CN219548905U - 一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及瓦斯抽采放水技术领域，具体涉及一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，包括积水箱，在所述积水箱内部设有水位传感器，在所述积水箱的下部设有出水口，在出水口处设有出水单向阀，积水箱的上部设有第一进水管，在所述第一进水管上设有进水单向阀，在所述积水箱上分别设有本安电源、控制组件和三通气阀，所述三通气阀的第一管路可与瓦斯抽采管道负压端连通，三通气阀的第二管路可与大气端连通，三通气阀的第三管路可与积水箱端连通，通过所述三通气阀三通管路的通断控制积水箱内外的气压差，从而控制所述出水单向阀或进水单向阀的打开或关闭。本实用新型结构简单，动作可靠，稳定性好，实用性强，维护简便。

Description

一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器

技术领域

本实用新型涉及瓦斯抽采自动放水技术领域，具体涉及一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器。

背景技术

矿井瓦斯抽采作业中，由于钻孔内除瓦斯外的水、粉尘、渣等会一起流入抽采管道内，为确保瓦斯的抽采工作正常进行，一般在瓦斯抽采管路内安装放水器，以排出瓦斯抽采管路中的积水和杂渣，因此瓦斯抽采管放水器是瓦斯抽采系统中不可缺少的组成部分。

瓦斯抽采管放水器通常包括积水箱，在积水箱的一侧上部设有进水管，在进水管上设有进水阀，积水箱的下部设有出水口，在出水口设有出水阀，在积水箱内部设有水位感应装置，在积水箱上设有控制组件，通过水位感应装置感应水位高度，控制组件根据水位高度来控制相应的进水阀或出水阀的打开或关闭，目前，瓦斯抽采管放水器存在的问题在于：1、通过控制组件控制进水阀的动力部件，动力部件带动执行部件（阀芯）动作从而打开或关闭进水阀，由于积水中存在较多的杂渣，因此进水阀在使用时容易磨损，影响使用寿命；2、煤矿井下空气中含有爆炸性混合物，当遇到高温或有足够能量的火花，便会发生气体爆炸的危险，所以煤矿井下各类设备都要满足防爆设计标准要求，而现有技术中通常采用隔爆阀，阀体需要设置在专门的隔爆腔内，存在体积大，维护不便的问题；3、所采用的水位感应装置依靠水的浮力、浮子、配件重量及磁铁磁力相互共同作用，来自动感应水位，在长期使用过程中，磁铁表面容易积附杂渣，而影响磁力，因而其可靠性差；4、不具备自动记录放水器放水次数、总放水量的功能，以及实时显示电源电量的功能。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，以解决现有技术中存在的进水阀容易磨损，使用寿命短，以及隔爆阀占用空间大，维护不便的技术问题。

一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，包括积水箱，在所述积水箱内部设有水位传感器，在所述积水箱的下部设有出水口，在出水口处设有出水单向阀，积水箱的上部设有第一进水管，在所述第一进水管上设有进水单向阀，在所述积水箱上分别设有本安电源、控制组件和三通气阀，所述本安电源分别为水位传感器、控制组件和三通气阀供电，所述控制组件用于控制三通气阀三通管路的通断，所述三通气阀的第一管路可与瓦斯抽采管道负压端连通，三通气阀的第二管路可与大气端连通，三通气阀的第三管路可与积水箱端连通，通过所述三通气阀三通管路的通断控制积水箱内外的气压差，从而控制所述出水单向阀或进水单向阀的打开或关闭。

本实用新型方案的原理如下，积水过程：控制组件控制三通气阀，使三通气阀关闭与大气端之间的第二管路，使与瓦斯抽采管道负压端连接的第一管路以及与积水箱端连通的第三管路连通，由于瓦斯抽采管道内处于负压环境，因此整个积水箱也处于负压环境，来自瓦斯抽采管道内的积水可顺畅的通过进水单向阀流入积水箱，此时出水单向阀在积水箱内外压差的作用下保持关闭。

放水过程：当水位传感器感应到积水水位处于最高位置后，将感应信号传给控制组件，控制组件控制三通气阀，使三通气阀关闭与瓦斯抽采管道负压端连接的第一管路，使与大气端之间的第二管路以及与积水箱端连通的第三管路连通，积水箱与大气环境连通，积水箱内气压恢复至与外部大气压相同，积水箱内部气压大于瓦斯抽采管道内气压，进水单向阀在积水箱内部与瓦斯抽采管道之间压差作用下保持关闭，积水在自重作用下自动打开出水单向阀，可顺畅的通过出水单向阀流出积水箱。

当水位传感器感应到水位到达最低位置时，控制组件再次控制三通气阀，使三通气阀关闭与大气端之间的第二管路，而使与瓦斯抽采管道负压端连接的第一管路以及与积水箱端连通的第三管路连通，放水器重新进入进水阶段，如此循环反复。

说明：本实用新型方案中，所采用的进水单向阀不具有阀芯，为设置在第一进水管出口处在积水箱内外压差作用下可翻转打开或关闭的盖体结构。

本实用新型的有益效果在于：1、本实用新型方案与现有技术不同的是，采用三通气阀来实现积水箱内外压差的控制，从而控制进水单向阀或出水单向阀的自动打开或关闭，三通气阀以及与其连接的三通管路均不与积水接触，不存在容易被杂渣堵塞或磨损的问题，而采用的进水单向阀的结构，也不存在容易磨损的问题，可大大延长使用寿命；2、本方案中采用本安电源分别为水位传感器、控制组件和三通气阀供电，因此不需要使用体积大的隔爆壳体，三通气阀整体体积小，占用空间少，安装方便。

本实用新型的有益效果在于：所述控制组件内设有计数器，所述计数器用于记录积水箱放水次数。

有益效果在于：通过所述计数器，可以实时记录积水箱放水次数，便于掌握放水情况。

本实用新型的有益效果在于：在所述积水箱上设有显示屏，所述显示屏用于显示电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量，在所述控制组件内设有通信模块，所述通信模块用于将电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量实时传给后台管理系统。

有益效果在于：通过设置显示屏，可实时显示电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量，便于直观的了解电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量，并且通过通信模块将电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量实时传给后台管理系统，可以实时对电源电量、积水箱放水次数和总放水量进行监测，一旦电源电量不足，可及时更换。

本实用新型的有益效果在于：还包括排渣箱，所述排渣箱的上部设有与瓦斯抽采管道连通的第二进水管，排渣箱的侧面下部设有排渣口，第一进水管用于连接排渣箱和积水箱，三通气阀的第一管路一端与排渣箱顶部连通，另一端与积水箱顶部连通。

有益效果在于：通过设置排渣箱，可以先排出积水中的杂渣，使进入积水箱中的积水中杂渣大大减少，从而避免在长时间使用时，杂渣对积水箱中的水位感应装置造成影响，而降低其使用寿命。

本实用新型优选的实施方式在于：所述积水箱内部设有分隔板，分隔板将积水箱分隔成上箱体和下箱体，第一进水管与下箱体连通，水位传感器位于下箱体内，三通气阀第一管路的另一端与上箱体连通，控制组件、本安电源和三通气阀均位于上箱体内，在上箱体顶部设有积水箱盖板。

有益效果在于：通过分隔板将积水箱分隔成上箱体和下箱体，控制组件、本安电源和三通气阀以及三通气阀的三通管路均位于上箱体，从而避免三通气阀、本安电源以及控制组件等电子器件受到积水以及积水中杂渣的影响而降低其使用寿命。

本实用新型优选的实施方式在于：所述水位传感器包括下箱体内部固定设置的竖向导柱，在所述竖向导柱滑动配合设置有可随水位升降的浮球，在所述竖向导柱上部和下部分别设有上感应器和下感应器。

有益效果在于：本方案感应组件采用在导杆上设置可沿导杆滑动的浮球，并且在导杆下部和上部分别设有可感应浮球位置的下感应器和上感应器，当水位处于最低位置时，浮球处于最低位置，通过下感应器感应浮球的位置，从而识别出水位的最低位置，当水位上升时，浮球以导杆为导向，随着水位上升，直至上升到最高位置，通过上感应器感应浮球的位置，从而识别出水位的最高位置，相比于采用浮子以及磁铁磁力来实现感应水位的技术来说，本方案不会存在因磁铁表面积附杂渣而影响磁力的情况，本方案的可靠性更高。

本实用新型优选的实施方式在于：所述三通气阀为电磁气阀或电动气阀。

有益效果在于：本方案中三通气阀可采用电磁气阀，也可以采用电动气阀。

本实用新型优选的实施方式在于：在所述积水箱的一侧面和排渣箱相对的另一侧面均设有把手。

有益效果在于：通过设置把手，方便积水箱和排渣箱的整体转运。

本实用新型优选的实施方式在于：所述积水箱的底部具有向出水口一侧倾斜的第一斜面，所述排渣箱的底部具有向排渣口一侧倾斜的第二斜面。

有益效果在于：积水箱的底部具有向出水口一侧倾斜的第一斜面，此种设计尽可能的使每次积水都排放干净，更有利于排水，同样的，排渣箱的底部具有向排渣口一侧倾斜的第二斜面，可确保每次排渣箱尽可能的将杂渣排出干净。

本实用新型优选的实施方式在于：在所述积水箱盖板上设有透明视窗。

有益效果在于：通过设置透明视窗，方便观察积水箱内部三通气阀以及各电气元件的工作情况，以及积水箱的积水和放水情况。

附图说明

图1为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例一的主视图；

图2为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例一的俯视图；

图3为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例二的主视图；

图4为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例二的俯视图；

图5为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例三的主视图；

图6为本实用新型矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器实施例三的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，下述所描述的优选实施例仅用于对本实用新型进行解释说明，并不会对本实用新型的保护范围起到限定作用。

本申请的说明书、权利要求书、实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述特定的顺序或者先后次序。

排渣口1、把手2、排渣箱3、第二进水管4、第一气管接头5、进水单向阀6、第二气管接头7、积水箱盖板8、分隔板9、透明视窗10、积水箱11、出水单向阀12、浮球13、竖向导柱14、本安电源15、控制组件16、三通气阀17。

下面通过优选的具体实施方式对本实用新型进一步详细说明：

实施例一

如附图1和附图2所示：本实施例公开的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，包括并排设置的排渣箱3和积水箱11，第一进水管设置在上部且位于积水箱11和排渣箱3之间用于连接排渣箱3和积水箱11，在所述第一进水管上设有进水单向阀6，所述排渣箱3的上部设有与瓦斯抽采管道连通的第二进水管4。

排渣箱3的侧面下部设有排渣口1，在排渣箱3位于排渣口1的侧面设有把手2，所述排渣箱3的底部具有向排渣口1一侧倾斜的第二斜面。

本实施例中，在所述积水箱11上分别设有本安电源15、控制组件16和三通气阀17，所述三通气阀17可为电磁气阀或电动气阀，本实施例优选采用电动气阀。所述本安电源15分别为水位传感器、控制组件16和三通气阀17供电，所述控制组件16用于控制三通气阀17三通管路的通断。

具体的，所述积水箱11内部设有分隔板9，分隔板9将积水箱11分隔成上箱体和下箱体，在上箱体顶部设有积水箱盖板8，在所述积水箱盖板8上设有透明视窗10，在所述积水箱11的下箱体位于出水口的一侧面设有把手2，所述积水箱11下箱体的底部具有向出水口一侧倾斜的第一斜面。

本实施例中，控制组件16、本安电源15和三通气阀17均位于上箱体内。第一进水管与下箱体连通，在下箱体的下部设有出水口，在出水口处设有出水单向阀12。

所述三通气阀17的第一管路可与瓦斯抽采管道负压端连通，具体是在排渣箱3的顶部设有第一气管接头5，积水箱11的盖板顶部设有第二气管接头7，三通气阀17的第一管路一端通过第一气管接头5与排渣箱3顶部连通，另一端通过第二气管接头7与积水箱11顶部连通，三通气阀17的第二管路可与大气端连通，三通气阀17的第三管路可与积水箱11端连通，具体是三通气阀17的第三管路与积水箱11的下箱体连通，通过所述三通气阀17三通管路的通断控制积水箱11内外的气压差，从而控制所述出水单向阀12或进水单向阀6的打开或关闭。

在所述积水箱11上设有显示屏，所述显示屏用于显示电源电量、积水箱11放水次数以及积水箱11总放水量，所述控制组件16内设有计数器，所述计数器用于记录积水箱11放水次数，在所述控制组件16内设有通信模块，所述通信模块用于将电源电量、积水箱11放水次数以及积水箱11总放水量实时传给后台管理系统。

本实施例中，所述水位传感器包括下箱体内部固定设置的竖向导柱14，在所述竖向导柱14滑动配合设置有可随水位升降的浮球13，在所述竖向导柱14上部和下部分别设有上感应器和下感应器。

本实用新型的原理如下：

积水过程：瓦斯抽采管道内的积水流入排渣箱3内并达到足够的量，控制组件16控制三通气阀17，使三通气阀17关闭与大气端之间的第二管路，使与排渣箱3连接的第一管路以及与积水箱11的下箱体连通的第三管路连通，由于瓦斯抽采管道内处于负压环境，而排渣箱3通过第二进水管4始终与瓦斯抽采管道连通，因此排渣箱3内负压环境与瓦斯抽采管道内相同，因此通过三通气管的第一管路和第三管路使排渣箱3和积水箱11之间连通后，整个积水箱11也处于负压环境，此时出水单向阀12在积水箱11内外(指大气端)压差的作用下保持关闭，来自排渣箱3内的积水可顺畅的通过进水单向阀6流入积水箱11。

放水过程：当水位传感器感应到积水水位处于最高位置后，将感应信号传给控制组件16，控制组件16控制三通气阀17，使三通气阀17关闭与排渣箱3连接的第一管路，使与大气端之间的第二管路以及与积水箱11端连通的第三管路连通，积水箱11与大气环境连通，积水箱11内气压与外部大气压相同，积水箱11内部气压大于排渣箱3内气压，进水单向阀6在积水箱11内部与排渣箱3之间压差作用下保持关闭，积水箱11中的积水在自重作用下自动打开出水单向阀12，积水可顺畅的通过出水单向阀12流出积水箱11。

当水位传感器感应到水位到达最低位置时，控制组件16再次控制三通气阀17，使三通气阀17关闭与大气端之间的第二管路，而使与排渣箱3连接的第一管路以及与积水箱11端连通的第三管路连通，放水器重新进入进水阶段，如此循环反复。

若排渣箱3底部积累的杂渣过多，则通过排渣口1及时的清理掉杂渣。

实施例二

附图3和附图4标记包括：积水箱1、把手2、第一进水管3、进水单向阀4、第一气管接头5、第二气管接头6、三通气阀7、出水单向阀8、浮球9、竖向导杆10、本安电源11、控制组件12。

如附图3和附图4所示，本实施例与实施例一不同之处在于，在本实施例中在积水箱1的前端未设置排渣箱，且积水箱1呈横截面为方形的箱体，把手2分别设置在积水箱1相对的两个侧面，第一进水管3一端连接积水箱1上部，另一端直接与瓦斯抽采管道连接，在第一进水管3位于积水箱1的内部设有进水单向阀4，第一气管接头5设置在位于积水箱1外部的第一进水管3上，第二气管接头6设置在积水箱1的盖板上，三通气阀7、本安电源11和控制组件12仍然设置在由分隔板分隔的上箱体内。

实施例三

如附图5和附图6所示，本实施例与实施例二不同之处仅在于，本实施例中所述的积水箱呈横截面为圆形的箱体。

以上结合附图详细阐述了本申请的优选实施方式，优选实施方式中典型的公知结构及公知性常识技术在此未作过多描述，所属领域普通技术人员可以在本实施方式给出的启示下，结合自身能力完善并实施本实用新型技术方案，一些典型的公知结构、公知方法或公知性常识技术不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。

本申请要求的保护范围应当以其权利要求书的内容为准，实用新型内容、具体实施方式及说明书附图记载的内容用于解释权利要求书。

在本申请的技术构思范围内，还可以对本申请的具体实施方式作出若干变型，这些变型后的具体实施方式也应该视为在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，包括积水箱，在所述积水箱内部设有水位传感器，在所述积水箱的下部设有出水口，在出水口处设有出水单向阀，积水箱的上部设有第一进水管，在所述第一进水管上设有进水单向阀，其特征在于：在所述积水箱上分别设有本安电源、控制组件和三通气阀，所述本安电源分别为水位传感器、控制组件和三通气阀供电，所述控制组件用于控制三通气阀三通管路的通断，所述三通气阀的第一管路可与瓦斯抽采管道负压端连通，三通气阀的第二管路可与大气端连通，三通气阀的第三管路可与积水箱端连通，通过所述三通气阀三通管路的通断控制积水箱内外的气压差，从而控制所述出水单向阀或进水单向阀的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：所述控制组件内设有计数器，所述计数器用于记录积水箱放水次数。

3.根据权利要求2所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：在所述积水箱上设有显示屏，所述显示屏用于显示电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量，在所述控制组件内设有通信模块，所述通信模块用于将电源电量、积水箱放水次数以及积水箱总放水量实时传给后台管理系统。

4.根据权利要求1或3所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：还包括排渣箱，所述排渣箱的上部设有与瓦斯抽采管道连通的第二进水管，排渣箱的侧面下部设有排渣口，第一进水管用于连接排渣箱和积水箱，三通气阀的第一管路一端与排渣箱顶部连通，另一端与积水箱顶部连通。

5.根据权利要求1所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：所述积水箱内部设有分隔板，分隔板将积水箱分隔成上箱体和下箱体，第一进水管与下箱体连通，水位传感器位于下箱体内，三通气阀第一管路的另一端与上箱体连通，控制组件、本安电源和三通气阀均位于上箱体内，在上箱体顶部设有积水箱盖板。

6.根据权利要求1所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：所述水位传感器包括下箱体内部固定设置的竖向导柱，在所述竖向导柱滑动配合设置有可随水位升降的浮球，在所述竖向导柱上部和下部分别设有上感应器和下感应器。

7.根据权利要求1所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：所述三通气阀为电磁气阀或电动气阀。

8.根据权利要求4所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：在所述积水箱的一侧面和排渣箱相对的另一侧面均设有把手。

9.根据权利要求4所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：所述积水箱的底部具有向出水口一侧倾斜的第一斜面，所述排渣箱的底部具有向排渣口一侧倾斜的第二斜面。

10.根据权利要求5所述的矿用本安型瓦斯抽采管智能计量放水器，其特征在于：在所述积水箱盖板上设有透明视窗。