CN109736890B - 一种方便通行的井下防水闸门装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方便通行的井下防水闸门装置，包括承力墙、防水闸门和基坑，所述的防水闸门包括门框、门枢和门扇，其特征在于在承力墙上固接有门扇液压油缸，门扇液压油缸的活塞杆与门扇铰接，在基坑内设有剪叉式液压升降机构，剪叉式液压升降机构包括底盘、可伸缩的剪叉式臂架和升降平台，在底盘上剪叉式臂架升降液压缸，升降平台通过可伸缩的剪叉式臂架与底盘连接，在升降平台的上部设有升降桥面，门扇液压油缸和剪叉式臂架升降液压缸通过液压管路与设置在防水闸门硐室内的液压站相连接。本发明的优点是：方便人员、车辆和设备通行，避免发生事故；就地或远程控制闸门的快速关闭，操作方便，自动运行；适用各种不同闸门类型。

Description

一种方便通行的井下防水闸门装置

技术领域

本发明属于矿山井下防水闸门技术领域，具体涉及一种方便通行的井下防水闸门装置。

背景技术

当地下开采矿山井下突发涌水时，快速关闭巷道承力墙内的防水闸门是保障井下工作人员生命安全、保护排水泵房、中央变电所和竖井等设施不受损失的关键。目前，矿山井下常用的防水闸门有平开、对开和上翻式三种类型。为了保证防水闸门的防水效果，防水闸门关闭时，要求门扇必须保证与门框紧密贴合，且防水闸门下门框的上表面一般要比门扇的下边沿高约100mm~150mm；另外，为了确保门扇的顺畅启闭，避免受到杂物影响，同时便于防水闸门安装，要求防水闸门来水侧的地坪一般要比门扇的下边沿低约100mm~150mm。这两种特殊要求导致如下结果：防水闸门下门框的上表面至来水侧地坪存在至少200~300mm的高差；更为严重的后果是：在门扇启闭过程中，门扇下边沿经过的区域范围内形成至少约200mm~300mm深的大坑。需要重点指出的是：防水闸门同时也是人员和设备过往的通道，这个位于交通要道的200 mm~300mm深的大坑严重影响铲运机、装药车、人车等无轨车辆、设备和人员的通行，极易发生无轨设备托底、侧翻，人员摔伤等风险，存在安全隐患。为了便于人员和普通设备安全通行，现场通常在防水闸门门框处辅设坡度较缓的砂堆，或者设置垫木及钢板；此外，当防水闸门处通行有轨车辆及设备时，还需设置自移式卡轨等长大沉重部件；这就产生了另外一个问题：当井下突发涌水时，需要人工将这些物品部件移除至门扇关闭所经过的区域以外，费时费力，容易导致防水闸门不能及时关闭，造成人员伤害，甚至威胁排水泵房、中央变电所、防水闸门硐室和竖井等井下关键设施的安全，存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现防水闸门的快速关闭，方便通行的井下防水闸门装置。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明的一种方便通行的井下防水闸门装置，包括承力墙、防水闸门和位于防水闸门外侧下部地面的基坑，所述的防水闸门包括门框、门枢和门扇，其特征在于：所述的防水闸门设置在承力墙中间，在所述的承力墙上固接有用于开闭门扇的门扇液压油缸，门扇液压油缸的活塞杆与门扇铰接，在所述的基坑内设有剪叉式液压升降机构，所述的剪叉式液压升降机构包括底盘、可伸缩的剪叉式臂架和升降平台，在底盘上设有用于驱动剪叉式臂架升降的剪叉式臂架升降液压缸，所述升降平台通过可伸缩的剪叉式臂架与底盘连接，在升降平台的上部设有升降桥面，所述门扇液压油缸和剪叉式臂架升降液压缸通过预埋在承力墙内的液压管路与设置在防水闸门硐室内的液压站相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述的可伸缩的剪叉式臂架为设置在底盘与升降平台之间的至少一套两连杆可伸缩的剪叉式臂架，每套两连杆可伸缩的剪叉式臂架由通过回转轴相互铰接两连杆剪叉臂和剪叉式臂架升降液压缸组成，在底盘右侧上端和升降平台右侧下端分别设的连杆转动固定座Ⅰ，两连杆剪叉臂的右侧两端为两个固定连接端，左侧两端为两个活动端，两个固定连接端分别通过销轴与底盘和升降平台的两个连杆转动固定座Ⅰ相铰接，在两连杆的两个活动端上分别设有滚轮，且两个滚轮分别与底盘上表面和升降平台的下表面滚动连接，所述的剪叉式臂架升降液压缸为单升降液压缸，单升降液压缸的伸缩杆与回转轴相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述的可伸缩的剪叉式臂架包括设置在底盘与升降平台之间相互铰接的四连杆剪叉臂和分别设置在底盘上的双向液压油缸，每套四连杆剪叉臂包括通过上、下转轴相互铰接的左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂所组成，在底盘中部上端和升降平台中部对应位置的下端分别设有连杆转动固定座Ⅱ，四连杆的上、下两个转轴为固定连接端，左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂的两端为活动连接端，四连杆剪叉臂的两个固定连接端分别与通过销轴与底盘和升降平台的两个连杆转动固定座Ⅱ相铰接，在左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂两个活动端分别设有滚轮，两侧的滚轮分别与底盘上表面和升降平台的下表面滚动连接，双向液压缸的伸缩杆分别与左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂的两个回转轴相连接。

作为上述方案的进一步优化，所述的升降桥面为平板桥面，桥面的尺寸小于基坑的尺寸，最小间隙5~10mm。

作为上述方案的进一步优化，在所述的平板桥面上铺设有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅰ。

作为上述方案的进一步优化，在所述的平板桥面上内嵌有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅱ。

作为上述方案的进一步优化，所述的防水闸门的结构形式为扁壳结构、平板结构或薄壁圆筒结构；门扇为平开式、对开式或上翻式。

作为上述方案的进一步优化，所述的液压站还与地表中央控制室内的自动控制系统相连接。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、本发明设置在基坑内的剪叉式液压升降机构和升降桥面，不仅方便矿山井下各种车辆、设备和人员通行，而且还避免发生有轨车辆掉道，无轨车辆托底，车辆及设备侧翻，人员摔伤等安全事故；

2、当矿山井下突发涌水时，可以就地及远程控制防水闸门，操作方便，自动运行，降低工人劳动强度，实现防水闸门的快速关闭，避免潜在安全隐患；

3、结构形式简单，在不影响防水闸门顺畅启闭的情况下，自动升降桥面仅需占用门扇启闭所经过的区域，占用空间较小；

4、适用性广，可选择多种防水闸门的结构形式及开门方式；

附图说明：

图1为本发明的剪叉式液压升降机构为两连杆剪叉臂结构的俯视示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图2的A局部放大图。

图4为图1的防水闸门关闭，升降桥面收缩后的剖面图。

图5为本发明的剪叉式液压升降机构为四连杆剪叉臂结构的俯视示意图。

图6为图5的B-B剖视图。

图7为图6的B局部放大图。

图8为图5的防水闸门关闭，升降桥面收缩后的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-图8所示，本发明的本发明的一种方便通行的井下防水闸门装置，包括承力墙1、防水闸门和位于防水闸门外侧下部地面的基坑5，所述的防水闸门包括门框、门枢和门扇2，其特征在于：所述的防水闸门设置在承力墙1中间，在所述的承力墙1上固接有用于开闭门扇2的门扇液压油缸3，门扇液压油缸3的活塞杆与门扇2铰接，在所述的基坑5内设有剪叉式液压升降机构，所述的剪叉式液压升降机构包括底盘9、可伸缩的剪叉式臂架和升降平台8，在底盘9上设有用于驱动剪叉式臂架升降的剪叉式臂架升降液压缸，所述升降平台8通过可伸缩的剪叉式臂架与底盘9连接，在升降平台8的上部设有升降桥面4，所述门扇液压油缸3和剪叉式臂架升降液压缸，通过预埋在承力墙1内的液压管路与设置在防水闸门硐室6内的液压站7相连接。本发明的液压站7还与地表中央控制室内的自动控制系统相连接，可实现就地及远程自动控制。

本发明设置在基坑内的剪叉式液压升降机构和升降桥，不仅方便矿山井下各种车辆、设备和人员通行，而且还避免发生有轨车辆掉道，无轨车辆托底，车辆及设备侧翻，人员摔伤等安全事故。

当井下突发涌水时，防水闸门门扇2关闭的同时，启动剪叉式液压升降机构，带动升降桥面4下降，让出防水闸门门扇2闭合所经过的区域，防水闸门门扇2快速关闭，其防水闸门的关闭与自动升降桥的下降同步进行。

上述操作可在液压站7或地表中央控制室内进行，实现就地或远程控制，一键操作，自动运行。

实施例1为一种方便通行的井下防水闸门装置。

本发明所述升降桥面4安装在防水闸门2来水侧巷道内的基坑5里，升降桥面4的尺寸小于基坑5的尺寸，最小间隙5 mm ~10mm，所述液压站7设在防水闸门受保护侧巷道旁的硐室6内。

所述的可伸缩的剪叉式臂架为设置在底盘9与升降平台8之间的至少一套两连杆可伸缩的剪叉式臂架，每套两连杆可伸缩的剪叉式臂架由通过回转轴11相互铰接两连杆剪叉臂12和剪叉式臂架升降液压缸组成，在底盘9右侧上端和升降平台8右侧下端分别设的连杆转动固定座Ⅰ（图中未示出），两连杆剪叉臂12的右侧两端为两个固定连接端，左侧两端为两个活动端，两个固定连接端分别通过销轴与底盘和升降平台的两个连杆转动固定座Ⅰ相铰接，在两连杆的两个活动端上分别设有滚轮13，且两个滚轮13分别与底盘9上表面和升降平台8的下表面滚动连接，所述的剪叉式臂架升降液压缸为单升降液压缸10，单升降液压缸10的伸缩杆与回转轴相连接。这种结构的两连杆剪叉臂12的可伸缩的剪叉式臂架适应于长度≤1.7m的基坑。

在正常情况下，防水闸门处于开启状态，升降桥面4保持升起，当井下突发涌水时，防水闸门关闭的同时，剪叉式液压升降机构启动，带动升降桥面4下降，让出防水闸门闭合所经过的区域；所述防水闸门采用对开薄壁圆筒结构的门扇2；并在承力墙1的两侧固接有用于开闭门扇2的门扇液压油缸3，门扇液压油缸3的活塞杆与分别与两个对开的门扇2相铰接。本发明两连杆可伸缩的剪叉式臂架可以根据升降桥面4的载重来设置一套、两套或三套。

实施例2为方便通行的井下防水闸门装置。

所述升降桥面4安装在防水闸门2来水侧巷道内的基坑5里，升降桥面4的尺寸小于基坑5的尺寸，最小间隙5 mm，在所述的平板桥面4上铺设有用于有轨车辆通行的双轨道16，所述液压站7设在防水闸门受保护侧巷道旁的硐室6内。所述的防水闸门的门扇2为扁壳结构、平板结构或薄壁圆筒结构。

所述的可伸缩的剪叉式臂架为设置在底盘9与升降平台8之间的至少一套四连杆可伸缩的剪叉式臂架，每套四连杆可伸缩的剪叉式臂架包括通过上、下转轴15相互铰接的左两连杆剪叉臂121和右两连杆剪叉臂122所组成，在底盘9中部上端和升降平台8中部对应位置的下端分别设有连杆转动固定座Ⅱ，四连杆剪叉臂的上、下两个转轴15为固定连接端，左两连杆剪叉臂121和右两连杆剪叉臂122的两端为活动连接端，四连杆剪叉臂的两个固定连接端分别与通过上、下转轴15与底盘9和升降平台8的两个连杆转动固定座Ⅱ相铰接，在左两连杆剪叉臂121和右两连杆剪叉臂122两个活动端分别设有滚轮13，两侧的滚轮13分别与底盘9上表面和升降平台8的下表面滚动连接，双向液压缸14的伸缩杆分别与左两连杆剪叉臂121和右两连杆剪叉臂122的两个回转轴11相连接。这种结构的四连杆可伸缩的剪叉式臂架适应于长度≥1.7m的基坑。

在正常情况下，防水闸门处于开启状态，带有双轨道Ⅰ的升降桥面4保持升起，升降桥面4设置的高度与防水闸门来水侧和受保护侧的地坪高度一致，方便有轨车辆、设备和人员通行。

本发明平板桥面4上铺设有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅰ16，也可以采用二套或三套两连杆可伸缩的剪叉式臂架来驱动升降桥面。

实施例3为方便通行的井下防水闸门装置。

本发明在所述的平板桥面4开有凹槽，并在凹槽内嵌有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅱ， 本发明平板桥面4上凹槽内嵌有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅱ，（图中未示出），即也可以采用二套两连杆可伸缩的剪叉式臂架来驱动升降桥面，也可以采用一套四连杆可伸缩的剪叉式臂架来驱动升降桥面。

本发明所述的双轨道Ⅰ和双轨道Ⅱ靠近防水闸门外侧的轨道末端为与来水侧轨道对应的斜切端头161，以便于防水闸门外侧的轨道相搭接。

当井下突发涌水时，防水闸门门扇2关闭的同时，升降桥面4下降，让出防水闸门门扇2闭合所经过的区域，防水闸门门扇2快速关闭，防水闸门的关闭与自动升降桥的下降同步进行。

上述操作可在液压站7或地表中央控制室内进行，实现就地或远程控制，一键操作，自动运行。

图中箭头表示来水方向。本发明中的左侧和右侧仅以本案附图为例，不仅限于本案。

本发明具有设计合理、结构简单、安全可靠、操作使用方便、适用性广等特点，可实现有轨或无轨车辆、设备和人员的安全通行，以及防水闸门的及时关闭，具有很好的推广使用价值。

Claims (7)

1.一种方便通行的井下防水闸门装置，包括承力墙、防水闸门和位于防水闸门外侧下部地面的基坑，所述的防水闸门包括门框、门枢和门扇，其特征在于：所述的防水闸门设置在承力墙中间，在所述的承力墙上固接有用于开闭门扇的门扇液压油缸，门扇液压油缸的活塞杆与门扇铰接，在所述的基坑内设有剪叉式液压升降机构，所述的剪叉式液压升降机构包括底盘、可伸缩的剪叉式臂架和升降平台，在底盘上设有用于驱动剪叉式臂架升降的剪叉式臂架升降液压缸，所述升降平台通过可伸缩的剪叉式臂架与底盘连接，在升降平台的上部设有升降桥面，所述的桥面为平板桥面，桥面的尺寸小于基坑的尺寸，最小间隙为5mm ~10mm，在所述的平板桥面上内嵌有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅱ；所述门扇液压油缸和剪叉式臂架升降液压缸通过预埋在承力墙内的液压管路与设置在防水闸门硐室内的液压站相连接。

2.根据权利要求1所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于：所述的可伸缩的剪叉式臂架为设置在底盘与升降平台之间的至少一套两连杆可伸缩的剪叉式臂架，每套两连杆可伸缩的剪叉式臂架由通过回转轴相互铰接两连杆剪叉臂和剪叉式臂架升降液压缸组成，在底盘右侧上端和升降平台右侧下端分别设的连杆转动固定座Ⅰ，两连杆剪叉臂的右侧两端为两个固定连接端，左侧两端为两个活动端，两个固定连接端分别通过销轴与底盘和升降平台的两个连杆转动固定座Ⅰ相铰接，在两连杆的两个活动端上分别设有滚轮，且两个滚轮分别与底盘上表面和升降平台的下表面滚动连接，所述的剪叉式臂架升降液压缸为单升降液压缸，单升降液压缸的伸缩杆与回转轴相连接。

3.根据权利要求1所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于：所述的可伸缩的剪叉式臂架为设置在底盘与升降平台之间的至少一套四连杆可伸缩的剪叉式臂架，每套四连杆可伸缩的剪叉式臂架包括通过上、下转轴相互铰接的左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂所组成，在底盘中部上端和升降平台中部对应位置的下端分别设有连杆转动固定座Ⅱ，四连杆的上、下两个转轴为固定连接端，左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂的两端为活动连接端，四连杆剪叉臂的两个固定连接端分别与通过销轴与底盘和升降平台的两个连杆转动固定座Ⅱ相铰接，在左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂两个活动端分别设有滚轮，两侧的滚轮分别与底盘上表面和升降平台的下表面滚动连接，双向液压缸的伸缩杆分别与左两连杆剪叉臂和右两连杆剪叉臂的两个回转轴相连接。

4.根据权利要求1所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于：在所述的平板桥面上铺设有用于有轨车辆通行的双轨道Ⅰ。

5.根据权利要求1所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于：防水闸门的门扇为扁壳结构、平板结构或薄壁圆筒结构；门扇为平开式、对开式或上翻式。

6.根据权利要求1或4所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于所述的双轨道Ⅰ和双轨道Ⅱ靠近防水闸门外侧的轨道末端为与来水侧轨道对应的斜切端头。

7.根据权利要求1所述的方便通行的井下防水闸门装置，其特征在于：所述的液压站还与地表中央控制室内的自动控制系统相连接。

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