CN102400703A - 一种负压式孔口捕尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负压式孔口捕尘器，包括负压发生器及具有钻杆套筒的粉尘输送管，负压发生器包括芯筒和同轴套设于芯筒上的外筒，粉尘输送管的一端密封连接于负压发生器的后端，另一端的中心线与负压发生器的轴线之间具有设定夹角，钻杆套筒穿装于粉尘输送管的后侧管壁上且与负压发生器同轴设置，钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管密封配合；外筒的前端具有内翻沿，芯筒的前端面与内翻沿的后侧面之间设有气流通道，气流通道具有进气口和用于将气流向后喷至芯筒内的喷气口，芯筒的内壁面上设有用于将喷气口喷出的气流引致钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管的内壁面之间的引流面，解决了现有的孔口捕尘器的用于供钻杆穿入的部位的密封效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及井下钻孔用辅助工具，尤其是一种负压式孔口捕尘器。
背景技术
在煤层中钻孔时，使用风力排渣时会在钻孔口下风侧产生很多的粉尘，尤其是在煤层松软、煤粉颗粒很细的煤层钻孔作业时，会产生大量的粉尘，充满整个作业现场，甚至会弥漫到整个巷道中。不但威胁和影响现场作业的工人，同时对在同一巷道中作业的其他工人也造成很大的影响。
为了解决上述问题，申请号为201010601601.3的中国专利公开了一种煤矿用密集浅孔捕尘器，所述煤矿用密集浅孔捕尘器包括集尘箱，所述集尘箱前后两侧上设置有对应的钻杆进口和钻杆出口，上下两侧上设置有除尘口和排渣口，所述钻杆出口处设置有套筒，所述除尘口处设置有喷雾嘴。所述捕尘器工作时，套筒的前端，即远离所述集尘箱的一端嵌入煤壁，钻杆依次通过所述钻杆进口和钻杆出口后开始钻进煤壁，从而通过所述套筒将钻进过程中产生的粉尘导入集尘箱内，而后通过所述喷雾嘴对粉尘进行喷淋，最终经所述排渣口排出，以达到降尘目的。
上述煤矿用密集浅孔捕尘器在使用过程中起到了一定的降尘作用，但是仍然存在一些问题：1）由于煤矿用的钻杆尾部大都为三角形，因此无法在所述集尘箱的钻杆进口处设置常规的密封结构，而所述的喷雾嘴的喷淋效果有限，无法将钻进过程中产生的粉尘充分打湿，因此在钻杆钻进的过程中仍有部分粉尘通过所述钻杆进口处“逃出”所述的集尘箱而影响周围环境，即无法实现与钻杆配合处的密封；2）所述排渣口处没有挡尘装置，排渣口处往往成为粉尘飘出的出口；3）由于是采用所述喷雾嘴降尘，降尘介质为水，因此经处理后的粉尘（主要成分是煤）与钻进过程中产生的渣滓等杂物混杂在一无法实现回收利用；另外，井下取水也较为困难且水经煤尘污染后无法实现循环利用，这也使得上述煤矿用密集浅孔捕尘器的使用更为不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负压式孔口捕尘器，以解决现有的孔口捕尘器的用于供钻杆穿入的部位的防尘防尘效果差的问题。
为了解决上述问题，本发明的负压式孔口捕尘器采用以下技术方案：一种负压式孔口捕尘器，包括负压发生器及具有钻杆套筒的粉尘输送管，所述负压发生器包括芯筒和同轴围设于所述芯筒外围的外筒，所述粉尘输送管的一端密封连接于所述芯筒或外筒的后端，另一端的中心线与钻杆套筒的轴线之间具有设定夹角，所述钻杆套筒穿装于粉尘输送管的后侧管壁上且与负压发生器的芯筒同轴设置，钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管密封配合，外筒的前端具有内翻沿，芯筒的前端面与所述内翻沿的后侧面之间设有气流通道，所述气流通道具有进气口和用于将气流向后喷至芯筒内并使喷出的气体在到达钻杆套筒之前形成附壁气流的出口段及喷气口，芯筒的内壁面上设有用于将所述喷气口喷出的气流引致钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管的内壁面之间的引流面。
所述负压发生器的前端固连有集尘排渣罩，所述集尘排渣罩呈前大后小的漏斗形。
所述芯筒的内壁面与粉尘输送管的内壁面的邻接处平滑过渡，芯筒的内孔为前小后大的喇叭孔，所述引流面由所述喇叭孔的孔壁形成。
所述的外筒螺纹装配于所述的芯筒上。
所述粉尘输送管远离所述负压发生器的一端设有用于与除尘装置连接的排尘接头。
所述钻杆套筒内同轴装配有阻燃套。
所述芯筒的前端设有用于将所述气流通道内喷出的气流引致芯筒内壁面上的引流弧面，所述内翻沿上设有与所述引流弧面吻合且间隙配合的配合弧面，所述的气流通道由所述引流弧面和配合弧面之间的间隙构成。
所述外筒的筒壁上设有进气接头，所述芯筒的外壁面与外筒的内壁面之间设有环形的气流分配室，所述气流分配室导通所述进气接头和所述气流通道的进气口。
所述芯筒的外轮廓呈具有一前一后一体设置的小径段和大径段的阶梯轴形，芯筒的大径段的外壁面与外筒的内壁面密封配合，所述气流通道由芯筒的小径段的外壁面与套筒的内壁面之间的间隙构成。
所述外筒的内壁面与芯筒的外壁面密封配合，所述气流通道由同轴开设于所述外筒内壁面上的环槽构成。
由于所述负压式孔口捕尘器具有所述的负压发生器及粉尘输送管，所述钻杆套筒穿装于粉尘输送管的后侧管壁上且与负压发生器同轴设置，所述负压发生器的芯筒的前端面与所述内翻沿的后侧面之间设有气流通道，所述气流通道具有进气口和用于将气流向后喷至芯筒内的喷气口，芯筒的内壁面上设有用于将所述喷气口喷出的气流引致钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管的内壁面之间的引流面，因此，在使用时可通过所述气流通道的进气口与气源连接，由于射流作用在负压发生器的前端处形成一负压区，粉尘由负压的作用和气流的吸附效应进入到粉尘输送管，此时，由于气流的吸附效应在负压发生器的芯筒内壁形成一层附壁气流，而在负压发生器芯筒内的轴中心区域形成一气流盲区，钻杆刚好从这一盲区穿过，从而使得夹杂于气流中的粉尘避开钻杆，实现了孔口捕尘器与钻杆的配合处的防尘，解决了现有的孔口捕尘器的用于供钻杆穿入的部位的密封效果差的问题。
附图说明
图1是负压式孔口捕尘器的实施例1的结构示意图；
图2是图1中的外筒的结构示意图；
图3是图1中的芯筒的结构示意图。
具体实施方式
负压式孔口捕尘器的实施例1，如图1-3所示，由从前向后依次密封连接的集尘排渣罩1、负压发生器2及粉尘输送管3组成。
集尘排渣罩1呈前大后小的漏斗形，其后端设有外翻的法兰盘并通过其法兰盘与负压发生器2连接；负压发生器2由芯筒2.1及同轴套设于芯筒2.1上的外筒2.2组成，芯筒2.1的外轮廓呈阶梯轴形，具有前端的小径段和一体邻接于所述小径段后端的大径段，芯筒2.1的大径段的外壁面上设有外螺纹且装配有锁紧螺母4，外筒2.2的前端具有内翻沿且与集尘排渣罩1之间法兰连接，外筒2.2的筒壁上设有用于与气源连接的进气接头2.2-1，外筒2.2螺纹装配于芯筒2.1上并通过锁紧螺母4锁紧，从而实现芯筒2.1的大径段的外壁面与外筒2.2的内壁面之间的密封配合，与此同时，芯筒2.1的小径段的外壁面与外筒2.2的内壁面之间构成一与进气接头2.2-1相通的气流分配室2.3，芯筒2.1的前端与外筒2.2的内翻沿的后侧面之间间隙配合，二者之间的间隙形成一气流通道，气流通道具有与气流分配室2.3相通的进气口及用于将从进气口进入的气流向后喷入芯筒内的出口段及喷气口，芯筒2.1的前端面为用于将从气流通道的喷气口喷出的气流引致芯筒2.1的内壁面上的引流弧面2.1-1，外筒2.2上的内翻沿的后侧面上设有与芯筒的引流弧面2.1-1外形吻合的配合弧面，所述的气流通道则是由引流弧面2.1-1和配合弧面之间的间隙构成，另外，外筒2.2上的内翻沿的前侧面上设有斜面并通过该斜面与集尘排渣罩1的内壁面平滑过渡邻接；芯筒2.1的后端与粉尘输送管3的一端法兰连接，粉尘输送管3的另一端的端口的中心线与负压发生器2的轴线之间具有设定夹角，即粉尘输送管3为弯管，本实施例中，该设定夹角为90度，当然，在其它实施例中，该设定夹角为30-90度皆可，另外，粉尘输送管3远离负压发生器的一端设有用于与除尘装置连接的排尘接头3-1；粉尘输送管3的后侧壁上一体设有供钻杆7穿过的钻杆套筒5，钻杆套筒5的两端分别位于粉尘输送管3后侧壁的内外两侧且钻杆套筒5与负压发生器2同轴设置，芯筒2.1的内壁面上设有用于将气流通道的喷气口喷出的气流引致钻杆套筒5的外壁面与粉尘输送管3的内壁面之间的间隙的引流面3-2，该引流面3-2为弧面且使得芯筒的内孔形成前小后大的喇叭孔；同时芯筒通过引流面与粉尘输送管3的内壁面平滑过渡邻接，气流通道的喷气口喷出的气流在钻杆套筒之前形成附壁气流，然后继续被引流面引流。钻杆套筒5的两端处均同轴装配有阻燃套6，该阻燃套6采用筒套。
使用时，首先把该负压式孔口捕尘器固定在钻机前端(也可以固定在煤壁上)，钻杆从所述钻杆套筒中穿过，可以根据钻孔时的实际情况调整集尘排渣罩与煤壁之间的距离，钻孔过程中产生的粉尘从钻孔出来以后进入到所述集尘罩，大颗粒的粉尘沿着集尘罩内壁落下，细的粉尘由负压的作用和气流的吸附效应进入到粉尘输送管，再经粉尘输送管进入到对应的除尘装置，除尘装置可采用布袋式或水箱，从而使得收集的粉尘（主要成分为煤）能够被集中收集并利用。
在负压式孔口捕尘器的其它实施例中，负压式孔口捕尘器的实施例1中所述的引流弧面还可以是引流斜面；所述的集尘排渣罩还可以在使用时另设；所述的气流分配室还可以通过在外筒的内壁面上同轴开设环槽制成；所述的钻杆套筒还可以单独制造，然后穿装于粉尘输送管上并通过焊接等方式与粉尘输送管固连；所述的芯筒和外筒还可以设为一体，然后在其上加工对应的气流通道。
Claims (10)
1.一种负压式孔口捕尘器，其特征在于，包括负压发生器及具有钻杆套筒的粉尘输送管，所述负压发生器包括芯筒和同轴围设于所述芯筒外围的外筒，所述粉尘输送管的一端密封连接于所述芯筒或外筒的后端，另一端的中心线与钻杆套筒的轴线之间具有设定夹角，所述钻杆套筒穿装于粉尘输送管的后侧管壁上且与负压发生器的芯筒同轴设置，钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管密封配合，外筒的前端具有内翻沿，芯筒的前端面与所述内翻沿的后侧面之间设有气流通道，所述气流通道具有进气口和用于将气流向后喷至芯筒内并使喷出的气体在到达钻杆套筒之前形成附壁气流的出口段及喷气口，芯筒的内壁面上设有用于将所述喷气口喷出的气流引致钻杆套筒的外壁面与粉尘输送管的内壁面之间的引流面。
2.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述负压发生器的前端固连有集尘排渣罩，所述集尘排渣罩呈前大后小的漏斗形。
3.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述芯筒的内壁面与粉尘输送管的内壁面的邻接处平滑过渡，芯筒的内孔为前小后大的喇叭孔，所述引流面由所述喇叭孔的孔壁形成。
4.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述的外筒螺纹装配于所述的芯筒上。
5.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述粉尘输送管远离所述负压发生器的一端设有用于与除尘装置连接的排尘接头。
6.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述钻杆套筒内同轴装配有阻燃套。
7.根据权利要求1所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述芯筒的前端设有用于将所述气流通道内喷出的气流引致芯筒内壁面上的引流弧面，所述内翻沿上设有与所述引流弧面吻合且间隙配合的配合弧面，所述的气流通道由所述引流弧面和配合弧面之间的间隙构成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述外筒的筒壁上设有进气接头，所述芯筒的外壁面与外筒的内壁面之间设有环形的气流分配室，所述气流分配室导通所述进气接头和所述气流通道的进气口。
9.根据权利要求8所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述芯筒的外轮廓呈具有一前一后一体设置的小径段和大径段的阶梯轴形，芯筒的大径段的外壁面与外筒的内壁面密封配合，所述气流通道由芯筒的小径段的外壁面与套筒的内壁面之间的间隙构成。
10.根据权利要求8所述的负压式孔口捕尘器，其特征在于，所述外筒的内壁面与芯筒的外壁面密封配合，所述气流通道由同轴开设于所述外筒内壁面上的环槽构成。
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