CN103912309A - 主动式大流量放水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动式大流量放水装置，包括集水箱和集水箱内的滤网，还有控制电路；集水箱侧壁的上端和下端分别设有高水位触点开关和低水位触点开关；集水箱的出水口通过管路与气液混合缸的入水口连通；气液混合缸分隔为左侧的气压缸和右侧的液压缸，气压活塞与液压活塞连接在同一个活塞杆上；液压缸右端下侧设有排水口；通过向气压缸内通入气压动力使气压活塞带动液压活塞进行往复运动进行吸水排水作业。本发明能够高效滤除矿渣、进行稳定的大流量排水作业，能够主动进行自动化的排水作业，提高了排水效率，有效滤除矿渣避免造成堵塞故障，能强制排出较小废渣，减少了维修和清理次数。

Description

主动式大流量放水装置

 

技术领域

本发明涉及一种矿井排水设备，具体涉及一种主动式大流量放水装置。

背景技术

现有的井下较常使用的放水装置都为机械式的，机械式排水设备在实际使用中的故障率高，并且其放水量小，不能够满足矿井中的高效稳定的排水要求。从实际使用情况来看，顺槽内部在低洼处钻场使用机械式自动放水器能够满足放水要求，但是从穿层钻孔及地面主管路的放水效果来看，机械式放水器不仅不能满足穿层钻孔的放水要求，且极容易被废渣堵塞失去放水作用，造成排水作业故障，影响正常的采矿作业。

在矿井作业中，为了保证能够高效排出水，在抽采主管路在低洼处、龙门进气侧、斜巷下口都需要安设放水器。若排水器的排水效果较差，则会造成抽采管路积水的问题，会严重影响矿井抽采作业进程。

为了满足矿井高效稳定排水的需求，保证矿井作业的高效顺利进行，需要设计一种能够高效滤除矿渣、稳定排水的主动式大流量放水装置，使其能够主动进行自动化的排水作业，提高排水效率，有效滤除矿渣避免造成堵塞故障。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种主动式大流量放水装置，它能够高效滤除矿渣、进行稳定的大流量排水作业，能够主动进行自动化的排水作业，提高了排水效率，有效滤除矿渣避免造成堵塞故障，能强制排出较小废渣，减少了维修和清理次数。

为解决上述问题，本发明采用技术方案为：主动式大流量放水装置，包括集水箱和集水箱内的滤网，滤网能够将水中的废渣初步过滤，防止其将放水装置堵塞，集水箱上端的进水口通过管路与抽采管下侧的积水槽连通，积水槽内的水通过管路流入集水箱内，集水箱上端设有与大气连通的恒压口，恒压口保持集水箱内的气压稳定，防止气压变化导致集水箱的排水效率降低；集水箱侧壁的上端和下端分别设有高水位触点开关和低水位触点开关，高水位触点开关在水位到达此处时，接通控制电路的电源，使气液混合缸开始排水工作，当水位低于低水位触点开关时，低水位触点开关断开控制电路的电源，此时气液混合缸停止排水工作；集水箱的出水口通过管路和第一单向阀与气液混合缸的入水口连通，第一单向阀只允许集水箱内的水流入气液混合缸的液压腔内；气液混合缸的缸体由中央隔板分隔为左侧的气压缸和右侧的液压缸，气压缸的内部为气压腔，液压缸的内部为液压腔，气压缸内的气压活塞与液压缸内的液压活塞连接在同一个活塞杆上，控制电路通过调控气压缸内的气体压强使气压活塞运动，从而通过活塞杆带动液压活塞运动，从而实现将集水箱内的水吸入液压腔，再将液压腔内的水通过排水口排出；液压缸右端的排水口通过管路和第二单向阀排水，第二单向阀只允许液压腔内的水从排水口流出；气压缸的左端和右端分别设有第一气孔和第二气孔，第一气孔和第二气孔通过管路与用于提高气压动力的压风管连通，管路上设有换向阀，当第一气孔与压风管连通时，气压活塞的左侧面受到气压压力而向右运动，使活塞杆和液压活塞也向右运动，将液压腔内的水通过排水口排出，当第二气孔与压风管连通时，气压活塞的右侧面受到气压压力而向左运行，使活塞杆和液压活塞也向左运动，此时液压腔内的压力减小，使集水箱的水通过入水口吸入液压腔内；活塞杆运行至最右端时触动第二行程开关，活塞杆运行至最左端时触动第一行程开关；主动式大流量放水装置还设有用于调控气液混合缸运动的控制电路。

进一步的，为了便于液压腔高效排水，入水口设置于液压缸右端的上侧，排水口设置于液压缸右端的下侧；液压活塞设置于活塞杆的右端，气压活塞设置于活塞杆的中部。

滤网的网孔小于入水口和排水口的直径，则一些较小的废渣在进入液压腔后也能够随着水流通过排水口排出，强制排出这些颗粒较小的废渣。

气液混合缸活塞杆的侧面设有与活塞杆端部配合的第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关设置于第二行程开关的左侧；第一行程开关和第二行程开关为控制电路的组成部分。

控制电路包括用于调控第一气孔和第二气孔进气与排气的换向阀，换向阀上设有第一线圈和第二线圈，换向阀受第一线圈和第二线圈控制的电磁阀，第一线圈和第二线圈通过电磁感应调控换向阀的工作状态；控制电路包括集水箱内的高水位触点开关和低水位触点开关。

如图2所示，控制电路的控制过程为：

随着水在集水箱中越积越多，水位到达高水位触点开关K2处，高水位触点开关K2闭合→交流接触器第一线圈KM1得电→第一线圈KM1的常开触点KM1a闭合、常闭触点KM1b断开，在第一线圈KM1回路中的KM1形成自锁条件，换向阀将压风管与第二气孔连通，使活塞杆一直向左侧伸出，液压腔内从入水口将集水箱内的水吸入→当活塞杆伸出到第一行程开关S1时，S1常开触点S1a闭合，S1常闭触点S1b断开，此时交流接触器第二线圈KM2得电、第一线圈KM1失电（由于在两条回路中都加入了另一条回路上交流接触器的常闭触点形成了互锁条件，KM2得电后KM2的常闭触点KM2b断开，第一线圈KM1断电，KM2则由于形成自锁处于得电状态）→换向阀使压风管与一气孔连通，使活塞杆向右运动，将液压腔内吸入的水从排水口压出→当碰到行程开关S2后，又触发了交流接触器KM1、KM2的自锁、互锁条件，活塞杆又向左运动，液压腔内吸入水，继续进行下一个排水循环→当积水装置内积水排放完毕到达低水位触点开关K1时，低水位触发开关由常闭变为常开，整个供电回路断开，一个放水过程结束。

本发明的优点和有益效果为：本发明主动式大流量放水装置能够主动进行自动化的排水作业，在控制电路的作用下，能够高效的自主完成排水作业，节约了人力调控和维护的成本；本发明主动式大流量放水装置的滤网滤除大颗粒废渣，小颗粒废渣能够在液压腔内强制压力排出，保持了排水管路的畅通，避免造成堵塞故障；本发明主动式大流量放水装置由气液混合缸进行排水作业，具有较佳的运行稳定性，能够减少设备的维修和清理次数，节约人力资源成本，保证排水作业的稳定性。

附图说明

图1为本发明主动式大流量放水装置结构示意图。

图2为本发明主动式大流量放水装置的控制电路图。

图中：1、抽采管；2、积水槽；3、进水口；4、恒压口；5、滤网；6、高水位触点开关；7、集水箱；8、低水位触点开关；9、第一单向阀；10、入水口；11、排水口；12、第二单向阀；13、液压活塞；14、液压腔；15、活塞杆；16、中央隔板；17、气压活塞；18、气压腔；19、第一行程开关；20、第二行程开关；21、第二线圈；22、第一线圈；23、压风管；24、第一气孔；25、第二气孔。

具体实施方式

下列实施例将进一步说明本发明。

实施例1

本发明采用技术方案为主动式大流量放水装置，如图1所示，本发明的主动式大流量放水装置包括集水箱7和集水箱7内的滤网5，集水箱7上端的进水口3通过管路与抽采管1下侧的积水槽2连通，集水箱7上端设有与大气连通的恒压口4；集水箱7侧壁的上端和下端分别设有高水位触点开关6和低水位触点开关8；集水箱7的出水口通过管路和第一单向阀9与气液混合缸的入水口10连通；气液混合缸的缸体由中央隔板16分隔为左侧的气压缸和右侧的液压缸，气压缸的内部为气压腔14，液压缸的内部为液压腔18，气压缸内的气压活塞17与液压缸内的液压活塞13连接在同一个活塞杆15上；液压缸右端的排水口11通过管路和第二单向阀12排水；气压缸的左端和右端分别设有第一气孔24和第二气孔25，第一气孔24和第二气孔25通过管路与用于提高气压动力的压风管23连通；主动式大流量放水装置还设有用于调控气液混合缸运动的控制电路。

入水口10设置于液压缸右端的上侧，排水口11设置于液压缸右端的下侧；液压活塞13设置于活塞杆15的右端，气压活塞17设置于活塞杆15的中部。

气液混合缸活塞杆15的侧面设有与活塞杆15端部配合的第一行程开关19和第二行程开关20，第一行程开关19设置于第二行程开关20的左侧；第一行程开关19和第二行程开关20为控制电路的组成部分。控制电路包括用于调控第一气孔24和第二气孔25进气与排气的换向阀，换向阀上设有第一线圈22和第二线圈21；控制电路包括集水箱7内的高水位触点开关6和低水位触点开关8。

如图2所示为本发明的控制电路图，控制电路的控制过程为，随着水在集水箱中越积越多，水位到达高水位触点开关K2处，高水位触点开关K2闭合→交流接触器第一线圈KM1得电→第一线圈KM1的常开触点KM1a闭合、常闭触点KM1b断开，在第一线圈KM1回路中的KM1形成自锁条件，换向阀将压风管与第二气孔连通，使活塞杆一直向左侧伸出，液压腔内从入水口将集水箱内的水吸入→当活塞杆伸出到第一行程开关S1时，S1常开触点S1a闭合，S1常闭触点S1b断开，此时交流接触器第二线圈KM2得电、第一线圈KM1失电（由于在两条回路中都加入了另一条回路上交流接触器的常闭触点形成了互锁条件，KM2得电后KM2的常闭触点KM2b断开，第一线圈KM1断电，KM2则由于形成自锁处于得电状态）→换向阀使压风管与一气孔连通，使活塞杆向右运动，将液压腔内吸入的水从排水口压出→当碰到行程开关S2后，又触发了交流接触器KM1、KM2的自锁、互锁条件，活塞杆又向左运动，液压腔内吸入水，继续进行下一个排水循环→当积水装置内积水排放完毕到达低水位触点开关K1时，低水位触发开关由常闭变为常开，整个供电回路断开，一个放水过程结束。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.主动式大流量放水装置，包括集水箱和集水箱内的滤网，集水箱上端的进水口通过管路与抽采管下侧的积水槽连通，其特征在于，集水箱上端设有与大气连通的恒压口；集水箱侧壁的上端和下端分别设有高水位触点开关和低水位触点开关；集水箱的出水口通过管路和第一单向阀与气液混合缸的入水口连通；气液混合缸的缸体由中央隔板分隔为左侧的气压缸和右侧的液压缸，气压缸的内部为气压腔，液压缸的内部为液压腔，气压缸内的气压活塞与液压缸内的液压活塞连接在同一个活塞杆上；液压缸右端的排水口通过管路和第二单向阀排水；气压缸的左端和右端分别设有第一气孔和第二气孔，第一气孔和第二气孔通过管路与用于提高气压动力的压风管连通；主动式大流量放水装置还设有用于调控气液混合缸运动的控制电路。

2.如权利要求1所述的主动式大流量放水装置，其特征在于，入水口设置于液压缸右端的上侧，排水口设置于液压缸右端的下侧；液压活塞设置于活塞杆的右端，气压活塞设置于活塞杆的中部。

3.如权利要求2所述的主动式大流量放水装置，其特征在于，气液混合缸活塞杆的侧面设有与活塞杆端部配合的第一行程开关和第二行程开关，第一行程开关设置于第二行程开关的左侧；第一行程开关和第二行程开关为控制电路的组成部分。

4.如权利要求3所述的主动式大流量放水装置，其特征在于，控制电路包括用于调控第一气孔和第二气孔进气与排气的换向阀，换向阀上设有第一线圈和第二线圈；控制电路包括集水箱内的高水位触点开关和低水位触点开关。