CN220185479U - 一种矿用组合式伸缩调节引射器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，包括硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒、承载架、引流管、伸缩引流管、伸缩护套板，引流管通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，硬质承载筒前端与前置柔性调节筒，后端面与后置柔性调节筒连通，伸缩引流管两端分别与连接管头和引流管连通，伸缩护套板嵌于后置柔性调节筒内，并与后置柔性调节筒内侧面间形成高压导流腔。其使用方法包括设备装配，通风换气操作等两个步骤。本实用新型可有效满足多种不同巷道空间结构配套使用的需要，空气输送效率高，抗损能力及故障修复排除能力强，有效降低了设备运行及维护管理工作的劳动强度和成本。

Description

一种矿用组合式伸缩调节引射器装置

技术领域

本实用新型涉及一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，属矿井通风设备技术领域。

背景技术

当前在针对上隅角低氧环境的治理作业中，当前主要是通过换气系统对上隅角进行强制通风换气作业，但在实际的工作中，当前对上隅角环境进行强制通风换气作业时，往往是采用的以传统换气风机、射流风机等设备进行通风换气作业，虽然可以满足使用的需要，但在实际运行中，一方面导致通风系统结构相对固定，无法根据使用环境的需要，灵活陶正设备的整体结构，因此环境适应性差，且设备在转运运输时也需要占用较大的空间，从而增加了设备运输转运难度，进一步降低了设备使用的灵活性和环境适应性；另一方面当前的通风设备在运行时，往往需要在换气设备工作现场利用电动机等设备提供驱动动力，在增加了设备运行能耗的同时，也增加了漏电引发的安全事故的风险，同时也导致设备需要进行有效的防爆处理，进一步增加了设备结构复杂性，且设备结构往往均采用金属材质，弹性形变能力差且自重较大，当因外力等因素发生故障时，易因外力过大而导致设备结构发生永久形变，从而导致设备故障，且设备故障发生后及设备故障维修排除时，需要工作人员对故障部位进行拆除更换，劳动强度和施工难度也相对较大，设备故障修复率也相对较差。

因此，基于上述现有技术中存在缺陷，对现有的问题予以研究改良，提供了一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，旨在通过该集气设备，解决一些现存的装备问题。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，该发明结构简单，集成化和模块化程度高，可有效满足多种不同巷道空间结构配套使用的需要， 空气输送效率高，抗损能力及故障修复排除能力强，且设运行中运行能耗低，并有效杜绝了电气系统参与，进一步提高了系统运行时的安全性，并有效降低了设备运行及维护管理工作的劳动强度和成本。

实用新型

为了解决现有技术上的不足，本实用新型提供一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，该实用新型结构简单，集成化和模块化程度高，可有效满足多种不同巷道空间结构配套使用的需要， 空气输送效率高，抗损能力及故障修复排除能力强，且设运行中运行能耗低，并有效杜绝了电气系统参与，进一步提高了系统运行时的安全性，并有效降低了设备运行及维护管理工作的劳动强度和成本。

为了实现上述目的，本实用实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，包括硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒、连接管头、导流管、承载架、主射流口、辅助射流口、高压引流口、引流管、伸缩引流管、伸缩护套板，硬质承载筒为圆柱管状结构，硬质承载筒内设两个承载架，承载架为与硬质承载筒同轴分布的板状结构，承载架对称分布在硬质承载筒中点两侧，引流管嵌于硬质承载筒内，与硬质承载筒间同轴分布并通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，且引流管两端分别位于硬质承载筒内并与硬质承载筒端面间间距不小于10毫米，硬质承载筒前端与前置柔性调节筒，后端面与后置柔性调节筒连通，硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒间同轴分布，前置柔性调节筒、后置柔性调节筒分别通过导流管与连接管头连接，伸缩引流管嵌于前置柔性调节筒内，其两端分别与连接管头和引流管连通，伸缩护套板至少三条，嵌于后置柔性调节筒内，其后端面与承载架前端面连接，前端面与导流管外侧面连接，并与后置柔性调节筒内侧面间形成宽度不小于5毫米的高压导流腔，同时每高压导流腔均与至少一个主射流口连通，主射流口若干，分别与两承载架的前端面连接，并环绕承载架轴线均布，其中位于硬质承载筒后端面承载架的主射流口与前置柔性调节筒连通，位于硬质承载筒前端面承载架的主射流口与高压导流腔连通，辅助射流口若干，嵌于伸缩护套板侧壁内并沿伸缩护套板轴线方向分布，同时高压导流腔通过辅助射流口与后置柔性调节筒连通，高压引流口嵌于硬质承载筒侧壁，并通过分流管与各主射流口连通。

进一步的，所述前置柔性调节筒、后置柔性调节筒均为轴向截面呈矩形的管状结构，且前置柔性调节筒、后置柔性调节筒均为风琴罩结构，所述前置柔性调节筒长度不大于后置柔性调节筒长度的60%，且前置柔性调节筒、后置柔性调节筒有效长度的1%—5%的部分嵌于硬质承载筒内并与硬质承载筒筒壁连接。

进一步的，所述伸缩引流管为圆台状管状结构，其与导流管连接管径比与引流管连接的管径大至少2倍，所述伸缩引流管为与前置柔性调节筒同轴分布的弹性伸缩管结构。

进一步的，所述引流管包括直管、文丘里管，所述直管为轴向截面呈矩形的管状结构，通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，所述直管一端与伸缩引流管连通，另一端通过弹性连接管与文丘里管连通并同轴分布，所述文丘里管通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，同时文丘里管另与后置柔性调节筒连通，且所述文丘里管长度为硬质承载筒长度的50%—80%，文丘里管与后置柔性调节筒连通端的管径为柔性调节筒平均管径的50%—80%，同时该处管径为其最小位置管径的1.5—5倍。

进一步的，所述直管、文丘里管之间通过增压机构连通，所述增压机构与承载架连接，并通过分流管与高压引流口连通，所述增压机构为气动增压泵、空气放大器中的任意一种；同时所述主射流口间及主射流口与增压机构间均独立运行。

进一步的，所述伸缩护套板为横断面呈“凵”字形、“U”字形中任意一种的槽状结构，且其轴向截面呈直角梯形结构，其深度从硬质承载筒向后置柔性调节筒方向减少，所述伸缩护套板采取与后置柔性调节筒轴线平行分布及环绕后置柔性调节筒轴线呈螺旋状结构分布中的任意一种分布结构。

进一步的，所述辅助射流口轴线与伸缩护套板板面及后置柔性调节筒内侧面呈0°—10°夹角，同时与后置柔性调节筒轴线呈0°—60°夹角，且当辅助射流口轴线与后置柔性调节筒轴线夹角大于0°时，各辅助射流口轴线环绕后置柔性调节筒轴线呈螺旋状方向分布，同时各辅助射流口轴线均为在同一个与后置柔性调节筒同轴分布的虚拟圆柱切线方向上。

本实用新型结构简单，集成化和模块化程度高，可有效满足多种不同巷道空间结构配套使用的需要， 空气输送效率高，抗损能力及故障修复排除能力强，且设运行中运行能耗低，并有效杜绝了电气系统参与，进一步提高了系统运行时的安全性，并有效降低了设备运行及维护管理工作的劳动强度和成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型一种状态结构示意图；

图2为本实用新型另一种状态结构示意图；

图3为伸缩护套板与后置柔性调节筒轴线平行分布时局部结构示意图；

图4为伸缩护套板环绕后置柔性调节筒轴线平行分布时局部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于施工，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，包括硬质承载筒1、前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3、连接管头4、导流管5、承载架6、主射流口7、辅助射流口8、高压引流口9、引流管10、伸缩引流管12、伸缩护套板13，硬质承载筒1为圆柱管状结构，硬质承载筒1内设两个承载架6，承载架6为与硬质承载筒1同轴分布的板状结构，承载架6对称分布在硬质承载筒1中点两侧，引流管10嵌于硬质承载筒1内，与硬质承载筒1间同轴分布并通过承载架6与硬质承载筒1内侧面连接，且引流管10两端分别位于硬质承载筒1内并与硬质承载筒1端面间间距不小于10毫米，硬质承载筒1前端与前置柔性调节筒2，后端面与后置柔性调节筒3连通，硬质承载筒1、前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3间同轴分布，前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3分别通过导流管5与连接管头4连接，伸缩引流管12嵌于前置柔性调节筒2内，其两端分别与连接管头4和引流管10连通，伸缩护套板13至少三条，嵌于后置柔性调节筒3内，其后端面与承载架6前端面连接，前端面与导流管5外侧面连接，并与后置柔性调节筒3内侧面间形成宽度不小于5毫米的高压导流腔14，同时每高压导流腔14均与至少一个主射流口7连通，主射流口7若干，分别与两承载架6的前端面连接，并环绕承载架6轴线均布，其中位于硬质承载筒1后端面承载架1的主射流口7与前置柔性调节筒2连通，位于硬质承载筒1前端面承载架6的主射流口与高压导流腔14连通，辅助射流口8若干，嵌于伸缩护套板13侧壁内并沿伸缩护套板13轴线方向分布，同时高压导流腔14通过辅助射流口8与后置柔性调节筒3连通，高压引流口9嵌于硬质承载筒1侧壁，并通过分流管11与各主射流口7连通。

本实施例中，所述前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3均为轴向截面呈矩形的管状结构，且前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3均为风琴罩结构，所述前置柔性调节筒2长度不大于后置柔性调节筒3长度的60%，且前置柔性调节筒2、后置柔性调节筒3有效长度的1%—5%的部分嵌于硬质承载筒1内并与硬质承载筒1筒壁连接。

通过使得前置柔性调节筒长度小于后置柔性调节筒的长度，达到后置柔性调节筒气体容积大于前置柔性调节筒的目的，从而实现一方面在同样压力气体驱动下，前置柔性调节筒有限展开满足设备运行的需要；另一方面在气流输送过程中，当由于伸缩引流管堵塞，导致进入到后置柔性调节筒内气流不足，导致后置柔性调节筒内气压整体略低于后置柔性调节筒气压时，前置柔性调节筒在气压驱动下对其长度进行调整，确保气流输送时压力及流量的稳定，当后置柔性调节筒内气压整体严重低于后置柔性调节筒气压时，则说明当前设备处于故障状态，同时后置柔性调节筒气体在负压驱动下整体长度收缩，断开与排风管道的连通，防止设备进一步因压差过多而发生结构受损，同时也为后续设备维护时有效减少工作量和工作难度。

同时，所述伸缩引流管12为圆台状管状结构，其与导流管5连接管径比与引流管10连接的管径大至少2倍，所述伸缩引流管4为与前置柔性调节筒2同轴分布的弹性伸缩管结构。

通过设置的伸缩引流管的管径差，利用伸缩引流管的管径变化，实现对输送的气流通过减少管路横断面面积方式达到提高压力和流速的目的，为后续气流输送提高基础条件。

重点说明的，所述引流管10包括直管101、文丘里管102，所述直管101为轴向截面呈矩形的管状结构，通过承载架6与硬质承载筒1内侧面连接，所述直管101一端与伸缩引流管12连通，另一端通过弹性连接管103与文丘里管102连通并同轴分布，所述文丘里管102通过承载架6与硬质承载筒1内侧面连接，同时文丘里管102另与后置柔性调节筒3连通，且所述文丘里管102长度为硬质承载筒1长度的50%—80%，文丘里管102与后置柔性调节筒3连通端的管径为柔性调节筒3平均管径的50%—80%，同时该处管径为其最小位置管径的1.5—5倍。

通过在引流管中设置文丘里管，在实现对伸缩引流管输送来的气流通过先增压后降压的方式，进一步降低输送至后置柔性调节筒内时的气流的压力和流速，从而进一步增加了后置柔性调节筒中心处气流与其管壁处气流的压力差和流速差，以此提高管壁处气流对中心处气流的驱动效率，提高气流输送的效率。

进一步优化的，所述直管101、文丘里管102之间通过增压机构104连通，所述增压机构104与承载架6连接，并通过分流管11与高压引流口9连通，所述增压机构104为气动增压泵、空气放大器中的任意一种；同时所述主射流口7间及主射流口7与增压机构104间均独立运行。

利用设置的增压机构，在进一步提高文丘里管输入端和输出端压差，提高后置柔性调节筒内气流压差，提高气流输送效率的同时，另可辅助提高伸缩引流管对巷道内气流利用负压引流的工作效率，提高气流输送的稳定性。

特别注意的，所述伸缩护套板13为横断面呈“凵”字形、“U”字形中任意一种的槽状结构，且其轴向截面呈直角梯形结构，其深度从硬质承载筒1向后置柔性调节筒3方向减少，所述伸缩护套板13采取与后置柔性调节筒3轴线平行分布及环绕后置柔性调节筒3轴线呈螺旋状结构分布中的任意一种分布结构。

同时，所述辅助射流口8轴线与伸缩护套板13板面及后置柔性调节筒3内侧面呈0°—10°夹角，同时与后置柔性调节筒3轴线呈0°—60°夹角，且当辅助射流口8轴线与后置柔性调节筒3轴线夹角大于0°时，各辅助射流口8轴线环绕后置柔性调节筒2轴线呈螺旋状方向分布，同时各辅助射流口8轴线均为在同一个与后置柔性调节筒3同轴分布的虚拟圆柱切线方向上。

通过设置伸缩护套板的深度变换及辅助射流口轴线轴线指向，一方面达到提高后置柔性调节筒内高速高压气流流向，提高高速高压气流对后置柔性调节筒中心部位气流输送效率；另一方面由相邻的缩护套板之间的间隙在工作时形成若干对气流导流的通道，提高气流输送时的指向性，进一步提高气流输送效率，降低气流中方向杂乱而造成的能量损耗和气流震动。

本新型在具体实施中，其使用方法包括如下步骤：

S1，设备装配，在首先对硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒、连接管头、导流管、承载架、主射流口、辅助射流口、高压引流口、引流管、伸缩引流管、伸缩护套板进行装配，得到成品伸缩调节引射器，然后将伸缩调节引射器的硬质承载筒通过定位机构安装在巷道顶部位置，并使其轴线与巷道轴线平行分布，最后将后置柔性调节筒通过连接管头与排风管道连通，将高压引流口与矿井高压气源连通，即可完成系统装配；

S2，通风换气操作，通过S1 步骤完成系统装配后，首先由高压引流口将矿井高压气源引入到主射流口，由主射流口将高压气流一部分输送至前置柔性调节筒内；另一分布输送至后置柔性调节筒的高压导流腔内，利用高压气流驱动前置柔性调节筒、后置柔性调节筒进行伸展，从而达到设备处于工作状态；同时输送至高压导流腔内的高压气流通过辅助射流口输送至后置柔性调节筒内，并在贴近后置柔性调节筒筒壁内侧面处形成高压、高速气流，且后置柔性调节筒筒壁处的高压高速气流从连接管头排出并输送至排风管道内，在筒壁处的高压高速气流流动中，导致后置柔性调节筒筒壁位置与其中心位置气流存在压差，并在压力差的作用下，驱动后置柔性调节筒内中间部位气流随筒壁处的高压高速气流同步进行高速输送至排风管道内，在完成气流排放的同时，进一步降低了后置柔性调节筒内气压，增加后置柔性调节筒与前置柔性调节筒内伸缩引流管内的压差，从而在压差驱动下，由前置柔性调节筒内伸缩引流管将外部巷道内空气通过引流管输送至后置后置柔性调节筒内，并通过后置柔性调节筒筒壁处的高压高速气流驱动实现气流高速射流排放至排风管道内。

本实用新型结构简单，集成化和模块化程度高，可有效满足多种不同巷道空间结构配套使用的需要， 空气输送效率高，抗损能力及故障修复排除能力强，且设运行中运行能耗低，并有效杜绝了电气系统参与，进一步提高了系统运行时的安全性，并有效降低了设备运行及维护管理工作的劳动强度和成本；

此外由于设备中采用了大量的诸如前置柔性调节筒、后置柔性调节筒等柔性结构，在使用中通过气压有效提高设备的结构强度，同时另使设备具有良好的弹性形变能力，同时也有效的降低了柔性调节筒、后置柔性调节筒的自重，从而一方面可有效的调节设备结构，灵活满足设备转运及不同使用环境下安装作业的的需要；另一方面也有效的降低了设备维护更换时的劳动强度和施工难度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述的矿用组合式伸缩调节引射器装置包括硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒、连接管头、导流管、承载架、主射流口、辅助射流口、高压引流口、引流管、伸缩引流管、伸缩护套板，所述硬质承载筒为圆柱管状结构，所述硬质承载筒内设两个承载架，所述承载架为与硬质承载筒同轴分布的板状结构，承载架对称分布在硬质承载筒中点两侧，所述引流管嵌于硬质承载筒内，与硬质承载筒间同轴分布并通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，且引流管两端分别位于硬质承载筒内并与硬质承载筒端面间间距不小于10毫米，所述硬质承载筒前端与前置柔性调节筒，后端面与后置柔性调节筒连通，硬质承载筒、前置柔性调节筒、后置柔性调节筒间同轴分布，所述前置柔性调节筒、后置柔性调节筒分别通过导流管与连接管头连接，所述伸缩引流管嵌于前置柔性调节筒内，其两端分别与连接管头和引流管连通，所述伸缩护套板至少三条，嵌于后置柔性调节筒内，其后端面与承载架前端面连接，前端面与导流管外侧面连接，并与后置柔性调节筒内侧面间形成宽度不小于5毫米的高压导流腔，同时每高压导流腔均与至少一个主射流口连通，所述主射流口若干，分别与两承载架的前端面连接，并环绕承载架轴线均布，其中位于硬质承载筒后端面承载架的主射流口与前置柔性调节筒连通，位于硬质承载筒前端面承载架的主射流口与高压导流腔连通，所述辅助射流口若干，嵌于伸缩护套板侧壁内并沿伸缩护套板轴线方向分布，同时高压导流腔通过辅助射流口与后置柔性调节筒连通，所述高压引流口嵌于硬质承载筒侧壁，并通过分流管与各主射流口连通。

2.根据权利要求1所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述前置柔性调节筒、后置柔性调节筒均为轴向截面呈矩形的管状结构，且前置柔性调节筒、后置柔性调节筒均为风琴罩结构，所述前置柔性调节筒长度不大于后置柔性调节筒长度的60%，且前置柔性调节筒、后置柔性调节筒有效长度的1%—5%的部分嵌于硬质承载筒内并与硬质承载筒筒壁连接。

3.根据权利要求1所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述伸缩引流管为圆台状管状结构，其与导流管连接管径比与引流管连接的管径大至少2倍，所述伸缩引流管为与前置柔性调节筒同轴分布的弹性伸缩管结构。

4.根据权利要求1所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述引流管包括直管、文丘里管，所述直管为轴向截面呈矩形的管状结构，通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，所述直管一端与伸缩引流管连通，另一端通过弹性连接管与文丘里管连通并同轴分布，所述文丘里管通过承载架与硬质承载筒内侧面连接，同时文丘里管另与后置柔性调节筒连通，且所述文丘里管长度为硬质承载筒长度的50%—80%，文丘里管与后置柔性调节筒连通端的管径为柔性调节筒平均管径的50%—80%，同时文丘里管与后置柔性调节筒连通端的管径为其最小位置管径的1.5—5倍。

5.根据权利要求4所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述直管、文丘里管之间通过增压机构连通，所述增压机构与承载架连接，并通过分流管与高压引流口连通，所述增压机构为气动增压泵、空气放大器中的任意一种；同时所述主射流口间及主射流口与增压机构间均独立运行。

6.根据权利要求1所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述伸缩护套板为横断面呈“凵”字形、“U”字形中任意一种的槽状结构，且其轴向截面呈直角梯形结构，其深度从硬质承载筒向后置柔性调节筒方向减少，所述伸缩护套板采取与后置柔性调节筒轴线平行分布及环绕后置柔性调节筒轴线呈螺旋状结构分布中的任意一种分布结构。

7.根据权利要求1所述的一种矿用组合式伸缩调节引射器装置，其特征在于：所述辅助射流口轴线与伸缩护套板板面及后置柔性调节筒内侧面呈0°—10°夹角，同时与后置柔性调节筒轴线呈0°—60°夹角，且当辅助射流口轴线与后置柔性调节筒轴线夹角大于0°时，各辅助射流口轴线环绕后置柔性调节筒轴线呈螺旋状方向分布，同时各辅助射流口轴线均为在同一个与后置柔性调节筒同轴分布的虚拟圆柱切线方向上。