CN109113781B - 一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，包括：除尘小车；以及位于除尘小车内的导流机构、液动抽风结构和隔断发生结构；除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动隔断发生结构产生高速的气流隔断，形成除尘作业，除尘小车为安装框，水流通过变径导流腔进入输液管，并通过变径射流管切向推动驱动叶轮绕着轴向转动，实现传动转轴连同变径抽风叶轮转动，使得安装框下方的空气被高速抽入L型导流管，再依次通过均流导流筒、射流出风孔，最后从隔断导流孔中高速喷出，高速空气流形成的隔断墙，进行除尘作业，使得除尘小车两侧形成一个无尘的空间，实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿相关技术领域，具体涉及一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置。
背景技术
由于煤炭、岩石在开采和加工中受粉碎而形成的细微颗粒分别称为煤尘和岩尘，而煤矿所用的某些施工材料在作业中飞扬起来则形成其他固体物质的粉尘，如锚喷作业中的水泥等，悬浮在空气中的粉尘叫做浮尘，也称浮游粉尘；因自重而降落在物体(如设备、物料)和巷道周边上的粉尘叫做落尘，也称沉积粉尘，浮游粉尘随人的呼吸进入人体呼吸器官，其中较大的尘粒被阻留在呼吸道内易于被排出体外，而粒径小于5微米的粉尘大部都能进入人体肺部而引发各类尘肺病，我们把这样的粉尘叫做呼吸性粉尘，把悬浮在空气中的含各种粒径的粉尘叫做全尘。长期过量吸入煤尘而引起的尘肺病叫做煤肺病；长期过量吸入含结晶型游历二氧化硅的岩尘而引起的尘肺病叫做硅肺病，为了保障井下人员的健康，以及作业的可见度，人们制造了除尘设备，但是当前使用此类设备由于设计不完善，在实际使用中出现种种问题。
在现有技术中，用于煤矿的除尘设备很多，但是存在以下弊端：
1.现有技术中的煤矿除尘设备，一般都采用电机驱动，在井下电器的使用大多具有安全隐患，在使用中不安全；
2.现有技术中的煤矿除尘设备，一般都采用水泵进行喷水净化，这种方式需要使用大量水资源和电源，除尘成本高；
3.现有技术中，专利申请号为201420205414.3，专利名为一种气动马达驱动的煤矿除尘装置，该专利通过气动马达传动产生吸力，工作原理相当于吸尘器，虽然不利于水就能够达到除尘效果，但是依赖电源，且除尘范围有限，除尘效率不高。
为了解决上述问题，本发明提出一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，除尘小车；以及位于除尘小车内的导流机构、液动抽风结构和隔断发生结构；设置的除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动所述隔断发生结构产生高速的气流隔断，本发明利于水能作为动力能，不依赖电源驱动，使用安全性高。
为了实现上述目的，本发明采用的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，包括：
除尘小车；以及位于除尘小车内的导流机构、液动抽风结构和隔断发生结构；
所述除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动所述隔断发生结构产生高速的气流隔断，形成除尘作业。
作为上述方案的进一步优化，所述除尘小车包括安装框，所述安装框为U型安装框，所述安装框的左右两端分别设有一液动抽风结构，且每一液动抽风结构带动一隔断发生结构，隔断发生结构喷出高压气流，通过安装框左右两端支撑腔体的外侧面上的隔断导流孔对外喷射，形成气流隔断。
作为上述方案的进一步优化，所述导流结构包括设于安装框中间位置内的变径导流腔和两根回流管，所述变径导流腔上端设有弹性给水管，外部水源通过弹性给水管输入，变径导流腔，且该水源经过液动抽风结构进入回流管，通过排水管对外输出。
作为上述方案的进一步优化，所述安装框内配合回流管设置有球形换向腔，球形换向腔均竖直向上设置有排水管。
作为上述方案的进一步优化，所述液动抽风结构包括安装框的顶部下侧对称倾斜半镶嵌设置的抽风导流筒，抽风导流筒的上端伸入安装框且配合同侧的隔断发生结构贯穿连通设置有L型导流管，所述抽风导流筒内部中间位置沿着轴向通过导流安装架设置有液动安装筒，所述液动安装筒的中间位置沿着轴向贯穿设置有传动转轴，液动安装筒内部的传动转轴等角度设置有六个驱动叶轮，液动安装筒左右两端的传动转轴均设置有变径抽风叶轮。
作为上述方案的进一步优化，所述变径抽风叶轮由三组直径不同的叶轮片组成，且三组所述叶轮片的直径沿所述传动转轴的端部递增。
作为上述方案的进一步优化，所述液动安装筒上下均通过一个球面导流罩分别与输液管、出液管连通。
作为上述方案的进一步优化，所述输液管对应的球面导流罩配合的液动安装筒贯穿向内侧切向设置有变径射流管，所述输液管的一端通过液动安装筒侧壁倾斜贯穿的变径射流管与液动安装筒内部连通，输液管的另一端与变径导流腔连通，所述出液管的一端通过开口与液动安装筒内部连通，出液管的另一端与回流管连通。
作为上述方案的进一步优化，所述液动安装筒的下端面覆盖设置有抽风滤网。
作为上述方案的进一步优化，所述隔断发生结构包括隔断导流孔上端的安装框内纵向设置的均流导流筒，所述均流导流筒的下端竖直向下伸出设置有至少十个射流出风孔，且均流导流筒左右两侧的安装框上均对称通过纵向设置的转轴安装有弧面导流板。
作为上述方案的进一步优化，所述安装框的下端设有移动平台，移动平台的下端通过制动滑轮与地面上的移动导轨配合连接，使安装框沿移动导轨方向进行移动作业。
作为上述方案的进一步优化，所述排水管和弹性给水管的上端外侧均设有外螺纹安装筒。
本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，具备如下有益效果：
1.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，设置的除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动所述隔断发生结构产生高速的气流隔断，形成除尘作业，结构配合巧妙，本发明利于水能作为动力能，不依赖电源驱动，使用安全性高，创造性强。
2.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，水流通过变径导流腔进入输液管，并通过变径射流管切向推动驱动叶轮绕着轴向转动，实现传动转轴连同变径抽风叶轮转动，使得安装框下方的空气被高速抽入L型导流管，再依次通过均流导流筒、射流出风孔，最后从隔断导流孔中高速喷出，高速空气流形成的隔断墙，进行除尘作业，使得除尘小车两侧形成一个无尘的空间，实用性强。
3.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，设置的抽风滤网，对吸取的空气进行过滤，对安装框下方的空气形成进行除尘作用。
4.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，设置的导流机构，使得本发明具有很强的循环使用性，且不浪费水资源。利于广泛推广使用。
5.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，变径射流管的直径小于开口的直径，增大了液动安装筒内的压强，从而使得变径抽风叶轮高速转动，安装框下方的空气被高速抽入L型导流管中。
6.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，设置的变径抽风叶轮由三组直径不同的叶轮片组成，且三组所述叶轮片的直径沿所述传动转轴的端部递增，由于传动转轴两端部的叶轮片直径最大，使得叶轮片转动时有足够大的迎(送)风面，以从风中提取(输出)足够多的风力，由于传动转轴两端近中部的叶轮片直径较小，使得风力通过时的损失率(抵挡力)低。
7.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，通过弧面导流板的转动，使得隔断发生结构的射流稳定，使得本发明结构设计紧凑，分区隔断式操作的效率高、效果好。
8.本发明的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，设置的移动平台与移动导轨相互配合，使得除尘小车能够进行移动除尘作业，使得本发明的除尘范围大。
附图说明
图1为本发明的结构正面示意图；
图2为本发明的图1中a处结构放大示意图；
图3为本发明的图1中b处结构放大示意图；
图4为本发明的液动抽风结构剖面示意图；
图5为本发明的隔断发生结构剖面示意图。
图中：移动平台1、移动导轨2、隔断导流孔3、射流出风孔4、弧面导流板5、均流导流筒6、安装框7、L型导流管8、出液管9、抽风滤网10、抽风导流筒11、输液管12、液动安装筒13、变径抽风叶轮14、安装架15、球形换向腔16、变径导流腔17、外螺纹安装筒18、弹性给水管19、球面导流罩20、变径射流管21、驱动叶轮22。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，包括：
除尘小车；以及位于除尘小车内的导流机构、液动抽风结构和隔断发生结构；
除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动隔断发生结构产生高速的气流隔断，形成除尘作业，除尘小车包括安装框7，安装框7为U型安装框，安装框7的左右两端分别设有一液动抽风结构，且每一液动抽风结构带动一隔断发生结构，隔断发生结构喷出高压气流，通过安装框7左右两端支撑腔体的外侧面上的隔断导流孔3对外喷射，形成气流隔断，结构配合巧妙，本发明利于水能作为动力能，不依赖电源驱动，使用安全性高，创造性强；
具体请参阅图3，导流结构包括设于安装框7中间位置内的变径导流腔17和两根回流管，变径导流腔17上端设有弹性给水管19，外部水源通过弹性给水管19输入，变径导流腔17，且该水源经过液动抽风结构进入回流管，通过排水管对外输出，安装框7内配合回流管设置有球形换向腔16，球形换向腔16均竖直向上设置有排水管，设置的导流机构，使得本发明具有很强的循环使用性，且不浪费水资源。利于广泛推广使用；
具体请参阅图2和4，液动抽风结构包括安装框7的顶部下侧对称倾斜半镶嵌设置的抽风导流筒11，抽风导流筒11的上端伸入安装框7且配合同侧的隔断发生结构贯穿连通设置有L型导流管8，抽风导流筒11内部中间位置沿着轴向通过导流安装架15设置有液动安装筒13，液动安装筒13的中间位置沿着轴向贯穿设置有传动转轴，液动安装筒13内部的传动转轴等角度设置有六个驱动叶轮22，液动安装筒13左右两端的传动转轴均设置有变径抽风叶轮14，变径抽风叶轮14由三组直径不同的叶轮片组成，且三组叶轮片的直径沿传动转轴的端部递增，设置的变径抽风叶轮14由三组直径不同的叶轮片组成，且三组叶轮片的直径沿传动转轴的端部递增，由于传动转轴两端部的叶轮片直径最大，使得叶轮片转动时有足够大的迎(送)风面，以从风中提取(输出)足够多的风力，由于传动转轴两端近中部的叶轮片直径较小，使得风力通过时的损失率(抵挡力)低；
液动安装筒13上下均通过一个球面导流罩20分别与输液管12、出液管9连通，输液管12对应的球面导流罩20配合的液动安装筒13贯穿向内侧切向设置有变径射流管21，输液管12的一端通过液动安装筒13侧壁倾斜贯穿的变径射流管21与液动安装筒13内部连通，输液管12的另一端与变径导流腔17连通，出液管9的一端通过开口与液动安装筒13内部连通，出液管9的另一端与回流管连通，水流通过变径导流腔17进入输液管12，并通过变径射流管21切向推动驱动叶轮22绕着轴向转动，实现传动转轴连同变径抽风叶轮14转动，使得安装框7下方的空气被高速抽入L型导流管8，再依次通过均流导流筒6、射流出风孔4，最后从隔断导流孔3中高速喷出，高速空气流形成的隔断墙，进行除尘作业，使得除尘小车两侧形成一个无尘的空间，实用性强；
液动安装筒13的下端面覆盖设置有抽风滤网10，设置的抽风滤网10，对吸取的空气进行过滤，对安装框7下方的空气形成进行除尘作用；
具体请参阅图1和5，隔断发生结构包括隔断导流孔3上端的安装框7内纵向设置的均流导流筒6，均流导流筒6的下端竖直向下伸出设置有射流出风孔4，且均流导流筒6左右两侧的安装框7上均对称通过纵向设置的转轴安装有弧面导流板5，通过弧面导流板5的转动，当弧面导流板5的下端相向移动时，使得气流集中而稳定，反之则气流相对扩散，使得隔断发生结构的射流稳定，使得本发明结构设计紧凑，分区隔断式操作的效率高、效果好；
安装框7的下端设有移动平台1，移动平台1的下端通过制动滑轮与地面上的移动导轨2配合连接，使安装框7沿移动导轨2方向进行移动作业，使得除尘小车能够进行移动除尘作业，使得本发明的除尘范围大，排水管和弹性给水管19的上端外侧均设有外螺纹安装筒18，使得排水管和弹性给水管19的上端与供水设备(未画出)连接方便并稳固。
工作原理：本发明在使用时，先将外设的供水设备(未画出)的出水管与弹性给水管19相互连通，供水设备(未画出)的回水管与回流管连接，上述是本领域很常见的技术，在此不做过多阐述；
将除尘小车通过移动平台1、移动导轨2的配合移动到作业位置，水流通过变径导流腔17进入输液管12，并通过变径射流管21切向伸推动驱动叶轮22绕着轴向转动，实现传动转轴连同变径抽风叶轮14转动，使得空气高速被抽入L型导流管8，并依次通过均流导流筒6、射流出风孔4，最后从隔断导流孔3中高速喷出，高速空气流形成的隔断墙；
设置的变径抽风叶轮14由三组直径不同的叶轮片组成，且三组叶轮片的直径沿传动转轴的端部递增，由于传动转轴两端部的叶轮片直径最大，使得叶轮片转动时有足够大的迎送风面，以从风中提取输出足够多的风力，由于传动转轴两端近中部的叶轮片直径较小，使得风力通过时的损失率抵挡力低，变径射流管21的直径小于开口的直径，增大了抽风导流筒11内的压强，从而使得变径抽风叶轮14高速转动，安装框7下方的空气被高速抽入L型导流管8中；
通过弧面导流板5转动使得射流稳定，喷出的气流通过隔断导流孔3，喷射到除尘小车的两侧外，随后高压水流通过回流管倒流给外设的供水设备，完成一个流程。
仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：包括：
除尘小车；以及位于除尘小车内的导流机构、液动抽风结构和隔断发生结构；
所述除尘小车通过导流机构启动液动抽风结构，启动后的液动抽风结构带动所述隔断发生结构产生高速的气流隔断，形成除尘作业；
所述除尘小车包括安装框(7)，所述安装框(7)为U型安装框，所述安装框(7)的左右两端分别设有一液动抽风结构，且每一液动抽风结构带动一隔断发生结构，隔断发生结构喷出高压气流，通过安装框(7)左右两端支撑腔体的外侧面上的隔断导流孔(3)对外喷射，形成气流隔断；
所述液动抽风结构包括安装框(7)的顶部下侧对称倾斜半镶嵌设置的抽风导流筒(11)，抽风导流筒(11)的上端伸入安装框(7)且配合同侧的隔断发生结构贯穿连通设置有L型导流管(8)，所述抽风导流筒(11)内部中间位置沿着轴向通过导流安装架(15)设置有液动安装筒(13)，所述液动安装筒(13)的中间位置沿着轴向贯穿设置有传动转轴，液动安装筒(13)内部的传动转轴等角度设置有六个驱动叶轮(22)，液动安装筒(13)左右两端的传动转轴均设置有变径抽风叶轮(14)；
所述变径抽风叶轮(14)由三组直径不同的叶轮片组成，且三组所述叶轮片的直径沿朝向所述传动转轴的端部递增；
所述液动安装筒(13)上下均通过一个球面导流罩(20)分别与输液管(12)、出液管(9)连通。
2.根据权利要求1所述的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：导流机构包括设于安装框(7)中间位置内的变径导流腔(17)和两根回流管，所述变径导流腔(17)上端设有弹性给水管(19)，外部水源通过弹性给水管(19)输入变径导流腔(17)，且该水源经过液动抽风结构进入回流管，通过排水管对外输出。
3.根据权利要求2所述的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：所述安装框(7)内配合回流管设置有球形换向腔(16)，球形换向腔(16)均竖直向上设置有排水管。
4.根据权利要求3所述的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：所述输液管(12)对应的球面导流罩(20)配合的液动安装筒(13)贯穿向内侧切向设置有变径射流管(21)，所述输液管(12)的一端通过液动安装筒(13)侧壁倾斜贯穿的变径射流管(21)与液动安装筒(13)内部连通，输液管(12)的另一端与变径导流腔(17)连通，所述出液管(9)的一端通过开口与液动安装筒(13)内部连通，出液管(9)的另一端与回流管连通。
5.根据权利要求2所述的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：所述隔断发生结构包括隔断导流孔(3)上端的安装框(7)内纵向设置的均流导流筒(6)，所述均流导流筒(6)的下端竖直向下伸出设置有射流出风孔(4)，且均流导流筒(6)左右两侧的安装框(7)上均对称通过纵向设置的转轴安装有弧面导流板(5)。
6.根据权利要求1所述的一种气流隔断式煤矿安全用除尘装置，其特征在于：所述安装框(7)的下端设有移动平台(1)，移动平台(1)的下端通过制动滑轮与地面上的移动导轨(2)配合连接，使安装框(7)沿移动导轨(2)方向进行移动作业。
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