CN105032815A - 一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，属于一种煤矿用辅助清淤机械。该防堵清淤装置包括：驱动部、圆弧导向滑道、垂直导向滑道、搅拌排沙泵、高压水射流装置、电控系统和控制阀组。驱动部与垂直导向滑道相连，搅拌排沙泵安装在垂直导向滑道上，在千斤顶作用下可沿其上下，垂直导向滑道通过滚子安装在圆弧导向滑道上，在驱动部作用下可绕其正反旋转，从而带动搅拌排沙泵围绕吸水笼头作上下和圆周运动，对其周围的淤泥全方位清理；高压水射流装置可将淤泥冲开稀释便于抽排；电控系统、控制阀组用于系统控制。装置结构紧凑，一次安装后可长期使用，对吸水笼头在线清理，无需人工清淤，减少了工人劳动量和成本，经济、安全、高效。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿用辅助清淤机械，尤其涉及一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置。
背景技术
煤矿井下主排水泵一般安装在泵房内，开筑专用的蓄水仓和吸水井，水泵从吸水井提水后外排地面，由于井下涌水伴随煤炭开采过程中，混有大量的煤泥，煤泥水在汇入水仓后，在水仓和吸水井中逐渐沉积，时间一长造成水仓淤泥堆积，不及时清挖，会逐步扩展将吸水井井底和水泵的吸水笼头埋死，水泵无法正常工作。矿井必须经常组织由人工清理，将吸水笼头从淤泥中挖出，才能保证水泵正常排水，这种做法虽然有效，但每个吸水井来回倒换工作，影响矿井正常排水且工人深入吸水井内施工，费工费时劳动强度大，极不安全。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能对吸水笼头在线清理，自动化程度高，无需人工清淤，减少工人劳动量和成本的煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置。
本发明的目的是这样实现的：该防堵清淤装置包括：驱动部、圆弧导向滑道、垂直导向滑道、搅拌排沙泵、高压水射流装置、电控系统和控制阀组；驱动部的传动轴与垂直导向滑道的固定吊杆连接，垂直导向滑道的固定滚子位于圆弧导向滑道的滑道槽内，在垂直导向滑道还连接有搅拌排沙泵，圆弧导向滑道和高压水射流装置分别与主排水泵的吸水管连接，吸水管起稳固作用，装置中的动力执行器件与电控系统和控制阀组连接。
所述的驱动部包括：驱动电机、传动轴、小齿轮、大齿轮、固定轴、支承座、平面旋转轴承、悬挂臂和驱动电机电缆；驱动电机下端与小齿轮通过传动轴相连，上端与悬挂臂一端相连，悬挂臂另一端套在大齿轮固定轴上，与支承座相连，并落在平面旋转轴承上，支承座固定在大齿轮的固定轴上，支承座内嵌有平面旋转轴承，固定轴一端固定在吸水井顶壁上，另一端固定在大齿轮的中心，大齿轮与小齿轮相啮合；驱动电机通过驱动电机电缆与电控系统连接；当给驱动电机送电，驱动电机带动小齿轮旋转，由于大齿轮固定，小齿轮便围绕大齿轮作啮合旋转，同时带动悬挂臂绕支承座和固定轴旋转。
所述的圆弧导向滑道包括：圆弧形滑道槽和支撑梁；圆弧形滑道槽是由三块钢板拼焊而成的一个圆形槽，圆形槽可支撑滚动体沿槽作圆周运动；槽的一侧用支撑梁与吸水管焊接，对称布置道，形成一个整体；沿吸水管上下布置道圆弧导向滑道，并与吸水龙头隔开一定距离。
所述的垂直导向滑道包括：固定吊杆、千斤顶、千斤顶活塞杆、滑道上端固定滚子、滑块、滑道、滑道下端固定滚子和连杆；滑道为方形钢管，一侧面开有一道纵向槽，作为导向用，方管内置入一个可沿槽在方管内作上下移动的滑块；滑块上焊有固定杆，固定杆沿槽运动；滑块上端通过连杆与千斤顶的活塞杆相连，千斤顶上端通过固定吊杆与驱动部小齿轮的传动轴相连，千斤顶下端固定在滑道的上端，与滑道开槽的相对侧面上焊有滑道上端固定滚子和滑道下端固定滚子，上下个垂直滑道固定滚子嵌在上下两道圆弧导向滑道的圆弧形滑道槽内，滚子可沿圆弧形滑道槽旋转，从而带动垂直导向滑道一起作圆周旋转。
所述的搅拌排沙泵包括：泵体、固定块、搅拌头、护罩、出水口、排水软管和搅拌排沙泵电缆；泵体上焊接有固定块，固定块与滑块上的固定杆焊接相连，使泵体与滑块连为一体；搅拌头与泵体的输出轴相连，水泵轴旋转时带动搅拌头一起旋转，搅拌头将淤泥和水一起搅开，拌和成泥水浆，便于搅拌排沙泵抽排，搅拌头的外面罩有防护罩，泵体上端焊接有排水口、排水口套有排水软管，以及搅拌排沙泵电缆。
所述的高压水射流装置包括：环形水管、喷头、供水管、控制组合阀和固定梁；环形水管为一弯成圆形的直径1寸的封闭水管，套在主排水泵吸水管上，位于吸水笼头上方；并与主泵吸水管通过固定梁焊接，形成一个固定体；环形水管上每隔30°焊接一个水喷头，每个水喷头有3个喷口，按水平、垂直和斜下45°布置；环形水管上焊接有直径2寸供水管，供水管通过吊杆与巷道固定，供水管的另一端接到主排泵的排水管上，用于取用主排管中滞留的压力水；为保证吸水管稳定，下部吸水管通过稳管梁与吸水井的井壁固定，上部用支撑墩与泵房底板固定。
所述的电控系统包括：可逆组合开关，驱动电机电缆和搅拌排沙泵电缆分别与驱动电机和搅拌排沙泵相连，用以控制驱动电机和搅拌排沙泵的开停和正反转。
所述的控制阀组包括：控制组合阀和高压胶管；控制组合阀通过高压胶管与千斤顶相连，用以控制千斤顶的伸缩；通过供水管与环形水管相连，用以控制喷头的出水开停。
有益效果，由于采用了上述方案，装置整体安装在主排水泵的吸水井上方，当需要清理吸水笼头时，关闭吸水井进水口闸门，打开高压水射流装置供水管中串接的控制组合阀，高压水便从高压水射流装置的喷头按一定角度高速射出，冲击吸水笼头周围的淤泥，使淤泥冲起并稀释，然后再开动搅拌排沙泵搅拌抽吸，搅拌排沙泵将拌和的泥水浆抽走，使水笼头得到清理；当处理完一个方位后，可正向开动驱动电机，驱动部通过固定连杆带动垂直滑道沿圆弧滑道作逆时针半圆运动，垂直滑道带动搅拌排沙泵运动到一个预定角度再抽排；也可反向开动驱动电机，驱动部带动垂直滑道沿圆弧滑道作顺时针半圆周运动，同理，垂直滑道又带动搅拌排沙泵运动到另一个预定角度再抽排，垂直滑道沿圆弧滑道运动范围内的淤泥都可以清理；当给千斤顶供液，千斤顶的活塞杆带动连杆和导向滑块向下运动，从而带动搅拌排沙泵向下运动，反之可实现向上移动，以适应淤泥的沉积厚度不同。通过垂直滑道沿圆弧滑道运动和搅拌泵沿着垂直滑动运动，以及水射流装置不断冲击和搅拌排沙泵连续的搅拌抽排，淤泥很块被清理。日常只要间隔开动装置，主排水泵吸水笼头周围的淤泥不能连续沉积，杜绝了埋死笼头，达到连续在线清淤目的，搅拌排沙泵排出的泥浆水直接反灌入水仓混合再排，无需沉淀处理。
优点：该装置与主排水泵一起安装完成后可连续工作，能及时高效清理吸水笼头处淤泥，减少吸水笼头被淤埋次数，减少吸水井来回倒换清理，减轻工人劳动量，提高劳动效率和施工人员安全系数；装置结构紧凑，一次安装后可长期使用，对吸水笼头在线清理，自动化程度高，无需人工清淤，减少了工人劳动量和成本，经济、安全、高效。
附图说明
图1为本发明的整体结构布置示意图。
图2为本发明的驱动部结构示意图。
图3为本发明的圆弧导向滑道结构示意图。
图４为图3的俯视结构图。
图５为本发明的垂直导向滑道结构示意图。
图６为图５的侧视结构图。
图７为本发明的搅拌排沙泵结构示意图。
图８为本发明的高压水射流装置结构示意图。
图９为图８的俯视结构图。
图１０为本发明的电控系统结构示意图。
图１１为本发明的液控系统结构示意图。
图中，1、驱动电机；2、传动轴；3、小齿轮；4、固定轴；5、大齿轮；6、支承座；7、平面旋转轴承；8、悬挂臂；9、驱动电机电缆；10、圆弧形滑道槽；11、支撑梁；12、吸水管；13、吸水笼头；14、固定吊杆；15、千斤顶；16、千斤顶活塞杆；17、滑道上端固定滚子；18、滑块；19、滑道；20、滑道下端固定滚子；21、连杆；22、固定杆；23、泵体；24、固定块；25、搅拌头；26、防护罩；27、排水口；228、排水软管；29、搅拌排沙泵电缆；30、环形水管；31、喷头；32、供水管；33、控制组合阀33；34、固定梁；35、排水管；36、进水口闸门；37、稳管梁；38、主排电机；39、主排水泵；40、支撑墩；41、吸水井；42、淤泥；43、可逆组合开关；44、控制组合阀；45、高压胶管；46、吊杆。
具体实施方式
实施例1：该防堵清淤装置包括：驱动部、圆弧导向滑道、垂直导向滑道、搅拌排沙泵、高压水射流装置、电控系统和控制阀组；驱动部的传动轴与垂直导向滑道的固定吊杆连接，垂直导向滑道的固定滚子位于圆弧导向滑道的滑道槽内，在垂直导向滑道还连接有搅拌排沙泵，在垂直导向滑道的下端连接有高压水射流装置；圆弧导向滑道和高压水射流装置分别与主排水泵的吸水管连接，吸水管起稳固作用；装置中的动力执行器件与电控系统和控制阀组连接。所述的动力执行器件为：驱动电机、搅拌排沙泵、高压水射流装置、千斤顶；其中驱动电机、搅拌排沙泵受电控系统控制，高压水射流装置和千斤顶受控制组合阀控制，搅拌排沙泵的垂直运动受千斤顶控制。
所述的驱动部包括：驱动电机1、传动轴2、小齿轮3、大齿轮4、固定轴5、支承座6、平面旋转轴承7、悬挂臂8和驱动电机电缆9。驱动电机1下端与小齿轮3通过传动轴2相连，上端与悬挂臂8一端相连，悬挂臂8另一端套在大齿轮固定轴5上，与支承座6相连，并落在平面旋转轴承7上，支承座6固定在大齿轮4的固定轴5上，支承座6内嵌有平面旋转轴承7，固定轴5一端固定在吸水井顶壁上，另一端固定在大齿轮4的中心，大齿轮4与小齿轮3相啮合；驱动电机1通过驱动电机电缆9与电控系统连接。当给驱动电机1送电，驱动电机带动小齿轮3旋转，由于大齿轮4固定，小齿轮便围绕大齿轮3作啮合旋转，同时带动悬挂臂8绕支承座6和固定轴5旋转。
所述的圆弧导向滑道包括：圆弧形滑道槽10、支撑梁11。圆弧形滑道槽10是由三块钢板拼焊而成的一个圆形槽，圆形槽可支撑滚动体沿槽作圆周运动。槽的一侧用支撑梁11与吸水管12焊接，对称布置4道，形成一个整体。沿吸水管上下布置2道圆弧导向滑道，并与吸水龙头13隔开一定距离。
所述的垂直导向滑道包括：固定吊杆14、千斤顶15、千斤顶活塞杆16、滑道上端固定滚子17、滑块18、滑道19、滑道下端固定滚子20、连杆21组成。滑道19为方形钢管，一侧面开有一道纵向槽，作为导向用，方管内置入一个可沿槽在方管内作上下移动的滑块18；滑块18上焊有固定杆22，固定杆22沿槽运动；滑块18上端通过连杆21与千斤顶15的活塞杆16相连，千斤顶15上端通过固定吊杆14与驱动部小齿轮3的传动轴2相连，千斤顶15下端固定在滑道19的上端，与滑道19开槽的相对侧面上焊有滑道上端固定滚子17和滑道下端固定滚子20，上下2个垂直滑道固定滚子嵌在上下两道圆弧导向滑道的圆弧形滑道槽10内，滚子可沿圆弧形滑道槽10旋转，从而带动垂直导向滑道一起作圆周旋转。
所述的搅拌排沙泵包括：泵体23、固定块24、搅拌头25、护罩26、出水口27、排水软管28和搅拌排沙泵电缆29。泵体23上焊接有固定块24，固定块24与滑块18上的固定杆22焊接相连，使泵体23与滑块18连为一体；搅拌头25与泵体23的输出轴相连，水泵轴旋转时带动搅拌头25一起旋转，搅拌头25将淤泥和水一起搅开，拌和成泥水浆，便于搅拌排沙泵抽排，搅拌头的外面罩有防护罩26，泵体上端焊接有排水口27、排水口27套有排水软管28，以及搅拌排沙泵电缆29。
所述的高压水射流装置包括：环形水管30、喷头31、供水管32、控制组合阀33、固定梁34组成。环形水管30为一弯成圆形的直径1寸的封闭水管，套在主排水泵吸水管12上，位于吸水笼头13上方。并与主泵吸水管12通过固定梁34焊接，形成一个固定体；环形水管30上每隔30°焊接一个水喷头31，每个水喷头有3个喷口，按水平、垂直和斜下45°布置。环形水管上焊接有直径2寸供水管32，供水管32通过吊杆46与巷道固定，供水管32的另一端接到主排泵的排水管35上，用于取用主排管35中滞留的压力水。为保证吸水管稳定，下部吸水管12通过稳管梁37与吸水井41的井壁固定，上部用支撑墩40与泵房底板固定。
所述的电控系统包括：可逆组合开关43，驱动电机电缆9和搅拌排沙泵电缆29分别与驱动电机1和搅拌排沙泵23相连，用以控制驱动电机1和搅拌排沙泵23的开停和正反转。
所述的控制阀组包括：控制组合阀44，高压胶管45；控制组合阀44通过高压胶管45与千斤顶15相连，用以控制千斤顶15的伸缩；通过供水管32与环形水管30相连，用以控制喷头31的出水开停。
Claims (8)
1.一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：该防堵清淤装置包括：驱动部、圆弧导向滑道、垂直导向滑道、搅拌排沙泵、高压水射流装置、电控系统和控制阀组；驱动部的传动轴与垂直导向滑道的固定吊杆连接，垂直导向滑道的固定滚子位于圆弧导向滑道的滑道槽内，在垂直导向滑道还连接有搅拌排沙泵，在垂直导向滑道的下端连接有高压水射流装置；圆弧导向滑道和高压水射流装置分别与主排水泵的吸水管连接，吸水管起稳固作用；装置中的动力执行器件与电控系统和控制阀组连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的驱动部包括：驱动电机、传动轴、小齿轮、大齿轮、固定轴、支承座、平面旋转轴承、悬挂臂和驱动电机电缆；驱动电机下端与小齿轮通过传动轴相连，上端与悬挂臂一端相连，悬挂臂另一端套在大齿轮固定轴上，与支承座相连，并落在平面旋转轴承上，支承座固定在大齿轮的固定轴上，支承座内嵌有平面旋转轴承，固定轴一端固定在吸水井顶壁上，另一端固定在大齿轮的中心，大齿轮与小齿轮相啮合；驱动电机通过驱动电机电缆与电控系统连接；当给驱动电机送电，驱动电机带动小齿轮旋转，由于大齿轮固定，小齿轮便围绕大齿轮作啮合旋转，同时带动悬挂臂绕支承座和固定轴旋转。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的圆弧导向滑道包括：圆弧形滑道槽和支撑梁；圆弧形滑道槽是由三块钢板拼焊而成的一个圆形槽，圆形槽可支撑滚动体沿槽作圆周运动；槽的一侧用支撑梁与吸水管焊接，对称布置道，形成一个整体；沿吸水管上下布置道圆弧导向滑道，并与吸水龙头隔开一定距离。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的垂直导向滑道包括：固定吊杆、千斤顶、千斤顶活塞杆、滑道上端固定滚子、滑块、滑道、滑道下端固定滚子和连杆；滑道为方形钢管，一侧面开有一道纵向槽，作为导向用，方管内置入一个可沿槽在方管内作上下移动的滑块；滑块上焊有固定杆，固定杆沿槽运动；滑块上端通过连杆与千斤顶的活塞杆相连，千斤顶上端通过固定吊杆与驱动部小齿轮的传动轴相连，千斤顶下端固定在滑道的上端，与滑道开槽的相对侧面上焊有滑道上端固定滚子和滑道下端固定滚子，上下２个垂直滑道固定滚子嵌在上下两道圆弧导向滑道的圆弧形滑道槽内，滚子可沿圆弧形滑道槽旋转，从而带动垂直导向滑道一起作圆周旋转。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的搅拌排沙泵包括：泵体、固定块、搅拌头、护罩、出水口、排水软管和搅拌排沙泵电缆；泵体上焊接有固定块，固定块与滑块上的固定杆焊接相连，使泵体与滑块连为一体；搅拌头与泵体的输出轴相连，水泵轴旋转时带动搅拌头一起旋转，搅拌头将淤泥和水一起搅开，拌和成泥水浆，便于搅拌排沙泵抽排，搅拌头的外面罩有防护罩，泵体上端焊接有排水口、排水口套有排水软管，以及搅拌排沙泵电缆。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的高压水射流装置包括：环形水管、喷头、供水管、控制组合阀和固定梁；环形水管为一弯成圆形的直径1寸的封闭水管，套在主排水泵吸水管上，位于吸水笼头上方；并与主泵吸水管通过固定梁焊接，形成一个固定体；环形水管上每隔30°焊接一个水喷头，每个水喷头有3个喷口，按水平、垂直和斜下45°布置；环形水管上焊接有直径2寸供水管，供水管通过吊杆与巷道固定，供水管的另一端接到主排泵的排水管上，用于取用主排管中滞留的压力水；为保证吸水管稳定，下部吸水管通过稳管梁与吸水井的井壁固定，上部用支撑墩与泵房底板固定。
7.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的电控系统包括：可逆组合开关，驱动电机电缆和搅拌排沙泵电缆分别与驱动电机和搅拌排沙泵相连，用以控制驱动电机和搅拌排沙泵的开停和正反转。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿用在线式主排水泵吸水笼头防堵清淤装置，其特征是：所述的控制阀组包括：控制组合阀和高压胶管；控制组合阀通过高压胶管与千斤顶相连，用以控制千斤顶的伸缩；通过供水管与环形水管相连，用以控制喷头的出水开停。
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