CN113047904A - 一种正负压自动放水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正负压自动放水器，包括放水器、抽放管路和压风管路，抽放管路的顶端通过负压平衡管与放水器的内腔连通，抽放管路的底端通过导水管与放水器的内腔连通，压风管路通过正压供气管与放水器的内腔连通；放水器包括筒体和盖板，筒体的外侧对应设有进水口、出水口、正压供气接口和负压平衡接口；筒体的内部设有负压关断装置、二位五通阀、三通阀、浮球、上下腔通气回路组、气缸、压力调节阀和管道。本发明瓦斯抽放管路在抽采和未抽采状态下，放水器通过压风管路供上正压气，通过浮球将二位五通阀处于下拉状态，使气缸工作，放水器处于进水状态，出水口始终保持为关闭状态，不受瓦斯管路中的正负压影响，避免出现泄漏。

Description

一种正负压自动放水器

技术领域

本发明涉及矿用设备技术领域，尤其涉及一种正负压自动放水器。

背景技术

目前，煤矿生产过程中，需要对瓦斯进行抽采工作，瓦斯的抽采管内常常聚集大量的水，因此需要在瓦斯抽采管上安装放水器。现有的放水器大多是采用人工方式放水的，这种放水器需要专职人员定时到放水点放水，不仅费工费时，而且常常因为放水不及时造成抽采管管路堵塞，严重影响瓦斯抽放系统的正常运行。由于煤矿瓦斯抽放管路2存在大量的积水和沉淀物，容易造成管路堵塞抽排不畅，使系统负压升高，抽排泵负荷增大，抽采效率大幅度降低，安全生产受到严重威胁。

为此，公开号为CN206290281U的专利说明书中公开了一种煤矿瓦斯抽采管负压自动放水器，包括：煤矿瓦斯抽采管、放水器，所述放水器包括放水器外壳，放水器外壳上端安装有放水器上盖，所述进水管与放水器外壳连接处设有进水止回阀，放水器外壳一侧下端设有防水止回阀门，放水器外壳内安装有两位三通换气阀，两位三通换气阀下端连接安装水位控制浮球，两位三通换气阀一侧下端的连接管连接于进水负压平衡管、上端的连接管连接于放水泄压进气管。

但是这种自动放水器在使用时存在不足之处，一是只适用于负压状态，受管道内压力的影响，瓦斯抽放管道在不进行抽采状态下易出现瓦斯经放水器泄漏问题；二是瓦斯抽采管道在未进行抽采状态下，放水器不能正常进水、放水。因此，需要进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服至少一个传统技术中存在的上述问题，提供一种正负压自动放水器。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种正负压自动放水器，包括放水器、抽放管路和压风管路，所述抽放管路的顶端通过负压平衡管与放水器的内腔连通，所述抽放管路的底端通过导水管与放水器的内腔连通，所述压风管路通过正压供气管与放水器的内腔连通；所述放水器包括筒体和将其上开口密封用的盖板，所述筒体的外侧对应设有进水口、出水口、正压供气接口和负压平衡接口；

所述筒体的内部设有负压关断装置、二位五通阀、三通阀、浮球、上下腔通气回路组、气缸、压力调节阀和管道，所述上下腔通气回路组包含第一通气回路筒、第二通气回路筒、第三通气回路筒和第四通气回路筒，所述二位五通阀设有a端口、b端口、c端口、d端口、e端口和带活塞的阀杆，其中a端口、b端口位于同侧，c端口、d端口、e端口位于同侧，所述阀杆的底端连接有水位控制用的浮球；

所述二位五通阀的a端口经管道与第一通气回路筒的上端连通，所述二位五通阀的b端口经管道与三通阀的第一端口连通，所述三通阀的第二端口经管道与第四通气回路筒的上端连通，所述三通阀的第三端口与抽放管路之间的管道上安装有负压关断装置，所述第一通气回路筒、第四通气回路筒下端之间的管道上安装有气缸，所述二位五通阀的d端口经管道与第二通气回路筒的上端连通，所述第二通气回路筒、第三通气回路筒下端之间的管道上安装有压力调节阀，所述第三通气回路筒上端与压风管路之间的管道上安装有正压切换阀。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述导水管的管体安装有进水开度阀，所述负压平衡管的管体安装有负压开度阀，所述正压供气管的管体安装有正压开度阀。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述进水口与导水管接通，所述所述正压供气接口与正压供气管接通，所述负压平衡接口与负压平衡管接通。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述二位五通阀通过浮球的升降带动阀杆及活塞进行位移，进而实现两位五通的切换。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述二位五通阀处于进水状态回路时，b端口与d端口连通，a端口与c端口连通；所述二位五通阀处于放水状态回路时，a端口与d端口连通，b端口与c端口连通。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述负压关断装置包括转向接头和关断导向器，所述转向接头的内部设有连通两侧管道用的气路通道，所述关断导向器中设有气管接头以及通过气动方式带动其轴向位移的导杆，所述导杆通过向外位移能够将气路通道完全截断封闭，向内位移能够将气路通道完全敞开。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述导杆为阶梯杆，其变径部套设有用于自动复位的弹簧。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述所述筒体、盖板之间设有提高密封性用的密封圈。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述筒体采用Q235钢板材料制成，且表面经喷塑处理。

进一步地，上述正负压自动放水器中，所述盖板为防静电透明盖板。

本发明的有益效果是：

1、瓦斯抽放管路在抽采和未抽采状态下，放水器通过压风管路供上正压气，通过浮球将二位五通阀处于下拉状态，使气缸工作，放水器处于进水状态，出水口始终保持为关闭状态，不受瓦斯管路中的正负压影响，避免瓦斯经放水器发生泄漏。放水器自带正压气压力调节功能，不会因压风管路中的气体流量、压力而影响放水器性能。

2、放水器在负压环境中使用时，放水器自动放水时，具有自动综合负压功能，不会使放水器在打开出水口放水时，因压力大小而导致产品震动等影响。

3、放水器设置了负压关断装置，在放水阶段，负压关断装置会自动切断瓦斯抽放管路，使放水器成为独立设备，从而达到更稳定的放水。放水阶段结束后，负压关断装置会自动打开，使放水器与瓦斯抽放管路连通。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的使用状态示意图；

图2为本发明中放水器的主视结构示意图；

图3为本发明中放水器的仰视结构示意图；

图4为本发明中放水器的侧视结构示意图；

图5为本发明中负压关断装置的结构示意图；

图6为本发明的工作原理示意图；

图7为本发明中二位五通阀处于进水状态回路时的结构示意图；

图8为本发明中二位五通阀处于放水状态回路时的结构示意图；

附图中，各部件的标号如下：

1-放水器，101-筒体，102-盖板，103-密封圈，104-进水口，105-出水口，106-正压切换阀，107-负压关断装置，108-二位五通阀，1081-阀杆，1082-活塞，109-三通阀，110-浮球，111-上下腔通气回路组，1111-第一通气回路筒，1112-第二通气回路筒，1113-第三通气回路筒，1114-第四通气回路筒，112-气缸，113-压力调节阀，2-抽放管路，3-导水管，4-负压平衡管，5-压风管路，6-正压供气管，7-进水开度阀，8-负压开度阀，9-正压开度阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，本实施例为一种正负压自动放水器，包括放水器1、抽放管路2和压风管路5，抽放管路2的顶端通过负压平衡管4与放水器1的内腔连通，抽放管路2的底端通过导水管3与放水器1的内腔连通，压风管路5通过正压供气管6与放水器1的内腔连通。导水管3的管体安装有进水开度阀7，负压平衡管4的管体安装有负压开度阀8，正压供气管6的管体安装有正压开度阀9。

本实施例中，放水器1包括筒体101和将其上开口密封用的盖板102，筒体101的外侧对应设有进水口104、出水口105、正压供气接口和负压平衡接口。进水口104与导水管3接通，正压供气接口与正压供气管6接通，负压平衡接口与负压平衡管4接通。

本实施例中，筒体101的内部设有负压关断装置107、二位五通阀108、三通阀109、浮球110、上下腔通气回路组111、气缸112、压力调节阀113和管道。上下腔通气回路组111包含第一通气回路筒1111、第二通气回路筒1112、第三通气回路筒1113和第四通气回路筒1114，二位五通阀108设有a端口、b端口、c端口、d端口、e端口和带活塞1082的阀杆1081，其中a端口、b端口位于同侧，c端口、d端口、e端口位于同侧，d端口位于c端口和e端口之间。阀杆1081的底端连接有水位控制用的浮球110，具体可在浮球110中开设穿孔，阀杆1081贯穿浮球110的下端部螺接重力块，上端部螺接挡片，利用挡片、重力块将浮球110夹持固定。

本实施例中，二位五通阀108的a端口经管道与第一通气回路筒1111的上端连通，二位五通阀108的b端口经管道与三通阀109、的第一端口连通，三通阀109、的第二端口经管道与第四通气回路筒1114的上端连通，三通阀109的第三端口与抽放管路2之间的管道上安装有负压关断装置107，第一通气回路筒1111、第四通气回路筒1114下端之间的管道上安装有气缸112，二位五通阀108的d端口经管道与第二通气回路筒1112的上端连通，第二通气回路筒1112、第三通气回路筒1113下端之间的管道上安装有压力调节阀113，第三通气回路筒1113上端与压风管路5之间的管道上安装有正压切换阀106。

本实施例中，二位五通阀108通过浮球110的升降带动阀杆1081及活塞1082进行位移，进而实现两位五通的切换。二位五通阀108处于进水状态回路时，如图7所示，b端口与d端口连通，a端口与c端口连通。二位五通阀108处于放水状态回路时，如图8所示，a端口与d端口连通，b端口与c端口连通。

本实施例中，负压关断装置107包括转向接头1071和关断导向器1072，转向接头1071和关断导向器1072固定连接，转向接头1071的内部设有连通两侧管道用的气路通道1073，关断导向器1072中设有气管接头1074以及通过气动方式带动其轴向位移的导杆1075，导杆1075通过向外位移能够将气路通道1073完全截断封闭，向内位移能够将气路通道1073完全敞开。导杆1075为阶梯杆，其变径部套设有用于自动复位的弹簧1076。

本实施例中，筒体101、盖板102之间设有提高密封性用的密封圈103。筒体101采用Q235钢板材料制成，且表面经喷塑处理。盖板102为防静电透明盖板。

本实施例的一个具体应用为：

瓦斯抽放管路2在抽采和未抽采状态下，放水器通过压风管路5供上正压气，通过浮球110将二位五通阀108处于下拉状态，使气缸112工作，放水器1处于进水状态，出水口105始终保持为关闭状态，不受瓦斯管路中的正负压影响，避免瓦斯经放水器1发生泄漏。

放水器1自带正压气压力调节功能，不会因压风管路中的气体流量、压力而影响放水器性能。

放水器1在负压环境中使用时，放水器1自动放水时，具有自动综合负压功能，不会使放水器1在打开出水口105放水时，因压力大小而导致产品震动等影响。

放水器1设置了负压关断装置107，在放水阶段，负压关断装置107会自动切断瓦斯抽放管路2，使放水器1成为独立设备，从而达到更稳定的放水。放水阶段结束后，负压关断装置107会自动打开，使放水器与瓦斯抽放管路2连通。

瓦斯抽放管路2在抽采状态下，会形成负压状态，此时放水器1的进水口104和负压平衡管4开启，将放水器1腔体内压力抽至与瓦斯抽放管路2一致，在水的自身重力作用下，进入放水器1腔体内；浮球110将随着水位上升而上升，上升到放水位置时，通过浮力将二位五通阀108切换至上拉状态，切换气缸112工作方向，同时通过负压关断装置107将放水器1腔体与瓦斯抽放管路2关断，将放水器1的出水口105打开进行放水；放水结束后，浮球110和重力块下降，将二位五通阀108下拉，切换供气方向同时打开负压关断装置107，使放水器1腔体与瓦斯抽放管路2连通，使气缸112工作，关闭放水器1的出口，周而复始进行工作。

瓦斯抽放管路2在未抽采状态下，管路处于正压环境，管路中的水在自身重力作用进入到放水器腔体内，通过两位三通阀108切换进水和放水阶段，从而达到自动放水功能。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种正负压自动放水器，其特征在于：包括放水器、抽放管路和压风管路，所述抽放管路的顶端通过负压平衡管与放水器的内腔连通，所述抽放管路的底端通过导水管与放水器的内腔连通，所述压风管路通过正压供气管与放水器的内腔连通；所述放水器包括筒体和将其上开口密封用的盖板，所述筒体的外侧对应设有进水口、出水口、正压供气接口和负压平衡接口；

所述筒体的内部设有负压关断装置、二位五通阀、三通阀、浮球、上下腔通气回路组、气缸、压力调节阀和管道，所述上下腔通气回路组包含第一通气回路筒、第二通气回路筒、第三通气回路筒和第四通气回路筒，所述二位五通阀中设有a端口、b端口、c端口、d端口、e端口和带活塞的阀杆，其中a端口、b端口位于同侧，c端口、d端口、e端口位于同侧，所述阀杆的底端连接有水位控制用的浮球；

所述二位五通阀的a端口经管道与第一通气回路筒的上端连通，所述二位五通阀的b端口经管道与三通阀的第一端口连通，所述三通阀的第二端口经管道与第四通气回路筒的上端连通，所述三通阀的第三端口与抽放管路之间的管道上安装有负压关断装置，所述第一通气回路筒、第四通气回路筒下端之间的管道上安装有气缸，所述二位五通阀的d端口经管道与第二通气回路筒的上端连通，所述第二通气回路筒、第三通气回路筒下端之间的管道上安装有压力调节阀，所述第三通气回路筒上端与压风管路之间的管道上安装有正压切换阀。

2.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述导水管的管体安装有进水开度阀，所述负压平衡管的管体安装有负压开度阀，所述正压供气管的管体安装有正压开度阀。

3.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述进水口与导水管接通，所述所述正压供气接口与正压供气管接通，所述负压平衡接口与负压平衡管接通。

4.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述二位五通阀通过浮球的升降带动阀杆及活塞进行位移，进而实现两位五通的切换。

5.根据权利要求4所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述二位五通阀处于进水状态回路时，b端口与d端口连通，a端口与c端口连通；所述二位五通阀处于放水状态回路时，a端口与d端口连通，b端口与c端口连通。

6.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述负压关断装置包括转向接头和关断导向器，所述转向接头的内部设有连通两侧管道用的气路通道，所述关断导向器中设有气管接头以及通过气动方式带动其轴向位移的导杆，所述导杆通过向外位移能够将气路通道完全截断封闭，向内位移能够将气路通道完全敞开。

7.根据权利要求6所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述导杆为阶梯杆，其变径部套设有用于自动复位的弹簧。

8.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述所述筒体、盖板之间设有提高密封性用的密封圈。

9.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述筒体采用Q235钢板材料制成，且表面经喷塑处理。

10.根据权利要求1所述的正负压自动放水器，其特征在于：所述盖板为防静电透明盖板。

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