專利名稱：具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種礦用隔爆水槽使用的液面維持系統(tǒng)，特別涉及一種在礦用隔 爆水槽出現(xiàn)槽體破損情形時能夠自動斷水的液面維持系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必須有預(yù)防和隔絕煤塵 爆炸的措施。礦井的兩翼、相鄰的煤層、相鄰的采煤工作面，煤層掘進巷道同與其相連的巷 道間，煤倉與其相連通的巷道間，采用獨立通風(fēng)并有煤塵爆炸危險的其他地點與其相連通 的巷道間，必須用隔爆水槽棚隔開。礦用阻、隔爆裝置是我國煤礦控制或減弱瓦斯煤塵爆炸 的主要手段之一。抑爆技術(shù)的主要目的是把已經(jīng)發(fā)生的爆炸控制在一定的范圍內(nèi)并撲滅， 防止災(zāi)害事故的擴大，抑爆技術(shù)可分為被動式抑爆和自動式抑爆兩大類。我國煤礦一般采 用被動式抑爆技術(shù)，就是利用爆炸波自身的能量作用于預(yù)先設(shè)置在爆炸傳播通道中的抑爆 劑，形成一定區(qū)段的抑爆帶，撲滅隨后到達的傳播火焰，同時，耗散激渡能量，防止形成過高 壓力，達到抑爆的目的。如隔爆水槽、水袋、巖粉棚等，都屬于被動式抑爆裝置。隔爆水槽的 作用是爆炸沖擊波將水袋棚擊碎，使水形成水霧，由于水的比熱大，吸收熱量效果好，可起 到遮蔽輻射熱的作用，水霧帶迅速將火焰峰面撲滅，使爆炸高溫形成膨脹傳播的沖擊波壓 力迅速減少，阻止爆炸的繼續(xù)傳播。要使隔爆水槽維持水位的“養(yǎng)兵千日”，才能做到在災(zāi)害 來臨時的“用兵一時”，試想如果災(zāi)害到來時，隔爆水槽不能有效地形成水霧，那將會帶來難 以預(yù)料的人員和財產(chǎn)損失。目前，隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴大和礦井生產(chǎn)能力的不斷提高，井下各地點隔 爆水槽的數(shù)量逐步增加。由于隔爆水袋內(nèi)的儲存水體受動態(tài)蒸發(fā)的影響，水量時刻都在減 少，尤其是在風(fēng)量大、溫度高的采區(qū)更甚，造成滅火水霧因水量不足而不能有效隔斷爆炸火 焰的傳播。因此，需要經(jīng)常向水槽、水袋中注水、換水。由于井下隔爆水槽根據(jù)規(guī)定需安裝 在巷道頂部，高度都在2m以上，增加了注水的難度。如果在巷道斷面為20m2的巷道中安裝 60L水槽，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，安裝一組需安設(shè)136個水槽。按照傳統(tǒng)的注水方式， 用Φ10的軟管向水槽中注水，注滿一個需要5分鐘，則注完一組水槽需12小時。每對礦井 根據(jù)采區(qū)范圍的大小，需安設(shè)10組以上隔爆水槽，根據(jù)井下風(fēng)速及井下溫度的不同，需5 8天向井下所有水槽中注水一次，大大增加了工人的工作量和勞動強度。隔爆水槽人工加水存在的主要問題如下1)用工較多，大巷加水時需要兩人，一人監(jiān)護看車輛和控制加水閥門，另一人進行 加水。2)施工人員加水時必須站在隔爆水槽和架空線下方，第一面臨觸電危險；第二來
往車輛直接威脅加水人員的安全；第三老化的架子承載能力差，當(dāng)水加滿后有掉落 的危險，第四加滿后溢出的水經(jīng)常飛濺在施工人員身上。[0009]3)嚴重制約大巷運輸環(huán)節(jié)，造成運輸系統(tǒng)緊張，對生產(chǎn)組織產(chǎn)生影響，降低了生產(chǎn) 效率。針對人工注水帶來的問題，現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)， 其包括電磁閥、液位傳感器及壓力傳感器等電子元器件，雖然能夠為隔爆水槽自動加水并 維持槽內(nèi)的液位，但該系統(tǒng)復(fù)雜且需要防爆，運營成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型在于解決現(xiàn)有技術(shù)中礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)所存在的上述技術(shù) 缺陷，提供一種可在槽體出現(xiàn)破損情形時具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系 統(tǒng)。其技術(shù)解決方案是一種具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，包括閥體，閥體設(shè)置有殼 體、閥腔、進水口與出水口，閥腔的右段設(shè)置有管式閥芯，管式閥芯中設(shè)置有控制閥芯，進水 口直對管式閥芯的右端，出水口位于管式閥芯左側(cè)的閥腔的殼體上，控制閥芯設(shè)置有芯桿、 位于芯桿左端的左錐形體及位于芯桿右端的右錐形體，左錐形體與右錐形體成鏡像對稱分 布，在管式閥芯左側(cè)的閥腔中設(shè)置有能使控制閥芯開啟或關(guān)閉管式閥芯的閥桿，閥桿配置 有能使閥桿往復(fù)移動的浮力控制結(jié)構(gòu)，浮力控制結(jié)構(gòu)包括置于礦用隔爆水槽內(nèi)隨水體液位 浮動的浮力部，浮力部通過浮力控制結(jié)構(gòu)中的有關(guān)部件控制閥桿移動；上述浮力部在失去 浮力完全垂下時，閥桿及控制閥芯能夠處于自由狀態(tài)。上述殼體的左側(cè)設(shè)置有直線型閥桿導(dǎo)向孔，閥桿的左部桿體部分穿經(jīng)直線型閥桿 導(dǎo)向孔并伸出一段，閥桿能在直線型閥桿導(dǎo)向孔中滑動；上述浮力控制結(jié)構(gòu)還包括壓頭與 連接桿，浮力部為浮球，壓頭固定聯(lián)接在連接桿的上端，浮球固定連接在連接桿的下端，壓 頭通過轉(zhuǎn)軸鉸接在殼體的左側(cè)，壓頭的突出部能夠頂在閥桿的后部桿體的尾端，在礦用隔 爆水槽內(nèi)水體液位發(fā)生變化時浮球通過連接桿帶動壓頭擺轉(zhuǎn)，壓頭上的突出部也隨之相應(yīng) 擺轉(zhuǎn)，推動閥桿前移或脫離閥桿。上述殼體的左端設(shè)置有控制開關(guān)，控制開關(guān)接入一聲和/或光報警電路，當(dāng)上述 浮球失去浮力完全垂下時，浮球能夠通過連接桿帶動壓頭逆時針擺轉(zhuǎn)直至壓頭上的突出部 觸發(fā)控制開關(guān)。本實用新型具有以下有益技術(shù)效果本實用新型用浮球等浮力部的浮力來控制閥芯運動實現(xiàn)液面維持功能，可以實現(xiàn) 按設(shè)定液面高度自動對隔爆水槽補水，使隔爆水槽內(nèi)儲存水體始終處于飽和狀態(tài)，保證了 隔爆水槽能有足夠的水量來防止瓦斯、煤塵爆炸事故擴大而造成的不可挽回的人員和財產(chǎn) 損失，能夠低成本實現(xiàn)對隔爆水槽自動加水和液面控制，同時也解放了勞動力，徹底解決了 施工人員與往來車輛間的相互影響和安全問題；同時，其還能利用進水水壓使控制閥芯運 動，促使控制閥芯的右錐形體從進水一側(cè)關(guān)閉管式閥芯，實現(xiàn)隔爆水槽破損時能自動切斷 水源。此外，在隔爆水槽出現(xiàn)破損自動切斷水源的同時，還可進行聲光報警。本實用新型可 廣泛應(yīng)用于各種隔爆水槽的自動加水作業(yè)。以下結(jié)合附圖
與具體實施方式
對本實用新型作進一步說明圖為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施方式
參看附圖，一種具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，其閥體設(shè)置有 殼體1、閥腔2、進水口 3與出水口 4。閥腔2的右段設(shè)置有管式閥芯5，管式閥芯5中設(shè)置有 控制閥芯，進水口 3直對管式閥芯5的右端，出水口 4位于管式閥芯左側(cè)的閥腔的殼體上。 控制閥芯設(shè)置有芯桿6、位于芯桿6左端的左錐形體7及位于芯桿右端的右錐形體8，左錐 形體7與右錐形體8成鏡像對稱分布，在管式閥芯5左側(cè)的閥腔中設(shè)置有閥桿9，閥桿9可 使控制閥芯開啟或關(guān)閉管式閥芯。閥桿配置有能使閥桿往復(fù)移動的浮力控制結(jié)構(gòu)，浮力控 制結(jié)構(gòu)包括置于礦用隔爆水槽內(nèi)隨水體液位浮動的浮力部，浮力部通過浮力控制結(jié)構(gòu)中的 有關(guān)部件控制閥桿移動，上述浮力部在失去浮力完全垂下時，閥桿及控制閥芯能夠處于自 由狀態(tài)；較為具體的方式為上述殼體1的左側(cè)設(shè)置有直線型閥桿導(dǎo)向孔，閥桿9的左部桿 體部分穿經(jīng)直線型閥桿導(dǎo)向孔并伸出一段，閥桿能在直線型閥桿導(dǎo)向孔中滑動；上述浮力 控制結(jié)構(gòu)還包括壓頭10與連接桿11，浮力部為浮球12，壓頭10固定聯(lián)接在連接桿11的上 端，浮球12固定連接在連接桿11的下端，壓頭10通過轉(zhuǎn)軸鉸接在殼體的左側(cè)，壓頭的突出 部能夠頂在閥桿的后部桿體的尾端，在礦用隔爆水槽內(nèi)水體液位發(fā)生變化時浮球通過連接 桿帶動壓頭擺轉(zhuǎn)，壓頭上的突出部也隨之相應(yīng)擺轉(zhuǎn)，推動閥桿前移或脫離閥桿。上述方式中，所述殼體的左端設(shè)置有控制開關(guān)，控制開關(guān)接入一聲和/或光報警 電路，當(dāng)上述浮球失去浮力完全垂下時，浮球能夠通過連接桿帶動壓頭逆時針擺轉(zhuǎn)直至壓 頭上的突出部觸發(fā)控制開關(guān)。上述控制開關(guān)部分以及其所接入的聲和/或光報警電路該領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)，此處不再具體描述。隔爆水槽棚中的各隔爆水槽均可配置一個上述系統(tǒng)。上述系統(tǒng)可安裝在隔爆水槽 上方等位置，閥體的進水口與供水主管路連接，出水口能將水注入隔爆水槽，浮力部如浮球 置于隔爆水槽的水體中，設(shè)定好隔爆水槽內(nèi)儲存水體的深度即隔爆水槽滿足要求的水體液 位，當(dāng)水槽儲存水體低于設(shè)定液位時，浮球下行，浮球通過連接桿帶動壓頭逆時針擺轉(zhuǎn)，壓 頭上的突出部也隨之相應(yīng)擺轉(zhuǎn)，脫離閥桿使閥桿得以后移，控制閥芯的左錐形體逐步脫離 管式閥芯，閥體開啟向水槽注水，隨之水位上升，在浮球浮起過程中，浮球通過連接桿帶動 壓頭順時針擺轉(zhuǎn)，壓頭上的突出部也隨之相應(yīng)擺轉(zhuǎn)，推動閥桿前移，使控制閥芯的左錐形體 逐步封堵管式閥芯，當(dāng)浮球到達設(shè)定液位時，左錐形體完全封堵管式閥芯，關(guān)閉管式閥芯， 自動停止注水。由此實現(xiàn)自動注水和液面維持。隔爆水槽使用過程中若出現(xiàn)異常，比如出 現(xiàn)隔爆水槽破損的情況，水體泄露，上述浮球會失去浮力，在其自身重力的作用下完全垂下 時，浮球能夠通過連接桿帶動壓頭逆時針擺轉(zhuǎn)到極限位置，這時閥桿及控制閥芯處于自由 狀態(tài)，在進水壓力和穩(wěn)態(tài)液動力的作用下控制閥芯的右錐形體從進水一側(cè)封堵管式閥芯， 關(guān)閉管式閥芯，自動切斷水源。與此同時，壓頭上的突出部觸發(fā)控制開關(guān)，通過聲光報警電 路等作出警示，使巡視人員發(fā)現(xiàn)破損的隔爆水槽后及時更換。需要說明的是，在本說明書的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠作出相當(dāng)多的等同 替換或明顯變形方式，這些均應(yīng)在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，包括閥體，閥體設(shè)置有殼體、閥腔、進水口與出水口，閥腔的右段設(shè)置有管式閥芯，管式閥芯中設(shè)置有控制閥芯，進水口直對管式閥芯的右端，出水口位于管式閥芯左側(cè)的閥腔的殼體上，其特征在于所述控制閥芯設(shè)置有芯桿、位于芯桿左端的左錐形體及位于芯桿右端的右錐形體，左錐形體與右錐形體成鏡像對稱分布，在管式閥芯左側(cè)的閥腔中設(shè)置有能使控制閥芯開啟或關(guān)閉管式閥芯的閥桿，閥桿配置有能使閥桿往復(fù)移動的浮力控制結(jié)構(gòu)，浮力控制結(jié)構(gòu)包括置于礦用隔爆水槽內(nèi)隨水體液位浮動的浮力部，浮力部通過浮力控制結(jié)構(gòu)中的有關(guān)部件控制閥桿移動；上述浮力部在失去浮力完全垂下時，閥桿及控制閥芯能夠處于自由狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，其特征 在于所述殼體的左側(cè)設(shè)置有直線型閥桿導(dǎo)向孔，閥桿的左部桿體部分穿經(jīng)直線型閥桿導(dǎo) 向孔并伸出一段，閥桿能在直線型閥桿導(dǎo)向孔中滑動；上述浮力控制結(jié)構(gòu)還包括壓頭與連 接桿，浮力部為浮球，壓頭固定聯(lián)接在連接桿的上端，浮球固定連接在連接桿的下端，壓頭 通過轉(zhuǎn)軸鉸接在殼體的左側(cè)，壓頭的突出部能夠頂在閥桿的后部桿體的尾端，在礦用隔爆 水槽內(nèi)水體液位發(fā)生變化時浮球通過連接桿帶動壓頭擺轉(zhuǎn)，壓頭上的突出部也隨之相應(yīng)擺 轉(zhuǎn)，推動閥桿前移或脫離閥桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，其特征在 于所述殼體的左端設(shè)置有控制開關(guān)，控制開關(guān)接入一聲和/或光報警電路，當(dāng)上述浮球失 去浮力完全垂下時，浮球能夠通過連接桿帶動壓頭逆時針擺轉(zhuǎn)直至壓頭上的突出部觸發(fā)控 制開關(guān)。
專利摘要本實用新型公開一種具有自動斷水功能的礦用隔爆水槽液面維持系統(tǒng)，其閥體閥腔的右段設(shè)置有管式閥芯，管式閥芯中設(shè)置有控制閥芯，控制閥芯設(shè)置有芯桿、位于芯桿左端的左錐形體及位于芯桿右端的右錐形體，左錐形體與右錐形體成鏡像對稱分布，在管式閥芯左側(cè)的閥腔中設(shè)置有能使控制閥芯開啟或關(guān)閉管式閥芯的閥桿，閥桿配置有能使閥桿往復(fù)移動的浮力控制結(jié)構(gòu)，浮力控制結(jié)構(gòu)包括置于礦用隔爆水槽內(nèi)隨水體液位浮動的浮力部，浮力部通過浮力控制結(jié)構(gòu)中的有關(guān)部件控制閥桿移動；浮力部在失去浮力完全垂下時，閥桿及控制閥芯能夠處于自由狀態(tài)。本實用新型能夠低成本實現(xiàn)對隔爆水槽自動加水和液面控制，以及在隔爆水槽破損時能自動切斷水源。
文檔編號E21F5/02GK201714420SQ201020250139
公開日2011年1月19日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者宋志安 申請人:山東科技大學(xué)