CN116480415B - 一种可防水冲击的煤矿井用防水设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，具体涉及煤矿防水设备技术领域，包括防水封存支板，所述防水封存支板的顶端且位于其圆心点位置处固定连接有限位轴承环，所述限位轴承环的内部设有调节固定机构；所述调节固定机构包括设置在限位轴承环内壁的螺纹锁紧杆。本发明采用调节固定机构使螺纹锁紧杆稳定在限位轴承环内部旋转，凹形套接块带动导向插接柱沿着导向支板上表面水平移动，插接端头和插接端头均插入到矿井内壁孔位中，导向插接柱的对接长度可以调节，因此可以适用于不同型号宽度的矿井进行防水支撑，防水设备适用性更广，而且多点嵌入支撑防水抗冲击稳定性更好。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿防水设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种可防水冲击的煤矿井用防水设备。
背景技术
矿井防水闸门是一种应用极为广泛的煤炭机械化装备，主要是用于在矿井井口、巷道和井下的洞室、采掘区等地方实现固定的分水、防水和隔离作用，其主要性能特点具有良好的密封性能：矿井防水闸门密封件采用优质材料制成，具有较好的耐压性和耐磨性，在闸门关闭后可有效阻挡地下水、地面水或其他液体进入到井内，因此煤矿井用防水设备在防水过程中尤为重要。
经检索在现有已经公开的文献中，中国专利公开号CN113090324B的专利公开了一种煤矿井用防水装置，针对通过推板的受压伸缩，使得推板伸出轴的齿槽与主动齿配合，带动主动齿转动，并通过传动轴传动到大齿轮处，小齿轮与大齿轮的啮合带动固定杆旋转，固定杆的螺纹与固岩层的螺纹孔啮合，使得固定杆与固岩层固定，当水压越大，推板移动距离更大，使得固定杆深入固岩层内距离更深，将水的冲击力通过固定杆传动到固岩层内，从而减小防水门对门框的冲击，保证防水门的密封隔水作用；但是该防水设备存在如下缺陷：
该防水设备在对矿井内部的水体进行防护时，虽然可以对矿井内部的水体起到防护作用，但是防水设备宽度直径都是固定无法改变的，因此防水设备只能适用于一种型号的矿井防水，难以适用于不同型号直径的矿井，为此需要提供一种可防水冲击的煤矿井用防水设备。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种可防水冲击的煤矿井用防水设备。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，包括防水封存支板，所述防水封存支板的顶端且位于其圆心点位置处固定连接有限位轴承环，所述限位轴承环的内部设有调节固定机构；
所述调节固定机构包括设置在限位轴承环内壁的螺纹锁紧杆，所述螺纹锁紧杆的外壁且靠近其顶部位置处螺纹连接有联动螺环块，在联动螺环块的外壁呈圆环等距分布固定有多个套接支块，所述套接支块的内部设有铰接转杆，在铰接转杆的内部且靠近其底端位置处安装有凹形套接块，且凹形套接块的底端固定连接有导向插接柱，所述防水封存支板的底端贯穿设有增压密封组件，所述导向插接柱的顶端嵌入设有灌入组件。
优选地，所述限位轴承环与螺纹锁紧杆之间转动连接，且限位轴承环的内壁和螺纹锁紧杆的外壁均经抛光处理，所述铰接转杆分别与凹形套接块和套接支块之间转动连接，所述凹形套接块和铰接转杆以及套接支块均由碳纤维材质制成，每个所述导向插接柱的一端部均焊接有插接端头，所述插接端头的一端竖截面直径小于其另一端部竖截面直径，多个所述插接端头的外壁和多个导向插接柱的外壁均设为光滑面，所述导向插接柱的外壁且靠近插接端头位置处设有水平滑动连接的套接定位环，且套接定位环底端与防水封存支板顶端之间固定连接，所述导向插接柱的外壁下方设有与防水封存支板焊接固定的导向支板，所述导向支板与导向插接柱之间水平滑动连接，所述螺纹锁紧杆的顶端焊接有转动帽，在转动帽的顶端且靠近其圆心点位置处固定有支柱，所述支柱的外壁呈圆环等距分布焊接有两个L形支杆。
通过采用上述技术方案，在矿井内壁上依照多个插接端头水平位置一一打孔，转动L形支杆，L形支杆带动支柱旋转，支柱带动转动帽使螺纹锁紧杆旋转，螺纹锁紧杆在限位轴承环内部旋转，防水封存支板对限位轴承环起到支撑作用，螺纹锁紧杆同时带动联动螺环块在螺纹的作用下向下移动，联动螺环块带动多个套接支块向下移动，套接支块带动铰接转杆顶端向下移动，同时铰接转杆底端带动凹形套接块水平移动，凹形套接块带动导向插接柱沿着导向支板上表面水平移动，导向插接柱沿着套接定位环内部导向移动，插接端头和导向插接柱均插入到矿井内壁孔位中。
优选地，所述增压密封组件包括贯穿设置在防水封存支板底端的L形连通管，所述防水封存支板的底端且位于L形连通管外壁位置处固定连接有定位支环，所述L形连通管的底端贯穿定位支环并固定连通有侧向扩展密封气囊，在侧向扩展密封气囊的外壁从下到上依次等距排列有多个橡胶密封齿条，且侧向扩展密封气囊的内部开设有扩展填充腔体，所述L形连通管的顶端设有固定连通的连通支管，且连通支管的外壁上表面螺纹连通有用于对侧向扩展密封气囊内部气压起到检测作用的压力表，所述连通支管的一端部螺纹连通有第一增压风机，在第一增压风机的输入端安装连通有电动控制阀门，且第一增压风机的前方从左到右依次固定连接有控制器和蓄电池，所述第一增压风机和电动控制阀门均与控制器输入端电性连接。
通过采用上述技术方案，通过蓄电池可以对控制器以及防水设备其他电器进行供电，控制器打开电动控制阀门启动第一增压风机，外部空气增压到连通支管内，由连通支管将外部增压的空气顺着L形连通管注入到侧向扩展密封气囊内，侧向扩展密封气囊内部的扩展填充腔体开始大量填充空气，侧向扩展密封气囊开始向外部扩散膨胀，而定位支环可以对侧向扩展密封气囊内壁起到限位支撑的作用，侧向扩展密封气囊带动多个橡胶密封齿条向外挤压，多个橡胶密封齿条挤压在矿井内壁位置处，能够牢牢的贴合在矿井内壁位置处进行密封，当侧向扩展密封气囊内部气压数值在压力表上显示为指定数值时，即可通过控制器关闭第一增压风机，同时关闭电动控制阀门。
优选地，所述灌入组件包括嵌入设置在导向插接柱顶端的连通注入管，且连通注入管的底端连通有注射管，所述连通注入管的顶端螺纹连通有橡胶扩散软管，在橡胶扩散软管的一端部通过注塑一体化成型有连通增压管，所述连通增压管的一端部螺纹连通有浆液注入管，所述浆液注入管的外壁且靠近其底端位置处固定连通有用于承装浆液的浆液承装箱，所述浆液承装箱的顶端且位于浆液注入管外壁一侧位置处连通有第二增压风机，多个所述连通注入管呈圆环等距分布排列设置，所述连通注入管和注射管之间固定连接，且连通注入管和注射管均由硅钢材料制成。
通过采用上述技术方案，当凝固浆料灌入到浆液承装箱内，启动第二增压风机，第二增压风机将外部空气增压到浆液承装箱内部，通过增压的空气使浆液承装箱内部的浆液注入到浆液注入管内，浆液顺着浆液注入管进入到连通增压管内，再由连通增压管可以将浆液顺着橡胶扩散软管灌入到多个连通注入管内，由连通注入管将浆液注入到注射管内，由注射管将浆液注入到矿井内壁中。
本发明的技术效果和优点：
本发明采用调节固定机构使螺纹锁紧杆稳定在限位轴承环内部旋转，联动螺环块带动多个套接支块向下移动，套接支块带动铰接转杆顶端向下移动，凹形套接块带动导向插接柱沿着导向支板上表面水平移动，导向插接柱带动插接端头移动，插接端头和导向插接柱均插入到矿井内壁孔位中，导向插接柱的对接长度可以调节，因此可以适用于不同型号宽度的矿井进行防水支撑，防水设备适用性更广，而且多点嵌入支撑防水抗冲击稳定性更好；
本发明采用增压密封组件使控制器打开电动控制阀门启动第一增压风机，外部空气增压到连通支管内，由连通支管将外部增压的空气顺着L形连通管注入到侧向扩展密封气囊内，定位支环可以对侧向扩展密封气囊内壁起到限位支撑的作用，侧向扩展密封气囊带动多个橡胶密封齿条向外挤压，多个橡胶密封齿条挤压在矿井内壁位置处，能够牢牢的贴合在矿井内壁位置处进行密封，调节密封宽度能够适用于不同型号宽度的矿井进行防水密封，密封适用范围更广，而且冲击的水体挤压到侧向扩展密封气囊上时，侧向扩展密封气囊受到挤压力越大，侧向扩展密封气囊外壁贴合在矿井内壁上的挤压力越大，防水抗冲击效果更好；
本发明采用灌入组件将凝固浆料灌入到浆液承装箱内，启动第二增压风机，第二增压风机将外部空气增压到浆液承装箱内部，浆液顺着浆液注入管进入到连通增压管内，再由连通增压管可以将浆液顺着橡胶扩散软管灌入到多个连通注入管内，待浆液凝固后，能够增加插接端头和导向插接柱与矿井之间连接的牢固性，防水抗冲击性更好；
综上，通过上述多个作用的相互影响，首先通过插接端头和导向插接柱均插入到矿井内壁孔位中，再通过侧向扩展密封气囊带动多个橡胶密封齿条向外挤压，最后通过连通增压管可以将浆液顺着橡胶扩散软管灌入到多个连通注入管内，综上不仅能够适用于不同型号宽度的矿井进行防水，而且防水抗冲击力更强，适用范围更广。
附图说明
图1为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备整体结构示意图。
图2为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备竖截面结构示意图。
图3为本发明的图2中A处放大结构示意图。
图4为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备中螺纹锁紧杆截断局部结构示意图。
图5为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备仰视结构示意图。
图6为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备中L形连通管与连通支管连接处局部结构示意图。
图7为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备中灌入组件结构示意图。
图8为本发明的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备中橡胶扩散软管截断局部结构示意图。
附图标记为：1、防水封存支板；2、限位轴承环；3、螺纹锁紧杆；4、联动螺环块；5、套接支块；6、铰接转杆；7、凹形套接块；8、导向插接柱；9、插接端头；10、套接定位环；11、导向支板；12、转动帽；13、支柱；14、L形支杆；15、L形连通管；16、定位支环；17、侧向扩展密封气囊；18、扩展填充腔体；19、橡胶密封齿条；20、连通支管；21、压力表；22、第一增压风机；23、控制器；24、蓄电池；25、电动控制阀门；26、注射管；27、连通注入管；28、橡胶扩散软管；29、连通增压管；30、第二增压风机；31、浆液注入管；32、浆液承装箱。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1-8所示的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，该可防水冲击的煤矿井用防水设备上设置有调节固定机构、增压密封组件、灌入组件，各个机构和组件的设置首先通过插接端头9和导向插接柱8均插入到矿井内壁孔位中，再通过侧向扩展密封气囊17带动多个橡胶密封齿条19向外挤压，最后通过连通增压管29可以将浆液顺着橡胶扩散软管28灌入到多个连通注入管27内，综上不仅能够适用于不同型号宽度的矿井进行防水，而且防水抗冲击力更强，适用范围更广，各机构和组件的具体结构设置如下：
在一些实施例中，如附图1-3所示，调节固定机构包括设置在限位轴承环2内壁的螺纹锁紧杆3，螺纹锁紧杆3的外壁且靠近其顶部位置处螺纹连接有联动螺环块4，在联动螺环块4的外壁呈圆环等距分布固定有多个套接支块5，套接支块5的内部设有铰接转杆6，在铰接转杆6的内部且靠近其底端位置处安装有凹形套接块7，且凹形套接块7的底端固定连接有导向插接柱8，防水封存支板1的底端贯穿设有增压密封组件，导向插接柱8的顶端嵌入设有灌入组件，限位轴承环2与螺纹锁紧杆3之间转动连接，且限位轴承环2的内壁和螺纹锁紧杆3的外壁均经抛光处理。
在一些实施例中，如附图所示，铰接转杆6分别与凹形套接块7和套接支块5之间转动连接，凹形套接块7和铰接转杆6以及套接支块5均由碳纤维材质制成，每个导向插接柱8的一端部均焊接有插接端头9，插接端头9的一端竖截面直径小于其另一端部竖截面直径，多个插接端头9的外壁和多个导向插接柱8的外壁均设为光滑面。
在一些实施例中，如附图1-4所示，导向插接柱8的外壁且靠近插接端头9位置处设有水平滑动连接的套接定位环10，且套接定位环10底端与防水封存支板1顶端之间固定连接，以便于导向插接柱8沿着套接定位环10内部导向移动，同时导向插接柱8带动插接端头9移动，能够对导向插接柱8起到导向作用，导向插接柱8的外壁下方设有与防水封存支板1焊接固定的导向支板11，导向支板11与导向插接柱8之间水平滑动连接，以便于凹形套接块7带动导向插接柱8沿着导向支板11上表面水平移动，导向支板11对多个导向插接柱8起到定位导向作用，螺纹锁紧杆3的顶端焊接有转动帽12，在转动帽12的顶端且靠近其圆心点位置处固定有支柱13，支柱13的外壁呈圆环等距分布焊接有两个L形支杆14，以便于转动L形支杆14，L形支杆14带动支柱13旋转，支柱13带动转动帽12使螺纹锁紧杆3旋转，能够使螺纹锁紧杆3稳定旋转。
在一些实施例中，如附图5-6所示，增压密封组件包括贯穿设置在防水封存支板1底端的L形连通管15，防水封存支板1的底端且位于L形连通管15外壁位置处固定连接有定位支环16，L形连通管15的底端贯穿定位支环16并固定连通有侧向扩展密封气囊17，在侧向扩展密封气囊17的外壁从下到上依次等距排列有多个橡胶密封齿条19，且侧向扩展密封气囊17的内部开设有扩展填充腔体18，L形连通管15的顶端设有固定连通的连通支管20，且连通支管20的外壁上表面螺纹连通有用于对侧向扩展密封气囊17内部气压起到检测作用的压力表21，连通支管20的一端部螺纹连通有第一增压风机22，在第一增压风机22的输入端安装连通有电动控制阀门25，且第一增压风机22的前方从左到右依次固定连接有控制器23和蓄电池24，第一增压风机22和电动控制阀门25均与控制器23输入端电性连接。
在一些实施例中，如附图7-8所示，灌入组件包括嵌入设置在导向插接柱8顶端的连通注入管27，且连通注入管27的底端连通有注射管26，连通注入管27的顶端螺纹连通有橡胶扩散软管28，在橡胶扩散软管28的一端部通过注塑一体化成型有连通增压管29，连通增压管29的一端部螺纹连通有浆液注入管31，浆液注入管31的外壁且靠近其底端位置处固定连通有用于承装浆液的浆液承装箱32，浆液承装箱32的顶端且位于浆液注入管31外壁一侧位置处连通有第二增压风机30，多个连通注入管27呈圆环等距分布排列设置，连通注入管27和注射管26之间固定连接，且连通注入管27和注射管26均由硅钢材料制成。
本发明可防水冲击的煤矿井用防水设备工作原理：
安装时，将防水封存支板1放置到矿井内部位置处，在矿井内壁上依照多个插接端头9水平位置一一打孔，转动L形支杆14，L形支杆14带动支柱13旋转，支柱13带动转动帽12使螺纹锁紧杆3旋转，螺纹锁紧杆3在限位轴承环2内部旋转，防水封存支板1对限位轴承环2起到支撑作用，保证螺纹锁紧杆3可以稳定在限位轴承环2内部旋转，螺纹锁紧杆3同时带动联动螺环块4在螺纹的作用下向下移动，联动螺环块4带动多个套接支块5向下移动，套接支块5带动铰接转杆6顶端向下移动，同时铰接转杆6底端带动凹形套接块7水平移动，凹形套接块7带动导向插接柱8沿着导向支板11上表面水平移动，导向插接柱8沿着套接定位环10内部导向移动，同时导向插接柱8带动插接端头9移动，插接端头9和导向插接柱8均插入到矿井内壁孔位中，能够使防水封存支板1固定在矿井内壁中，而且导向插接柱8的对接长度可以调节；
注浆时，将凝固浆料灌入到浆液承装箱32内，启动第二增压风机30，第二增压风机30将外部空气增压到浆液承装箱32内部，通过增压的空气使浆液承装箱32内部的浆液注入到浆液注入管31内，浆液顺着浆液注入管31进入到连通增压管29内，再由连通增压管29可以将浆液顺着橡胶扩散软管28灌入到多个连通注入管27内，由连通注入管27将浆液注入到注射管26内，由注射管26将浆液注入到矿井内壁中，待浆液凝固后，能够增加插接端头9和导向插接柱8与矿井之间连接的牢固性；
边壁扩张密封时，通过蓄电池24可以对控制器23以及防水设备其他电器进行供电，按动控制器23，控制器23打开电动控制阀门25启动第一增压风机22，外部空气增压到连通支管20内，由连通支管20将外部增压的空气顺着L形连通管15注入到侧向扩展密封气囊17内，侧向扩展密封气囊17内部的扩展填充腔体18开始大量填充空气，侧向扩展密封气囊17开始向外部扩散膨胀，而定位支环16可以对侧向扩展密封气囊17内壁起到限位支撑的作用，侧向扩展密封气囊17带动多个橡胶密封齿条19向外挤压，多个橡胶密封齿条19挤压在矿井内壁位置处，能够牢牢的贴合在矿井内壁位置处进行密封，当侧向扩展密封气囊17内部气压数值在压力表21上显示为指定数值时，即可通过控制器23关闭第一增压风机22，同时关闭电动控制阀门25；
防水抗冲击时，当矿井内部水体向上产生冲击力时，冲击的水体挤压到侧向扩展密封气囊17上，侧向扩展密封气囊17受到挤压力，即可使侧向扩展密封气囊17外壁贴合在矿井内壁上的挤压力变大，紧密贴合矿井，冲击力越大，密封挤压力越大，因此抗冲击防水效果更好。
说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可定，本技术方案中，未提及到的电器控制元件由于属于现有技术，因而图中未进行示出，在此也不再进行叙述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，包括防水封存支板（1），所述防水封存支板（1）的顶端且位于其圆心点位置处固定连接有限位轴承环（2），其特征在于：所述限位轴承环（2）的内部设有调节固定机构；
所述调节固定机构包括设置在限位轴承环（2）内壁的螺纹锁紧杆（3），所述螺纹锁紧杆（3）的外壁且靠近其顶部位置处螺纹连接有联动螺环块（4），在联动螺环块（4）的外壁呈圆环等距分布固定有多个套接支块（5），所述套接支块（5）的内部设有铰接转杆（6），在铰接转杆（6）的内部且靠近其底端位置处安装有凹形套接块（7），且凹形套接块（7）的底端固定连接有导向插接柱（8），所述防水封存支板（1）的底端贯穿设有增压密封组件，所述导向插接柱（8）的顶端嵌入设有灌入组件。
2.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述限位轴承环（2）与螺纹锁紧杆（3）之间转动连接，且限位轴承环（2）的内壁和螺纹锁紧杆（3）的外壁均经抛光处理。
3.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述铰接转杆（6）分别与凹形套接块（7）和套接支块（5）之间转动连接，所述凹形套接块（7）和铰接转杆（6）以及套接支块（5）均由碳纤维材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：每个所述导向插接柱（8）的一端部均焊接有插接端头（9），所述插接端头（9）的一端竖截面直径小于其另一端部竖截面直径，多个所述插接端头（9）的外壁和多个导向插接柱（8）的外壁均设为光滑面。
5.根据权利要求4所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述导向插接柱（8）的外壁且靠近插接端头（9）位置处设有水平滑动连接的套接定位环（10），且套接定位环（10）底端与防水封存支板（1）顶端之间固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述导向插接柱（8）的外壁下方设有与防水封存支板（1）焊接固定的导向支板（11），所述导向支板（11）与导向插接柱（8）之间水平滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述螺纹锁紧杆（3）的顶端焊接有转动帽（12），在转动帽（12）的顶端且靠近其圆心点位置处固定有支柱（13），所述支柱（13）的外壁呈圆环等距分布焊接有两个L形支杆（14）。
8.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述增压密封组件包括贯穿设置在防水封存支板（1）底端的L形连通管（15），所述防水封存支板（1）的底端且位于L形连通管（15）外壁位置处固定连接有定位支环（16），所述L形连通管（15）的底端贯穿定位支环（16）并固定连通有侧向扩展密封气囊（17），在侧向扩展密封气囊（17）的外壁从下到上依次等距排列有多个橡胶密封齿条（19），且侧向扩展密封气囊（17）的内部开设有扩展填充腔体（18），所述L形连通管（15）的顶端设有固定连通的连通支管（20），且连通支管（20）的外壁上表面螺纹连通有用于对侧向扩展密封气囊（17）内部气压起到检测作用的压力表（21），所述连通支管（20）的一端部螺纹连通有第一增压风机（22），在第一增压风机（22）的输入端安装连通有电动控制阀门（25），且第一增压风机（22）的前方从左到右依次固定连接有控制器（23）和蓄电池（24），所述第一增压风机（22）和电动控制阀门（25）均与控制器（23）输入端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：所述灌入组件包括嵌入设置在导向插接柱（8）顶端的连通注入管（27），且连通注入管（27）的底端连通有注射管（26），所述连通注入管（27）的顶端螺纹连通有橡胶扩散软管（28），在橡胶扩散软管（28）的一端部通过注塑一体化成型有连通增压管（29），所述连通增压管（29）的一端部螺纹连通有浆液注入管（31），所述浆液注入管（31）的外壁且靠近其底端位置处固定连通有用于承装浆液的浆液承装箱（32），所述浆液承装箱（32）的顶端且位于浆液注入管（31）外壁一侧位置处连通有第二增压风机（30）。
10.根据权利要求9所述的一种可防水冲击的煤矿井用防水设备，其特征在于：多个所述连通注入管（27）呈圆环等距分布排列设置，所述连通注入管（27）和注射管（26）之间固定连接，且连通注入管（27）和注射管（26）均由硅钢材料制成。
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