CN108909678B - 一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤矿井下防爆车辆设备技术领域，具体涉及一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，解决了井下防爆车辆缺少一体式喷水气动雨刮器的问题，包括气源、手动按钮开关阀、液控换向阀、气动控制喷水压力泵、储水箱、喷水旋转装置、气雨刮和气动管路及高压水管。本发明气控连锁雨刮喷水装置结构简单、驱动方便，易于布置且可操作性强，不仅满足了井下防爆的要求，而且环保，适用于井下需要雨刮器刮水的所有防爆车辆；有效降低了利用电雨刮器的故障发生率，变相节约了成本，提高了车辆的安全性能。

Description

一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统

技术领域

本发明属于煤矿井下防爆车辆设备技术领域，具体涉及一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统。

背景技术

近年来，随着煤炭开采技术的不断发展，胶轮运输与传统的轨道运输相比较，以其运输效率高、运输成本低、机动灵活、无转换环节等特点在我国新建的大中型煤矿中逐步得到了推广运用。由于井下巷道窄，坡度大，转弯多，保证行车安全已经成为当今防爆胶轮车设计中一项十分引人关注的重大问题，其运行可靠性及各项操纵性能都直接影响到车辆的运行安全和平稳性。

防爆车辆上使用的雨刮器有两种，一是防爆电雨刮器，一种是气雨刮器，由于防爆电雨刮器损坏频率高，近年来，开发了气雨刮器，其结构简单，防爆性能可靠，操纵简单，而且质量可靠使用寿命长。但设计初期，没有考虑喷水装置，使得雨刮器只适用于胶轮运输车挡风玻璃有水时的刮水，但对于车辆挡风玻璃不干净需清洁且挡风玻璃无浮水的情况未涉及，同时井下防爆车辆的雨刮装置不能随意套用地面车辆的结构形式。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，包括气源、手动按钮开关阀、液控换向阀、气动控制喷水压力泵、储水箱、喷水旋转装置、气雨刮和气动管路及高压水管，气动控制喷水压力泵包括泵体、进水阀体、排水阀体以及用于与高压空气连接的P口，储水箱与进水阀体连接，气源由设置在车辆柴油机上的气泵提供并储存于储气罐中；初始状态下，手动按钮开关阀处于关闭状态，整个系统不工作；当需要清洗挡风玻璃时，将手动按钮开关阀打开，使得通过手动按钮开关阀后的高压气体一部分进入气动控制喷水压力泵并使其工作，另一部分通过液控换向阀进入到气雨刮使其工作；气动控制喷水压力泵从排水阀体排出的水一部分进入到喷水旋转装置，另一部分通过高压水管与液控换向阀连接，进入到喷水旋转装置的水能够通过喷水孔喷出至车辆的挡风玻璃。

泵体的两端分别设置有左端盖和右端盖，左端盖、右端盖通过盖形螺母与泵体连接，且泵体与二者的连接部位均设置有密封环，泵体内靠近右端盖的一侧设置有活塞，活塞与泵体之间设置有密封圈，活塞连接有主弹簧，进水阀体和排水阀体设置在左端盖上且与泵体内部连通，P口设置在右端盖的中部并与泵体内部连通。

进水阀体内设置有进水阀复位弹簧，进水阀复位弹簧连接有进水阀芯，排水阀体包括排水阀复位弹簧和排水阀芯，位于排水阀体内部的排水阀复位弹簧与排水阀体的出口间设置有排水阀配流盘。

手动按钮开关阀为两位三通阀体，液控换向阀为两位四通阀体，手动按钮开关阀上设置有P1口、R1口和A1口，液控换向阀上设置有P2口、R2口、A2口和K口，气雨刮上设置有P3口，P口通过气动管路连接有A1口，R1口与大气相通，P1口通过气动管路与气源连通，A1口通过气动管路连接有P2口，R2口与大气相通，A2口通过气动管路连接有P3口，排水阀体排出的水通过高压水管与K口连通。

喷水旋转装置包括锁紧螺母、穿墙杆和分配体，穿墙杆为中空杆件且与经过排水阀体的高压水管相连，穿墙杆连接有分配体，分配体内设置有多个出水孔，多个出水孔分别通过水管与对应的喷嘴连接，锁紧螺母用于穿墙杆与车辆的固定。

本发明相比现有技术具有的特定技术特征及有益效果是：

本发明气控连锁雨刮喷水装置结构简单、驱动方便，易于布置且可操作性强，不仅满足了井下防爆的要求，而且环保，适用于井下需要雨刮器刮水的所有防爆车辆；有效降低了利用电雨刮器的故障发生率，变相节约了成本，提高了车辆的安全性能。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

图中：1-气源，2-手动按钮开关阀，3-液控换向阀，4-气雨刮，5-气动控制喷水压力泵，6-储水箱，7-喷水旋转装置，8-盖形螺母，9-右端盖，10-密封环，11-活塞，12-密封圈，13-主弹簧，14-泵体，16-左端盖，17-进水阀复位弹簧，18-进水阀体，19-进水阀芯，20-排水阀配流盘，21-排水阀复位弹簧，22-排水阀芯，23-排水阀体，24-锁紧螺母，25-穿墙杆，26-分配体，27-分配体盖。

具体实施方式

参照图1对本发明进行进一步阐述，一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，包括气源1、手动按钮开关阀2、液控换向阀3、气动控制喷水压力泵5、储水箱6、喷水旋转装置7、气雨刮4和气动管路及高压水管，气动控制喷水压力泵5包括泵体14、进水阀体18、排水阀体23以及用于与高压空气连接的P口，储水箱6与进水阀体18连接，气源1由设置在车辆柴油机上的气泵提供并储存于储气罐中；初始状态下，手动按钮开关阀2处于关闭状态，整个系统不工作；当需要清洗挡风玻璃时，将手动按钮开关阀2打开，使得通过手动按钮开关阀2后的高压气体一部分进入气动控制喷水压力泵5并使其工作，另一部分通过液控换向阀3进入到气雨刮4使其工作；气动控制喷水压力泵5从排水阀体23排出的水一部分进入到喷水旋转装置7，另一部分通过高压水管与液控换向阀3连接，进入到喷水旋转装置7的水能够通过喷水孔喷出至车辆的挡风玻璃。

泵体14的两端分别设置有左端盖16和右端盖9，左端盖16、右端盖9通过盖形螺母8与泵体14连接，且泵体14与二者的连接部位均设置有密封环10，泵体14内靠近右端盖9的一侧设置有活塞11，活塞11与泵体14之间设置有密封圈12，活塞11连接有主弹簧13，进水阀体18和排水阀体23设置在左端盖16上且与泵体14内部连通，P口设置在右端盖9的中部并与泵体14内部连通。

其中，气动控制喷水压力泵5为高压泵。进水阀体18内设置有进水阀复位弹簧17，进水阀复位弹簧17连接有进水阀芯19，排水阀体23包括排水阀复位弹簧21和排水阀芯22，位于排水阀体23内部的排水阀复位弹簧21与排水阀体23的出口间设置有排水阀配流盘20。

手动按钮开关阀2为两位三通阀体，液控换向阀3为两位四通阀体，手动按钮开关阀2上设置有P1口、R1口和A1口，液控换向阀3上设置有P2口、R2口、A2口和K口，气雨刮4上设置有P3口，P口通过气动管路连接有A1口，R1口与大气相通，P1口通过气动管路与气源连通，A1口通过气动管路连接有P2口，R2口与大气相通，A2口通过气动管路连接有P3口，经排水阀体23排出的水通过高压水管与K口连通。喷水旋转装置7包括锁紧螺母24、穿墙杆25和分配体26，穿墙杆25为中空杆件且与经过排水阀体23的高压水管相连，穿墙杆25连接有分配体26，分配体26可视为将总水量进行分配的零件，即分配体26内设置有多个出水孔，出水孔的具体数量与喷嘴的数量相同。连接时，多个出水孔分别通过水管与喷嘴依次连接，锁紧螺母24用于穿墙杆25与车辆的固定，以防止穿墙杆25发生位置偏移。

本发明该连锁雨刮喷水系统由气源1、手动按钮开关阀2、液控换向阀3、气雨刮器4、气动控制喷水压力泵5、喷水旋转装置7、储水箱6、气动管路及水路等装置组成。气源1由装在柴油机上的气泵提供，并储存于储气罐中。原始状态，手动按钮开关阀2处于关闭状态，整个系统没动作。当需要喷水进行挡风玻璃的清洗时，首先将手动按钮开关阀2打开，即手动按钮开关阀2到上位，高压气体通过手动按钮开关阀2进到液控换向阀3的压力口P2，同时进入到气动控制喷水压力泵5的P口，推动气动控制喷水压力泵5内的水从排水阀体23排出并进入到喷水旋转装置7，从而从各喷嘴孔喷出高压水到挡风玻璃。与此同时，高压泵喷出的水进入到液控换向阀3的控制K口，控制该阀换向，高压气体通过该阀进入气雨刮4，从而在喷出水的同时进行刮水。

初始状态时，气动控制喷水压力泵5的P口经过手动按钮开关阀2的R1口与大气相通，主弹簧13推动活塞11至泵体14的右位，主弹簧13复位的同时，储水箱6内的水通过顶开进水阀体18的进水阀芯19进入到泵体14内，泵体14内在初始状态下是充满水的。当需要喷水时，打开手动按钮开关阀2，从气源1来的压缩空气通过手动按钮开关阀2进入到气动控制喷水压力泵5的P1口，高压压缩空气压缩活塞11向左运动，泵体14内的水理论上是不可压缩的，此时进水阀芯19处于关闭状态，而排水阀芯22在高压水的作用下向左运动，压缩排水阀复位弹簧21，高压水通过排水阀配流盘20喷出，大部分进入到喷水旋转装置7，同时引出一股高压水到液控换向阀3的控制K口，控制液控换向阀3换向到下位，高压空气经P1口、 A1口、P2口和A2口后，进入到气雨刮4的压力口P3口，从而推动气雨刮4工作，保证先有气动控制喷水压力泵5喷出水后，再有气雨刮4的动作，实现了气动连锁功能，达到了预期目的。

喷水旋转装置7主要由锁紧螺母24、穿墙杆25、分配体26等组成，穿墙杆26的长度可根据实际调节，分配体26内的孔径也可根据实际需要进行匹配，喷嘴的数量和孔径都可根据实际需要进行设计。液控换向阀3的特点主要在于先导控制介质为高压水，即K口为高压水，其要求密封及先导阀芯采用耐腐蚀防锈的材料。而工作介质为高压空气，其作用是保证先有喷水的前提下，刮水器再工作，保证了刮水器的工作可靠性和车辆的正常运行，确保了气动和喷水的自动连锁工作。

本发明结构简单，操纵方便，不仅满足了井下防爆的要求，而且节能环保，适用于井下需要雨刮器刮水的所有防爆车辆。使用本发明可有效减少雨刮器的故障率，节约成本，同时提高了车辆的安全工作性能。

Claims (4)

1.一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，其特征在于：包括气源（1）、手动按钮开关阀（2）、液控换向阀（3）、气动控制喷水压力泵（5）、储水箱（6）、喷水旋转装置（7）、气雨刮（4）和气动管路及高压水管，气动控制喷水压力泵（5）包括泵体（14）、进水阀体（18）、排水阀体（23）以及用于与高压空气连接的P口，储水箱（6）与进水阀体（18）连接，气源（1）由设置在车辆柴油机上的气泵提供并储存于储气罐中；初始状态下，手动按钮开关阀（2）处于关闭状态，整个系统不工作；当需要清洗挡风玻璃时，将手动按钮开关阀（2）打开，使得通过手动按钮开关阀（2）后的高压气体一部分进入气动控制喷水压力泵（5）并使其工作，另一部分通过液控换向阀（3）进入到气雨刮（4）使其工作；气动控制喷水压力泵（5）从排水阀体（23）排出的水一部分进入到喷水旋转装置（7），另一部分通过高压水管与液控换向阀（3）连接，进入到喷水旋转装置（7）的水能够通过喷嘴孔喷出至车辆的挡风玻璃；手动按钮开关阀（2）为两位三通阀体，液控换向阀（3）为两位四通阀体，手动按钮开关阀（2）上设置有P1口、R1口和A1口，液控换向阀（3）上设置有P2口、R2口、A2口和K口，气雨刮（4）上设置有P3口，P口通过气动管路连接有A1口，R1口与大气相通，P1口通过气动管路与气源连通，A1口通过气动管路连接有P2口，R2口与大气相通，A2口通过气动管路连接有P3口，经排水阀体（23）排出的水通过高压水管与K口连通。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，其特征在于：泵体（14）的两端分别设置有左端盖（16）和右端盖（9），左端盖（16）、右端盖（9）通过盖形螺母（8）与泵体（14）连接，且泵体（14）与二者的连接部位均设置有密封环（10），泵体（14）内靠近右端盖（9）的一侧设置有活塞（11），活塞（11）与泵体（14）之间设置有密封圈（12），活塞（11）连接有主弹簧（13），进水阀体（18）和排水阀体（23）设置在左端盖（16）上且与泵体（14）内部连通，P口设置在右端盖（9）的中部并与泵体（14）内部连通。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，其特征在于：进水阀体（18）内设置有进水阀复位弹簧（17），进水阀复位弹簧（17）连接有进水阀芯（19），排水阀体（23）包括排水阀复位弹簧（21）和排水阀芯（22），位于排水阀体（23）内部的排水阀复位弹簧（21）与排水阀体（23）的出口间设置有排水阀配流盘（20）。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下车辆用气控连锁雨刮喷水系统，其特征在于：喷水旋转装置（7）包括锁紧螺母（24）、穿墙杆（25）和分配体（26），穿墙杆（25）为中空杆件且与经过排水阀体（23）的高压水管相连，穿墙杆（25）连接有分配体（26），分配体（26）内设置有多个出水孔，多个出水孔分别通过水管与对应的喷嘴连接，锁紧螺母（24）用于穿墙杆（25）与车辆的固定。

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