井下軌道智能抽水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種井下軌道智能抽水系統(tǒng)，包括兩組平行的軌道,其特征在于：該軌道截面成“山”形，其中間為滾輪滑軌，左右兩邊是輸送管道，每根所述軌道下方的枕木為鋼質(zhì)枕木，鋼質(zhì)枕木內(nèi)開有空心通道，該空心通道與所述輸送管道相通，相鄰兩根鋼質(zhì)枕木之間設置有傳輸柜，傳輸柜內(nèi)設有軌間管道，軌間管道連通所述空心通道。該方案的顯著效果是，采用以上技術方案的井下軌道智能抽水系統(tǒng)，利用礦井內(nèi)都具備的軌道進行搭設抽水系統(tǒng)，隱蔽不占空間，高效利用軌道系統(tǒng)，能時刻對礦井底部是否有積液進行檢測，當有積液時立刻自動開啟抽水泵，并將信號向外傳輸，依次開啟抽水泵，進行及時的排水，反應時間短，不用人為搬運抽水設備，節(jié)省時間。
【專利說明】井下軌道智能抽水系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及井下軌道運輸領域，具體涉及一種井下軌道智能抽水系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]軌道運輸是目前我國各種礦山井下運輸?shù)闹饕绞?。幾乎所有的礦井都帶有鐵軌，軌道運輸?shù)闹饕O備有軌道、礦車、牽引設備和輔助機械設備等。鋪設軌道是為了減小車輛運行的阻力，方便運輸井內(nèi)物品。為了節(jié)省木材，目前礦山已經(jīng)推廣使用鋼筋混凝土軌枕或金屬軌枕。根據(jù)計算，每鋪一公里單軌線路就可節(jié)約木材30?40m3。鋼筋混凝土軌枕或金屬軌枕的優(yōu)點是:強度大，堅固耐磨，穩(wěn)定性好；使用時間長，維修費用少；不怕礦坑水的腐蝕；取材和制造均方便。其缺點是彈性差。但在軌底與軌枕之間放置橡膠塊，便可以克服缺點。
[0003]地下水害是礦井五大災害之一，我國是煤礦水害的多發(fā)國家，水害一般有以下幾種情況:1.井下作業(yè)打穿地下含水層。2.打穿蓄水較多的溶洞。3.地面水的侵入，如洪水、地面河流、蓄水較多的坑洞等。4.打穿已廢棄的封閉的巷道采煤工作面。
[0004]礦井在建設和生產(chǎn)過程中，地面水和地下水通過裂隙、斷層、塌陷區(qū)等各種通道涌入礦井，當?shù)V井涌水超過正常排水能力時，就造成礦井水災，通常也稱為透水。當遇到水害時，往往需要發(fā)現(xiàn)并報警后，人工搬運大型器械，從礦井外，逐步向內(nèi)抽水?，F(xiàn)有技術的缺點是:時間耽擱較長，營救不及時；只有災后救援，無法提前預防；搬運麻煩，且費時費力。
實用新型內(nèi)容
[0005]為解決以上技術問題，本實用新型提供一種集成在鐵軌中發(fā)現(xiàn)蓄水后立刻自動抽水的井下軌道智能抽水系統(tǒng)。
[0006]具體技術方案如下:
[0007]—種井下軌道智能抽水系統(tǒng)，包括兩組平行的軌道，其關鍵是:該軌道截面成“山”形，其中間為滾輪滑軌，左右兩邊是輸送管道，每根所述軌道的端頭下方的枕木為鋼質(zhì)枕木，鋼質(zhì)枕木內(nèi)開有空心通道，該空心通道與所述輸送管道相通，相鄰兩根鋼質(zhì)枕木之間設置有傳輸柜，傳輸柜內(nèi)設有軌間管道，軌間管道連通所述空心通道；
[0008]所述軌間管道內(nèi)還設有抽水管，抽水管開口朝下，該抽水管中安裝有抽水電磁閥，所述抽水管旁還設有液體檢測裝置，所述軌間管道中設有抽水泵，所述抽水電磁閥、液體檢測裝置、抽水泵均連接有控制電路。
[0009]采用上述結(jié)構(gòu)，使實心枕木變?yōu)榭招匿撡|(zhì)枕木，其空心部分作為抽水的通道，軌道也帶有抽水的通道，且設有液體檢測裝置，當檢測到有液體積聚時，立刻啟動抽水泵，進行抽水作業(yè)。主動檢測，自動在第一時間抽水，不用人為搬運抽水機械，節(jié)省人力物力。
[0010]更進一步技術方案是所述液體檢測裝置是電容式接近開關，所述抽水電磁閥是常閉電磁閥，所述抽水泵是直流抽水泵。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)，電容式接近開關檢測液體精確，靈敏，且絕緣；抽水泵為直流方便礦下電力供給；抽水電磁閥通常情況下是關閉的當需要抽水時，才將相應抽水管的抽水電磁閥打開。
[0012]更進一步技術方案是控制電路包括電容式接近開關SW、比較器Ul、三極管Dl、繼電器JKl、抽水電磁閥控制線圈L，其中電容式接近開關SW —端經(jīng)電阻Rl接電源VCC，另一端接比較器Ul正向輸入端，比較器Ul正向輸入端還經(jīng)電阻R2接地；比較器Ul反向輸入端經(jīng)電阻R3接電源VCC，比較器Ul反向輸入端還經(jīng)電阻R4接地；比較器Ul的輸出端和三極管Dl的基極相連，三極管Dl的發(fā)射極接地，三極管Dl的集電極串聯(lián)繼電器JKl的線圈后電源VCC，繼電器JKl常開開關的一端接電源VCC，另一端經(jīng)抽水電磁閥控制線圈L接地。
[0013]通過此電路，由電容式接近開關SW即液體檢測裝置來控制繼電器JKl的通斷，從而控制抽水電磁閥的打開和關閉。
[0014]更進一步技術方案是所述比較器Ul的輸出端連接有二極管D5，二極管陰極和三極管D3的基極相連，三極管D3的集電極接電源VCC，三極管D3的發(fā)射極依次經(jīng)過電阻R6、電阻R7接地，電阻R6和電阻R7的公共端連接有三極管D4的基極，三極管D4的集電極接電源VCC，三極管D4的發(fā)射極串繼電器JK2的線圈后接地，繼電器JK2的常開開關串接在抽水泵M的供電回路中。
[0015]通過此電路，由電容式接近開關SW即液體檢測裝置來控制繼電器JK2的通斷，從而控制抽水泵的打開和關閉。
[0016]更進一步技術方案是相鄰傳輸柜中，后一級控制電路的所述三極管D4的發(fā)射極為后級信號輸出端V0UT2，前一級控制電路設置有放大器U2，該放大器U2的正向輸入端為前級信號輸入端VIN1，與所述后級信號輸出端V0UT2連接，放大器U2的反向輸入端經(jīng)電阻RlO接地，放大器U2的反向輸入端與輸出端之間連有電阻R9，放大器U2的輸出端和三極管D3的基極相連，該放大器U2的輸出端還經(jīng)電容C2接地。
[0017]通過此電路，實現(xiàn)整條鐵軌之中的聯(lián)動，后一級信號往前一級傳輸，當后一級出現(xiàn)漏水時，后一級的抽水泵啟動，信號同時傳給前一級，前一級收到信號后，也控制抽水泵啟動，由一級傳一級直至終點。動力大，傳輸速度快，不會因為距離遠而衰減。
[0018]更進一步技術方案是所述控制電路的前級信號輸入端VINl連接有射頻接收器，控制電路的后級信號輸出端V0UT2連接有射頻發(fā)射器。
[0019]采用上述結(jié)構(gòu)，兩個控制電路之間采用無線方式連接，傳輸更簡潔、方便。
[0020]更進一步技術方案是所述鋼質(zhì)枕木上端開有一組定位孔與所述輸送管道相通，定位孔處設置有彈簧擋塊，該彈簧擋塊，經(jīng)彈簧與所述輸送管道相連接，彈簧推動彈簧擋塊封閉住所述定位孔；
[0021]所述輸送管道安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管，該立管上端與輸送管道相通，立管下端經(jīng)支柱焊接有推板，所述推板伸入所述定位孔后，推開所述彈簧擋塊；
[0022]軌間管道安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管，該立管上端與軌間管道相通，立管下端經(jīng)支柱焊接有推板，所述推板伸入所述定位孔后，推開所述彈簧擋塊。
[0023]采用上述結(jié)構(gòu)，使鋼質(zhì)枕木和輸送管道、軌間管道緊密對接，且未插入軌道前，鋼質(zhì)枕木可以密閉完好。
[0024]更進一步技術方案是所述定位孔的上端安裝有密封圈。
[0025]采用上述結(jié)構(gòu)，利用密封圈增強鋼質(zhì)枕木的密封效果。
[0026]有益效果:采用以上技術方案的井下軌道智能抽水系統(tǒng)，利用礦井內(nèi)都具備的軌道進行搭設抽水系統(tǒng)，隱蔽不占空間，高效利用軌道系統(tǒng)，能時刻對礦井底部是否有積液進行檢測，當有積液時立刻自動開啟抽水泵，并將信號向外傳輸，依次開啟抽水泵，進行及時的排水，反應時間短，不用人為搬運抽水設備，節(jié)省時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為圖1的A-A面的剖視圖；
[0029]圖3為圖2中B部分的局部放大示意圖；
[0030]圖4為圖3中鋼質(zhì)枕木(I)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5為圖1的仰視圖；
[0032]圖6為控制電路(13)的電路原理圖。
[0033]其中I—鋼質(zhì)枕木、2—密封圈、3—空心通道、4—軌道、5—彈簧、6—輸送管道、7—立管、8—傳輸柜、9—軌間管道、10—定位孔、11—抽水管、12—抽水電磁閥、13—控制電路、14—液體檢測裝置、15—推板、18—彈簧擋塊、19—抽水泵。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0035]如圖1至圖5所示，一種井下軌道智能抽水系統(tǒng)，包括兩組平行的軌道4，其特征在于:該軌道4截面成“山”形，其中間為滾輪滑軌，左右兩邊是輸送管道6，每根所述軌道4下方的枕木為鋼質(zhì)枕木1，鋼質(zhì)枕木I內(nèi)開有空心通道3，該空心通道3與所述輸送管道6相通，相鄰兩根鋼質(zhì)枕木I之間設置有傳輸柜8,傳輸柜8內(nèi)設有軌間管道9,軌間管道9連通所述空心通道3 ;對傳統(tǒng)軌道結(jié)構(gòu)稍加改動，將實心軌道和實心枕木，改為了帶有可傳輸物體的通道，在礦井中，所有鋪設有該軌道的地方，即可進行傳輸，抽水。方便隱蔽，節(jié)省空間。
[0036]所述軌間管道9內(nèi)還設有抽水管11，抽水管11開口朝下，該抽水管11中安裝有抽水電磁閥12，所述抽水管11旁還設有液體檢測裝置14，所述軌間管道9中設有抽水泵19，所述抽水電磁閥12、液體檢測裝置14、抽水泵19均連接有控制電路13。本實施例中控制電路13固定在傳輸柜8內(nèi)壁上。
[0037]相鄰兩個傳輸柜8中，軌間管道9上還安裝有與后一段軌道連接的電磁總閥，當前一段傳輸柜8抽水運行時，需要關閉該電磁總閥，提高本級抽水泵19抽水效率。因為積水總是出現(xiàn)在最低處，所以，液體檢測裝置14放置在井下的低洼地段。
[0038]所述液體檢測裝置14是電容式接近開關，電容式接近開關屬于一種具有開關量輸出的位置傳感器，它的測量頭是構(gòu)成電容器的一個極板，而另一個極板是物體本身，當物體移向接近開關時，物體和接近開關的介電常數(shù)發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可以控制開關的接通和關斷。而且測量對象不僅限于水，還可以是其他的液體。所述抽水電磁閥12是常閉電磁閥，當抽水管11旁的液體檢測裝置14沒有檢測到有漏水積液時，是不會打開抽水電磁閥12，在其他位置發(fā)生漏水以后不會影響另外未發(fā)生漏水的抽水電磁閥12，即不會又重其他未發(fā)生漏水位置的抽水管中排出。所述抽水泵19是直流抽水泵，礦井下用直流電更加安全。
[0039]所述鋼質(zhì)枕木I上端開有一組定位孔10與所述輸送管道6相通，定位孔10處設置有彈簧擋塊18，該彈簧擋塊18，經(jīng)彈簧5與所述輸送管道6相連接，彈簧5推動彈簧擋塊18封閉住所述定位孔10，所述定位孔10的上端安裝有密封圈2。
[0040]所述輸送管道6安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管7，該立管7上端與輸送管道6相通，立管7下端經(jīng)支柱焊接有推板15，所述推板15伸入所述定位孔10后，推開所述彈簧擋塊18 ；
[0041]軌間管道9安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管7，該立管7上端與軌間管道9相通，立管7下端經(jīng)支柱焊接有推板15，所述推板15伸入所述定位孔10后，推開所述彈簧擋塊18。
[0042]輸送管道6的推塊機構(gòu)和軌間管道9的推塊機構(gòu)，結(jié)構(gòu)相同。
[0043]如圖6所示，一種井下軌道智能抽水系統(tǒng)的控制電路13的電路原理圖?？刂齐娐?3包括三個部分，分別為抽水電磁閥控制部分、抽水泵控制部分、多級聯(lián)動控制部分。
[0044]其中抽水電磁閥控制部分主要包括電容式接近開關SW、比較器U1、三極管D1、繼電器JKl、抽水電磁閥控制線圈L，其中電容式接近開關SW —端經(jīng)電阻Rl接電源VCC，另一端接比較器Ul正向輸入端，比較器Ul正向輸入端還經(jīng)電阻R2接地；比較器Ul反向輸入端經(jīng)電阻R3接電源VCC，比較器Ul反向輸入端還經(jīng)電阻R4接地；未收到信號時，比較器Ul輸出端電壓為低電平，當電容式接觸傳感器采集信號閉合后，比較器Ul輸出端的電壓變成高電平。比較器Ul的輸出端和三極管Dl的基極相連，三極管Dl的發(fā)射極接地，三極管Dl的集電極串聯(lián)繼電器JKl的線圈后電源VCC，繼電器JKl常開開關的一端接電源VCC，另一端經(jīng)抽水電磁閥控制線圈L接地。當比較器Ul輸出端電壓為低電平時三極管Dl截止，當比較器Ul輸出端的電壓變成高電平觸發(fā)三極管D1，三極管Dl的集電極和發(fā)射極導通，因此繼電器JKl開始工作，常開開關閉合，從而使常閉的抽水電磁閥開始工作。繼電器JKl旁還可以并聯(lián)二極管D2，保護電路。繼電器JKl的常閉開關可以控制軌間管道9上的電磁總閥，電磁總閥與抽水電磁閥的工作狀態(tài)相反。
[0045]抽水泵控制部分主要電路接在所述比較器Ul的輸出端之后，比較器Ul的輸出端連接有二極管D5，二極管陰極和三極管D3的基極相連，三極管D3的集電極接電源VCC，三極管D3的發(fā)射極依次經(jīng)過電阻R6、電阻R7接地，電阻R6和電阻R7的公共端連接有三極管D4的基極，三極管D4的集電極接電源VCC，三極管D4的集電極與電源VCC之間還可串聯(lián)電阻R8，三極管D4的發(fā)射極串繼電器JK2的線圈后接地，繼電器JK2的常開開關串接在抽水泵M的供電回路中；三極管D3的基極還接有二極管D6的陽極，二極管D6的陰極接電源VCC，三極管D4基極還經(jīng)電容C3接地。信號來源于比較器Ul，當液體檢測裝置14未檢測到液體時，比較器Ul的輸出端為低電平，三極管D3截止，三極管D4同樣截止，因此繼電器JK2常開開關不導通，抽水泵19不工作；當液體檢測裝置14檢測到液體時，比較器Ul的輸出端為高電平，三極管D3導通，三極管D4同樣導通，因此繼電器JK2常開開關也導通，抽水泵19開始工作。
[0046]多級聯(lián)動控制部分實現(xiàn)電路是，后一級控制電路13的所述三極管D4的發(fā)射極為后級信號輸出端V0UT2，前一級控制電路13設置有放大器U2，該放大器U2的正向輸入端為前級信號輸入端VIN1，與所述后級信號輸出端V0UT2連接，放大器U2的反向輸入端經(jīng)電阻RlO接地，放大器U2的反向輸入端與輸出端之間連有電阻R9，電阻R9兩端并聯(lián)電容Cl，放大器U2的輸出端和三極管D3的基極相連，該放大器U2的輸出端還經(jīng)電容C2接地。
[0047]有后一級的信號輸出前一級，前一級接受信號后，用放大器U3進行信號防止，防止在傳輸過程中的信號衰減。放大后，進入抽水泵控制部分。在本實施例中，抽水電磁閥需要在相應檢測位置有漏水才打開，所以不需要進行聯(lián)動，抽水泵19則需要在整條水路的傳輸線上都配備，才能提供更好的抽水效果，可以記性聯(lián)動。液體從后一級的抽水管11吸入，經(jīng)抽水泵19提供動力走向前一級，前一級的抽水泵19由于多級聯(lián)動控制部分電路，也被開啟，提供持續(xù)的傳輸動力。
[0048]所述控制電路13的前級信號輸入端VINl連接有射頻接收器，控制電路13的后級信號輸出端V0UT2連接有射頻發(fā)射器。射頻接收器和射頻發(fā)射器均是現(xiàn)有成熟技術，在此不贅述。信號可通過有線或無線方式，逐級上傳到井口報警。
[0049]最后需要說明的是，上述描述僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不違背本實用新型宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種井下軌道智能抽水系統(tǒng)，包括兩組平行的軌道(4)，其特征在于:該軌道(4)截面成“山”形，其中間為滾輪滑軌，左右兩邊是輸送管道出)，每根所述軌道(4)端頭下方的枕木為鋼質(zhì)枕木(I)，鋼質(zhì)枕木⑴內(nèi)開有空心通道(3)，該空心通道(3)與所述輸送管道(6)相通，相鄰兩根鋼質(zhì)枕木⑴之間設置有傳輸柜(8)，傳輸柜⑶內(nèi)設有軌間管道(9)，軌間管道(9)連通所述空心通道(3)； 所述軌間管道(9)內(nèi)還設有抽水管(11)，抽水管(11)開口朝下，該抽水管(11)中安裝有抽水電磁閥(12)，所述抽水管(11)旁還設有液體檢測裝置(14)，所述軌間管道(9)中設有抽水泵(19)，所述抽水電磁閥(12)、液體檢測裝置(14)、抽水泵(19)均連接有控制電路(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:所述液體檢測裝置(14)是電容式接近開關，所述抽水電磁閥(12)是常閉電磁閥，所述抽水泵(19)是直流抽水泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:控制電路(13)包括電容式接近開關SW、比較器Ul、三極管Dl、繼電器JKl、抽水電磁閥控制線圈L，其中電容式接近開關SW —端經(jīng)電阻Rl接電源VCC，另一端接比較器Ul正向輸入端，比較器Ul正向輸入端還經(jīng)電阻R2接地；比較器Ul反向輸入端經(jīng)電阻R3接電源VCC，比較器Ul反向輸入端還經(jīng)電阻R4接地；比較器Ul的輸出端和三極管Dl的基極相連，三極管Dl的發(fā)射極接地，三極管Dl的集電極串聯(lián)繼電器JKl的線圈后電源VCC，繼電器JKl常開開關的一端接電源VCC，另一端經(jīng)抽水電磁閥控制線圈L接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:所述比較器Ul的輸出端連接有二極管D5，二極管D5的陰極和三極管D3的基極相連，三極管D3的集電極接電源VCC,三極管D3的發(fā)射極依次經(jīng)過電阻R6、電阻R7接地，電阻R6和電阻R7的公共端連接有三極管D4的基極，三極管D4的集電極接電源VCC，三極管D4的發(fā)射極串繼電器JK2的線圈后接地，繼電器JK2的常開開關串接在抽水泵M的供電回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:相鄰傳輸柜(8)中，后一級控制電路(13)的所述三極管D4的發(fā)射極為后級信號輸出端V0UT2，前一級控制電路(13)設置有放大器U2，該放大器U2的正向輸入端為前級信號輸入端VIN1，與所述后級信號輸出端V0UT2連接，放大器U2的反向輸入端經(jīng)電阻RlO接地，放大器U2的反向輸入端與輸出端之間連有電阻R9，放大器U2的輸出端和三極管D3的基極相連，該放大器U2的輸出端還經(jīng)電容C2接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:所述控制電路(13)的前級信號輸入端VINl連接有射頻接收器，控制電路(13)的后級信號輸出端VOUT2連接有射頻發(fā)射器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼質(zhì)枕木(I)上端開有一組定位孔(10)與所述輸送管道(6)相通，定位孔(10)處設置有彈簧擋塊(18)，該彈簧擋塊(18)經(jīng)彈簧(5)與所述輸送管道(6)相連接，彈簧(5)推動彈簧擋塊(18)封閉住所述定位孔(10)； 所述輸送管道(6)安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管(7)，該立管(7)上端與輸送管道(6)相通，立管(7)下端經(jīng)支柱焊接有推板(15)，所述推板(15)伸入所述定位孔(10)后，推開所述彈簧擋塊(18)； 軌間管道(9)安裝有方向向下的推塊機構(gòu)，推塊機構(gòu)包括立管(7)，該立管(7)上端與軌間管道(9)相通，立管(7)下端經(jīng)支柱焊接有推板(15)，所述推板(15)伸入所述定位孔(10)后，推開所述彈簧擋塊(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述井下軌道智能抽水系統(tǒng)，其特征在于:所述定位孔(10)的上端安裝有密封圈(2)。
【文檔編號】F04B49/06GK204002921SQ201420373775
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】代紅英, 王澤芳, 劉陳 申請人:重慶工程學院