CN117287255B - 一种矿石开采用紧急排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿石开采用紧急排水装置，属于矿场排水设施领域，包括防护壳，防护壳上固定连接牵引架，防护壳内设置泵体，泵体由泵壳部件、清理部件、泵片驱动部件、泵片部件组成，泵壳部件包括泵身，泵身靠近底座的一端固定连接泵下盖，泵身靠近牵引架的一端固定连接泵上盖。本发明能够自动对防护壳进行逐步导通，防止石块将滤孔堵住，且导通时不会影响其他一级滤孔的正常工作；能够在泵体进行泵水时，自动排出泵体内的砂石，防止砂石堵塞泵体，同时防止将过量的砂石排到外界；能够防止砂石在泵体内沉着，泵体工作时自动将底部沉着的砂石冲起，从而通过排砂口排出；无需经常对泵体进行拆卸清理，便于维护。

Description

一种矿石开采用紧急排水装置

技术领域

本发明涉及矿场排水设施领域，特别涉及一种矿石开采用紧急排水装置。

背景技术

矿石开采是指通过采矿活动从地下或地表中提取有价值的矿石和矿物的过程。在进行矿石开采时，通常会面临许多技术挑战，其中之一是与地下水的管理。在一些矿区，地下水会不断渗入采矿现场，导致水位升高，给开采活动带来困难，而紧急排水装置旨在及时、高效地将地下水排除出开采现场，维持合适的工作环境。该装置主要包括排水泵、排水管道、监测和控制系统、废水处理设施等。

现有技术中公告号为CN206017179U的中国实用新型专利提供一种煤矿应急排水设备，其主要包括泵头，优点在于：由于防石罩能保护泵头，同时能有效防止落石堵塞排水口，大大加快了排水速度。但是该装置只是通过简单的设置防护罩，长时间使用后防护罩上的孔也会被砂石、石块堵住，导致抽水效率降低；并且当防护罩上孔洞设置过小时，虽然过滤效果好，但是抽水量会减少，而防护罩上孔洞设置过大时，虽然抽水量大，但是过滤效果差。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供一种能够防止石块堵塞且能够自动排出砂石的排水装置。

针对以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种矿石开采用紧急排水装置，包括防护壳，防护壳上固定连接底座、牵引架，防护壳内设置泵体，所述的泵体由泵壳部件、清理部件、泵片驱动部件、泵片部件组成，所述的泵壳部件包括泵身，泵身靠近底座的一端固定连接泵下盖，泵身靠近牵引架的一端固定连接泵上盖，泵上盖、泵下盖上都设置有流水孔；所述的泵片部件包括一个泵片Ⅰ、一个泵片Ⅱ，泵片Ⅰ与泵片Ⅱ转动连接，泵片Ⅰ、泵片Ⅱ都与泵身内壁贴合，泵片Ⅰ、泵片Ⅱ转动连接在泵下盖上，泵片Ⅰ、泵片Ⅱ与泵下盖同心设置，泵片Ⅰ与泵片Ⅱ都是变速转动，并且为交替性变速，泵片Ⅱ的速度交替频率与泵片Ⅱ的速度交替频率相同，且泵片Ⅰ与泵片Ⅱ的交替时间点不重合，以此实现将水从泵下盖处吸入泵身，而后通过泵上盖排出。

优选的，所述的泵片Ⅰ上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀，另一侧设置有二级滤孔，所述的泵片Ⅱ上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀，另一侧设置有二级滤孔，所述的泵身上设置有排砂口，集砂腔体与排砂口形成配合。

优选的，所述的泵片驱动部件包括驱动支架，驱动支架固定连接在泵下盖上，驱动支架上转动连接转动杆，转动杆两端分别转动连接一个滑块，所述的泵片Ⅱ上固定连接驱动连杆Ⅱ，泵片Ⅰ上固定连接驱动连杆Ⅰ，两个滑块分别在对应的驱动连杆Ⅰ、驱动连杆Ⅱ上滑动，转动杆与泵下盖偏心设置，通过转动杆的转动驱动泵片Ⅰ、泵片Ⅱ。

优选的，所述的驱动支架上转动连接驱动盘，驱动盘与转动杆之间设置有联轴器，联轴器包括联轴器单元Ⅰ、联轴器单元Ⅱ、联轴器单元Ⅲ，驱动盘上固定连接联轴器单元Ⅰ，联轴器单元Ⅰ上滑动连接联轴器单元Ⅱ，联轴器单元Ⅱ上滑动连接联轴器单元Ⅲ，联轴器单元Ⅲ固定连接在转动杆上，驱动盘与泵下盖同心设置，驱动盘上设置多个圆柱块。

优选的，所述的清理部件包括固定齿圈、活动齿盘，固定齿圈固定连接在防护壳内壁，固定齿圈与活动齿盘啮合，所述的活动齿盘上设置有多个驱动孔，驱动孔的半径大于驱动盘上圆柱块的半径，驱动孔与驱动盘上的圆柱块形成配合，驱动孔上转动连接曲柄，曲柄固定连接在电机上，曲柄转动连接在防护壳上，电机固定连接在防护壳上。

优选的，所述的活动齿盘上固定连接压块，防护壳上固定连接多个清理弹簧，清理弹簧固定连接在清理板上，清理板上固定连接多个导通杆，导通杆与压块形成配合。

优选的，所述的活动齿盘上固定连接多个防堵顶杆架，防堵顶杆架固定连接在稳定圈上，防堵顶杆架上设置有多个锥块，所述的防护壳上设置有多个一级滤孔，一级滤孔为锥台形，一级滤孔远离泵壳部件的一端半径小于靠近泵壳部件一端的半径，防堵顶杆架与一级滤孔形成配合。

优选的，所述的牵引架上固定连接管道接头，管道接头固定连接在泵上盖上，泵身与管道接头通过泵上盖上的流水孔导通。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明所述的一种矿石开采用紧急排水装置，通过设置防护壳、一级滤孔、防堵顶杆架，能够自动对防护壳进行逐步导通，防止石块将滤孔堵住，且导通时不会影响其他一级滤孔的正常工作；（2）本发明所述的一种矿石开采用紧急排水装置，通过设置泵片部件，能够在泵体进行泵水时，自动排出泵体内的砂石，防止砂石堵塞泵体，同时防止将过量的砂石排到外界；（3）本发明所述的一种矿石开采用紧急排水装置，通过设置导通杆、清理板、清理弹簧，能够防止砂石在泵体内沉着，泵体工作时自动将底部沉着的砂石冲起，从而通过排砂口排出；（4）本发明所述的一种矿石开采用紧急排水装置，通过设置多层过滤结构，防止堵塞，可以大大提高工作效率；无需经常对泵体进行拆卸清理，便于维护。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构正视角度示意图；

图3为本发明整体结构俯视角度示意图；

图4为本发明整体结构正视角度剖视图；

图5为图4中A处局部放大示意图；

图6为导通杆、清理板结构示意图；

图7为泵壳部件结构示意图；

图8为固定齿圈、活动齿盘结构示意图；

图9为驱动孔、活动齿盘结构示意图；

图10为泵片驱动部件结构示意图；

图11为泵片驱动部件局部结构示意图；

图12为泵身结构示意图；

图13为泵片部件局部结构示意图；

图14为泵片部件结构剖视图；

图15为泵上盖结构示意图；

图16为泵下盖结构示意图。

附图标号：2-泵壳部件；3-清理部件；4-泵片驱动部件；5-泵片部件；101-防护壳；102-底座；103-牵引架；104-管道接头；105-一级滤孔；106-电机；107-清理板；108-清理弹簧；109-导通杆；201-泵上盖；202-排砂口；203-泵下盖；204-泵身；301-固定齿圈；302-活动齿盘；303-防堵顶杆架；304-压块；305-驱动孔；306-曲柄；307-稳定圈；401-驱动盘；402-驱动支架；403-联轴器单元Ⅰ；404-联轴器单元Ⅱ；405-联轴器单元Ⅲ；406-转动杆；407-滑块；408-驱动连杆Ⅰ；409-驱动连杆Ⅱ；501-泵片Ⅰ；502-单向阀；503-二级滤孔；504-泵片Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1-图5所示，防护壳101上固定连接底座102、牵引架103，防护壳101内设置泵体，泵体由泵壳部件2、清理部件3、泵片驱动部件4、泵片部件5组成，牵引架103上固定连接管道接头104，管道接头104固定连接在泵上盖201上，泵身204与管道接头104通过泵上盖201上的流水孔导通。

如图7、图12、图15、图16所示，泵壳部件2包括泵身204，泵身204靠近底座102的一端固定连接泵下盖203，泵身204靠近牵引架103的一端固定连接泵上盖201，泵上盖201、泵下盖203上都设置有流水孔，泵身204上设置有排砂口202。水从泵下盖203处吸入泵身204，而后通过泵上盖201排出到管道接头104中，后经排水管道排出。

如图6-图9所示，清理部件3包括固定齿圈301、活动齿盘302，固定齿圈301固定连接在防护壳101内壁，固定齿圈301与活动齿盘302啮合，活动齿盘302上设置有多个驱动孔305，驱动孔305的半径大于驱动盘401上圆柱块的半径，驱动孔305与驱动盘401上的圆柱块形成配合，驱动孔305上转动连接曲柄306，曲柄306固定连接在电机106上，曲柄306转动连接在防护壳101上，电机106固定连接在防护壳101上；活动齿盘302上固定连接压块304，防护壳101上固定连接多个清理弹簧108，清理弹簧108固定连接在清理板107上，清理板107上固定连接多个导通杆109，导通杆109与压块304形成配合；活动齿盘302上固定连接多个防堵顶杆架303，防堵顶杆架303固定连接在稳定圈307上，防堵顶杆架303上设置有多个锥块，防护壳101上设置有多个一级滤孔105，一级滤孔105为锥台形，一级滤孔105远离泵壳部件2的一端半径小于靠近泵壳部件2一端的半径，防堵顶杆架303与一级滤孔105形成配合，防护壳101底部设置多个流水孔，导通杆109与该流水孔形成配合。

如图10-图11所示，泵片驱动部件4包括驱动支架402，驱动支架402固定连接在泵下盖203上，驱动支架402上转动连接转动杆406，转动杆406两端分别转动连接一个滑块407，泵片Ⅱ504上固定连接驱动连杆Ⅱ409，泵片Ⅰ501上固定连接驱动连杆Ⅰ408，两个滑块407分别在对应的驱动连杆Ⅰ408、驱动连杆Ⅱ409上滑动，转动杆406与泵下盖203偏心设置，通过转动杆406的转动驱动泵片Ⅰ501、泵片Ⅱ504；驱动支架402上转动连接驱动盘401，驱动盘401与转动杆406之间设置有联轴器，联轴器包括联轴器单元Ⅰ403、联轴器单元Ⅱ404、联轴器单元Ⅲ405，驱动盘401上固定连接联轴器单元Ⅰ403，联轴器单元Ⅰ403上滑动连接联轴器单元Ⅱ404，联轴器单元Ⅱ404上滑动连接联轴器单元Ⅲ405，联轴器单元Ⅲ405固定连接在转动杆406上，驱动盘401与泵下盖203同心设置，驱动盘401上设置多个圆柱块。

如图13-图14所示，泵片部件5包括一个泵片Ⅰ501、一个泵片Ⅱ504，泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504转动连接，泵片Ⅰ501、泵片Ⅱ504转动连接在泵下盖203上，泵片Ⅰ501、泵片Ⅱ504与泵下盖203同心设置，泵片Ⅰ501、泵片Ⅱ504都与泵身204内壁贴合；泵片Ⅰ501上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀502，另一侧设置有二级滤孔503，泵片Ⅱ504上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀502，另一侧设置有二级滤孔503，集砂腔体与排砂口202形成配合。

工作原理：通过牵引牵引架103，将本装置放在水洼处，而后启动电机106，此时电机106带动曲柄306转动，曲柄306转动时会带动活动齿盘302运动，由于固定齿圈301固定不动，因此活动齿盘302在与固定齿圈301啮合过程中不仅活动齿盘302会公转，同时活动齿盘302也会自转，即在活动齿盘302的带动下防堵顶杆架303会在对应的一级滤孔105处进行抽插，以此顶开一级滤孔105上可能堵塞的石块，即通过防堵顶杆架303对所有一级滤孔105进行全方位疏通，防止石块堵塞一级滤孔105，且在疏通时不影响其他一级滤孔105的正常工作，另一方面，活动齿盘302的自转使得压块304间歇性下压导通杆109，当导通杆109被压时清理弹簧108被压缩，此时导通杆109不再堵住防护壳101底部上的流水孔，此时防护壳101外的水流流入防护壳101中，可以将防护壳101底部沉积的砂石冲起，而后吸入泵身204中；同时活动齿盘302通过驱动孔305带动驱动盘401转动，驱动盘401驱动联轴器，联轴器驱动转动杆406，此时转动杆406转动就会使得两个滑块407带动驱动连杆Ⅰ408、驱动连杆Ⅱ409转动，同时对应的滑块407在驱动连杆Ⅰ408、驱动连杆Ⅱ409上滑动，驱动连杆Ⅰ408、驱动连杆Ⅱ409的转动使得泵片Ⅰ501、泵片Ⅱ504转动，且由于转动杆406与泵下盖203的偏心设置，使得泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504都是变速转动，并且为交替性变速，泵片Ⅱ504的速度交替频率与泵片Ⅱ504的速度交替频率相同，且泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504的交替时间点不重合。如图14所示，记此时泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504之间左侧腔体为吸水腔体，泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504之间右侧腔体为排水腔体，即泵片Ⅱ504与泵片Ⅰ501转动时会使得吸水腔体将通过一级滤孔105的水从泵下盖203的流水孔吸入，之后从排水腔体将水从泵上盖201上的流水孔排到管道接头104中而后经过管路排出；依旧如图14所示，在泵片Ⅱ504转动时通过泵下盖203上的流水孔进入泵身204的砂石通过其上的单向阀502移动到其上的集砂腔体中，由于排水腔体的压强以及吸水腔体的压强，此时少量的水会从排水腔体通过泵片Ⅱ504上的二级滤孔503流到吸水腔体，同理也会有少量的水通过泵片Ⅰ501上的二级滤孔503流入泵片Ⅰ501上的集砂腔体，而此时泵片Ⅰ501在转动过程中，由于吸水腔体与排水腔体压强的原因，泵片Ⅰ501上的单向阀502会闭合，排水腔体中的水流入泵片Ⅰ501上的集砂腔体后会通过排砂口202排出，同时，由于离心力的作用，砂石在集砂腔中一直贴在泵身204的内壁，当集砂腔体与排砂口202处重合时，砂石就会跟随水流一起通过排砂口202排出，之后泵片Ⅰ501与泵片Ⅱ504继续转动半周时交换位置时，工作原理同理可推导。

本发明不局限上述具体实施方式，所属技术领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，做出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种矿石开采用紧急排水装置，包括防护壳（101），防护壳（101）上固定连接底座（102）、牵引架（103），防护壳（101）内设置泵体，其特征在于：所述的泵体由泵壳部件（2）、清理部件（3）、泵片驱动部件（4）、泵片部件（5）组成，所述的泵壳部件（2）包括泵身（204），泵身（204）靠近底座（102）的一端固定连接泵下盖（203），泵身（204）靠近牵引架（103）的一端固定连接泵上盖（201），泵上盖（201）、泵下盖（203）上都设置有流水孔；所述的泵片部件（5）包括一个泵片Ⅰ（501）、一个泵片Ⅱ（504），泵片Ⅰ（501）与泵片Ⅱ（504）转动连接，泵片Ⅰ（501）、泵片Ⅱ（504）都与泵身（204）内壁贴合，泵片Ⅰ（501）、泵片Ⅱ（504）转动连接在泵下盖（203）上，泵片Ⅰ（501）、泵片Ⅱ（504）与泵下盖（203）同心设置，泵片Ⅰ（501）与泵片Ⅱ（504）都是变速转动，并且为交替性变速，泵片Ⅱ（504）的速度交替频率与泵片Ⅱ（504）的速度交替频率相同，且泵片Ⅰ（501）与泵片Ⅱ（504）的交替时间点不重合，以此实现将水从泵下盖（203）处吸入泵身（204），而后通过泵上盖（201）排出；

所述的泵片Ⅰ（501）上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀（502），另一侧设置有二级滤孔（503），所述的泵片Ⅱ（504）上均匀设置有多个不完全封闭的集砂腔体，集砂腔体一侧设置有单向阀（502），另一侧设置有二级滤孔（503），所述的泵身（204）上设置有排砂口（202），集砂腔体与排砂口（202）形成配合；

所述的泵片驱动部件（4）包括驱动支架（402），驱动支架（402）固定连接在泵下盖（203）上，驱动支架（402）上转动连接转动杆（406），转动杆（406）两端分别转动连接一个滑块（407），所述的泵片Ⅱ（504）上固定连接驱动连杆Ⅱ（409），泵片Ⅰ（501）上固定连接驱动连杆Ⅰ（408），两个滑块（407）分别在对应的驱动连杆Ⅰ（408）、驱动连杆Ⅱ（409）上滑动，转动杆（406）与泵下盖（203）偏心设置，通过转动杆（406）的转动驱动泵片Ⅰ（501）、泵片Ⅱ（504）；

所述的驱动支架（402）上转动连接驱动盘（401），驱动盘（401）与转动杆（406）之间设置有联轴器，联轴器包括联轴器单元Ⅰ（403）、联轴器单元Ⅱ（404）、联轴器单元Ⅲ（405），驱动盘（401）上固定连接联轴器单元Ⅰ（403），联轴器单元Ⅰ（403）上滑动连接联轴器单元Ⅱ（404），联轴器单元Ⅱ（404）上滑动连接联轴器单元Ⅲ（405），联轴器单元Ⅲ（405）固定连接在转动杆（406）上，驱动盘（401）与泵下盖（203）同心设置，驱动盘（401）上设置多个圆柱块；

所述的清理部件（3）包括固定齿圈（301）、活动齿盘（302），固定齿圈（301）固定连接在防护壳（101）内壁，固定齿圈（301）与活动齿盘（302）啮合，所述的活动齿盘（302）上设置有多个驱动孔（305），驱动孔（305）的半径大于驱动盘（401）上圆柱块的半径，驱动孔（305）与驱动盘（401）上的圆柱块形成配合，驱动孔（305）上转动连接曲柄（306），曲柄（306）固定连接在电机（106）上，曲柄（306）转动连接在防护壳（101）上，电机（106）固定连接在防护壳（101）上；

所述的活动齿盘（302）上固定连接压块（304），防护壳（101）上固定连接多个清理弹簧（108），清理弹簧（108）固定连接在清理板（107）上，清理板（107）上固定连接多个导通杆（109），导通杆（109）与压块（304）形成配合；

所述的活动齿盘（302）上固定连接多个防堵顶杆架（303），防堵顶杆架（303）固定连接在稳定圈（307）上，防堵顶杆架（303）上设置有多个锥块，所述的防护壳（101）上设置有多个一级滤孔（105），一级滤孔（105）为锥台形，一级滤孔（105）远离泵壳部件（2）的一端半径小于靠近泵壳部件（2）一端的半径，防堵顶杆架（303）与一级滤孔（105）形成配合；

所述的牵引架（103）上固定连接管道接头（104），管道接头（104）固定连接在泵上盖（201）上，泵身（204）与管道接头（104）通过泵上盖（201）上的流水孔导通。