CN206785426U - 自动放水器及瓦斯抽采系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及瓦斯抽放排水装置技术领域，尤其是涉及一种自动放水器及瓦斯抽采系统。自动放水器，包括外筒体、上盖、负压平衡管、活动吸盘、导向筒和浮体；外筒体上设置有进水管和出水管，上盖盖设于外筒体的开口处，上盖的中心位置设置有通孔，负压平衡管的一端通过通孔与外筒体连通，负压平衡管的另一端用于与瓦斯负压管路连通；上盖设置有通大气阀，通大气阀与活动吸盘固定连接；活动吸盘能够沿其自身的轴线上升或下降，以使通大气阀打开或关闭；导向筒位于外筒体的内部，导向筒的内部设置有浮体，浮体与导向筒的内壁之间间隙设置，浮体能够沿导向筒的轴线往复运动。本实用新型能够保证及时放水，并有效地避免瓦斯从出水管溢出。

Description

自动放水器及瓦斯抽采系统

技术领域

本实用新型涉及瓦斯抽放排水装置技术领域，尤其是涉及一种自动放水器及瓦斯抽采系统。

背景技术

现有的瓦斯抽采系统具有相互连通设置的瓦斯泵和瓦斯负压管路，以将煤层中的瓦斯气体沿着管路抽出。由于煤层中含有水分，在瓦斯抽采过程中，这些水分会和瓦斯气体一起被抽采到瓦斯负压管路中，并在管路的最低处形成积水，影响了瓦斯抽采效果。因此，需要安装自动放水器来定期排放积水，以保证瓦斯抽采效果。

现有的自动放水器通常以浮筒、导向杆、托盘组件和磁铁联动的方式工作，即利用浮筒在浮力作用下沿导向杆带动托盘组件向上移动，把托盘组件送到磁铁的动作位置，利用磁铁的吸力打开通大气阀，同时，关闭负压平衡管，在大气压力的作用下，进水阀自动关闭，而放水阀在水柱的作用下打开，实现自动放水。随着水的不断放出，浮筒将随着水位的降低而沿着导向杆下降，浮筒到达导向杆下方的限位挡块后，浮筒在自重力作用下将托盘组件及导向杆拉下，负压平衡管开启，通大气阀关闭，放水阀在内外压力差的作用下自动关闭，进水阀在压力平衡后打开，放水器重新进水。由于瓦斯负压管道内存在较多铁锈和煤岩颗粒，这些颗粒会随着水流进入放水器中，在导向杆与导向杆套之间，以及浮筒与导向杆之间产生阻力，造成浮筒偏移且上下移动失效。同时，托盘组件上的磁铁与固定在上盖的磁铁对位不正，磁铁的吸力会降低，不能及时打开通大气阀，导致自动放水器不能及时放水。

此外，在瓦斯泵暂停运行的情况下，瓦斯负压管道内的负压会逐渐减弱，钻孔内的瓦斯会涌出，当瓦斯负压管道出现正压现象时，瓦斯就会从自动放水器中溢出，造成安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动放水器，以解决现有的自动放水器存在的放水不及时且容易导致瓦斯溢出的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种瓦斯抽采系统，以解决现有的瓦斯抽采系统因使用现有的自动放水器而存在的放水不及时且容易导致瓦斯溢出技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种自动放水器，包括外筒体、上盖、负压平衡管、活动吸盘、导向筒和浮体；

所述外筒体上设置有进水管和出水管，所述进水管用于与瓦斯负压管路连接，且所述进水管上设置有单向进水阀；所述出水管的一端伸入所述外筒体的内部，所述出水管的另一端设置有单向出水阀；所述出水管位于所述进水管与所述外筒体的筒底之间；

所述上盖盖设于所述外筒体的开口处，且所述上盖与所述外筒体之间设置有第一密封件；所述上盖的中心位置设置有通孔，所述负压平衡管的一端通过所述通孔与所述外筒体连通，所述负压平衡管的另一端用于与所述瓦斯负压管路连通；所述上盖设置有通大气阀，所述通大气阀与所述活动吸盘固定连接；所述活动吸盘与所述负压平衡管连通，且所述活动吸盘与所述上盖之间设置有第二密封件，所述活动吸盘能够沿其自身的轴线上升或下降，以使所述通大气阀打开或关闭；

所述导向筒位于所述外筒体的内部，且所述导向筒的一端与所述上盖固定连接，所述导向筒的另一端与所述外筒体连通；所述导向筒的内部设置有浮体，所述浮体与所述导向筒的内壁之间间隙设置，所述浮体能够沿所述导向筒的轴线往复运动，以使所述负压平衡管与所述外筒体断开，或使所述出水管的一端与所述导向筒断开。

进一步的，所述活动吸盘包括凸台和环形板，所述凸台与所述环形板固定连接，所述凸台伸入所述通孔中，所述第二密封件位于所述凸台的外表面与所述上盖之间；所述凸台上设置有中心孔，所述中心孔与所述负压平衡管连通；所述环形板的上表面与所述上盖的下表面之间设置有第三密封件。

进一步的，还包括环形压板，所述环形压板的内表面与所述负压平衡管的管外壁固定连接，所述环形压板的下表面与所述上盖的上表面之间设置有第四密封件；所述凸台的上表面与所述环形压板的下表面之间间隙设置。

进一步的，所述通孔的孔径与所述第二密封件的外径之间的差值为0.1～1mm。

进一步的，还包括托盘，所述托盘与所述出水管固定连接，所述托盘上设置有放水口，所述放水口与所述出水管的一端连通，所述托盘位于所述导向筒的下方，且所述托盘的直径小于所述导向筒的内壁的直径。

进一步的，所述浮体包括浮木和浮球，所述浮木的上表面设置有凹陷部，所述浮球限位于所述凹陷部中，所述浮木的下表面能够与所述托盘的上表面相贴合。

进一步的，所述浮球为气排球或硅胶球。

进一步的，所述导向筒的内筒壁的半径与所述浮球的半径之间的差值为6～15mm。

进一步的，所述通大气阀的数量为两个，两个所述通大气阀沿所述上盖的径向对称设置在所述负压平衡管的两侧。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种瓦斯抽采系统，包括所述的自动放水器。

本实用新型提供的自动放水器，采用浮体与活动吸盘联动方式打开或关闭通大气阀和负压平衡管，能够保证自动放水器及时放水，同时，浮体能够将出水管的一端堵住，使得出水管与导向筒断开，有效地避免瓦斯从出水管溢出的现象。在使用时，将进水管与瓦斯负压管路的最低处连通，同时将负压平衡管也连接在瓦斯负压管路上，其中，负压平衡管与瓦斯负压管路的连接处的位置高于瓦斯负压管路的最低处。自动放水器内部与瓦斯负压管路之间处于负压平衡状态时，单向进水阀处于关闭状态，当瓦斯负压管路中出现积水后，水会通过进水管进入外筒体和导向筒，浮体在水的浮力作用下沿导向筒的轴线上升，当浮体与活动吸盘接触时，浮体将负压平衡管与外筒体断开，这时，第二密封件与负压平衡管之间仍处于负压状态，随着外筒体内的水不断增多，浮体受到的浮力不断增大，当浮力超过活动吸盘、第三密封件和通大气阀的重力时，通大气阀被顶开，外筒体内部的负压减弱，这时，外筒体内部的压力高于第二密封件与负压平衡管之间的负压，活动吸盘在压力差的作用下与浮体一起向上移动，通大气阀与活动吸盘一起向上移动，直到通大气阀完全打开，这时，负压平衡管的一端被活动吸盘和浮体封闭，在大气压的作用下，单向进水阀关闭，同时，单向出水阀在水压作用下打开，达到了及时放水的目的。随着外筒体内部的水位不断下降，浮体受到的浮力不断减小，浮体在自身重力作用下脱离活动吸盘，活动吸盘和通大气阀在自身重力作用下向下运动，负压平衡管的一端与外筒体连通，同时通大气阀关闭，外筒体内部的压力减小，单向出水阀在压力差的作用下关闭，当自动放水器内部与瓦斯负压管路之间再次处于负压平衡状态时，瓦斯负压管路中的积水会再次通过进水管进入外筒体，如此反复，可实现周期性自动放水。此外，当瓦斯泵暂停运行时，瓦斯负压管道中会出现正压现象，随着水位下降，浮体与出水管的一端接触，将出水管与导向筒断开，从而有效地防止了瓦斯从出水管中溢出。

本实用新型提供的瓦斯抽采系统，由于使用了本实用新型提供的自动放水器，能够保证瓦斯抽采系统中的积水及时排出，同时，当瓦斯泵暂停运行时，浮体能够将出水管的一端堵住，使得出水管与导向筒断开，有效地避免瓦斯从出水管中溢出的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例一提供的自动放水器的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本实用新型实施例一提供的自动放水器在蓄水时的示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的自动放水器在放水时的示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的自动放水器在瓦斯泵停止工作时的示意图；

图7为本实用新型实施例二提供的瓦斯抽采系统的结构示意图。

图标：101-外筒体；102-上盖；103-负压平衡管；104-活动吸盘；105-导向筒；106-进水管；107-单向进水阀；108-出水管；109-单向出水阀；110-瓦斯负压管路；111-第一密封件；112-第二密封件；113-第三密封件；114-第四密封件；115-通孔；116-通大气阀；117-第一螺栓；118-第二螺栓；120-环形板；121-中心孔；123-环形压板；124-托盘；126-放水口；127-放水孔；128-浮木；129-浮球；130-凹陷部；131-通大气孔套；132-第一软管；133-第二软管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的自动放水器的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1中A处的局部放大图；图4为本实用新型实施例一提供的自动放水器在蓄水时的示意图；图5为本实用新型实施例一提供的自动放水器在放水时的示意图；图6为本实用新型实施例一提供的自动放水器在瓦斯泵停止工作时的示意图。参见图1至图6所示，本实施例提供了一种自动放水器，包括外筒体101、上盖102、负压平衡管103、活动吸盘104、导向筒105和浮体；外筒体101上设置有进水管106和出水管108，进水管106用于与瓦斯负压管路110连接，且进水管106上设置有单向进水阀107；出水管108的一端伸入外筒体101的内部，出水管108的另一端设置有单向出水阀109；出水管108位于进水管106与外筒体101的筒底之间；上盖102盖设于外筒体101的开口处，且上盖102与外筒体101之间设置有第一密封件111，作为优选，上盖102通过第一螺栓117与外筒体101固定连接，第一密封件111为橡胶密封垫圈；上盖102的中心位置设置有通孔115，也就是说，通孔115的中心线与上盖102的中心线重合，负压平衡管103的一端通过通孔115与外筒体101连通，负压平衡管103的另一端用于与瓦斯负压管路110连通；上盖102设置有通大气阀116，作为优选，上盖102上设置有供通大气阀116穿过的孔，通大气阀116穿设于孔中，且通大气阀116与活动吸盘104固定连接；活动吸盘104与负压平衡管103连通，且活动吸盘104与上盖102之间设置有第二密封件112，活动吸盘104能够沿其自身的轴线上升或下降，以使通大气阀116打开或关闭；导向筒105位于外筒体101的内部，且导向筒105的一端与上盖102固定连接，作为优选，导向筒105的一端通过第二螺栓118与上盖102固定连接，导向筒105的另一端与外筒体101连通；导向筒105的内部设置有浮体，浮体与导向筒105的内壁之间间隙设置，浮体能够沿导向筒105的轴线往复运动，以使负压平衡管103与外筒体101断开，或使出水管108的一端与导向筒105断开。

本实施例提供的自动放水器，采用浮体与活动吸盘104联动方式打开或关闭通大气阀116和负压平衡管103，能够保证自动放水器及时放水，同时，浮体能够将出水管108的一端堵住，使得出水管108与导向筒105断开，有效地避免瓦斯从出水管108溢出的现象。在使用时，将进水管106与瓦斯负压管路110的最低处连通，同时将负压平衡管103也连接在瓦斯负压管路110上，其中，负压平衡管103与瓦斯负压管路110的连接处的位置高于瓦斯负压管路110的最低处。自动放水器内部与瓦斯负压管路110之间处于负压平衡状态时，单向进水阀107处于关闭状态，当瓦斯负压管路110中出现积水后，水会通过进水管106进入外筒体101和导向筒105，浮体在水的浮力作用下沿导向筒105的轴线上升，当浮体与活动吸盘104接触时，浮体将负压平衡管103与外筒体101断开，这时，第二密封件112与负压平衡管103之间仍处于负压状态，随着外筒体101内的水不断增多，浮体受到的浮力不断增大，当浮力超过活动吸盘104、第三密封件113和通大气阀116的重力时，通大气阀116被顶开，外筒体101内部的负压减弱，这时，外筒体101内部的压力高于第二密封件112与负压平衡管103之间的负压，活动吸盘104在压力差的作用下与浮体一起向上移动，通大气阀116与活动吸盘104一起向上移动，直到通大气阀116完全打开，这时，负压平衡管103的一端被活动吸盘104和浮体封闭，在大气压的作用下，单向进水阀107关闭，同时，单向出水阀109在水压作用下打开，达到了及时放水的目的。随着外筒体101内部的水位不断下降，浮体受到的浮力不断减小，浮体在自身重力作用下脱离活动吸盘104，活动吸盘104和通大气阀116在自身重力作用下向下运动，负压平衡管103的一端与外筒体101连通，同时通大气阀116关闭，外筒体101内部的压力减小，单向出水阀109在压力差的作用下关闭，当自动放水器内部与瓦斯负压管路110之间再次处于负压平衡状态时，瓦斯负压管路110中的积水会再次通过进水管106进入外筒体101，如此反复，可实现周期性自动放水。此外，当瓦斯泵暂停运行时，瓦斯负压管道中会出现正压现象，随着水位下降，浮体与出水管108的一端接触，将出水管108与导向筒105断开，从而有效地防止了瓦斯从出水管108中溢出。

本实施例的可选方案中，参见图3所示，活动吸盘104包括凸台和环形板120，凸台与环形板120固定连接，凸台伸入通孔115中，第二密封件112位于凸台的外表面与上盖102之间，作为优选，第二密封件112为O型密封圈；凸台上设置有中心孔121，中心孔121与负压平衡管103连通；环形板120的上表面与上盖102的下表面之间设置有第三密封件113，作为优选，第三密封件113为橡胶密封垫圈。

该可选方案中，凸台和环形板120的材质均为胶木，环形板120的直径为120mm，环形板120的厚度为8mm，凸台的外径为28mm，中心孔121的孔径为16mm，作为优选，凸台的外表面设置有环形槽，O型密封圈设置在环形槽中，且O型密封圈的外径小于通孔115的孔径，通孔115的孔径与第二密封件112的外径之间的差值为0.1～1mm，优选地，通孔115的孔径与O型密封圈的外径之间的差值为0.2mm～0.5mm，这样的方式能够满足活动吸盘104沿其自身的轴线上升或下降，而不会受到摩擦阻力。

本实施例的可选方案中，还包括环形压板123，环形压板123上设置有供通大气阀116穿过的孔，环形压板123的内表面与负压平衡管103的管外壁固定连接，环形压板123的下表面与上盖102的上表面之间设置有第四密封件114，作为优选，第四密封件114为橡胶密封垫圈；凸台的上表面与环形压板123的下表面之间间隙设置。当浮体与活动吸盘104接触时，浮体将负压平衡管103的一端封闭，这时，第二密封件112与环形压板123之间仍处于负压状态。

本实施例的可选方案中，还包括托盘124，托盘124与出水管108固定连接，托盘124上设置有放水口126，放水口126与出水管108的一端连通，托盘124位于导向筒105的下方，且托盘124的直径小于导向筒105的内壁的直径。

该可选方案中，托盘124的下表面设置有插入部，插入部上设置有与放水口126连通的放水孔127，优选地，放水口126的开口面积由托盘124的上表面向托盘124的下表面逐渐减小，且放水孔127的孔径与放水口126的最小直径相等。在使用时，将插入部插入出水管108的一端，并将插入部的外表面与出水管108的内壁固定连接，这样的方式能够避免外筒体101中的水从插入部的外表面与出水管108的内壁之间进入出水管108，有效防止瓦斯溢出。

本实施例的可选方案中，浮体包括浮木128和浮球129，浮木128的上表面设置有凹陷部130，浮球129限位于凹陷部130中，浮木128的下表面能够与托盘124的上表面相贴合。这样的方式能够防止浮球129沿导向筒105的径向发生晃动。作为优选，凹陷部130设置有倒角，这样的方式能够避免对浮球129造成损伤，保证自动放水器正常工作。

本实施例的可选方案中，浮球129为气排球或硅胶球。

气排球优选为现有的PVC气排球，并向PVC气排球内注入适量的水，PVC气排球的外径均为190mm，注水后的PVC气排球的质量和硅胶球的质量均为2500g。

作为优选，浮木128呈圆柱状，浮木128的外径为190mm，高度为120mm，比重为0.6g/cm³。

本实施例的可选方案中，导向筒105的内筒壁的半径与浮球129的半径之间的差值为6～15mm。在使用时，煤渣的杂质随水进入外筒体101，大颗粒的杂质在外筒体101的底部沉积，只有少量小颗粒的杂质会进入导向筒105，由于导向筒105的内筒壁的半径与浮球129的半径之间的差值为6～15mm，这个间隙大于小颗粒杂质的粒径，这样的方式能够保证浮球129与导向筒105的内壁之间不会产生摩擦。

作为优选，导向筒105的内筒壁的半径与浮球129的半径之间的差值为10mm。

本实施例的可选方案中，通大气阀116的数量为两个，两个通大气阀116沿上盖102的径向对称设置在负压平衡管103的两侧。作为优选，两个通大气阀116上均套设有通大气孔套131。

实施例二

图7为本实用新型实施例二提供的瓦斯抽采系统的结构示意图。参见图7所示，本实施例提供了一种瓦斯抽采系统，包括本实用新型实施例一提供的自动放水器。进水管106通过第一软管132与瓦斯负压管路110的最低处连通，同时负压平衡管103通过第二软管133连接在瓦斯负压管路110上，其中，负压平衡管103与瓦斯负压管路110的连接处的位置高于瓦斯负压管路110的最低处。本实施例提供的瓦斯抽采系统，由于使用了本实用新型实施例一提供的自动放水器，能够保证瓦斯抽采系统中的积水及时排出，同时，当瓦斯泵暂停运行时，浮体能够将出水管108的一端堵住，使得出水管108与导向筒105断开，有效地避免瓦斯从出水管108中溢出的现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自动放水器，其特征在于：包括外筒体、上盖、负压平衡管、活动吸盘、导向筒和浮体；

所述外筒体上设置有进水管和出水管，所述进水管用于与瓦斯负压管路连接，且所述进水管上设置有单向进水阀；所述出水管的一端伸入所述外筒体的内部，所述出水管的另一端设置有单向出水阀；所述出水管位于所述进水管与所述外筒体的筒底之间；

所述上盖盖设于所述外筒体的开口处，且所述上盖与所述外筒体之间设置有第一密封件；所述上盖的中心位置设置有通孔，所述负压平衡管的一端通过所述通孔与所述外筒体连通，所述负压平衡管的另一端用于与所述瓦斯负压管路连通；所述上盖设置有通大气阀，所述通大气阀与所述活动吸盘固定连接；所述活动吸盘与所述负压平衡管连通，且所述活动吸盘与所述上盖之间设置有第二密封件，所述活动吸盘能够沿其自身的轴线上升或下降，以使所述通大气阀打开或关闭；

所述导向筒位于所述外筒体的内部，且所述导向筒的一端与所述上盖固定连接，所述导向筒的另一端与所述外筒体连通；所述导向筒的内部设置有浮体，所述浮体与所述导向筒的内壁之间间隙设置，所述浮体能够沿所述导向筒的轴线往复运动，以使所述负压平衡管与所述外筒体断开，或使所述出水管的一端与所述导向筒断开。

2.根据权利要求1所述的自动放水器，其特征在于：所述活动吸盘包括凸台和环形板，所述凸台与所述环形板固定连接，所述凸台伸入所述通孔中，所述第二密封件位于所述凸台的外表面与所述上盖之间；所述凸台上设置有中心孔，所述中心孔与所述负压平衡管连通；所述环形板的上表面与所述上盖的下表面之间设置有第三密封件。

3.根据权利要求2所述的自动放水器，其特征在于：还包括环形压板，所述环形压板的内表面与所述负压平衡管的管外壁固定连接，所述环形压板的下表面与所述上盖的上表面之间设置有第四密封件；所述凸台的上表面与所述环形压板的下表面之间间隙设置。

4.根据权利要求1所述的自动放水器，其特征在于：所述通孔的孔径与所述第二密封件的外径之间的差值为0.1～1mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动放水器，其特征在于：还包括托盘，所述托盘与所述出水管固定连接，所述托盘上设置有放水口，所述放水口与所述出水管的一端连通，所述托盘位于所述导向筒的下方，且所述托盘的直径小于所述导向筒的内壁的直径。

6.根据权利要求5所述的自动放水器，其特征在于：所述浮体包括浮木和浮球，所述浮木的上表面设置有凹陷部，所述浮球限位于所述凹陷部中，所述浮木的下表面能够与所述托盘的上表面相贴合。

7.根据权利要求6所述的自动放水器，其特征在于：所述浮球为气排球或硅胶球。

8.根据权利要求6所述的自动放水器，其特征在于：所述导向筒的内筒壁的半径与所述浮球的半径之间的差值为6～15mm。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的自动放水器，其特征在于：所述通大气阀的数量为两个，两个所述通大气阀沿所述上盖的径向对称设置在所述负压平衡管的两侧。

10.一种瓦斯抽采系统，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的自动放水器。