一種礦用泡沫漿體混合器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體（7）以及安裝在混合器殼體（7）內(nèi)部的中空螺旋桿（5）；混合器殼體（7）的前端設(shè)有氣液兩相泡沫入口（1），下端設(shè)有漿液入口（2），后端設(shè)有手動(dòng)閥門(mén)（15）和泡沫漿體出口（16）；中空螺旋桿的前端設(shè)有前端軸承（3），后端設(shè)有后端軸承（13）；前端軸承和后端軸承分別通過(guò)支撐臂（14）固定在混合器殼體內(nèi)側(cè)；中空螺旋桿為空心桿，其上均勻焊接有若干個(gè)螺旋型葉片，且沿桿體均勻開(kāi)有若干個(gè)導(dǎo)流口（8）；中空螺旋桿的前部、正對(duì)氣液兩相泡沫入口處安裝有若干個(gè)動(dòng)力葉片，動(dòng)力葉片的安裝角度為30-40°。本發(fā)明的破泡率低、混泡質(zhì)量高、可連續(xù)生產(chǎn)大流量的泡沫漿液。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦用泡沬漿體混合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合器，具體是一種礦用泡沫漿體混合器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭自燃是我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)面臨的主要災(zāi)害之一，其嚴(yán)重威脅著井下工作人員的安全和工作面的正?；夭?，造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失。泡沫漿體作為一種堵漏隔氧防滅火材料，因具有穩(wěn)定性強(qiáng)、流動(dòng)性好、能夠避免單純注黃泥(水泥、粉煤灰)漿液產(chǎn)生拉溝現(xiàn)象的功能，將成為煤礦注漿防滅火材料的新方向。
[0003]目前，煤礦現(xiàn)場(chǎng)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的泡沫漿體產(chǎn)生裝置，而是利用傳統(tǒng)的移動(dòng)式注漿裝置，將發(fā)泡劑和漿液一起進(jìn)行攪拌混合，通過(guò)螺桿的攪拌將發(fā)泡和混合兩個(gè)過(guò)程集成在一起，大大降低了泡沫的起泡能力，使得泡沫漿體的發(fā)泡倍數(shù)低且泡孔不均勻、穩(wěn)定性差?’傳統(tǒng)建材領(lǐng)域雖有可以混合泡沫與漿液的攪拌機(jī)，但其并不適用于狹窄的井巷空間中；近年來(lái)，建材領(lǐng)域改進(jìn)了預(yù)制泡沫、黃泥(水泥、粉煤灰)漿液的混合工藝，先將泡沫液和漿液兩股高壓流體通過(guò)三通混合后，然后經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器再次深入混合均勻，但是在混合過(guò)程中由于泡沫液是一次性添加的，其泡沫率過(guò)高，約達(dá)40%左右，也不適用于滅火。此外，礦用泡沫漿液因現(xiàn)場(chǎng)對(duì)材料性能的要求，需在較短時(shí)間內(nèi)凝結(jié)固化，其黏度也遠(yuǎn)大于普通泡沫混凝土現(xiàn)澆工藝要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種礦用泡沫漿體混合器，其破泡率低、混泡質(zhì)量高、可連續(xù)生產(chǎn)大流量的泡沫漿液。
·[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體以及安裝在混合器殼體內(nèi)部的中空螺旋桿；所述混合器殼體的前端設(shè)有氣液兩相泡沫入口，下端設(shè)有漿液入口，后端設(shè)有手動(dòng)閥門(mén)和泡沫漿體出口 ；所述中空螺旋桿的前端設(shè)有前端軸承，后端設(shè)有后端軸承；所述前端軸承和后端軸承分別通過(guò)支撐臂固定在混合器殼體內(nèi)側(cè)；所述中空螺旋桿為空心桿，其上均勻焊接有若干個(gè)螺旋型葉片，且沿桿體均勻開(kāi)有若干個(gè)導(dǎo)流口 ；中空螺旋桿的前部、正對(duì)氣液兩相泡沫入口處安裝有若干個(gè)動(dòng)力葉片，所述動(dòng)力葉片的安裝角度為30-40°。
[0006]進(jìn)一步，還包括安裝在中空螺旋桿和后端軸承之間的聯(lián)軸器和實(shí)心軸，所述中空螺旋桿的后端通過(guò)聯(lián)軸器與實(shí)心軸的前端連接；實(shí)心軸的后端與后端軸承連接；所述實(shí)心軸上焊接有攪拌槳。
[0007]優(yōu)選地，所述攪拌槳具有呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個(gè)槳葉，共焊有兩周。
[0008]優(yōu)選地，所述槳葉為L(zhǎng)型槳葉。
[0009]優(yōu)選地,所述動(dòng)力葉片的安裝角度為35°。
[0010]優(yōu)選地，所述動(dòng)力葉片的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)。[0011]優(yōu)選地，所述導(dǎo)流口的開(kāi)口方向中心線不通過(guò)中空螺旋桿的中心線。
[0012]優(yōu)選地，所述中空螺旋桿上均勻焊接有四周半螺旋型葉片，且沿桿體均勻開(kāi)有五個(gè)導(dǎo)流口，相鄰兩個(gè)導(dǎo)流口間間隔72°。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)氣液兩相泡沫入口和漿液入口將氣-液兩相泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液分別送入該混合器，且氣-液兩相泡沫從中空螺旋桿的上的導(dǎo)流口進(jìn)入混合器殼體內(nèi)，相比一次性的泡沫添加，將泡沫通過(guò)不同的導(dǎo)流口進(jìn)行分級(jí)添加，可以降低泡沫的破泡率，提高泡沫與漿液的混合均勻程度；由漿液入口噴出的漿液高速?zèng)_擊中空螺旋桿前部的動(dòng)力葉片，帶動(dòng)中空螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)；中空螺旋桿的轉(zhuǎn)動(dòng)使泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液螺旋向前運(yùn)動(dòng)，顯著提高了泡沫與漿體的混合質(zhì)量。此外，該混合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能夠?qū)⑴菽c漿液混合均勻，且可連續(xù)生產(chǎn)大流量泡沫漿液，滿足用戶的需求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1中A-A方向剖視圖中對(duì)應(yīng)導(dǎo)流口和中空螺旋桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖1中B-B方向的剖視圖。
[0017]圖中:1、氣液兩相泡沫入口，2、漿液入口，3、前端軸承，4、動(dòng)力葉片，5、中空螺旋桿，6、螺旋型葉片，7、混合器殼體，8、導(dǎo)流口，9、聯(lián)軸器，11、實(shí)心軸，12、攪拌槳，13、后端軸承，14、支撐臂，15、手動(dòng)閥門(mén)，16、泡沫漿體出口。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1和圖3所示，本礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體7以及安裝在混合器殼體7內(nèi)部的中空螺旋桿5 ;所述混合器殼體7的前端設(shè)有氣液兩相泡沫入口 1，下端設(shè)有漿液入口 2，后端設(shè)有手動(dòng)閥門(mén)15和泡沫漿體出口 16 ;所述中空螺旋桿5的前端設(shè)有前端軸承3，后端設(shè)有后端軸承13 ;所述前端軸承3和后端軸承13分別通過(guò)支撐臂14固定在混合器殼體7內(nèi)側(cè)；所述中空螺旋桿5為空心桿，其上均勻焊接有若干個(gè)螺旋型葉片6，且沿桿體均勻開(kāi)有若干個(gè)導(dǎo)流口 8 ;中空螺旋桿5的前部、正對(duì)氣液兩相泡沫入口 I處安裝有若干個(gè)動(dòng)力葉片4，動(dòng)力葉片4的安裝角度為30-40° ,其中安裝角度是動(dòng)力葉片4徑向與中空螺旋桿軸向中心線的夾角。
[0020]工作過(guò)程:氣-液兩相泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液分別通過(guò)氣液兩相泡沫入口 I和漿液入口 2進(jìn)入該混合器；其中，氣-液兩相泡沫從中空螺旋桿5上的導(dǎo)流口 8進(jìn)入混合器殼體7內(nèi)，相比一次性的泡沫添加，將泡沫通過(guò)不同的導(dǎo)流口 8進(jìn)行分級(jí)添加，可以降低泡沫的破泡率，提高泡沫與漿液的混合均勻程度；由漿液入口 2噴出的漿液高速?zèng)_擊中空螺旋桿5前部的動(dòng)力葉片4，帶動(dòng)中空螺旋桿5轉(zhuǎn)動(dòng)；中空螺旋桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)使泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液螺旋向前運(yùn)動(dòng)，顯著提高了泡沫與漿體的混合質(zhì)量。此外，該混合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能夠?qū)⑴菽c漿液混合均勻，且可連續(xù)生產(chǎn)大流量泡沫漿液，滿足用戶的需求。
[0021]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方式，還可在中空螺旋桿5和后端軸承13之間安裝聯(lián)軸器9和實(shí)心軸11，所述中空螺旋桿5的后端通過(guò)聯(lián)軸器9與實(shí)心軸11的前端連接；實(shí)心軸11的后端與后端軸承13連接；所述實(shí)心軸11上焊接有攪拌槳12 ;通過(guò)攪拌槳12的攪拌作用能夠?qū)?jīng)實(shí)心軸11轉(zhuǎn)動(dòng)混合后的泡沫漿液再次進(jìn)行攪拌，避免了由中空螺旋桿5后端處導(dǎo)流口 8噴出的泡沫未與漿液充分混合、直接從泡沫漿體出口 16噴出的情況發(fā)生，進(jìn)而進(jìn)一步提高了泡沫與漿液的混合均勻程度。
[0022]優(yōu)選地，上述攪拌槳12可以是呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個(gè)槳葉，共焊有兩周。雖然焊接槳葉的數(shù)量越多越能夠?qū)⑴菽c漿液充分的混合，但隨著數(shù)量的增加，其自身的阻力也會(huì)增大，不僅有礙于其與實(shí)心軸11的旋轉(zhuǎn)，而且也不利于中空螺旋桿5的旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致整個(gè)泡沫與漿液的混合都不理想；而當(dāng)焊接有一周或兩周的槳葉時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)攪拌的同時(shí)，其所受阻力不大，對(duì)中空螺旋桿5和實(shí)心軸11的旋轉(zhuǎn)影響不大，泡沫與漿液的混合也能達(dá)到要求。優(yōu)選地，上述槳葉可以是L型槳葉，相比其他結(jié)構(gòu)，L型槳葉的攪拌效果更好。
[0023]優(yōu)選地，當(dāng)動(dòng)力葉片4的安裝角度為35°，即動(dòng)力葉片4的徑向與中空螺旋桿軸向中心線的夾角為35°時(shí)，其具有最佳的傳力性能。
[0024]優(yōu)選地,上述動(dòng)力葉片4的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)。當(dāng)動(dòng)力葉片4的數(shù)量過(guò)多時(shí),不僅會(huì)增加自身的重量，使得轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遇到的阻力增大；而且相鄰兩個(gè)動(dòng)力葉片4間的間隙會(huì)比較小，由漿液入口 2噴出的漿液很容易沖擊到動(dòng)力葉片4的邊緣上，而不是直接沖擊動(dòng)力葉片4，使其不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而無(wú)法帶動(dòng)中空螺旋桿5轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)泡沫與漿液的混合。而當(dāng)動(dòng)力葉片4的數(shù)量很少時(shí)，動(dòng)力葉片4從漿液沖擊中獲得的動(dòng)力會(huì)減少，也不利于其的轉(zhuǎn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動(dòng)力葉片4的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)時(shí)，其各方面的效果最佳，當(dāng)然，相鄰兩個(gè)動(dòng)力葉片4的間隙要大于漿液入口 2的出口截面，這樣可以減少漿液沖擊到動(dòng)力葉片邊緣的情況。
[0025]優(yōu)選地，上述導(dǎo)流口 8的開(kāi)口方向中心線不通過(guò)中空螺旋桿5的中心線，即導(dǎo)流口8的開(kāi)口方向中心線與中空螺旋桿5的中心線是兩條異面直線時(shí)，泡沫液由中空螺旋桿5上的導(dǎo)流口 8噴出的同時(shí)，泡沫射流的反作用力對(duì)中空螺旋桿5形成動(dòng)力矩，給中空螺旋桿5旋轉(zhuǎn)提供了一定的動(dòng)力，進(jìn)一步提聞了中空螺旋桿5的轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性。
[0026]如圖1和圖2所示，可在所述中空螺旋桿5上均勻焊接有四周半螺旋型葉片6，即四個(gè)半螺旋型葉片6，且沿桿體均勻開(kāi)有五個(gè)導(dǎo)流口 8作為氣-液兩相泡沫的出口，相鄰兩個(gè)導(dǎo)流口間間隔72°，此時(shí)的混合器在能夠?qū)崿F(xiàn)泡沫與漿液混合的同時(shí)，可適用于狹窄的井巷空間中；且當(dāng)相鄰兩個(gè)導(dǎo)流口 8間的間隔為72°，即相鄰兩個(gè)導(dǎo)流口 8的開(kāi)口方向(中心線)沿中空螺旋桿5的軸線方向看形成的夾角為72°時(shí)，混合效果最好。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，包括混合器殼體(7)以及安裝在混合器殼體(7)內(nèi)部的中空螺旋桿(5)； 所述混合器殼體(7)的前端設(shè)有氣液兩相泡沫入口(1)，下端設(shè)有漿液入口(2)，后端設(shè)有手動(dòng)閥門(mén)(15)和泡沫漿體出口( 16); 所述中空螺旋桿(5)的前端設(shè)有前端軸承(3)，后端設(shè)有后端軸承(13);所述前端軸承(3)和后端軸承(13)分別通過(guò)支撐臂(14)固定在混合器殼體(7)內(nèi)側(cè)； 所述中空螺旋桿(5)為空心桿，其上均勻焊接有若干個(gè)螺旋型葉片(6)，且沿桿體均勻開(kāi)有若干個(gè)導(dǎo)流口(8);中空螺旋桿(5)的前部、正對(duì)氣液兩相泡沫入口(I)處安裝有若干個(gè)動(dòng)力葉片(4)，動(dòng)力葉片(4)的安裝角度為30-40°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，還包括安裝在中空螺旋桿(5)和后端軸承(13)之間的聯(lián)軸器(9)和實(shí)心軸(11)，所述中空螺旋桿(5)的后端通過(guò)聯(lián)軸器(9)與實(shí)心軸(11)的前端連接；實(shí)心軸(11)的后端與后端軸承(13)連接；所述實(shí)心軸(11)上焊接有攪拌槳(12 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述攪拌槳(12)具有呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個(gè)槳葉，共焊有兩周。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述槳葉為L(zhǎng)型槳葉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述動(dòng)力葉片(4)的安裝角度為35°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述動(dòng)力葉片(4)的數(shù)量為三個(gè)或四個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述導(dǎo)流口(8)的開(kāi)口方向中心線不通過(guò)中空螺旋桿(5)的中心線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述中空螺旋桿(5)上均勻焊接有四周半螺旋型葉片(6)，且沿桿體均勻開(kāi)有五個(gè)導(dǎo)流口(8)，相鄰兩個(gè)導(dǎo)流口間間隔72°。
【文檔編號(hào)】B28C5/14GK103586981SQ201310553233
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】秦波濤, 魯義, 李方磊, 祝超, 賈玉威, 史全林, 申宏敏 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)