一種煤礦井下無源氣動增壓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，屬于氣動增壓【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、儲氣罐和氣動控制閥組，氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)分別與井下壓風(fēng)系統(tǒng)連接，氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、儲氣罐和井下的氣動設(shè)備依次連接，氣動控制閥組設(shè)置于氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)之間。該裝置利用井下壓風(fēng)系統(tǒng)，采用無源驅(qū)動，將管路中低壓、大流量氣體轉(zhuǎn)換成井下氣動設(shè)備需要的壓力，完全可以取代井下電動設(shè)備，消除了安全隱患，提高煤礦氣動設(shè)備的工作效率，擴(kuò)大氣動設(shè)備在煤礦井下應(yīng)用范圍，降低了生產(chǎn)成本，保證煤礦安全生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】一種煤礦井下無源氣動增壓裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，屬于氣動增壓【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦井下巷道不斷延伸，壓風(fēng)管路的壓力也逐漸降低，氣壓不足造成井下氣動設(shè)備工作效率大大降低，而壓風(fēng)管路改造又需投入數(shù)百萬甚至上千萬資金，采用電動增壓設(shè)備又會造成井下安全隱患，根據(jù)《煤礦用空氣壓縮機(jī)安全管理的通知》(安監(jiān)總煤裝【2011】195號)文件規(guī)定要求，移動式空壓機(jī)不能安放在采掘工作面及同一采掘面的巷道內(nèi)，采用管路連接勢必導(dǎo)致管路過長，壓力損失過大。
[0003]目前，在國內(nèi)外用于井下氣體增壓裝置這一領(lǐng)域，基本上都是采用有源增壓裝置，且都是小流量(< 1.0m3/min)，不能滿足目前增壓需要；而無源氣動增壓裝置目前在國內(nèi)外還一直處于空白，有待發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種新的可提高礦井氣動設(shè)備工作效率、擴(kuò)大氣動設(shè)備在煤礦井下應(yīng)用范圍的無源氣動增壓裝置，可替代傳統(tǒng)的井下有源增壓裝置。
[0005]本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案:
一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，包括氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、儲氣罐和氣動控制閥組，其中，氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)分別通過壓風(fēng)管路與井下壓風(fēng)系統(tǒng)連接，井下壓風(fēng)系統(tǒng)的氣體進(jìn)入氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)之前必須先進(jìn)行過濾；所述氣動馬達(dá)與壓縮機(jī)、儲氣罐和井下氣動設(shè)備依次連接，所述壓縮機(jī)將壓風(fēng)管路中的低壓大流量氣體轉(zhuǎn)換成中壓中流量氣體或者高壓小流量氣體，以滿足井下氣動設(shè)備用氣要求；所述氣動控制閥組設(shè)置于氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)的排氣管之間；所述儲氣罐用來儲存高壓氣體，保持井下氣動設(shè)備用氣量穩(wěn)定。
[0006]所述氣動馬達(dá)用來驅(qū)動壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作壓力范圍為0.3_0.6MPa，耗氣量為4.0-5.0mVmin ;所述壓縮機(jī)將壓力為0.3-0.4MPa、流量彡5.0mVmin的氣體轉(zhuǎn)換成壓力彡0.5MPa、流量彡1.5mVmin的氣體。
[0007]所述壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)采用活塞式或螺桿式，其增壓比為1-2倍。
[0008]進(jìn)一步地，所述儲氣罐上還設(shè)有安全閥。
[0009]本發(fā)明的煤礦井下無源氣動增壓裝置利用井下壓風(fēng)系統(tǒng)，采用無源驅(qū)動，將管路中低壓、大流量氣體轉(zhuǎn)換成井下氣動設(shè)備需要的壓力，完全可以取代井下電動設(shè)備，消除了安全隱患，提高煤礦氣動設(shè)備的工作效率，擴(kuò)大氣動設(shè)備在煤礦井下應(yīng)用范圍，降低了生產(chǎn)成本，保證煤礦安全生產(chǎn)，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明煤礦井下無源氣動增壓裝置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
[0012]如圖1所示，煤礦井下無源氣動增壓裝置主要由氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、氣動控制閥組、儲氣罐及管路附件組成，氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)分別通過壓風(fēng)管路與井下壓風(fēng)系統(tǒng)連接，氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、儲氣罐和井下氣動設(shè)備依次連接，氣動馬達(dá)是用來驅(qū)動壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，其工作壓力為0.3-0.6 MPa，耗氣量為4.0-5.0 m3/min，能夠在0.3 MPa壓力下正常工作，其輸出功率:3 7.0 kW。進(jìn)入氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)的氣體必須進(jìn)行過濾，保持清潔、干凈。
[0013]壓縮機(jī)是氣動增壓裝置的核心部分，它是將低壓大流量的氣體轉(zhuǎn)換成符合井下氣動設(shè)備所需的壓力要求的關(guān)鍵設(shè)備，該壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)可采用活塞式或螺桿式等，進(jìn)氣口能承受0.3-0.5Mpa、不小于5.0 m3/min流量壓力的氣體，軸功率彡5 kW，排氣溫度彡120。。；排氣量彡2.2 m3/min ;增壓比為1_2倍。
[0014]氣動控制閥組設(shè)置于氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)之間，氣動控制閥組一方面用來控制氣動馬達(dá)壓力和轉(zhuǎn)速，另一方面用來控制壓縮機(jī)排氣管口的壓力，確保壓縮機(jī)處在最佳工作狀態(tài)，同時(shí)具有超溫和超壓保護(hù)等功能。
[0015]儲氣罐是用來儲存一定高壓氣體，其裝有壓力釋放裝置，保持氣動設(shè)備用氣量穩(wěn)定，保證氣動設(shè)備工作平穩(wěn)可靠，且儲氣罐上設(shè)置有安全閥。
[0016]本發(fā)明可利用井下壓風(fēng)系統(tǒng)的能量通過氣動增壓裝置驅(qū)動井下的氣動設(shè)備進(jìn)行工作，本發(fā)明煤礦井下無源氣動增壓裝置的原理:利用壓風(fēng)管路本身的壓力能量將原管路中低壓、大流量氣體轉(zhuǎn)換成中壓中流量或高壓小流量氣體，滿足井下采掘工作面氣動設(shè)備工作要求，無需外接動力。系統(tǒng)能量根據(jù)能量守恒定律，如下式所示=Etl=EJE2，式中:E0=P0V0,管路增壓前的壓力能量^1=P1V1,氣動增壓裝置消耗壓力能量；E2=P2V2，管路增壓后的壓力能量。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，包括氣動馬達(dá)、壓縮機(jī)、儲氣罐和氣動控制閥組，其特征在于，氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)分別通過壓風(fēng)管路與井下壓風(fēng)系統(tǒng)連接，井下壓風(fēng)系統(tǒng)的氣體進(jìn)入氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)之前必須先進(jìn)行過濾；所述氣動馬達(dá)與壓縮機(jī)、儲氣罐和井下氣動設(shè)備依次連接，所述壓縮機(jī)將壓風(fēng)管路中的低壓大流量氣體轉(zhuǎn)換成中壓中流量氣體或者高壓小流量氣體，以滿足井下氣動設(shè)備用氣要求；所述氣動控制閥組設(shè)置于氣動馬達(dá)和壓縮機(jī)的排氣管之間；所述儲氣罐用來儲存高壓氣體，安裝有壓力釋放裝置，用來保持井下氣動設(shè)備用氣量穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，其特征在于，所述氣動馬達(dá)用來驅(qū)動壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作壓力范圍為0.3-0.6MPa，耗氣量為4.0-5.0mVmin ;所述壓縮機(jī)將壓力為0.3-0.4MPa、流量彡5.0mVmin的氣體轉(zhuǎn)換成壓力彡0.5MPa、流量彡1.5m3/min的氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，其特征在于，所述壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)采用活塞式或螺桿式，其增壓比為1-2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的一種煤礦井下無源氣動增壓裝置，其特征在于，所述儲氣罐上還設(shè)有安全閥。
【文檔編號】F04B35/02GK104179657SQ201410394459
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】許勤, 黃園月 申請人:南京師范大學(xué)