CN216110852U - 一种外置机械阀式负压自动放水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种外置机械阀式负压自动放水器，属于自动放水器技术领域；包括积水桶和放水转换阀；积水桶包括桶体和桶盖，桶体外侧上下端分别设置有配备单向阀的进水口与出水口，进水口与抽采管路相连通；放水转换阀设置于桶盖上端面，内部设有上下贯通的导向孔，导向孔上端设有内含上磁铁的堵盖，放水转换阀外侧面设有与导向孔连通的负压连通孔与透气孔，放水转换阀上端面设置有与负压连通孔相连通的负压管插接口，导向孔内滑动连接有阀芯，阀芯上端内含有下磁铁，阀芯的下端伸入积水桶内部并且与竖直设置的导向杆相连接，导向杆的上下端分别设置有限位挡板，限位挡板之间的导向杆上套接有浮漂；解决了目前的自动放水器放水效率不高的问题。

Description

一种外置机械阀式负压自动放水器

技术领域

本实用新型属于自动放水器技术领域，具体涉及一种外置机械阀式负压自动放水器。

背景技术

煤矿瓦斯治理重点在于瓦斯抽采，随着瓦斯抽放钻孔深度的增加，一般煤层含水量也相应增大，瓦斯抽放管路中的积水问题成为瓦斯抽放率提高的主要影响因素。瓦斯抽采钻孔汇流管自动放水器及其附属管路构成了抽采管路的一级放水设施，也是抽采管路最主要的放水措施，其放水效果的好坏直接影响着矿井瓦斯抽采效果。

但是现有的用于煤矿井下的自动放水器仍然存在下述问题：（1）在井下使用过程中经常出现磁铁顶杆歪斜，无法顶开小球或小球无法同步打开，导致无法自动放水；（2）磁铁裸漏在放水器内，极易吸附杂质影响吸力，水满时抽气口无法封堵严实，放水器内无法由负压状态转换为正压状态，造成放水器无法正常放水；（3）放水器单次放水量较少，对于水大地点放水效果不好，容易水堵。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种外置机械阀式负压自动放水器；解决目前的自动放水器放水效率不高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种外置机械阀式负压自动放水器，包括积水桶，所述积水桶上部设置有放水转换阀；所述积水桶包括桶体以及桶体上端可拆卸的桶盖，桶体的外侧面上下端分别设置有进水口与出水口，进水口与出水口处分别设置有单向进水阀以及单向出水阀，所述进水口通过进水管与抽采管路相连通；所述放水转换阀固定设置于桶盖的上端面中心处，放水转换阀内设置有上下贯通的导向孔，导向孔上端设置有内含上磁铁的堵盖，放水转换阀的外侧面两端分别设置有与导向孔连通的负压连通孔与透气孔，放水转换阀上端面设置有与负压连通孔相连通的负压管插接口，导向孔内滑动连接有阀芯，阀芯上端内含有下磁铁，阀芯的下端伸入积水桶内部并且与竖直设置的导向杆相连接，导向杆的上下端分别设置有限位挡板，限位挡板之间的导向杆上套接有浮漂。

进一步的，所述桶体的外侧面上端周圈均匀设置有四个压盖支撑架，所述压盖支撑架的下端与桶体外侧面相固定连接，上端超出于桶盖上端并且向着桶盖的内侧水平延伸；所述压盖支撑架的上端水平段设置有螺纹孔，螺纹孔内螺接有压盖螺栓，压盖螺栓的尖部竖直向下并且与桶盖的上端面紧密压接，从而将桶盖与桶体固定安装。

进一步的，所述进水管连接到抽采管路最容易积水的位置。

进一步的，所述单向进水阀的通过方向为进水管中的积水流向积水桶内部，所述单向出水阀的通过方向为积水桶内部的积水流向外部。

进一步的，所述导向孔的下端开口处设置有环形的限位块，所述限位块的下端面与放水转换阀的下端面平齐，限位块的外径与导向孔的内径相等。

进一步的，所述透气孔的外侧与大气环境相连通，负压连通孔的高度低于所述透气孔的高度。

进一步的，所述阀芯同轴设置于导向孔的内部，从上至下依次为上圆柱、连接杆、下圆柱、插接杆，所述上圆柱与下圆柱的外径相等并且紧贴导向孔的内壁，所述连接杆设置于上圆柱与下圆柱之间，所述插接杆设置于下圆柱的下端并且插接于限位块内，插接杆的外径小于限位块的内径；所述插接杆的下端伸入积水桶内部。

进一步的，所述下圆柱的外侧面上沿着其轴向设置有过槽，所述过槽为扇形结构，过槽的内径小于限位块的内径。

进一步的，所述下磁铁设置于阀芯的上圆柱内部，上磁铁下方的磁极与下磁铁上方的磁极相反。

更进一步的，通过所述负压管插接口将放水转换阀与负压管的一端相连接，所述负压管的另一端连接到抽采管路不会被积水淹没的位置。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

（1）本实用新型提供的负压自动放水器，将放水转换阀内部的阀芯直接滑动连接在导向孔中，这样阀芯只能在导向孔中上下滑动，能够保证上磁铁与下磁铁可以在阀芯上升的过程中顺利吸附，保证放水器可以顺利放水。

（2）本实用新型提供的负压自动放水器，将生磁铁以及下磁铁分别设置在堵盖以及阀芯的内部，这样不会直接裸露在放水器中，不会有较多杂质直接吸附在磁铁上，保证了磁铁良好的吸附力。

（3）本实用新型提供的负压自动放水器，将放水转换阀直接放置在桶盖的外端，这样既可以方便放水转换阀与井下的负压管路连接，也方便在出现故障时及时检修。

（4）本实用新型提供的负压自动放水器，浮漂采用轻质材料制成，由于密度较小，在保证相同浮力的基础上可以尽可能减小其体积，保证浮漂不占用过多积水桶的内部空间，增大放水器的储水能力与单次放水量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型中防水转换阀以及桶盖处于积水状态时的结构示意图；

图3是本实用新型中防水转换阀以及桶盖处于放水状态时的结构示意图；

图4是图2中的A-A剖视图；

其中，1为桶体、2为桶盖、3为压盖支撑架、4为进水口、5为单向进水阀、6为出水口、7为单向出水阀、8为提手、9为防水转换阀、10为导向杆、11为上限位挡板、12为下限位挡板、13为浮漂、14为导向孔、15为透气孔、16为负压连通孔、17为堵盖、18为负压管插接口、19为连接孔、20为上磁铁、21为下磁铁、22为上圆柱、23为连接杆、24为下圆柱、25为插接杆、26为限位块、27为过槽。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1—4所示，本实用新型提供了一种外置机械阀式负压自动放水器，包括积水桶，所述积水桶上部设置有放水转换阀9。

所述积水桶为圆桶状结构，包括桶体1以及桶盖2，所述桶盖2设置于桶体1的上端开口处。所述桶体1的外侧面上端周圈均匀设置有四个压盖支撑架3，所述压盖支撑架3的下端与桶体1外侧面相固定连接，上端超出于桶盖2上端并且向着桶盖2的内侧水平延伸。所述压盖支撑架3的上端水平段设置有螺纹孔，螺纹孔内螺接有压盖螺栓，压盖螺栓的尖部竖直向下并且与桶盖3的上端面紧密压接，从而将桶盖3与桶体1固定安装。

所述桶体1的外侧面上端设置有进水口4，所述进水口4与进水管相连接，连接处设置有O型密封圈，保证牢固的密封。所述进水管连接到抽采管路最容易积水的位置以便及时地将积水排出。所述进水口4处设置有单向进水阀5，所述单向进水阀5的通过方向为进水管中的积水流向积水桶内部。当单向进水阀5的来向一侧管路压力大于或者等于去向一侧管路压力时，单向进水阀5导通，水流可以通过；当单向进水阀5的来向一侧管路压力小于去向一侧管路压力时，单向进水阀5无法导通，水流不可以通过。

所述桶体1的外侧面下端设置有出水口6，所述出水口6与出水管相连接，连接处设置有O型密封圈，保证牢固的密封。所述出水口6处设置有单向出水阀7，所述单向出水阀7的通过方向为积水桶内部的积水流向出水管中。当单向出水阀7的来向一侧管路压力大于或者等于去向一侧管路压力时，单向出水阀7导通，积水桶内部的积水可以通过出水口6排出；当单向出水阀7的来向一侧管路压力小于去向一侧管路压力时，单向出水阀7无法导通，积水桶内部的积水无法排出。

所述桶体1的外侧面两侧对称设置有提手8，方便对积水桶进行人工移动。

所述放水转换阀9设置于桶盖2的上端面中心位置，放水转换阀9的下端面与桶盖2的上端面固定连接。所述放水转换阀9的整体为圆柱体结构，放水转换阀9的内部设置有上下贯通的导向孔14，所述导向孔14的上端开口处设置有堵盖17，保持此处开口的密封性；所述导向孔14的下端开口处设置有环形的限位块26，所述限位块26的下端面与放水转换阀9的下端面平齐，限位块26的外径与导向孔14的内径相等。所述桶盖2上对应导向孔14的下端开口处设置有过孔。

所述放水转换阀9的外侧面一侧设置有水平的透气孔15，所述透气孔15的内侧和导向孔14相连通，透气孔15的外侧与大气环境相连通。所述放水转换阀9的外侧面另一侧设置有水平的负压连通孔16，所述负压连通孔16的外侧开口处设置有堵盖17，保证此处开口的密封性；负压连通孔16的内侧与导向孔14相连通，负压连通孔16的高度低于透气孔15的高度。

所述放水转换阀9的上端面一侧设置有负压管插接口18，通过所述负压管插接口18将放水转换阀9与负压管的一端相连接，所述负压管的另一端连接到抽采管路不会被积水淹没的位置。所述负压管插接口18设置于负压连通孔16的上方，并且通过一个竖直的连接孔19将负压管插接口18与负压连通孔16相连通。

所述导向孔14内插接有阀芯，阀芯同轴设置于导向孔14的内部，所述阀芯从上至下依次为上圆柱22、连接杆23、下圆柱24、插接杆25，所述上圆柱22与下圆柱24的外径相等并且紧贴导向孔14的内壁，所述连接杆23设置于上圆柱22与下圆柱24之间，所述插接杆25设置于下圆柱24的下端并且插接于限位块26内，插接杆25的外径小于限位块26的内径。所述插接杆25的下端穿过桶盖2上的过孔伸入积水桶内部。

所述下圆柱24的外侧面上沿着其轴向设置有过槽27，所述过槽27为扇形结构，过槽27的内径小于限位块26的内径，下圆柱24上端的气体通过所述过槽27到达下端，并且穿过限位块26可以进入积水桶内部。

所述阀芯内部设置有上磁铁20与下磁铁21，所述上磁铁20设置于导向孔14上端开口处的堵盖17内部，所述下磁铁21设置于阀芯的上圆柱内部，上磁铁20下方的磁极与下磁铁21上方的磁极相反，保证阀芯与堵盖17之间相互吸引。

所述积水桶内部竖直设置有导向杆10，所述导向杆10的上端设置有水平的上限位挡板11，下端设置有水平的下限位挡板12。导向杆10的下端伸至积水桶的底端处，导向杆10的上端与阀芯的插接杆25的下端相固定连接，阀芯与导向杆10一起在导向孔14内上下滑动。

所述导向杆的外侧套接有浮漂13，所述浮漂13由密度小于水的轻质材料，例如泡沫制成，整体为球状结构。浮漂13的中部竖直设置有一个插接孔，所述导向杆10插接于浮漂的插接孔中，这样浮漂可以顺着导向杆上下滑动。

本实用新型的工作原理为：

积水过程：

如图2所示，在抽采过程中，积水桶内部的积水还较少，此时阀芯的下圆柱24下端面与限位块26的上端面相贴合，此时，阀芯的下圆柱24位于负压连通孔16的下方，上圆柱22位于负压连通孔16的上方并且位于透气孔15处，上圆柱22将透气孔15所封闭，连接杆23位于负压连通孔16处，这样负压管内部的气压通过负压管插接口18、连接孔19、负压连通孔16、导向孔14、过槽27与积水桶内部的气压保持连通，由于与负压管相连通的抽采管路内部为负压，所以此时积水桶内部也为负压状态。

由于进水管与抽采管路相连通，所以进水管内部也为负压状态。即此时，单向进水阀5两端都为负压状态，压差为零，这样进水管内部的给水就可以进入积水桶内，抽采管路内部的积水通过进水管不断进入积水桶内部。

由于此时出水管与外界大气相连通，外界的压力高于积水桶内部的压力，单向出水阀7无法导通，积水桶内部的给水无法通过单向出水阀7排出，这样积水桶内部的水位不断升高。

当积水升高至于浮漂13相接触时，积水带动浮漂13一起升高，直至浮漂与上限位挡板11相接触，由于上限位挡板11的限制，浮漂13无法继续升高，而积水水位仍然一直升高。当积水水位升高至浮漂13的上浮力克服上限位挡板11向下的阻力时，浮漂13带动导向杆10以及阀芯一起在导向孔14内向上移动。

放水过程：

如图3所示，当阀芯上升到一定程度时，上磁铁20与下磁铁21相互吸引，直至阀芯与堵盖17完全接触，此时上圆柱22位于透气孔15的上方，下圆柱24位于负压连通管路16的内侧开口处并且将负压连通管路16完全封闭，这样大气气压通过透气孔15、导向孔14、下圆柱24过槽27与积水桶内部的气压保持连通，这时积水桶内部气压为大气压。

这样进水管内部为负压、积水桶内部为大气压，这样单向进水阀5因为反向的压差无法导通，进水管内部的积水无法继续进入积水桶内。而单向出水阀7的两侧都为大气压，导向出水阀导通，积水桶内部的积水就可以通过单向出水阀7排出，实现了自动防水。

当积水的水位下降到一定程度时，浮漂13的浮力减小，阀芯以及导向杆10自身的重力大于上磁铁20与下磁铁21之间的磁力，阀芯开始逐渐下降，直至上圆柱22重新将透气孔15完全封闭，这时积水桶内部重新与负压管连通，积水桶内部重新开始进水。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：包括积水桶，所述积水桶上部设置有放水转换阀（9）；所述积水桶包括桶体（1）以及桶体（1）上端可拆卸的桶盖（2），桶体（1）的外侧面上下端分别设置有进水口（4）与出水口（6），进水口（4）与出水口（6）处分别设置有单向进水阀（5）以及单向出水阀（7），所述进水口（4）通过进水管与抽采管路相连通；所述放水转换阀（9）固定设置于桶盖（2）的上端面中心处，放水转换阀（9）内设置有上下贯通的导向孔（14），导向孔（14）上端设置有内含上磁铁（20）的堵盖（17），放水转换阀（9）的外侧面两端分别设置有与导向孔（14）连通的负压连通孔（16）与透气孔（15），放水转换阀（9）上端面设置有与负压连通孔（16）相连通的负压管插接口（18），导向孔（14）内滑动连接有阀芯，阀芯上端内含有下磁铁（21），阀芯的下端伸入积水桶内部并且与竖直设置的导向杆（10）相连接，导向杆（10）的上下端分别设置有限位挡板，限位挡板之间的导向杆（10）上套接有浮漂（13）。

2.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述桶体（1）的外侧面上端周圈均匀设置有四个压盖支撑架（3），所述压盖支撑架（3）的下端与桶体（1）外侧面相固定连接，上端超出于桶盖（2）上端并且向着桶盖（2）的内侧水平延伸；所述压盖支撑架（3）的上端水平段设置有螺纹孔，螺纹孔内螺接有压盖螺栓，压盖螺栓的尖部竖直向下并且与桶盖（2）的上端面紧密压接，从而将桶盖（2）与桶体（1）固定安装。

3.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述进水管连接到抽采管路最容易积水的位置。

4.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述单向进水阀（5）的通过方向为进水管中的积水流向积水桶内部，所述单向出水阀（7）的通过方向为积水桶内部的积水流向外部。

5.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述导向孔（14）的下端开口处设置有环形的限位块（26），所述限位块（26）的下端面与放水转换阀（9）的下端面平齐，限位块（26）的外径与导向孔（14）的内径相等。

6.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述透气孔（15）的外侧与大气环境相连通，负压连通孔（16）的高度低于所述透气孔（15）的高度。

7.根据权利要求6所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述阀芯同轴设置于导向孔的内部，从上至下依次为上圆柱（22）、连接杆（23）、下圆柱（24）、插接杆（25），所述上圆柱（22）与下圆柱（24）的外径相等并且紧贴导向孔（14）的内壁，所述连接杆（23）设置于上圆柱（22）与下圆柱（24）之间，所述插接杆（25）设置于下圆柱（24）的下端并且插接于限位块（26）内，插接杆（25）的外径小于限位块（26）的内径；所述插接杆（25）的下端伸入积水桶内部。

8.根据权利要求7所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述下圆柱（24）的外侧面上沿着其轴向设置有过槽（27），所述过槽（27）为扇形结构，过槽（27）的内径小于限位块（26）的内径。

9.根据权利要求8所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：所述下磁铁（21）设置于阀芯的上圆柱（22）内部，上磁铁（20）下方的磁极与下磁铁（21）上方的磁极相反。

10.根据权利要求1所述的一种外置机械阀式负压自动放水器，其特征在于：通过所述负压管插接口（18）将放水转换阀（9）与负压管的一端相连接，所述负压管的另一端连接到抽采管路不会被积水淹没的位置。

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