CN103256478A - 一种用于煤矿井下的多级充气装置 - Google Patents

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一种用于煤矿井下的多级充气装置，含有气动车及充气装置；所述充气装置是气体多级充气装置，其气源进气口通过四通接头一分为四，一路通过三通接头Ⅰ与第一气动增压泵与第二气动增压泵的气源进气口相连通；其余三路分别与第一气动增压泵和第二气动增压泵的驱动气进气口相连通；第一气动增压泵与第二气动增压泵的出气口通过一个三通接头Ⅲ汇成一个气路，后依次连通缓冲罐、气瓶压力表Ⅰ、管路开关Ⅳ与第三气动增压泵的气源进气口相连通；第三气动增压泵的出气口通过出口压力表Ⅱ与出气口相连通。本装置利用巷道内的气源进行充气，结构简单，工作效率高，压缩比大，充气方便快捷。

Description

一种用于煤矿井下的多级充气装置
技术领域
本发明涉及一种多级充气装置，特别是一种用于煤矿井下的空气动力矿用车多级充气装置。
背景技术
现有技术，公开号为CN2267176的“一种气动车”实用新型专利，它含有动力、底盘、车身、电气设备。动力为气马达，它安装在底盘上，与飞轮用联接器联接。联接器含有联接套和联接盘，它们用螺栓联接，联接套、联接盘分别与气马达和飞轮联接。气马达的气源为空气压缩机组，空气压缩机组的动力为发电机组，它们均安装在底盘上。本气动车的优点：与内燃机动力比，无碳氢化物、碳烟等污染物排出。 　
在现有技术中，大多数的气体压缩装置是利用原动机，如电动机或内燃机对气体进行压缩。由于矿井下气体含有瓦斯等易燃易爆气体，所以现有增压装置容易引起瓦斯爆炸等安全隐患；而采用气体增压装置避免瓦斯爆炸的文献有公开号为CN2160786的一种“气动增压器”，该增压器采用置于压缩气室内的双向柱塞结构，以压缩空气为动力源，通过大小两个柱塞，将压缩空气进行再压缩。其结构复杂，双向柱塞工作过程中能量损耗多导致工作效率低，对空气压缩比小，充气速度慢。
随着采矿行业的发展，矿下用车已经成为一种不可或缺的运输工具，其在载货及载人方面都起着极其重要的作用。但是，由于井下多含瓦斯等易燃易爆气体的特殊环境，使得现有的燃气动力矿用车容易引起瓦斯爆炸，极其危险。如果气动矿用车能够取代现有的燃气动力车，不但能够节省燃油燃气等能源，并且不排放有害尾气对井下空气无污染，也不会引起瓦斯爆炸使井下采矿工作更加的安全。而采用气动矿用车困难之一是盛有高压空气的储气瓶体积有限，且充气不方便，致使车程受限。
发明内容
本发明针对煤矿井下含有瓦斯等易燃易爆气体，解决气动车用于煤矿井下时，充气效率低，气体压力不稳定的问题，并提供一种方便快捷的用于煤矿井下的多级充气装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种用于煤矿井下的多级充气装置，含有气动车及充气装置；其特征在于：所述气动车上设置有充气装置，并将充气装置的气源进气口与煤矿井下的气源管路相连通，将充气装置的气源出口与气动车上的储气装置相连通；
所述充气装置是气体多级充气装置，其气源进气口接头通过四通接头一分为四，一路通过三通接头Ⅰ与第一气动增压泵与第二气动增压泵的气源进气口相连通；其余三路分别与第一气动增压泵Ⅰ和第二气动增压泵Ⅱ的驱动气进气口相连通；第一气动增压泵Ⅰ与第二气动增压泵Ⅱ的出气口通过一个三通接头Ⅲ汇成一个气路，后依次连通有缓冲罐、气瓶压力表Ⅰ、管路开关Ⅳ与至少含有两个以上的第三气动增压泵的气源进气口相连通；第三气动增压泵的出气口通过出口压力表Ⅱ与气源出气口接头相连通。
基于上述解决问题的技术方案，进一步地，其附加技术特征如下：
所述第一气动增压泵与第二气动增压泵的压缩比为10：1。
所述第一气动增压泵和第二气动增压泵与第三气动增压泵的压缩比为4：1。
所述所述气源进气口的压力是0.8MPa。
所述气源进气口的压力与气源出气口的压力比为1：40。
实现本发明上述所提供的一种用于煤矿井下的多级充气装置，以巷道内特有管道中0.8MPa的压缩空气为驱动气，通过气动增压泵对同样管道中0.8MPa的汽源进行二次压缩，最终成为高压气体，经管路输入气动车储气装置。
本发明技术方案解决了背景技术中存在的缺陷，所具有的优点与积极效果在于：本装置由气源，初级气动增压泵，驱动气开关，缓冲罐，气体压力表和次级气动增压泵构成，其中初级气动增压泵对0.8MPa的压缩空气进行初级压缩增压，次级气动增压泵对气体进行二次压缩增压。在本发明中气源采用巷道内的0.8MPa气管内的压缩空气，由此可以随时随地对井下矿用气动车进行增压充气。并且不消耗井下本就稀少的空气，甚至可以对井下空气量进行补充。由于初级气动增压泵和初级气动增压泵并行工作，所以压缩效率大大提高，这部分被压缩气体又经过次级气动增压泵被升压到更高的压力值，送入储气瓶中。这种充气装置不但使用方便，而且充气效率高、充气压力值高达32MPa，由于在井下巷道内可随时随地进行充气，所以气动车的车系里程将不再受限，使用气源充足、稳定、可靠，特别适用于煤矿井下巷道的气动设备用气。
本井下多级充气装置克服了现有气增压技术的不足，而且结构简单，工作效率高，压缩比大，充气速度快，使气体快速达到所需要的高压，从而实现了方便快捷的煤矿井下巷道充气的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1：第一气动增压泵；2：阀门；3：三通接头；4：管路； 5：气源进气口接头；6：四通接头；7：缓冲罐；8：气体压力表；9：第二气动增压泵；10：气源出气口接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
如图1所示，实施本发明所提供的一种用于煤矿井下的多级充气装置，主要包括第一气动增压泵1，阀门2，缓冲罐7，气体压力表Ⅰ8和第二气动增压泵9。其中，气源进气口接头5通过管路与四通接头6相连通，四通接头6的一个接口通过管路Ⅱ4与三通接头Ⅰ3相连通；三通接头Ⅰ3的一个接口通过管路与第一气动增压泵Ⅰ1的气源进气口相连通，另一个接口通过管路与初级气动增压泵Ⅱ1的气源进气口相连通；四通接头6第二个接口通过管路Ⅰ4与管路开关Ⅰ2相连通，管路开关Ⅰ2通过管路与初级气动增压泵Ⅰ1的驱动气进气口相连通；四通接头6第三个接口通过管路Ⅲ4与三通接头Ⅱ3相连通，三通接头Ⅰ3的一个接口通过管路与管路开关Ⅱ2相连通，管路开关Ⅱ2通过管路与初级气动增压泵Ⅱ1的驱动气进气口相连通；三通接头Ⅱ3的另一个接口通过管路与管路开关Ⅲ2相连通，管路开关Ⅲ2通过管路Ⅳ4与次级气动增压泵9的驱动气进气口相连通；初级气动增压泵Ⅰ1和Ⅱ1的出气口分别通过管路与三通接头Ⅲ3相连通，三通接头Ⅲ3通过管路与缓冲罐7的进气口相连通；缓冲罐7的出气口通过管路与气瓶压力表Ⅰ8相连通，气瓶压力表Ⅰ8通过管路与管路开关Ⅳ2相连通，管路开关Ⅳ2通过管路与次级气动增压泵9的气源进气口相连通；次级气动增压泵9的出气口通过管路与出口压力表Ⅱ8相连通，出口压力表Ⅱ8通过管路与出气口接头10相连通。
气源来自井下巷道中的输气管路，由井外0.8MPa的压缩空气输入，该气体是增压装置的气源和驱动气。气源通过进气口接头5进入本装置，然后进过四通接头6分流，一部分气体通过三通3                                                
Figure 2013101744014100002DEST_PATH_IMAGE001
作为驱动气次级气动增压泵9内，另一部分气源作为驱动气进入两个并联的初级气动增压泵1 
Figure 182598DEST_PATH_IMAGE001
和1 
Figure 2013101744014100002DEST_PATH_IMAGE002
内推动气动增压泵活塞工作，对0.8MPa的气源进行初步压缩，压缩比为10：1，同时推动气动增压泵内换向阀换向从而进行来回双程压缩气体。压缩后的气体通过管路进入缓冲罐7，初级压缩气体经过气瓶压力表8
Figure 535957DEST_PATH_IMAGE001
可以实时显示压强，然后初级压缩气体作为气源进入次级气动增压泵9对气体进行二次增压，压缩比为4：1。次级气动增压泵使用四通接头7的0.8MPa的气源作为驱动气。最后压缩气体输出本装置，气体压力表8读取气体的实时压强。该装置的总体压缩比为40：1，0.8MPa的矿井管道气源经过两次增压达到32MPa。

Claims (5)

1.一种用于煤矿井下的多级充气装置，含有气动车及充气装置；其特征在于：所述气动车上设置有充气装置，并将充气装置的气源进气口(5)与煤矿井下的气源管路相连通，将充气装置的气源出口(9)与气动车上的储气装置相连通；
所述充气装置是气体多级充气装置，其气源进气口接头（5）通过四通接头（6）一分为四，一路通过三通接头Ⅰ（3）与第一气动增压泵（1）与第二气动增压泵（1）的气源进气口相连通；其余三路分别与第一气动增压泵Ⅰ（1）和第二气动增压泵Ⅱ（1）的驱动气进气口相连通；第一气动增压泵Ⅰ（1）与第二气动增压泵Ⅱ（1）的出气口通过一个三通接头Ⅲ（3）汇成一个气路，后依次连通有缓冲罐（7）、气瓶压力表Ⅰ（8）、管路开关Ⅳ（2）与至少含有两个以上的第三气动增压泵（1）的气源进气口相连通；第三气动增压泵（1）的出气口通过出口压力表Ⅱ（8）与气源出气口接头（9）相连通。
2.如权利要求1所述的一种煤矿井下多级充气装置，其特征在于：所述第一气动增压泵（1）与第二气动增压泵（1）的压缩比为10：1。
3.如权利要求1所述的一种煤矿井下多级充气装置，其特征在于：所述第一气动增压泵（1）和第二气动增压泵（1）与第三气动增压泵（9）的压缩比为4：1。
4.如权利要求1所述的一种煤矿井下多级充气装置，其特征在于：所述所述气源进气口（5）的压力是0.8MPa。
5.如权利要求1所述的一种煤矿井下多级充气装置，其特征在于：所述气源进气口（5）的压力与气源出气口（9）的压力比为1：40。
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