CN215520956U - 煤矿井下自动隔爆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种煤矿井下自动隔爆装置，包括接收装置、高压气仓和储粉罩筒，以及延伸至高压气仓内的活塞杆，高压气仓与储粉罩筒之间固定设置有活塞套筒，活塞套筒与高压气仓的仓壁之间密封设置，活塞套筒内开设有连通高压气仓与储粉罩筒的活塞孔，活塞杆上套设固定有与活塞孔密封滑接的活塞，活塞杆的后端延伸出高压气仓且通过触发装置与接收装置连接。本实用新型的活塞移动方向和灭火粉的喷出方向均与冲击波的传播方向一致，提高了隔爆的可靠性；通过设置的活塞与活塞套筒实现未发生爆炸时对高压气体的封堵，利用活塞对高压气体进行分散，提高对灭火粉的喷出效果，使灭火粉在更短时间内布满巷道的截面。

Description

煤矿井下自动隔爆装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿安全设备技术领域，具体是指一种煤矿井下自动隔爆装置。

背景技术

煤矿内的隔爆装置是在井下发生爆炸后自动隔断火焰传播的重要设备，目前多采用滚珠式锁紧机构进行锁紧，接收装置接收到冲击波后，触发锁紧机构动作，使高压气腔内的高压气体喷出，从而将灭火粉罩内的灭火粉喷出，阻挡火焰传播，实现了自动隔爆。但是，目前的自动隔爆装置结构都比较复杂，制作难度大，并且灭火粉的喷出效果较差。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种煤矿井下自动隔爆装置，不仅结构更加简单，而且灭火粉喷出时的发散效果更好。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种煤矿井下自动隔爆装置，包括自后往前依次设置的接收装置、高压气仓和储粉罩筒，以及延伸至高压气仓内的活塞杆，高压气仓与储粉罩筒之间固定设置有活塞套筒，活塞套筒与高压气仓的仓壁之间密封设置，活塞套筒内开设有连通高压气仓与储粉罩筒的活塞孔，所述活塞孔的轴线沿前后方向延伸，活塞杆上套设固定有与活塞孔密封滑接的活塞，活塞杆的后端延伸出高压气仓且通过触发装置与接收装置连接；未触发时，活塞与活塞套筒之间密封设置，高压气仓形成密封空间；被触发时，活塞朝向储粉罩筒所在侧移出活塞套筒，形成通道，高压气仓内的高压气体通过通道喷射进入储粉罩筒。

本方案通过接收装置接收冲击波，通过高压气仓储存高压气体，通过储粉罩筒储存灭火粉，通过活塞和活塞套筒的设置，高压气体对活塞施力，从而带动活塞杆具有向前移动的趋势，当出现爆炸情况时，冲击波对接收装置施力，解锁触发装置，使活塞杆失去固定作用力，活塞在高压气体的作用下前移而从活塞孔滑出，高压气体经活塞杆与活塞套筒之间的空隙进入储粉罩筒，将储粉罩筒内的灭火粉吹出，进行隔爆；活塞的设置，一方面在触发装置未动作时对活塞孔进行密封，避免高压空气流出，另一方面，在触发装置被触发后，通过设置的活塞阻止高压气体沿轴向直接冲入储粉罩筒，而是使高压气体向外分散后进入储粉罩筒，从而使储粉罩筒内的灭火粉更加分散的被吹出。

作为优化，所述活塞套筒的外壁通过闭合环板与高压气仓的仓壁密封固接。本优化方案活塞套筒的固定方式为将活塞套筒与闭合环板固接，闭合环板与高压气仓的仓壁固接，使活塞套筒与高压气仓成为一个整体，方便制作和安装，便于保证活塞套筒与限位套的同轴度。

作为优化，所述闭合环板为前大后小的锥筒，且闭合环板的小径端与活塞套筒的外表面密封焊接，闭合环板的大径端与高压气仓的仓壁内表面密封焊接。本优化方案的闭合环板结构，增大了闭合环板的抗弯强度，减小了高压气体对闭合环板的轴向力，防止闭合环保变形；闭合环板的大径端与高压气仓仓壁内表面焊接，便于保证高压气仓前端面的平齐，以便于高压气仓与储粉罩筒之间的密封连接。

作为优化，活塞套筒的外表面设有定位台阶，闭合环板顶至定位台阶的前端面。本优化方案通过设置定位台阶，进一步保证了活塞套筒在高压气体的作用下沿轴向的位置固定，从而进一步保证了爆炸发生时活塞与活塞套筒之间发生相对滑动，使高压气体可靠喷出。

作为优化，活塞孔的前端设有导向倒角。本优化方案通过设置导向倒角，进一步增大了高压气体喷出时的扩散角度，从而进一步提高了喷粉效果。

作为优化，所述触发装置包括与接收装置固接的定位触发套，以及套设在活塞杆上的限位套，所述限位套与高压气仓固接，限位套的后端延伸至定位触发套内，限位套的内壁与活塞杆密封滑接，限位套的侧壁上开设有沿径向贯通的锁止孔，锁止孔内放置有锁紧钢珠，活塞杆的外表面开设有与锁止孔相对的底槽，底槽的槽深小于锁紧钢珠半径的2/3，定位触发套的内壁开设有位于锁止孔后方的顶槽，顶槽的槽深大于底槽的槽深。本优化方案的触发装置在未被触发时，通过定位触发套限制锁紧钢珠沿径向的移动，从而限制活塞杆的轴向移动，当冲击波推动接收装置移动时，接收装置推动定位触发套前移，使顶槽以锁止孔相对，失去对锁紧钢珠的径向限制，活塞杆向前移动时将锁紧钢珠顶至顶槽，从而失去对活塞杆的轴向限制，进而实现活塞杆推动活塞从活塞孔移出。

作为优化，活塞杆的后端固设有大于活塞杆外径的限位凸起，限位套的内壁设有位于限位凸起前方且与限位凸起相对的限位台。本优化方案的设置，在活塞杆向前移动一定距离后，利用限位台对限位凸起形成阻挡，以免活塞移出活塞孔的距离过大而影响高压气体的分散效果。

作为优化，所述限位凸起为通过螺纹与活塞杆连接的限位螺母。本优化方案将限位凸起设置为限位螺母，方便调整限位螺母在活塞杆上的轴向位置，从而便于控制活塞移出活塞孔的距离。

作为优化，储粉罩筒前端口的竖向尺寸小于横向尺寸。本优化方案将储粉罩设置为扁形，减小了储粉罩的竖向尺寸，节省了巷道内的高度空间。

本实用新型的有益效果为：活塞移动方向和灭火粉的喷出方向均与冲击波的传播方向一致，提高了隔爆的可靠性；通过设置的活塞与活塞套筒实现未发生爆炸时对高压气体的封堵，在爆炸发生后，通过活塞移出活塞孔实现对高压气体的释放，同时利用活塞对高压气体进行分散，提高对灭火粉的喷出效果，使灭火粉在更短时间内布满巷道的截面。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图1中A向视图；

图4为图1中局部放大图；

图中所示：

1、接收装置，2、吊挂部，3、定位触发套，4、限位螺母，5、锁紧钢珠，6、限位套，7、高压气仓，8、活塞杆， 9、活塞套筒，10、法兰，11、储粉罩筒，12、密封组件，13、压力表，14、充气座，15、闭合环板，16、隔板，17、活塞。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种煤矿井下自动隔爆装置，包括自后往前依次设置的接收装置1、高压气仓7和储粉罩筒11，以及固定在巷道顶部的吊挂部2，接收装置1、高压气仓7和储粉罩筒11均挂设安装在吊挂部2上。接收装置1用于接收爆炸冲击波；高压气仓7用于储存高压气体，高压气仓的底面安装有压力表13和充气座14，压力表用于检测高压气仓内的气体压力，充气座用于向高压气仓内充设高压气体；储粉罩筒11用于存放灭火粉，储粉罩筒的后端固接有法兰10，法兰10与高压气仓7的前端密封固接，储粉罩筒的前端口尺寸大于后端口尺寸，使储粉罩筒向前呈扩散状，并且储粉罩筒前端口的竖向尺寸小于横向尺寸，以节省巷道内的高度空间，储粉罩筒的前端通过密封组件12固定设置阻粉薄膜。

本实施例的煤矿井下自动隔爆装置还包括自高压气仓的后端延伸至高压气仓内的活塞杆8，以及位于高压气仓与储粉罩筒之间的活塞套筒9，所述活塞套筒9固定设置，且活塞套筒与高压气仓的仓壁之间密封设置，具体的，活塞套筒的外壁通过闭合环板15与高压气仓的仓壁密封固接，本实施例的闭合环板15为前大后小的锥筒，且闭合环板的小径端与活塞套筒的外表面密封焊接，闭合环板的大径端与高压气仓的仓壁内表面密封焊接，活塞套筒的外表面设有定位台阶，闭合环板的小径端顶至定位台阶的前端面，以提高闭合环板的抗弯强度，避免闭合环板在高压气体的作用下变形。

活塞套筒内开设有连通高压气仓与储粉罩筒的活塞孔，所述活塞孔的轴线沿前后方向延伸，且活塞孔与限位套6的内孔同轴，活塞孔的前端设有导向倒角，活塞杆的前端套设固定有与活塞孔密封滑接的活塞17，活塞杆的后端延伸出高压气仓且通过触发装置与接收装置连接。触发装置未触发时，活塞杆前端部的活塞与活塞套筒密封设置，高压气仓形成密封空间；触发装置被触发时，活塞杆前端部的活塞伸出活塞套筒，形成通道，高压气仓的高压气体通过通道喷射进入储粉罩筒。

如图2所示，本实施例的高压气仓为相对固定设置的两个，储粉罩筒内通过沿前后方向延伸的隔板16形成分别与两高压气仓对应的两储粉腔，两高压气仓对应的两触发装置均与所述的接收装置固定连接。

触发装置包括与接收装置固接的定位触发套3，以及套设在活塞杆上的限位套6，所述限位套6与高压气仓7的后端板密封固接，限位套的后端延伸至定位触发套内，限位套的内壁与活塞杆密封滑接，限位套的侧壁上开设有沿径向贯通的锁止孔，锁止孔内放置有锁紧钢珠5，活塞杆的外表面开设有与锁止孔相对的底槽，底槽的槽深小于锁紧钢珠半径的2/3，定位触发套的内壁开设有位于锁止孔后方的顶槽，顶槽的槽深大于底槽的槽深。

为了方便控制活塞移出活塞孔的距离，在活塞杆的后端固设有大于活塞杆外径的限位凸起，限位套的内壁设有位于限位凸起前方且与限位凸起相对的限位台。本实施例的限位凸起为通过螺纹与活塞杆连接的限位螺母4，通过转动限位螺母4，可以调整限位螺母在活塞杆上的轴向位置，从而实现对活塞移出活塞孔距离的调整，同时也方便活塞杆与限位套的连接，将活塞杆穿设在限位套内孔后，再安装限位螺母，从而减低了安装难度。

本实施例的自动隔爆装置在实际使用过程中，当装置后方发生爆炸后，爆炸产生的冲击波向前推动接收装置，接收装置向前推动定位触发套，定位触发套移至顶槽与锁止孔相对时，失去对锁紧钢珠的径向限制，由于高压气体对活塞的向前推力，使活塞杆向前移动，同时将锁紧钢珠顶至顶槽，失去对活塞杆的限制作用，活塞杆移动至活塞从活塞孔滑出，高压气仓内的气体经活塞与活塞套筒之间的通道进入储粉罩筒，进而将储粉罩筒内的灭火粉喷出，实现隔爆。由于冲击波传播方向与活塞移动方向一致，减小了高压气体压力损失，并通过活塞的阻挡作用，使高压气体分散喷出，避免高压气体沿轴向直接喷出而导致灭火粉分散效果较差的问题，使灭火粉在更短时间内充满巷道截面。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种煤矿井下自动隔爆装置，包括自后往前依次设置的接收装置（1）、高压气仓（7）和储粉罩筒（11），其特征在于：还包括延伸至高压气仓内的活塞杆（8），以及位于高压气仓与储粉罩筒之间的活塞套筒（9），所述活塞套筒（9）固定设置，且活塞套筒与高压气仓的仓壁之间密封设置，活塞套筒内开设有连通高压气仓与储粉罩筒的活塞孔，所述活塞孔的轴线沿前后方向延伸，活塞杆上套设固定有与活塞孔密封滑接的活塞（17），活塞杆的后端延伸出高压气仓且通过触发装置与接收装置连接；

未触发时，活塞与活塞套筒之间密封设置，高压气仓形成密封空间；

被触发时，活塞朝向储粉罩筒所在侧移出活塞套筒，形成通道，高压气仓内的高压气体通过通道喷射进入储粉罩筒（11）。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：所述活塞套筒的外壁通过闭合环板（15）与高压气仓的仓壁密封固接。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：所述闭合环板（15）为前大后小的锥筒，且闭合环板的小径端与活塞套筒的外表面密封焊接，闭合环板的大径端与高压气仓的仓壁内表面密封焊接。

4.根据权利要求2所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：活塞套筒的外表面设有定位台阶，闭合环板顶至定位台阶的前端面。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：活塞孔的前端设有导向倒角。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：所述触发装置包括与接收装置固接的定位触发套（3），以及套设在活塞杆上的限位套（6），所述限位套（6）与高压气仓（7）固接，限位套的后端延伸至定位触发套内，限位套的内壁与活塞杆密封滑接，限位套的侧壁上开设有沿径向贯通的锁止孔，锁止孔内放置有锁紧钢珠（5），活塞杆的外表面开设有与锁止孔相对的底槽，底槽的槽深小于锁紧钢珠半径的2/3，定位触发套的内壁开设有位于锁止孔后方的顶槽，顶槽的槽深大于底槽的槽深。

7.根据权利要求6所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：活塞杆的后端固设有大于活塞杆外径的限位凸起，限位套的内壁设有位于限位凸起前方且与限位凸起相对的限位台。

8.根据权利要求7所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：所述限位凸起为通过螺纹与活塞杆连接的限位螺母（4）。

9.根据权利要求1所述的煤矿井下自动隔爆装置，其特征在于：储粉罩筒前端口的竖向尺寸小于横向尺寸。

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