置，推销机构自动推动或拉动支撑销，配重总成中的配重被甩开。在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装直线轴承，保证配重总成上升或下降不发生卡滑现象。
本发明的有益效果是：
1、在单立风井煤矿发生爆炸事故，防爆盖受爆炸冲击被打开，当爆炸冲击波释放后，本发明提出的技术方案可以使防爆盖自动闭合，保证矿井正常的通风；
2、在多立风井煤矿的一个风井服务区域发生爆炸事故，该风井安装的防爆盖受爆炸冲击被打开，本发明提出的技术方案可以使防爆盖自动闭合，该立风井不会因其它风井作用变成进风井，爆炸产生的有毒有害气体，不会向其它风井服务的区域扩散，从而使其它风井的服务区域不受爆炸事故的危害。
附图说明
图1为本发明实施方案的立剖面图。
图2为本发明实施方案的导向装置平面图。
图3为本发明实施方案的导向装置配合立面图。
图4为本发明实施方案的横向限位减压装置平面图。
图5为本发明实施方案的纵向限位减压装置立剖面图。
图6为本发明实施方案的内弹簧式甩配重装置立剖面图。
图7为本发明实施方案的内弹簧式甩配重装置左视图。
图8为本发明实施方案的弹簧式甩配重装置立剖面图。
图9为本发明实施方案的弹簧式甩配重装置M-M剖视图。
图10为本发明实施方案的弹簧式甩配重装置左视图。
图11为本发明实施方案的楔形式甩配重装置立剖图。
图12为本发明实施方案的楔形式甩配重装置左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1中：1.防爆盖，2.密封槽，3.井壁，4.导向立杆，5.配重装置立杆，6.配重架；100.导向装置，200.限位装置，300.自动闭合装置。
在导向装置(100)中，4.导向立杆，5.配重装置立杆，1001.底圈，1002.底座，1003.导向板，1004.导向环。
图2中：1.防爆盖，4.导向立杆，5.配重装置立杆，6.配重架，7.反风装置，8.注油井，1001.底圈，1003.导向板，1004.导向环。
图3中：4.导向立杆，5.配重装置立杆，1003.导向板，1004.导向环。
图4中：4.导向立杆，5.配重装置立杆，2001.内圈，2002.外圈，2003.横向减压弹簧。
图5中：4.导向立杆，5.配重装置立杆，2002.外圈，2005.螺母，2006.固定套，2007.纵向减压弹簧，2008.固定盖，2009.内六角螺栓和垫片，2010.滑动套。
图6中：3301.配重，3302.导杆，3303.弹簧，3304.压盖，3305.弹簧盖，3306.螺钉，3307.弹簧座，3308.支撑销，3309.螺栓，3310.直线轴承，3311.推销弹簧，3312.档块，3313.顶出条。
图7中：3301.配重，3302.导杆，3304.压盖，3305.弹簧盖，3306.螺钉，3307.弹簧座，3308.支撑销，3309.螺栓。
图8中：3201.配重，3202.导杆，3203.弹簧，3204.压盖，3205.弹簧盖，3206.螺钉，3207.弹簧座，3208.支撑销，3209.螺栓，3210.直线轴承，3211.档架。
图9中：3208.支撑销，3211.档架，3212.推销弹簧。
图10中：3201.配重，3202.导杆，3204.压盖，3205.弹簧盖，3206.螺钉，3207.弹簧座，3209.螺栓，3211.档架。
图11中：3101.配重，3102.导杆，3103.弹簧，3104.压盖，3105.弹簧盖，3106.螺钉，3107.弹簧座，3108.支撑销，3109.螺栓，3110.直线轴承，3111.楔形架。
图12中：3101.配重，3102.导杆，3104.压盖，3105.弹簧盖，3106.螺钉，3107.弹簧座，3108.支撑销，3109.螺栓，3111.楔形架。
如图1，本发明煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，包括现有风井防爆盖(1)、密封槽(2)、反风装置(7)等附属设施基本不改变结构及功能，增加防爆盖(1)的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置(100)、防爆盖(1)的带减压装置的限位装置(200)、防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)。
如图1、图2、图3所示，所述的防爆盖(1)的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置(100)，每套导向装置由底座(1002)、导向板(1003)、导向环(1004)、导向立杆(4)或配重装置立杆(5)组成；底座(1002)把导向板(1003)、导向环(1004)和防爆盖(1)固定成整体；在井口井壁(3)上，沿底圈(1001)圆周，均匀垂直间隔设置四根导向立杆(4)与四根配重装置立杆(5)，即总共布置八套导向装置；导向环(1004)自然套在导向立杆(4)或配重装置立杆(5)上，由直线轴承或滚珠导套配合，使防爆盖(1)只能在垂直方向上开启或闭合。
导向环(1004)套在导向立杆(4)或配重装置立杆(5)上，由直线轴承或滚珠导套配合，能够减少导向环(1004)与导向立杆(4)、或导向环(1004)与配重装置立杆(5)之间的摩擦力；同时增加导向环(1004)与导向立杆(4)、或导向环(1004)与配重装置立杆(5)之间的间隙，大大改善了防爆盖上升和下降的运动环境。
如图1、图2、图3所示，所述的每根导向立杆(5)，结构为实体圆形，释压高度为在立井净圆断面直径的三分之二以上，使爆炸冲击波得到足够释放；所述的配重装置立杆(5)，改变下半部分结构为导向立杆(4)的圆形结构，上半部分可拆卸。
如图1所示，所述的防爆盖(1)的带减压装置的限位装置(200)，由横向限位减压装置和纵向限位减压装置组成。
如图4所示，所述的防爆盖(1)的横向限位减压装置，由内圈(2001)、外圈(2002)和十六根横向减压弹簧(2003)组成，内圈(2001)打十六个小孔，外圈(2002)打十六个内圈孔，十六根横向减压弹簧(2003)两头为钩形，分别挂在内圈(2001)和外圈(2002)对应的小孔上，连成整体，外圈(2002)打八个外圈孔，分别套在四根导向立杆(4)和四根配重装置立杆(5)上，用螺母(2005)定位，为防爆盖(1)上升的终止限位位置。
如图5所示，所述的防爆盖(1)的纵向限位减压装置，由螺母(2005)将外圈(2002)、固定套(2006)固定在导向立杆(4)或配重装置立杆(5)上；由内六角螺栓和垫片(2009)、固定盖(2008)，将纵向减压弹簧(2007)、滑动套(2010)，与固定套(2006)连接成一体；在四根配重装置立杆上，另加支撑套和顶螺母，固定配重架(6)。
如图5所示，根据防爆盖(1)的高度和所受设计最大减压冲击速度，选择纵向限位减压装置的固定套(2006)、纵向减压弹簧(2007)和滑动套(2010)的长度。
增加八个纵向限位减压装置，使受强大爆炸冲击波冲击的防爆盖(1)在设计控制终止位前得到缓冲，并在一定上升范围内逐步降低速度，免受刚性碰撞损坏变形；压缩后纵向减压弹簧(2007)的弹簧力对防爆盖(1)的自动闭合有一定的促进作用。
如图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，所述的防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)，由配重总成、平衡限位弹簧机构、甩销机构三部分组成，由配重改装而成。
配重总成作为不发生爆炸时的正常配重，在风机停止运转时，该配重总成下降，能自动拉起防爆盖(1)，当配重总成的重量与平衡限位弹簧机构的弹簧力之和，等于防爆盖(1)的自身重量时，防爆盖(1)停止上升，配重总成停止下降；当受到爆炸冲击时，防爆盖(1)处于上升状态，配重总成因不受防爆盖(1)的重力作用，将平衡限位弹簧机构的弹簧(3303或3203或3103)进一步压缩，配重总成达到设计位置时，配重总成的配重(3301或3201或3101)被甩开，从而使防爆盖(1)在爆炸冲击波释放后，依靠重力作用自动闭合。
如图6、图7、图8、图9、图10、11、图12所示，本发明给出防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)的三个实施例，三个实施例中，压盖(3304或3204或3104)用螺栓(3309或3209或3109)固定在弹簧盖(3305或3205或3105)上，起密封作用，导杆(3302或3202或3102)与弹簧座(3307或3207或3107)之间利用直线轴承进行配合，起防卡滑作用。
第一个实施例，如图6、图7所示，所述的配重总成，由配重(3301)，导杆(3302)、压盖(3304)、弹簧盖(3305)、支撑销(3308)、螺栓(3309)、推销弹簧(3311)和档块(3312)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3303)、压盖(3304)、弹簧盖(3305)、螺钉(3306)、弹簧座(3307)和螺栓(3309)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3308)、推销弹簧(3311)，档块(3312)和顶出条(3313)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3310)。
该实施例中，当防爆盖(1)受到爆炸冲击时，配重总成达到设计位置时，顶出条(3313)顶住档块(3312)，并使档块(3312)脱开支撑销(3308)，支撑销(3308)受推销弹簧(3311)作用，向导杆(3302)里滑动，失去对配重(3301)的支撑，配重总成甩去配重量，防爆盖(1)释放冲击压力后，因重力作用和配重减轻，自动闭合。
第二个实施例，如图8、图9、图10所示，所述的配重总成，由配重(3201)、导杆(3202)、压盖(3204)、弹簧盖(3205)、支撑销(3208)、螺栓(3209)和推销弹簧(3212)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3203)、压盖(3204)、弹簧盖(3205)、螺钉(3206)和弹簧座(3207)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3208)、推销弹簧(3212)和档架(3211)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3210)。
该实施例中，当防爆盖(1)受到爆炸冲击时，配重总成达到设计位置时，支撑销(3208)滑动到档架(3211)设计的一个凹槽位置，支撑销(3208)受推销弹簧(3212)推动，向凹槽方向滑动，失去对配重(3201)的支撑，配重总成甩去配重重量，防爆盖(1)释放冲击压力后，因重力作用和配重减轻，自动闭合。
第三个实施例，如图11、图12所示，所述的配重总成，由配重(3101)，导杆(3102)、压盖(3104)、弹簧盖(3105)、支撑销(3108)和螺栓(3109)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3103)、压盖(3104)、弹簧盖(3105)、螺钉(3106)、弹簧座(3107)和螺栓(3109)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3108)和楔形架(3111)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3110)。
该实施例中，当防爆盖(1)受到爆炸冲击时，配重总成随楔形架(3111)的楔形斜面逐步退出支撑销(3108)，达到设计位置时，支撑销(3108)完全退出对配重(3101)的支撑，导杆(3102)也失去对配重(3301)的支撑，配重总成甩去配重重量，防爆盖(1)释放冲击压力后，因重力作用和配重减轻，自动闭合。
从以上实施例能看出：在风机意外停止时，本发明提出的实施方案不影响配重总成打开防爆盖(1)，而防爆盖(1)被爆炸冲击波打开时，又能使防爆盖(1)自动闭合，即在发生爆炸后，煤矿不会因爆炸冲击波打开防爆盖(1)，发生风流紊乱。
Claims (8)
1.煤矿防爆盖被爆炸冲击波打开后甩配重自动闭合的装置，包括现有立井防爆盖(1)、密封槽(2)、反风装置(7)基本不改变结构及功能，其特征在于：增加防爆盖(1)的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置(100)、防爆盖(1)的带减压装置的限位装置(200)、防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)；所述的防爆盖(1)的由直线轴承或滚珠导套配合的导向装置(100)，每套导向装置由底座(1002)、导向板(1003)、导向环(1004)、导向立杆(4)或配重装置立杆(5)组成；底座(1002)把导向环(1004)、导向板(1003)和防爆盖(1)固定成整体；在井口井壁(3)上，沿底圈(1001)圆周均匀垂直设置四根导向立杆(4)与四根配重装置立杆(5)，四根导向立杆(4)与四根配重装置立杆(5)间隔设置，即总共布置八套导向装置；导向环(1004)自然套在导向立杆(4)或配重装置立杆(5)上，由直线轴承或滚珠导套配合，使防爆盖(1)只能在垂直方向上开启或闭合；所述的防爆盖(1)的带减压装置的限位装置(200)，由横向限位减压装置和纵向限位减压装置组成，根据防爆盖(1)的高度和所受设计最大减压冲击速度，选择纵向限位减压装置的固定套(2006)、纵向减压弹簧(2007)和滑动套(2010)的长度。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的导向立杆(4)，结构为实体圆形，释压高度为在立井净圆断面直径的三分之二以上，使爆炸冲击波得到足够释放；所述的配重装置立杆(5)，改变下半部分结构为导向立杆(4)的圆形结构，上半部分可拆卸。
3.根据权利要求1所述的装置，所述的防爆盖(1)的横向限位减压装置，由内圈(2001)、外圈(2002)和十六根横向减压弹簧(2003)组成，内圈(2001)打十六个小孔，外圈(2002)打十六个内圈孔，十六根横向减压弹簧(2003)两头为钩形，分别挂在内圈(2001)和外圈(2002)对应的小孔上，连成整体， 其特征在于：外圈(2002)打八个外圈孔，分别套在四根导向立杆(4)和四根配重装置立杆(5)上，用螺母定位，为防爆盖(1)上升的终止限位位置。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的防爆盖(1)的纵向限位减压装置，由螺母(2005)将横向限位减压装置的外圈(2002)、固定套(2006)固定在导向立杆(4)或配重装置立杆(5)上；由内六角螺栓和垫片(2009)和固定盖(2008)，将纵向减压弹簧(2007)、滑动套(2010)，与固定套(2006)连接成一体；在配重装置立杆(5)上，另加支撑套和顶螺母，固定配重架(6)。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的防爆盖(1)的甩配重重量的自动闭合装置(300)，由配重总成、平衡限位弹簧机构、甩销机构三部分组成，是由配重改装而成。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的配重总成，由配重(3301)，导杆(3302)、支撑销(3308)、压盖(3304)、弹簧盖(3305)、和螺栓(3309)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3303)、压盖(3304)、弹簧盖(3305)、螺钉(3306)、弹簧座(3307)和螺栓(3309)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3308)、推销弹簧(3311)、档块(3312)和顶出条(3313)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3310)。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的配重总成，由配重(3201)，导杆(3202)、支撑销(3208)、压盖(3204)、弹簧盖(3205)和螺栓(3209)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3203)、压盖(3204)、弹簧盖(3205)、螺钉(3206)、弹簧座(3207)和螺栓(3209)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3208)、推销弹簧(3212)和档架(3211)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3210)。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的配重总成，由配重 (3101)，导杆(3102)、支撑销(3108)、压盖(3104)、弹簧盖(3105)和螺栓(3109)组成；所述的平衡限位弹簧机构，由弹簧(3103)、压盖(3104)、弹簧盖(3105)、螺钉(3106)、弹簧座(3107)和螺栓(3109)组成；所述的甩销机构，由支撑销(3108)和楔形架(3111)组成；在配重总成和平衡限位弹簧机构之间，安装两组直线轴承(3110)。
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