CN205154227U - 一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，包括大径直筒和通过固定架与大径直筒相连接的小径直筒，小径直筒内设有两个结构相同的盘形叶片，两个盘形叶片均转动安装在固定架上且两个盘形叶片旋转后能够使小径直筒完全密封，大径直筒与小径直筒之间设有多个弧形叶片，弧形叶片与大径直筒铰接，大径直筒外壁上设有与弧形叶片一一对应的控制机构，控制机构包括固定块、导向块和调控杆，固定块沿大径直筒的长度方向安装，固定块上沿长度方向开有导向槽，导向块设置在导向槽内且与导向槽配合，调控杆一端与导向块铰接，调控杆另一端与相对应的弧形叶片铰接。本实用新型可快速改变送风的风速和风压，工作可靠性高，实用性强。

Description

一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置

技术领域

本实用新型涉及一种风筒出风口装置，尤其是涉及一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置。

背景技术

中国是全球最大产煤国，煤尘与瓦斯爆炸的强度和次数也是世界之最。随着矿井开采规模和开采深度的不断增加，发生重大煤尘与瓦斯爆炸的危险性也在增大。煤矿瓦斯事故发生频繁，其危害性居各重大、恶性和突发事故之首。目前我国开采的煤矿约有48％为高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井。根据近年来统计，在掘进过程中发生的瓦斯与煤尘爆炸事故占矿井瓦斯煤尘爆炸事故总数的60％～70％。瓦斯是从煤层中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，而煤巷(半煤巷)掘进工作面是首先进入煤层的工作区域，因此是瓦斯和煤尘爆炸事故最为频繁的区域。

掘进煤巷是一个独头巷道，通风回路不完整，稀释和排除来自煤体涌出的瓦斯和作业时产生的粉尘是靠由局部通风机和风筒组成的局部通风系统给端头区域压入的新鲜风流来实现的。掘进巷道的压入式通风是受限附壁射流通风，与自由射流不同，风流从风筒射出后，由于受到独头巷道局限空间的限制，不久便出现了与风流方向相反的流动。因此，掘进工作面射流通风风流结构可分为射流区、回流区与涡流区。射流区的气流一部分从圆形风筒射出，同时卷吸一部分回流区的气流；回流区的气流一部分被射流卷吸，一部分沿掘进巷道经出口排出。局部通风系统通风方式、布置位置及出风口速度将直接影响掘进通风风流分布情况，进而影响了瓦斯浓度分布规律及通风排瓦效果。由此可见，随着煤矿开采规模扩大，对煤巷掘进工作面局部通风情况提出了更高的要求。

“煤矿安全规程”仅规定了掘进工作面的合理风速范围和出风口距端头距离，因此解决煤矿高速大断面煤巷掘进工作面对通风需求增加的方式是实施局部通风总量控制，也就是不断提高局部通风机功率和加大风筒直径。而掘进工作面风量过度加大，也易造成循环风、工作区域局部风速过高、工作条件劣化等现象。

煤巷长度增加、巷道截面积增加、掘进方式改变、推进速度增加、大设备的使用以及井深增加造成的煤层瓦斯含量增加等，这都使得煤巷掘进局部通风量要求加大，实施粗放式的风量总量控制局部通风已不能适应煤矿采掘方式的高速发展。在出风量一定的前提下，调节风筒出风速度、方向及出风口射流特征，能改变煤巷掘进工作面端头全风场风流特征。在对掘进工作面端头区域全风场，以及煤尘和瓦斯运移规律研究的基础上，设计一种可调节风速、风压以及方向，以达到煤巷掘进工作面最佳煤尘和瓦斯运移效果及舒服工作环境的风筒出风口装置是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其结构简单、设计新颖合理且操作方便，在煤矿掘进工作面风机风筒末端安装，可快速改变送风的风速和风压，工作可靠性高，节省资源，实用性强，加工制造简单，便于推广使用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：包括大径直筒和通过固定架与大径直筒相连接的小径直筒，所述小径直筒内设置有两个结构相同的盘形叶片，两个所述盘形叶片均转动安装在所述固定架上且两个盘形叶片旋转后能够使小径直筒完全密封，所述大径直筒与小径直筒之间设置有多个弧形叶片，多个所述弧形叶片能够拼接在一起形成圆台结构，多个所述弧形叶片拼接在一起后与大径直筒和小径直筒均密封，所述弧形叶片与大径直筒铰接，所述大径直筒的外壁上设置有与弧形叶片一一对应且用于控制弧形叶片张开和关闭的控制机构，所述控制机构包括固定块、导向块和调控杆，所述固定块沿大径直筒的长度方向安装且与弧形叶片相对应，所述固定块上沿长度方向开有导向槽，所述导向块设置在导向槽内且与导向槽配合，所述调控杆的一端与导向块铰接，所述调控杆的另一端与相对应的弧形叶片铰接。

上述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述固定架包括大十字架、小十字架和轴，所述轴的一端与大十字架的中心连接，所述轴的另一端与小十字架的中心连接，所述大十字架固定安装在大径直筒的出风端口内，所述小十字架固定安装在小径直筒的进风端口内，所述盘形叶片转动安装在轴上。

上述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述弧形叶片的外壁上设置有连接块，所述调控杆的一端通过销轴与导向块铰接，所述调控杆的另一端通过销轴与连接块铰接。

上述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述大径直筒的出风端设置有与弧形叶片一一对应的第一铰接块，所述弧形叶片的底部对应安装有第二铰接块，所述第一铰接块和第二铰接块通过销轴铰接。

上述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述弧形叶片的数量为六个。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便、便于加工制造。

2、本实用新型在使用时，将大径直筒与矿用局部通风机风筒末端密封连接即可，安装方便。

3、本实用新型能够调节送风的方向、风速和风压，能够改变全风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，能够更高效率的冲散突出瓦斯，减少涡流区，提高工作效率，节约能源。

4、本实用新型实现成本低，可靠性高，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型去除弧形叶片、盘形叶片、导向块和调控杆后的结构示意图。

图3为本实用新型两个盘形叶片的位置关系示意图。

附图标记说明:

1—大径直筒；2—小径直筒；3—弧形叶片；

4—盘形叶片；5-1—大十字架；5-2—小十字架；

6-1—固定块；6-2—导向槽；6-3—导向块；

6-4—调控杆；7—轴；8—第一铰接块；

9—第二铰接块；10—连接块。

具体实施方式

如图1至图3所示，本实用新型包括大径直筒1和通过固定架与大径直筒1相连接的小径直筒2，所述小径直筒2内设置有两个结构相同的盘形叶片4，两个所述盘形叶片4均转动安装在所述固定架上且两个盘形叶片4旋转后能够使小径直筒2完全密封，所述大径直筒1与小径直筒2之间设置有多个弧形叶片3，多个所述弧形叶片3能够拼接在一起形成圆台结构，多个所述弧形叶片3拼接在一起后与大径直筒1和小径直筒2均密封，所述弧形叶片3与大径直筒1铰接，所述大径直筒1的外壁上设置有与弧形叶片3一一对应且用于控制弧形叶片3张开和关闭的控制机构，所述控制机构包括固定块6-1、导向块6-3和调控杆6-4，所述固定块6-1沿大径直筒1的长度方向安装且与弧形叶片3相对应，所述固定块6-1上沿长度方向开有导向槽6-2，所述导向块6-3设置在导向槽6-2内且与导向槽6-2配合，所述调控杆6-4的一端与导向块6-3铰接，所述调控杆6-4的另一端与相对应的弧形叶片3铰接。

如图1和图2所示，所述固定架包括大十字架5-1、小十字架5-2和轴7，所述轴7的一端与大十字架5-1的中心连接，所述轴7的另一端与小十字架5-2的中心连接，所述大十字架5-1固定安装在大径直筒1的出风端口内，所述小十字架5-2固定安装在小径直筒2的进风端口内，所述盘形叶片4转动安装在轴7上。

如图1所示，所述弧形叶片3的外壁上设置有连接块10，所述调控杆6-4的一端通过销轴与导向块6-3铰接，所述调控杆6-4的另一端通过销轴与连接块10铰接。

如图1和图2所示，所述大径直筒1的出风端设置有与弧形叶片3一一对应的第一铰接块8，所述弧形叶片3的底部对应安装有第二铰接块9，所述第一铰接块8和第二铰接块9通过销轴铰接。

本实施例中，所述弧形叶片3的数量为六个。

本实用新型的工作原理为：使用时，将大径直筒1与矿用局部通风机风筒末端密封连接。当所有弧形叶片3全部闭合，在通风量不变的情况下，使双层盘形叶片4处于不同重合位置，风速会依照重合程度的变化而变化，根据实际情况调节双层盘形叶片4重合程度，能够提高排瓦排尘的效率，能够更大效率的冲散突出瓦斯，减少涡流区，能够改变风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，提高工作效率，节约能源。

当掘进工作面左上角涌出大量瓦斯时，在通风量不变的情况下，使靠右下方的四个弧形叶片关闭，双层盘形叶片4使小径直筒2密封，而使靠左上方的两个弧形叶片打开，此时靠左上方的两个弧形叶片与掘进工作面左上角位置相对应，并且出口风速变大和风速流动方向有所改变，从而更快的稀释瓦斯浓度，提供更多的新空气。于是，该矿用局部通风机风筒出风口装置能够改变出风方向，通过控制不同弧形叶片的张开或关闭，进而多方位的为掘进工作面提供新鲜空气。并且，在通风量一定的前提下，能够增大风速，提高排瓦排尘的效率，能够更大效率的冲散突出瓦斯，减少涡流区，能够改变风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，提高工作效率，节约能源。

另外，掘进工作面流场与瓦斯含量是个动态的过程，煤尘和瓦斯的运移与掘进工作面端头的风场有着密切的联系，非常复杂。在这个复杂的环境中，当某一处发生大变化时，即瓦斯涌出、粉尘涡流等，可通过合理的调节弧形叶片一个或多个的张开闭合以及双层盘形叶片重合程度来实现通风机风筒出风口风流速度和方向的改变，进而改变煤巷掘进工作面端头全风场风流特征以及瓦斯和煤尘的运移规律，使新鲜风流加速流动，避免了瓦斯突出引起的危险事故。

本实施例中，通过调控杆6-4来带动弧形叶片3打开或关闭，具体操作时，通过外部动力机构(如直流电机、油缸或气缸)带动导向块6-3沿导向槽6-2移动，导向块6-3移动时带动调控杆6-4，进而通过调控杆6-4带动弧形叶片3转动，从而实现弧形叶片3的打开或关闭。

本实施例中，通过外部动力机构(如电机)控制双层盘形叶片4绕轴7转动，实现小径直筒2的打开与密封。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：包括大径直筒(1)和通过固定架与大径直筒(1)相连接的小径直筒(2)，所述小径直筒(2)内设置有两个结构相同的盘形叶片(4)，两个所述盘形叶片(4)均转动安装在所述固定架上且两个盘形叶片(4)旋转后能够使小径直筒(2)完全密封，所述大径直筒(1)与小径直筒(2)之间设置有多个弧形叶片(3)，多个所述弧形叶片(3)能够拼接在一起形成圆台结构，多个所述弧形叶片(3)拼接在一起后与大径直筒(1)和小径直筒(2)均密封，所述弧形叶片(3)与大径直筒(1)铰接，所述大径直筒(1)的外壁上设置有与弧形叶片(3)一一对应且用于控制弧形叶片(3)张开和关闭的控制机构，所述控制机构包括固定块(6-1)、导向块(6-3)和调控杆(6-4)，所述固定块(6-1)沿大径直筒(1)的长度方向安装且与弧形叶片(3)相对应，所述固定块(6-1)上沿长度方向开有导向槽(6-2)，所述导向块(6-3)设置在导向槽(6-2)内且与导向槽(6-2)配合，所述调控杆(6-4)的一端与导向块(6-3)铰接，所述调控杆(6-4)的另一端与相对应的弧形叶片(3)铰接。

2.按照权利要求1所述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述固定架包括大十字架(5-1)、小十字架(5-2)和轴(7)，所述轴(7)的一端与大十字架(5-1)的中心连接，所述轴(7)的另一端与小十字架(5-2)的中心连接，所述大十字架(5-1)固定安装在大径直筒(1)的出风端口内，所述小十字架(5-2)固定安装在小径直筒(2)的进风端口内，所述盘形叶片(4)转动安装在轴(7)上。

3.按照权利要求1或2所述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述弧形叶片(3)的外壁上设置有连接块(10)，所述调控杆(6-4)的一端通过销轴与导向块(6-3)铰接，所述调控杆(6-4)的另一端通过销轴与连接块(10)铰接。

4.按照权利要求1或2所述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述大径直筒(1)的出风端设置有与弧形叶片(3)一一对应的第一铰接块(8)，所述弧形叶片(3)的底部对应安装有第二铰接块(9)，所述第一铰接块(8)和第二铰接块(9)通过销轴铰接。

5.按照权利要求1或2所述的一种锥形调控式矿用局部通风机风筒出风口装置，其特征在于：所述弧形叶片(3)的数量为六个。