CN103790617B - 矿用气控定时喷雾降尘装置 - Google Patents

Abstract

一种矿用气控定时喷雾降尘装置，属于煤矿的风流净化降尘设备。包括箱体、用于与箱体配合的箱盖、设置在所述的箱体型腔内的安装板以及过滤器，其特征在于：在所述的安装板上设置有气控换向阀、第一气动定时器、第二气动定时器、第一球阀、第一气动执行器、第二球阀和第二气动执行器。优点：纯机械结构，无需电源，不存在失爆隐患；操作简单、维护方便；调节的精度较高、范围较广；雾化效果好，对水泵及管道的要求低，不易堵塞；系统水路、气路分离，既可以适用于双流体喷头，也有适用于单流体喷头，适用范围较宽。

Description

矿用气控定时喷雾降尘装置

技术领域

本发明属于煤矿的风流净化降尘设备技术领域，具体涉及一种矿用气控定时喷雾降尘装置。

背景技术

在煤矿生产和建设过程中所产生的各种岩矿微粒统称为煤矿粉尘，主要是煤尘和岩尘，它是在矿井生产如钻眼、爆破、切割、装载、落煤及运输和提升过程中，因煤岩被破碎而产生的。粉尘危害主要有两方面，一是对人体的危害，人的肺部长期吸入大量的矿尘，会导致尘肺病，尘肺病是目前危害较大的一种矿工职业病；二是煤尘爆炸危害，当井巷沉积大量的煤尘时，在一定条件下极易引起煤尘爆炸，给矿井安全生产带来很大威胁；三是浓度超标的粉尘排放到大气中，会造成更大范围的环境污染。为了改善矿井作业环境，喷雾降尘作为一种结构简单、调控方便、降尘可靠的粉尘防治技术得到了广泛的应用。但目前大多数的煤矿主要依靠手动开启截止阀进行喷水除尘，虽然起到了一定的降尘效果，但存在工人开启阀门时容易被淋湿或忘记关闭阀门致使喷水过量等现象；而且手动操作会影响工作效率。为解决上述问题，业内出现了煤矿井下自动喷雾降尘系统，但所述的自动喷雾降尘系统大都采用电气元件实现降尘系统的开启和关闭，存在井下取电不方便、易失爆、维护成本高且适用范围有限等问题。中国实用新型专利授权公告号CN203130141U公开的“矿用喷雾降尘系统”，提出了采用矿井压缩空气作为系统开启关闭的动力的技术方案，系统避开了电气元件，能够确保矿井安全。但该设计方案在实际的使用中，仍存在以下缺陷：1.控制环节多、调控复杂、故障率高、维修使用成本大；2.系统通过减压阀来设定延时时间，定时精度不高，调节范围小；3.所述的喷雾器通过高水压进行雾化，其对水泵以及管道的要求比较高，喷嘴折旧快，而且该喷嘴孔径较小，喷射距离有限，容易堵塞；4.喷雾器安装在供水管路上，气控阀对供水管路的开闭进行控制，因此该系统无法适用于双流体喷头，适用范围窄。

   鉴于上述已有技术，有必要对现有的喷雾降尘装置加以改进，为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需电气元件、使用安全可靠、降尘效果好的矿用气控定时喷雾降尘装置，另外，还解决了传统设计中存在的操作复杂、维修率高、定时精度差、延时调节范围有限的问题。

    本发明的目的是这样来达到的，一种矿用气控定时喷雾降尘装置，包括箱体、用于与箱体配合的箱盖、设置在所述的箱体型腔内的安装板以及过滤器，其特征在于：在所述的安装板上设置有气控换向阀、第一气动定时器、第二气动定时器、第一球阀、第一气动执行器、第二球阀和第二气动执行器，所述的气控换向阀的进气口连接所述的过滤器的过滤器出气管，气控换向阀的第一换向控制口通过第一管路与第一气动定时器的输出口连接，第一气动定时器的输入口通过第二管路与第一三通管的一端连通，第一三通管的另一端通过第三管路与第二气动定时器的复位口连接，第一三通管的第三端通过第四管路与第二三通管的一端连接，所述的第二三通管的另一端通过第五管路与第一气动执行器的输入口连接，第一气动执行器与第一球阀固定连接，第一球阀的一端连接出气管的一端，出气管的另一端在穿过箱体上对应的通孔后探出箱体外并与喷气管的一端连接，喷气管的另一端与喷头的一端连接，第一球阀的另一端由第六管路连接第三三通管的一端，第三三通管的另一端连接过滤器的过滤器进气管，第三三通管的第三端与外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源连接，第二三通管的第三端通过第七管路与第四三通管的一端连通，第四三通管的另一端通过第八管路与气控换向阀的第一出气口连通，第四三通管的第三端通过第九管路与第二气动执行器的输入口连接，第二气动执行器与第二球阀固定连接，第二球阀的一端连接进水管的一端，进水管的另一端在穿过箱体上对应的通孔后探出箱体外并与外部气压为0.5MPa-7MPa的水源连接，第二球阀的另一端连接出水管的一端，出水管的另一端在穿过箱体上对应的通孔后探出箱体外并与喷水管的一端连接，喷水管的另一端与喷头的另一端连接，气控换向阀的第二换向控制口通过第十管路与第二气动定时器的输出口连接，第二气动定时器的气源输入口通过第十一管路与第五三通管的一端连接，第二气动定时器的置位口通过第十二管路与第五三通管的另一端连接，第五三通管的第三端由第十三管路与气控换向阀的第二出气口连通。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的喷头为气、水双流体雾化喷头。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的喷头有多个，多个喷头以并联方式连接在所述的喷气管与所述的喷水管之间。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的气控换向阀为二位五通换向阀。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的第一球阀用于控制气路的开闭，所述的第二球阀用于控制水路的开闭。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的第一气动定时器用于设定喷雾开启时间，所述的第二气动定时器用于设定喷雾停止时间。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的第一气动定时器的开启喷雾时间设定为1～5min，所述的第二气动定时器的停止喷雾时间设定为1～99999min。

本发明由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是： 纯机械结构，无需电源，不存在失爆隐患；由气控换向阀控制系统中水路和气路的打开/关闭，操作简单、维护方便；通过第一气动定时器和第二气动定时器对系统的开闭时间进行调节，调节的精度较高、范围较广；喷头采用气、水双流体雾化，雾化效果好，对水泵及管道的要求低，不易堵塞；系统水路、气路分离，既可以适用于双流体喷头，也有适用于单流体喷头，适用范围较宽。

附图说明

图1为本发明的一实施例结构分解图。

图2为本发明的一实施例的整体结构示意图。

图中：1.箱体、2.箱盖、3.安装板、4.第一气动定时器、5.第二管路、6.第四管路、7.第一三通管、8.第五三通管、9.第十一管路、10.第十二管路、11.第三管路、12.第二气动定时器、13.第一管路、14.第十三管路、15.第九管路、16.第四三通管、17.第八管路、18.过滤器出气管、19.过滤器、20.过滤器进气管、21.第三三通管、22.气控换向阀、23.第十管路、24.第七管路、25.第二三通管、26.第五管路、27.喷水管、28.喷头、29.喷气管、30.出气管、31.第六管路、32.出水管、33.第一球阀、34.第一气动执行器、35.进水管、36.第二球阀、37.第二气动执行器、38.铰链、39.螺柱、40.螺帽。

具体实施方式

    为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。

请参阅图1并结合图2，一种矿用气控定时喷雾降尘装置，包括箱体1、用于与箱体1配合的箱盖2、设置在所述的箱体1型腔内的安装板3以及过滤器19。所述的箱盖2通过铰链38与箱体1连接；所述的安装板3采用螺柱39和螺帽40相配合的方式固定在箱体1的型腔内，所述的过滤器19采用上海新益气动元件有限公司的QAW4000-04D。在所述的安装板3上设置有气控换向阀22、第一气动定时器4、第二气动定时器12、第一球阀33、第一气动执行器34、第二球阀36和第二气动执行器37，在本实施例中，所述的气控换向阀22为二位五通换向阀，采用了上海新益气动元件有限公司的XC4A220-08，第一气动定时器4和第二气动定时器12分别采用德国费斯托公司的PZVT-300-SEC和PZVT-99999-MIN-B，可将开启喷雾的时间设定为1～5min，将停止喷雾的时间设定为1～99999min，系统定时调节范围广，且精度高。所述的气控换向阀22的进气口连接所述的过滤器19的过滤器出气管18，气控换向阀22的第一换向控制口通过第一管路13与第一气动定时器4的输出口连接，第一气动定时器4的输入口通过第二管路5与第一三通管7的一端连通，第一三通管7的另一端通过第三管路11与第二气动定时器12的复位口连接，第一三通管7的第三端通过第四管路6与第二三通管25的一端连接，所述的第二三通管25的另一端通过第五管路26与第一气动执行器34的输入口连接，第一气动执行器34与第一球阀33固定连接，第一球阀33的一端连接出气管30的一端，出气管30的另一端在穿过箱体1上对应的通孔后探出箱体1外并与喷气管29的一端连接，喷气管29的另一端与喷头28的一端连接，第一球阀33的另一端由第六管路31连接第三三通管21的一端，第三三通管21的另一端连接过滤器19的过滤器进气管20，第三三通管21的第三端与外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源连接，第二三通管25的第三端通过第七管路24与第四三通管16的一端连通，第四三通管16的另一端通过第八管路17与气控换向阀22的第一出气口连通，第四三通管16的第三端通过第九管路15与第二气动执行器37的输入口连接，第二气动执行器37与第二球阀36固定连接，第二球阀36的一端连接进水管35的一端，进水管35的另一端在穿过箱体1上对应的通孔后探出箱体1外并与外部气压为0.5MPa-7MPa的水源连接，第二球阀36的另一端连接出水管32的一端，出水管32的另一端在穿过箱体1上对应的通孔后探出箱体1外并与喷水管27的一端连接，喷水管27的另一端与喷头28的另一端连接。在本实施例中，所述的喷头28为气、水双流体雾化喷头，通过在喷水管27的另一端和喷气管29的另一端设置三通管，可以根据矿井实际需要进行多个喷头28间的并联设置。气控换向阀22的第二换向控制口通过第十管路23与第二气动定时器12的输出口连接，第二气动定时器12的气源输入口通过第十一管路9与第五三通管8的一端连接，第二气动定时器12的置位口通过第十二管路10与第五三通管8的另一端连接，第五三通管8的第三端由第十三管路14与气控换向阀22的第二出气口连通。

    请参阅图1并结合图2，对本发明的工作原理进行说明。在本实施例中，所述的喷头28为气、水双流体雾化喷头，其一端通过喷气管29连接该装置出气口，另一端通过喷水管27连接该装置出水口，所述的气路的开闭通过第一球阀33控制，第一球阀33的开闭由第一气动执行器34控制，所述的水路的开闭通过第二球阀36控制，第二球阀36的开闭由第二气动执行器37控制；喷头28的喷雾开启时间通过第一气动定时器4设定，喷雾停止时间通过第二气动定时器12设定。所述的第一气动执行器34、第二气动执行器37、第一气动定时器4以及第二气动定时器12均通过气控换向阀22受气源控制，由此可知，外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源途径有两条，一条是外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源中的气由第三三通管21→第六管路31→第一球阀33→出气管30→喷气管29→喷头28的气路，用于喷雾；另一条是外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源中的气由第三三通管21→过滤器进气管20→过滤器19→过滤器出气管18→气控换向阀22，由气控换向阀22进行系统工作状态的控制切换。具体是：假设起始时喷头28未在喷雾状态，气控换向阀22的第一出气口关闭，第二出气口打开，则气源控制气控换向阀22进行第一出气口、第二出气口开闭状态切换的路径为：气源经气控换向阀22的第二出气口→第十三管路14→第二气动定时器12→第十管路23→气控换向阀22的第二换向控制口→气控换向阀22的第一出气口→第八管路17→第七管路24→第四管路6→第二管路5→第一气动定时器4→第一管路13→气控换向阀22的第一换向控制口→气控换向阀22的第二出气口，另外，在第一气动定时器4的输入口通过第二管路5得到气源的同时，第二气动定时器12的复位口经第三管路11得到气源进行复位，由此气控换向阀22完成一次气控循环过程。在该过程中，当气控换向阀22的第一出气口打开时，第一出气口由第八管路17经第七管路24、第五管路26向第一气动执行器34输送气源，第一气动执行器34控制第一球阀33打开，外部气泵气源经第六管路31→第一球阀33→出气管30→喷气管29→喷头28，与此同时，第一出气口由第八管路17经第九管路15向第二气动执行器37输送气源，第二气动执行器37控制第二球阀36打开，外部水泵水源经进水管35→第二球阀36→出水管32→喷水管27→喷头28，由此，喷头28在气源和水源两路压力下开始向外喷雾。另外，根据上述气控换向阀22的气控循环过程可知，当气控换向阀22的第一出气口打开时，第一气动定时器4得到气源开始计时，当达到预设的喷雾开启时间时，其向气控换向阀22的第一换向控制口输送气源，气控换向阀22关闭第一出气口，使喷头28停止喷雾，同时打开第二出气口，使第二气动定时器12得到气源开始计时，当达到预设的喷雾停止时间时，第二气动定时器12向气控换向阀22的第二换向控制口输送气源，气控换向阀22关闭第二出气口，打开第一出气口，又开始进行喷雾。该降尘装置，操作简单、使用安全可靠，克服了已有技术中的欠缺，达到了发明目的，体现了申请人所述的技术效果。

Claims (7)

1.一种矿用气控定时喷雾降尘装置，包括箱体(1)、用于与箱体(1)配合的箱盖(2)、设置在所述的箱体(1)型腔内的安装板(3)以及过滤器(19)，其特征在于：在所述的安装板(3)上设置有气控换向阀(22)、第一气动定时器(4)、第二气动定时器(12)、第一球阀(33)、第一气动执行器(34)、第二球阀(36)和第二气动执行器(37)，所述的气控换向阀(22)的进气口连接所述的过滤器(19)的过滤器出气管(18)，气控换向阀(22)的第一换向控制口通过第一管路(13)与第一气动定时器(4)的输出口连接，第一气动定时器(4)的输入口通过第二管路(5)与第一三通管(7)的一端连通，第一三通管(7)的另一端通过第三管路(11)与第二气动定时器(12)的复位口连接，第一三通管(7)的第三端通过第四管路(6)与第二三通管(25)的一端连接，所述的第二三通管(25)的另一端通过第五管路(26)与第一气动执行器(34)的输入口连接，第一气动执行器(34)与第一球阀(33)固定连接，第一球阀(33)的一端连接出气管(30)的一端，出气管(30)的另一端在穿过箱体(1)上对应的通孔后探出箱体(1)外并与喷气管(29)的一端连接，喷气管(29)的另一端与喷头(28)的一端连接，第一球阀(33)的另一端由第六管路(31)连接第三三通管(21)的一端，第三三通管(21)的另一端连接过滤器(19)的过滤器进气管(20)，第三三通管(21)的第三端与外部气压为0.4MPa-0.8MPa的气源连接，第二三通管(25)的第三端通过第七管路(24)与第四三通管(16)的一端连通，第四三通管(16)的另一端通过第八管路(17)与气控换向阀(22)的第一出气口连通，第四三通管(16)的第三端通过第九管路(15)与第二气动执行器(37)的输入口连接，第二气动执行器(37)与第二球阀(36)固定连接，第二球阀(36)的一端连接进水管(35)的一端，进水管(35)的另一端在穿过箱体(1)上对应的通孔后探出箱体(1)外并与外部气压为0.5MPa-7MPa的水源连接，第二球阀(36)的另一端连接出水管(32)的一端，出水管(32)的另一端在穿过箱体(1)上对应的通孔后探出箱体(1)外并与喷水管(27)的一端连接，喷水管(27)的另一端与喷头(28)的另一端连接，气控换向阀(22)的第二换向控制口通过第十管路(23)与第二气动定时器(12)的输出口连接，第二气动定时器(12)的气源输入口通过第十一管路(9)与第五三通管(8)的一端连接，第二气动定时器(12)的置位口通过第十二管路(10)与第五三通管(8)的另一端连接，第五三通管(8)的第三端由第十三管路(14)与气控换向阀(22)的第二出气口连通。

2.根据权利要求1所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的喷头(28)为气、水双流体雾化喷头。

3.根据权利要求1所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的喷头(28)有多个，多个喷头(28)以并联方式连接在所述的喷气管(29)与所述的喷水管(27)之间。

4.根据权利要求1所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的气控换向阀(22)为二位五通换向阀。

5.根据权利要求1所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的第一球阀(33)用于控制气路的开闭，所述的第二球阀(36)用于控制水路的开闭。

6.根据权利要求1所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的第一气动定时器(4)用于设定喷雾开启时间，所述的第二气动定时器(12)用于设定喷雾停止时间。

7.根据权利要求6所述的矿用气控定时喷雾降尘装置，其特征在于所述的第一气动定时器(4)的开启喷雾时间设定为1～5min，所述的第二气动定时器(12)的停止喷雾时间设定为1～99999min。