CN111379586B - 一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及瓦斯采集领域，尤其涉及一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，包括负压采集机构、集气块和吸管，吸管的一端和集气块连通，负压采集机构包括负压筒、活塞、活塞杆和出气管，活塞密封滑动连接在负压筒中，活塞杆的一端固定连接在活塞上，出气管上连接有使气体单向从负压筒流出的单向阀，吸管远离集气块的一端连通在负压筒上，吸管上设有阀门，负压采集机构的外侧设有过滤机构和清洁机构，过滤机构包括过滤带和两个间歇转动的传动轮，过滤带连接在两个传动轮上，吸管的侧壁上设有两个相对的条形孔，过滤带穿过两个条形孔；过滤带穿过清洁机构。本方案减少了瓦斯中的杂质进入到负压筒中。

Description

一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置

技术领域

本发明涉及瓦斯采集领域，尤其涉及一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置。

背景技术

瓦斯的主要成分是烷烃。瓦斯是古代植物在堆积成煤的初期，纤维素和有机质经厌氧菌的作用分解而成。瓦斯对空气的相对密度是0.554，在标准状态下瓦斯的密度为0.716kg，瓦斯的渗透能力是空气的1.6倍，瓦斯达到一定浓度时，能使人因缺氧而窒息，并能发生燃烧或爆炸。

因此为了减少矿井瓦斯对煤矿安全生产的威胁，在煤炭开采时需要利用高负压瓦斯采集装置将煤层中的瓦斯抽出。如中国专利公开号为CN110779775A公开了一种用于煤矿的高负压瓦斯采集器，现有的高负压瓦斯采集装置包括负压筒，负压筒上连接有吸管，吸管远离负压筒的端部上连接有集气块。在采集瓦斯时，在煤层上打上孔，并将集气块插入到孔中，通过负压筒中的负压将煤层中的瓦斯通过集气块吸入到吸管中，瓦斯再通过吸管进入到负压筒中，从而实现了瓦斯的采集。

但是，瓦斯多含有煤灰、粉尘等杂质，这些杂质进入到负压筒中会粘附到负压筒的内壁上，从而使得负压筒的容量减小；并且进入到负压筒中的杂质较多，需要时常对负压筒内部进行清洁，这样负压筒维修比较频繁，维修成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置,以减少瓦斯中的杂质进入到负压筒中。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，包括负压采集机构、集气块和吸管，吸管的一端和集气块连通，负压采集机构包括负压筒、活塞、活塞杆和出气管，活塞密封滑动连接在负压筒中，活塞杆的一端固定连接在活塞上，出气管上连接有使气体单向从负压筒中流出的单向阀，吸管远离集气块的一端连通在负压筒上，吸管上设有阀门，负压采集机构的外侧设有过滤机构和清洁机构，过滤机构包括过滤带和两个间歇转动的传动轮，过滤带连接在两个传动轮上，吸管的侧壁上设有两个相对的条形孔，过滤带穿过两个条形孔；过滤带穿过清洁机构，负压采集机构的外侧还设有用于驱动活塞杆间歇往复移动的驱动机构。

本方案的工作原理为：集气块用于插入到煤层的孔中。驱动机构用于驱动活塞杆间歇往复移动，这样驱动机构驱动活塞杆拉动活塞时，负压筒和活塞之间所形成的空间变大，负压筒内形成负压，然后驱动机构停止驱动活塞杆复位，打开阀门，煤层中的瓦斯在负压筒的负压作用下通过集气块进入到吸管中，并沿吸管进入到负压筒中，此时由于单向阀只能使气体单向流动，故负压筒外界的气体不会进入到负压筒中。当负压筒中的瓦斯收集到一定程度后，驱动机构再次驱动活塞杆复位，活塞杆带动活塞将负压筒中的瓦斯从出气管中推出，同时关闭阀门可避免负压筒中的瓦斯从吸管中排出。本方案中设有过滤机构，过滤机构的过滤带用于对瓦斯气体进行过滤，由于过滤带穿过两个条形孔，故过滤带位于两个条形孔之间的部位位于吸管中，这样过滤带可对从吸管进入到负压筒中的瓦斯气体进行过滤，能够减少杂质进入到负压筒中，保证进入到负压筒中的瓦斯较为干净。另外，过滤带上位于吸管中的部位使用后会粘附有杂质，传动轮间歇转动可实现过滤带的传动，这样当位于吸管中的过滤带使用一段时间后可使传动轮转动，传动轮带动过滤带传动，过滤带上位于吸管中的部位从吸管中出来，过滤带位于吸管外侧的部位进入到吸管中，从而对过滤带位于吸管中的部位进行更换，以保证过滤带位于吸管中的部位的过滤能力，避免过滤带位于吸管中的部位粘附有过多的杂质而影响过滤效果或造成过滤带堵塞。清洁机构用于对从吸管中出来的过滤带上的杂质进行清洁除尘，这样随着传动轮的转动，过滤带能够重复使用。

采用上述技术方案时，本方案效果如下：1、通过过滤带穿过吸管，使得进入到负压筒中的瓦斯气体能够被过滤带过滤，避免进入到负压筒中的瓦斯气体含有较多的杂质，利于提高负压筒的使用寿命，无需频繁维修，从而延长负压筒的维修周期，降低维修成本。2、过滤带在传动轮的作用下能够间歇传送，从而利于过滤带位于吸管中的部位的更换，保证过滤的效果。3、过滤带从吸管中出来后被清洁机构进行清洁，随着传动轮的传送，清洁后的过滤带能够重复、循环使用。

进一步，驱动机构包括主动齿轮、从动齿轮、连杆和皮带，主动齿轮和从动齿轮啮合，主动齿轮上设有缺口，连杆的两端转动连接在活塞杆远离活塞的一端和从动齿轮的偏心位置上，皮带连接在从动齿轮的齿轮轴和传动轮的轮轴之间。由此，由于主动齿轮上设有缺口，主动齿轮转动时，主动齿轮与从动齿轮间歇啮合，从而带动从动齿轮间歇转动，从动齿轮、连杆和活塞杆所组成的机构类似于曲柄滑块机构，这样从动齿轮转动时，从动齿轮通过连杆带动活塞杆往复移动，而从动齿轮停止转动时，活塞杆也停止移动。另外，从动齿轮转动时，从动齿轮通过皮带带动传动轮转动，从动齿轮停止转动时，传动轮也停止转动，从而实现了传动轮的间歇转动。故本方案中的驱动机构实现了传动轮和活塞杆的同时驱动，无需增设新的动力源，操作简单方便。

进一步，负压采集机构还包括移动杆、按压杆、磁铁块和铁块，移动杆固定连接在活塞杆上，按压杆固定连接在移动杆上，阀门为压力阀，按压杆与阀门相对，铁块固定连接在移动杆上，磁铁块固定连接在负压筒上，磁铁块与铁块相对。由此，当活塞杆拉动活塞使负压筒中形成负压时，活塞杆带动移动杆移动，移动杆带动按压杆向靠近阀门方向移动，当活塞杆停止移动后，按压杆与阀门相抵，按压杆对阀门进行按压，从而使得阀门受到压力而自动打开，无需人工控制阀门，操作简单方便。另外，移动杆带动按压杆向靠近阀门方向移动的同时，移动杆带动铁块向靠近磁铁块方向移动，这样当活塞杆停止移动后，铁块吸附到磁铁块上，这样铁块在磁铁块的吸附作用下，移动杆和活塞杆不会向远离从动齿轮方向移动，从而可避免活塞在负压的作用力下向远离从动齿轮方向移动，使得活塞处于静止状态，进而使得负压筒能够正常、稳定吸收瓦斯气体。

进一步，清洁机构包括外壳、清洁电机和位于外壳内部的清洁盘，清洁盘上设有毛刷，清洁电机的输出轴固定连接在清洁盘上，毛刷与过滤带相贴，过滤带穿过外壳；吸管呈Z形。由此，清洁电机带动清洁盘转动，清洁盘带动毛刷对过滤带进行清除。由于吸管为Z形，这样过滤带的一侧能够穿过吸管，吸管能够绕过过滤带的另一侧，过滤带的另一侧不会被吸管阻挡而正常传动。

进一步，吸管上设有四个密封组件，密封组件包括用于堵住条形孔的密封块和固定连接在吸管上的固定板，固定板和密封块之间连接有拉簧；其中两个密封组件位于穿过吸管的过滤带的一侧，另外两个密封组件位于穿过吸管的过滤带的另一侧，密封块滑动连接在吸管上，穿过吸管的过滤带的两侧的密封块相互靠近，穿过吸管的过滤带两侧的固定板相互远离，密封块上固定连接有磁铁片，固定板上固定连接有与磁铁片相对设置的电磁铁；电磁铁的外侧设有电源，电源与电磁铁之间设有开关组件，当从动齿轮停止转动时，开关组件闭合使电路通电，电磁铁产生磁性并和磁铁片相互排斥，当从动齿轮转动时，开关组件断开使电路断电。

密封块用于将吸管上的条形孔堵住，避免吸管中的瓦斯气体从吸管的条形孔和过滤带之间的间隙泄露。由此，当从动齿轮停止转动时，此时活塞杆带动活塞使得负压筒中形成负压，瓦斯气体通过吸管进入到负压筒中，而同时开关组件闭合使电路通电，电磁铁产生磁性并和磁铁片相互排斥，密封块在排斥力的作用下向靠近过滤带的方向滑动，密封块将条形孔堵住，从而避免吸管中的瓦斯气体从吸管的条形孔和过滤带之间的间隙泄露。当从动齿轮开始转动时，从动齿轮通过皮带带动传动轮转动，传动轮带动过滤带移动，而此时开关组件断开使电路断电，电磁铁的磁性消失，密封块在拉簧的作用下向远离过滤带的方向移动，这样密封块不会将过滤带夹紧，从而便于过滤带顺畅移动。因此通过本方案，可使条形孔较大而不用担心在采集瓦斯气体时造成泄漏，并且条形孔较大利于过滤带移动，避免条形孔较小而使过滤带在条形孔中移动而磨损，利于提高过滤带的使用寿命。

进一步，开关组件包括第一导电块和第二导电块，第二导电块位于从动齿轮的外侧，第二导电块靠近于主动齿轮和从动齿轮的啮合处，第一导电块连接在主动齿轮的缺口处，电源位于主动齿轮上，电源和第一导电块之间连接有导线，第二导电块和电磁铁之间连接有导线。电源用于为电磁铁提供电能。由此，主动齿轮转动过程中，当主动齿轮与从动齿轮啮合时，也就是主动齿轮的缺口不会靠近主动齿轮和从动齿轮的啮合处，故主动齿轮上的缺口处的第一导电块不会与主动齿轮和从动齿轮的啮合处的第二导电块接触，此时开关组件处于断路状态。当主动齿轮与从动齿轮停止啮合时，此时从动齿轮停止转动，传动轮停止转动，也就是主动齿轮的缺口靠近主动齿轮和从动齿轮的啮合处，故主动齿轮上的缺口处的第一导电块与主动齿轮和从动齿轮的啮合处的第二导电块接触，此时开关组件处于连通状态，从而使电源给电磁铁通电，使得电磁铁自动接通。本方案实现了能够根据传动轮的转动状态而自动控制电磁铁通电和断电，自动化程度高，操作简单方便。

进一步，负压采集机构的数量为两个，负压采集机构关于从动齿轮的竖直方向的直径对称设置；连杆的数量为两个，两个连杆远离活塞杆的一端转动连接在从动齿轮的同一位置上，吸管与另一负压筒之间连接有支管；主动齿轮上的缺口的数量为两个且相对设置，第一导电块的数量也为两个，两个第一导电块分别位于主动齿轮的两个缺口处。由此，从动齿轮转动过程中，从动齿轮通过连杆带动两个活塞杆移动，由于两个连杆远离活塞杆的一端转动连接在从动齿轮的同一位置上，故两个活塞的移动方向相同，而两个活塞的工作过程相反，即其中一个活塞移动形成负压时，另一个活塞将瓦斯从负压筒中排出；或者其中一个活塞将瓦斯从负压筒中排出时，另一个活塞移动使得负压筒形成负压。故通过本方案使得两个负压筒的工作状态相反，两个负压筒交替工作，从而提高了瓦斯的采集效率。

进一步，集气块的形状为锥形。由此，集气块为锥形，便于将集气块插入到煤层中的孔中。

进一步，还包括架体，架体的底部设有底座，底座上转动连接有车轮。架体用于对本装置上各个机构、各个零部件进行支撑。车轮便于本装置移动。

进一步，出气管远离负压筒的端部可拆卸连接有存储筒。存储筒便于对负压筒中排出的气体进行收集。

附图说明

图1为实施例1中一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置正向局部剖视图；

图2为吸管的左视图；

图3为阀门的正向剖视图

图4为实施例2中一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置正向局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底座1、车轮2、集气块3、固定板4、拉簧5、密封块6、传动轮7、过滤带8、外壳9、清洁电机10、清洁盘11、第一竖管12、横管13、第二竖管14、阀门15、主动齿轮16、第一导电块17、弧形杆18、电源槽19、从动齿轮20、皮带21、连杆22、活塞杆23、活塞24、负压筒25、单向阀26、出气管27、磁铁块28、铁块29、按压杆30、支管31、移动杆32、阀体33、进气口34、压簧35、阀芯36、气道37、出气口38。

实施例1

基本如附图1-图2所示：一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，包括架体，架体的底部焊接有底座1，底座1上通过转轴转动连接有车轮2。本装置还包括负压采集机构、集气块3和吸管，本实施例中的集气块3的形状为锥形。结合图2所示，本实施例中的吸管为Z形，吸管包括连通在一起的第一竖管12、横管13和第二竖管14，横管13连接在第一竖管12和第二竖管14之间。第一竖管12顶端和集气块3连通。

本实施例中的负压采集机构包括通过螺钉固定在架体上的负压筒25、活塞24、活塞杆23和出气管27，活塞24密封横向滑动连接在负压筒25中，负压筒25的右端密封，左端开口，活塞杆23穿过负压筒25的左端，活塞杆23的右端通过螺钉固定在活塞24上，出气管27连接在负压筒25的右端，第二竖管14的底端也连接在负压筒25的右端。出气管27上设有使气体单向从负压筒25中流出的单向阀26，出气管27远离负压筒25的端部通过螺纹连接可拆卸连接有用于存储瓦斯气体的存储筒(图中未示出)。负压筒25的右端上通过螺钉固定有阀门15，第二竖管14连接在阀门15上，本实施例中的阀门15为压力阀，具体的结合图3所示，阀门15包括阀体33和阀芯36，阀芯36横向滑动连接在阀体33中，阀体33的右端设有开口，阀芯36的右端从阀体33的右端伸出，阀体33的左端和阀芯36的左端之间连接有压簧35，阀体33上设限位槽，压簧35位于限位槽中，阀体33的顶部设有与第二竖管14连通的进气口34，阀体33的底部设有与负压筒25连通的出气口38，出气口38和进气口34相对，阀芯36上设有气道37，气道37可与进气口34相对，平时阀芯36在压簧35的作用下，气道37与进气口34相错开，进气口34、气道37和出气口38处于不连通状态，阀门15处于关闭状态。另外，负压采集机构还包括移动杆32、按压杆30、磁铁块28和铁块29，移动杆32的左端焊接在活塞杆23的左端上，移动杆32的右端位于阀门15的右侧，按压杆30焊接在移动杆32右端上，按压杆30弯折设置，按压杆30的端部朝左并与阀门15相对，铁块29焊接在移动杆32上，磁铁块28通过螺钉固定连接在负压筒25的右端上，磁铁块28与铁块29相对。

负压采集机构的外侧设有过滤机构和清洁机构，本实施例中的过滤机构包括过滤带8和两个间歇转动的传动轮7，传动轮7通过轮轴转动连接在架体上，过滤带8连接在两个传动轮7上，过滤带8上设有若干个过滤孔。本实施例中的第一竖管12的截面形状为方形，第一竖管12的左、右侧壁上设有两个相对的条形孔，过滤带8的上层带穿过两个条形孔，由于吸管呈Z形，故过滤带8的下层带不会被吸管所阻碍而能够正常移动；过滤带8的下层带穿过清洁机构。具体的，清洁机构包括通过螺钉固定在架体上的外壳9、通过螺钉固定在外壳9底部上的清洁电机10和位于外壳9内部的清洁盘11，清洁盘11的顶部上设有毛刷，清洁电机10的输出轴穿过外壳9的底部并通过平键固定连接在清洁盘11上，过滤带8的下层带穿过外壳9，毛刷与过滤带8的下层带的底面相贴。

负压采集机构的外侧还设有用于驱动活塞杆23间歇往复移动的驱动机构。具体的，驱动机构包括主动齿轮16、从动齿轮20、连杆22和皮带21，主动齿轮16和从动齿轮20均通过齿轮轴转动连接在架体上，架体上设有用于驱动主动齿轮16转动的电机。主动齿轮16和从动齿轮20啮合，主动齿轮16上设有缺口，连杆22的两端转动连接在活塞杆23的左端和从动齿轮20的偏心位置上，皮带21连接在从动齿轮20的齿轮轴和传动轮7的轮轴之间。由此，主动齿轮16转动时，主动齿轮16带动从动齿轮20间歇转动。容易理解和实现，通过控制将主动齿轮16的弧形部分的周长、从动齿轮20的周长、主动齿轮16的齿数和从动齿轮20的齿数等参数，能够实现主动齿轮16转动一周，从动齿轮20也转动一周，从而使得从动齿轮20通过连杆22带动活塞杆23往复移动一次后停止移动一段时间，待主动齿轮16与从动齿轮20再次啮合后，活塞杆23再开始往复移动。并且，容易理解和实现，通过设置主动齿轮16和从动齿轮20的初始啮合位置，能够实现从动齿轮20停止转动时，活塞杆23向左移动到极限位置。

本实施例中的第一竖管12上设有四个密封组件，密封组件包括用于堵住条形孔的密封块6、粘接在吸管上的固定板4以及连接在固定板4和密封块6之间的拉簧5；本实施例中的密封块6为塑料制成，密封块6靠近过滤带8的端部粘接有橡胶块而形成密封部，橡胶块靠近过滤带的端部设有卡槽，卡槽的宽度等于过滤带8的宽度，卡槽的深度为过滤带8厚度的一半。其中两个密封组件位于过滤带8的上层带的下侧，且位于第一竖管12的左、右两侧，另外两个密封组件位于过滤带8的上层带的上侧，且位于第一竖管12的左、右两侧。密封块6竖向滑动连接在第一竖管12上，具体的，第一竖管12的外侧壁上设有竖直的滑槽，密封块6上一体成型有滑块，滑块位于滑槽中。过滤带8的上层带的两侧的密封块6位于过滤带8的上层带两侧的固定板4之间，密封块6朝向固定板4的端部上粘接有磁铁片，固定板4上通过螺钉固定有与磁铁片相对设置的电磁铁。固定板4为塑料材质制成。

本实施例中主动齿轮16上设有电源槽19，电源槽19中设有给电磁铁供电的电源，电源可为电池。电源与电磁铁之间设有开关组件，开关组件包括第一导电块17和第二导电块，第二导电块位于从动齿轮20的外侧，第二导电块通过螺钉固定在架体上，第二导电块位于从动齿轮20的后方，第二导电块靠近于主动齿轮16和从动齿轮20的啮合处(第二导电块位于从动齿轮20的左上方位置上)，第一导电块17通过弧形杆18连接在主动齿轮16的缺口处，本实施例中的弧形杆18弯折设置，从而使得第一导电块17能够位于主动齿轮16的后方，第一导电块17和第二导电块在同一竖直平面上，故第一导电块17和第二导电块所在的平面在主动齿轮16的后方，从而使得主动齿轮16转动时，第二导电块不会影响主动齿轮16转动而且还能够与第一导电块17间歇啮合。电源和第一导电块17之间串联接有导线，第二导电块和电磁铁之间串联接有导线。本实施例中的第一导电块17和第二导电块均为弧形，第二导电块到主动齿轮16的圆心距离等于第一导电块17到主动齿轮16的圆心的距离。第一导电块17和第二导电块间歇接触。由于第二导电块靠近于主动齿轮16和从动齿轮20的啮合处，故当主动齿轮16的缺口转动到从动齿轮20处时，从动齿轮20停止移动，第一导电块17和第二导电块接触而使电路导通，电磁铁通电工作。

具体实施过程如下：将集气块3插入到煤层的孔中。初始时，活塞24位于负压筒25的左端。启动电机，电机带动主动齿轮16转动，主动齿轮16与从动齿轮20间歇啮合，当主动齿轮16与从动齿轮20啮合时，从动齿轮20转动，从动齿轮20通过连杆22带动活塞杆23间歇往复移动，活塞杆23带动活塞24往复移动。

当活塞24向左移动时，负压筒25和活塞24之间所形成的空间变大，负压筒25内形成负压。同时活塞杆23通过移动杆32带动按压杆30向左移动，当活塞24向左移动到极限后，按压杆30对阀门15的阀芯36右端进行挤压，阀芯36向左滑动而对压簧35进行挤压，阀芯36上的气道37与进气口34相对，气体可通过进气口34、气道37和出气口38流通，从而使得阀门15打开，煤层中的瓦斯在负压筒25的负压作用下通过集气块3进入到吸管中，并沿吸管进入到负压筒25中。同时主动齿轮16与从动齿轮20分离，从动齿轮20停止转动，从而使得活塞24停止移动，使得负压筒25能够稳定的采集瓦斯。并且，铁块29也与磁铁块28相抵，磁铁块28和铁块29在吸力的作用下对移动杆32进行固定，从而能够避免活塞杆23向右移动，进而能够避免活塞24向右移动，保证负压筒25稳定吸收瓦斯气体。

随着主动齿轮16的转动，主动齿轮16与从动齿轮20再次啮合，从动齿轮20转动，从动齿轮20通过连杆22再次驱动活塞杆23向右移动，活塞杆23带动活塞24将负压筒25中的瓦斯从出气管27推出，同时活塞杆23通过移动杆32带动按压杆30向右移动，按压杆30不再对阀门15挤压，阀芯36在压簧35的作用下向右滑动，气道37再次与进气口34错开，从而使得阀门15关闭，可避免负压筒25中的瓦斯从吸管中排出。通过重复上述工作过程，从而实现了负压筒25中的活塞24向左停止移动时采集瓦斯气体，活塞24向右移动时将负压筒25中的瓦斯气体推入到存储筒中，进而实现了瓦斯的采集。

另外，由于过滤带8穿过两个条形孔，故过滤带8位于两个条形孔之间的部位位于吸管中，这样过滤带8可对从吸管进入到负压筒25中的瓦斯气体进行过滤，能够减少杂质进入到负压筒25中，保证进入到负压筒25中的瓦斯较为干净。

另外，本实施例中从动齿轮20处于停止状态时，此时主动齿轮16的缺口靠近主动齿轮16和从动齿轮20的啮合处，故主动齿轮16上的缺口处的第一导电块17与主动齿轮16和从动齿轮20的啮合处的第二导电块接触，此时开关组件处于连通状态，从而使电源中的电流通过导线、第一导电块17和第二导电块进入到电磁铁中，给电磁铁通电，使得电磁铁自动接通，电磁铁产生磁力，电磁铁和磁铁片相互排斥，电磁铁和磁铁片之间的排斥力大于拉簧5的拉力，密封块6在排斥力的作用下向靠近过滤带8的上层带的方向滑动，密封块6将条形孔堵住，从而避免负压筒25在吸收瓦斯气体过程中第一竖管12中的瓦斯气体从第一竖管12的条形孔和过滤带8之间的间隙泄露，由于密封块6上的橡胶块与过滤带8相贴的部位设有卡槽，故两个卡槽将过滤带8包围，使得过滤带8上、下两侧的密封块6能够将条形孔的四周进行密封，提高了条形孔的密封效果；并且此时传动轮7也处于静止状体，过滤带8不会传送。当从动齿轮20转动时，活塞24处于移动的状态，阀门15不会处于打开状态，并且此时，从动齿轮20通过皮带21带动传动轮7转动，传动轮7带动过滤带8转动，从而使得第一竖管12中粘附有杂质的过滤带8从吸管中出来，过滤带8位于第一竖管12外侧的部位进入到第一竖管12中，从而实现了过滤带8位于第一竖管12中的部位的更换，利于保证过滤带8位于吸管中的部位的过滤能力，避免过滤带8位于吸管中的部位粘附有过多的杂质而影响过滤效果或堵塞。而随着过滤带8的持续转动，带有杂质的过滤带8进入到外壳9中，清洁电机10驱动清洁盘11转动，清洁盘11的毛刷对过滤带8上的杂质进行清洁，这样随着传动轮7的转动，过滤带8能够重复使用。并且，从动齿轮20转动过程中，主动齿轮16上的缺口处的第一导电块17不会与主动齿轮16和从动齿轮20的啮合处的第二导电块接触，此时开关组件处于断路状态，电磁铁处于断电的状态，密封块6在拉簧5的作用下远离过滤带8的上层带，密封块6不会将过滤带8的上层带夹紧，使得过滤带8在第一竖管12中移动较为顺畅，密封块6与过滤带8之间不会相互磨损。

实施例2

结合图4所示，本实施例中的负压采集机构的数量为两个，负压采集机构关于从动齿轮20的竖直方向的直径对称设置；连杆22的数量为两个，两个连杆22远离活塞杆23的一端均通过销轴转动连接在从动齿轮20的同一位置上。吸管的第二竖管14与左侧的负压筒25之间连接有支管31；主动齿轮16上的缺口的数量为两个且相对设置，第一导电块17的数量也为两个，两个第一导电块17分别位于主动齿轮16的两个缺口处。容易理解和实现，本实施例中主动齿轮16转动一周，从动齿轮20停止两次；通过控制主动齿轮16的扇形总周长、从动齿轮20的周长、主动齿轮16的齿数和从动齿轮20的齿数等参数，能够实现主动齿轮16转动一周，从动齿轮20也转动一周，且从动齿轮20每次停止时转动圈数为半圈，这样从动齿轮20每转动半圈停止一次。

本实施例中从动齿轮20转动过程中，当从动齿轮20连接有连杆22的偏心处从最左侧转动到从动齿轮20的最右侧时，两个活塞24向右移动，右侧的负压筒25中的活塞24将瓦斯气体排出，左侧的活塞24向右移动而使得左侧的负压筒25中形成负压，左侧的阀门15被按压杆30打开，瓦斯气体通过吸管和支管31进入到左侧的负压筒25中。从动齿轮20停止一段时间后，当从动齿轮20连接有连杆22的偏心处从最右侧转动到从动齿轮20的最左侧时，两个活塞24向左移动，左侧的负压筒25中的活塞24将瓦斯气体排出，右侧的活塞24向左移动而使得右侧的负压筒25中形成负压，右侧的阀门15被按压杆30打开，瓦斯气体通过吸管进入到右侧的负压筒25中。故通过本实施例使得两个负压筒25的工作状态相反，两个负压筒25交替工作，从而提高了瓦斯的采集效率。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，包括负压采集机构、集气块和吸管，所述吸管的一端和集气块连通，所述负压采集机构包括负压筒、活塞、活塞杆和出气管，所述活塞密封滑动连接在负压筒中，活塞杆的一端固定连接在活塞上，所述出气管上连接有使气体单向从负压筒中流出的单向阀，所述吸管远离集气块的一端连通在负压筒上，所述吸管上设有阀门，其特征在于：所述负压采集机构的外侧设有过滤机构和清洁机构，所述过滤机构包括过滤带和两个间歇转动的传动轮，过滤带连接在两个传动轮上，所述吸管的侧壁上设有两个相对的条形孔，所述过滤带穿过两个条形孔；所述过滤带穿过清洁机构，所述负压采集机构的外侧还设有用于驱动活塞杆间歇往复移动的驱动机构；所述驱动机构包括主动齿轮、从动齿轮、连杆和皮带，所述主动齿轮和从动齿轮啮合，主动齿轮上设有缺口，所述连杆的两端转动连接在活塞杆远离活塞的一端和从动齿轮的偏心位置上，所述皮带连接在从动齿轮的齿轮轴和传动轮的轮轴之间；所述负压采集机构还包括移动杆、按压杆、磁铁块和铁块，所述移动杆固定连接在活塞杆上，所述按压杆固定连接在移动杆上，所述阀门为压力阀，按压杆与阀门相对，所述铁块固定连接在移动杆上，所述磁铁块固定连接在负压筒上，磁铁块与铁块相对。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述清洁机构包括外壳、清洁电机和位于外壳内部的清洁盘，清洁盘上设有毛刷，所述清洁电机的输出轴固定连接在清洁盘上，毛刷与过滤带相贴，所述过滤带穿过外壳；所述吸管呈Z形。

3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述吸管上设有四个密封组件，所述密封组件包括用于堵住条形孔的密封块和固定连接在吸管上的固定板，所述固定板和密封块之间连接有拉簧；其中两个密封组件位于穿过吸管的过滤带的一侧，另外两个密封组件位于穿过吸管的过滤带的另一侧，所述密封块滑动连接在吸管上，穿过吸管的过滤带的两侧的密封块相互靠近，穿过吸管的过滤带两侧的固定板相互远离，所述密封块上固定连接有磁铁片，固定板上固定连接有与磁铁片相对设置的电磁铁；所述电磁铁的外侧设有电源，电源与电磁铁之间设有开关组件，当从动齿轮停止转动时，开关组件闭合使电路通电，电磁铁产生磁性并和磁铁片相互排斥，当从动齿轮转动时，开关组件断开使电路断电。

4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述开关组件包括第一导电块和第二导电块，所述第二导电块位于从动齿轮的外侧，第二导电块靠近于主动齿轮和从动齿轮的啮合处，所述第一导电块连接在主动齿轮的缺口处，所述电源位于主动齿轮上，电源和第一导电块之间连接有导线，第二导电块和电磁铁之间连接有导线。

5.根据权利要求4所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述负压采集机构的数量为两个，负压采集机构关于从动齿轮的竖直方向的直径对称设置；所述连杆的数量为两个，两个连杆远离活塞杆的一端转动连接在从动齿轮的同一位置上，所述吸管与另一负压筒之间连接有支管；所述主动齿轮上的缺口的数量为两个且相对设置，所述第一导电块的数量也为两个，两个第一导电块分别位于主动齿轮的两个缺口处。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述集气块的形状为锥形。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：还包括架体，架体的底部设有底座，底座上转动连接有车轮。

8.根据权利要求7所述的一种用于煤矿的高负压瓦斯采集装置，其特征在于：所述出气管远离负压筒的端部可拆卸连接有存储筒。

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