開采器填充閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了開采器填充閥，包括：填充閥體、閥芯；填充閥體包括：閥芯孔、填充孔及填充腔；填充腔設(shè)置于閥芯孔的底端，填充孔與填充腔連通；閥芯與閥芯孔相應(yīng)，與閥芯孔活動連接，閥芯沿閥芯孔軸向運動，使閥芯的密封端與填充腔形成連通或封閉。從而解決了二氧化碳開采器在爆破過程中不以密封，易泄露的問題。從而提高了二氧化碳開采的安全性及可靠性。
【專利說明】開采器填充閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及礦石勘探及開采領(lǐng)域，特別涉及開采器填充閥。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦在開采中，普遍采用井下爆破的開采方法。由于，傳統(tǒng)的炸藥在爆破過程中產(chǎn)生大量的高溫和火焰，因此，給煤礦開采帶來了安全隱患，尤其是在高瓦斯和突出礦井中進行爆燃時，煤塵極有可能與瓦斯爆炸。近年來，為了提高煤礦開采的安全性，二氧化碳氣體開采應(yīng)運而生。二氧化碳氣體開采是以二氧化碳氣體為爆炸源，二氧化碳開采器為主要的實施器件進行的氣體開采方式。其中，二氧化碳開采器包括高強度充裝液態(tài)二氧化碳金屬管、加熱器、定壓泄能裝置等部分。在進行開采過程中，將二氧化碳開采器的一端放置于煤體鉆孔內(nèi)，通過發(fā)爆器激活加熱器，加熱內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳成為氣體，使體積擴大600倍、壓力達到百兆帕的二氧化碳氣體瞬間釋放，從而達到了爆破落煤的要求。因此，需要事先將液態(tài)二氧化碳填充到二氧化碳開采器中，并二氧化碳開采器進行二氧化碳充填后，需要保證8MPa左右的液態(tài)二氧化碳的可靠密封；發(fā)爆器點火后，二氧化碳開采器管體內(nèi)瞬間壓力達到百兆帕級，溫度可達400度以上。因此現(xiàn)有的充填閥無法在高壓、高溫條件下扔具備較好的密封性，從而限制了 二氧化碳開采器的實施使用。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型提供了開采器填充閥，該填充閥采用面密封結(jié)構(gòu)，在液態(tài)二氧化碳填充入二氧化碳開采器的過程中，及填充后的爆炸過程中，在高壓、高溫條件下均可保證較好的密封效果。從而解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中，液態(tài)二氧化碳在充填及爆破過程中易泄露的問題。
[0004]本實用新型一實施方式中提供了開采器填充閥，其中，包括:填充閥體、閥芯；所述填充閥體中包括:閥芯孔、填充孔及填充腔；所述閥芯孔同軸開設(shè)于所述填充閥體的一端；所述填充孔沿所述閥芯孔的徑向開設(shè)，與所述閥芯孔連通；所述填充腔設(shè)置于所述閥芯孔的底端；所述閥芯與所述閥芯孔相應(yīng)，與所述閥芯孔活動連接，所述閥芯沿所述閥芯孔軸向運動，使所述閥芯的密封端與所述填充腔形成連通或封閉。
[0005]在一些實施方式中，所述填充腔的進氣口為環(huán)形凸起形狀。
[0006]在一些實施方式中，所述閥芯的旋入端還包括，密封環(huán)；所述閥芯孔中包括與所述密封環(huán)相應(yīng)的密封孔。
[0007]在一些實施方式中，還包括:密封圈，所述密封環(huán)上還包括:密封圈槽，所述密封圈裝配于所述密封圈槽中。
[0008]在一些實施方式中，所述閥芯的密封端包括:密封孔及密封墊，所述密封墊與所述密封孔相應(yīng)，裝配于所述密封孔中。
[0009]在一些實施方式中，所述密封墊為，維氏硬度值在55?85HV的銅合金或鋁合金材料。[0010]在一些實施方式中，所述閥芯的密封端包括:同心密封圈槽及與其匹配的同心密封圈，所述同心密封圈槽的間距與所述的環(huán)形凸起的寬度相應(yīng)，當所述閥芯的密封端與所述填充腔的進氣口形成封閉時，使所述同心密封圈擠壓于所述環(huán)形凸起的兩側(cè)。
[0011]在一些實施方式中，所述閥芯的密封端包括:彈性密封孔、彈簧及密封浮墊，所述彈簧及所述密封浮墊外徑與所述彈性密封孔的相應(yīng)，所述密封浮墊通過所述彈簧裝配于所述彈性密封孔內(nèi)部。
[0012]在一些實施方式中，所述閥芯與所述閥芯孔為螺紋連接。
[0013]在一些實施方式中，還包括:限位螺母，所述限位螺母與所述閥芯的旋入端活動連接，使所述旋入端與所述填充閥體固定連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本實用新型具有以下優(yōu)點:本實用新型中的開采器填充閥，通過面密封方式，使液態(tài)二氧化碳在填充劑爆破過程中，都可爆炸有效密封。因此有效解決了，二氧化碳開采器在實施碳爆破過程中，液態(tài)二氧化碳易泄露的問題。從而提高了二氧化碳開采的安全性及可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的填充閥在一種實施方式中的初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的填充閥在一種實施方式中的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的填充閥在一種實施方式中，一種填充腔密封方式的示意圖；
[0018]圖4為本實用新型的填充閥在一種實施方式中，另一種填充腔密封方式的局部示意圖；
[0019]圖5為本實用新型的填充閥在另一種實施方式中的初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本實用新型的填充閥在一種實施方式中的一種閥芯的密封端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本實用新型的填充閥在一種實施方式中的包括限位螺母的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖，圖1?圖7所示對實用新型作進一步詳細的說明。
[0023]圖1是本實用新型的開采器填充閥在一種實施方式中的初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。填充閥體10的一端，沿軸向開設(shè)閥芯孔11，在閥芯孔11的底部同軸開設(shè)填充腔12，填充孔13(即填充液態(tài)二氧化碳的填充輸進氣口)沿填充閥體10的軸向開設(shè)，與閥芯孔11及填充腔12連通。在閥芯孔11的中部為內(nèi)螺紋孔(上下部分均無螺紋)。閥芯20外圓上開設(shè)有與該內(nèi)螺紋孔相應(yīng)的外螺紋，因此，閥芯20可與閥芯孔11形成螺紋連接，連接于閥芯孔11中，并可沿閥芯孔11的軸向移動。當閥芯20與閥芯孔11螺紋連接，位于圖1中所示位置時，閥芯20的密封端21位于閥芯孔11的下部Ila區(qū)域中，填充孔13與填充腔12連通，即密封端21對填充腔12的進氣不形成密封。當閥芯20與閥芯孔11螺紋連接，位于圖2中所示位置時，閥芯20的密封端21與填充腔12的進氣口 12a形成密封，阻斷了填充孔13與填充腔12連通。需要說明的是，上述填充閥體10即可單獨設(shè)立，在使用時與二氧化碳開采器的容納腔連通，同時，也可與二氧化碳開采器加工為一體化結(jié)構(gòu)，同時使二氧化碳開采器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，使用更為方便。[0024]本實用新型開采器填充閥的工作過程。將開采器填充閥的閥芯20，旋轉(zhuǎn)至圖1中所示位置，將填充孔13與液體二氧化碳供給裝置相連，由于填充孔13與填充腔12連通，因此液體二氧化碳被注入填充腔12中。填充腔12與二氧化碳開采器的容納腔連通，從而實現(xiàn)了二氧化碳開采器的液體二氧化碳填充。當填充滿后，向填充閥體10內(nèi)部旋轉(zhuǎn)閥芯20，旋轉(zhuǎn)至圖2中所示位置，閥芯20的密封端21與填充腔12的進氣口 12a形成密封，關(guān)閉液體二氧化碳供給裝置，填充液體二氧化碳作業(yè)完成。在爆破過程中，二氧化碳開采器中液體二氧化碳爆燃，閥芯20的密封端21，始終與填充腔12的進氣口 12a保持密封，因此，本實用新型開采器填充閥可有效保障二氧化碳開采器中，液體二氧化碳的正常使用。
[0025]為使本實用新型開采器填充閥可工作在高壓、高溫的環(huán)境中，加強填充腔12與填充孔13之間的密封效果，因此，一方面，填充腔12進氣口 12a可采用環(huán)形凸起形狀。另一方面，還可對閥芯20的密封端21的結(jié)構(gòu)給予改進，因此，如圖3所示，在本實用新型的一種實施方式中，對閥芯20密封端21的端面，同軸開設(shè)密封孔21a，在密封孔21a中裝配軟金屬材質(zhì)密封墊21b，密封墊21b的直徑與密封孔21a的內(nèi)徑相應(yīng)，高度可大于密封孔21a深度(圖示結(jié)構(gòu))，也可等于或略小于密封孔21a深度。軟金屬材質(zhì)可優(yōu)選，維氏硬度值在55?85HV的銅合金或鋁合金材料。因此，當密封端21中的密封墊21b與環(huán)形凸起進氣口 12a之間，產(chǎn)生一定施加力時，密封墊21b，將產(chǎn)生變形(在密封墊21b上產(chǎn)生環(huán)狀壓痕)，與進氣口12a之間形成弧面密封。因此獲得了更好的密封效果。
[0026]同時，如圖4所示，在本實用新型的另一種實施方式中，還提供了另一種填充腔12與填充孔13之間的密封形式。在閥芯20的密封端21上，開設(shè)
[0027]同心密封圈槽21c、21d，并在該同心密封圈槽21c、21d中裝配有相應(yīng)的“O”型密封圈，其同心密封圈槽21c、21d的位置與環(huán)形凸起的位置相應(yīng)，同心密封圈槽21c、21d之間的間距與環(huán)形凸起(填充腔12的進氣口 12a處的環(huán)形凸起)的寬度相應(yīng)，其寬度要保證，當閥芯20的密封端21與填充腔12的進氣口 12a形成封閉時，使同心密封圈21c、21d，分別擠壓于環(huán)形凸起的兩側(cè)(如圖中虛線所表示內(nèi)容)。需要說明的是，為保證密封效果，上述密封圈還可以采用軟金屬合金材料,或可與同心密封圈槽21c、21d —體成型。從而在進氣口12a內(nèi)外兩側(cè)形成多面密封，從而進一步提高了密封效果。同時需要指出的是，在一些對密封效果要求不高的場合下，閥芯20的密封端21也可采用錐形，其優(yōu)勢在于，密封面可根據(jù)進氣口 12a的實際加工情況確定，結(jié)構(gòu)的實施更為靈活。
[0028]考慮到液體二氧化碳為氣液態(tài)混合物質(zhì)，因此為使液體二氧化碳在填充過程中，不易從填充閥體10與閥芯20的螺紋連接處泄露。如圖5所示，在本實用新型的一種實施方式中，在閥芯20的旋入端22還固定有密封環(huán)23，該密封環(huán)23可與閥芯20 —體加工成型(圖示結(jié)構(gòu))，同時也可以分別加工后進行裝配。在閥芯孔11上部Ilb的孔徑與密封環(huán)23的的外徑相應(yīng)，優(yōu)選為過渡配合關(guān)系。在密封環(huán)23的外圓上還開設(shè)密封圈槽23a，密封圈槽23a中裝配與其相應(yīng)的“O”型密封圈24。從而在液體二氧化碳注入過程中，在閥芯20于填充閥體10之間形成防泄露密封，并且不影響閥芯20在閥體10中的相對直線運動，因此，獲得了更好的密封效果。
[0029]為防止二氧化碳采集器在爆炸后，內(nèi)部仍有殘留二氧化碳沒有排出。因此，如圖6所述，在本實用新型的一種實施方式中，閥芯20的密封端21開設(shè)有彈性密封孔25，在該彈性密封孔25的底部裝配彈簧26，彈簧26的另一端與密封浮墊27固定連接。其彈簧26及密封浮墊27的外徑與彈性密封孔25的孔徑相應(yīng)。因此，當二氧化碳采集器的爆炸完成后，向上旋轉(zhuǎn)閥芯20，彈簧26逐步減少對填充腔12的進氣口 12a的施加力，此時若在填充腔
12中仍有氣體殘留，并保有一定壓力，彈簧26會與其逐漸與其平衡(彈簧26的壓縮力設(shè)定為安全泄壓力)，而不會突然間向外釋放處較大的壓力，從而更利于人員的安全操作，提高了裝置的可用性。
[0030]為使閥芯20在密封時更為穩(wěn)定，不易受到填充閥體10與閥芯20之間螺紋連接的影響，因此，如圖7所述，在本實用新型的一種實施方式中，在閥芯20的旋入端22還固定有限位螺母30，從而使旋入端22與填充閥體10固定連接。因此，在二氧化碳氣體采集器爆炸過程中，不會由于震動而使閥芯20與填充腔12的進氣口 12a之間的密封產(chǎn)生松動，提高了裝置整體的穩(wěn)定性。
[0031]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.開采器填充閥，其特征在于，包括:填充閥體、閥芯；所述填充閥體中包括:閥芯孔、填充孔及填充腔；所述閥芯孔同軸開設(shè)于所述填充閥體的一端；所述填充孔沿所述閥芯孔的徑向開設(shè)，與所述閥芯孔連通；所述填充腔設(shè)置于所述閥芯孔的底端；所述閥芯與所述閥芯孔相應(yīng)，與所述閥芯孔活動連接，所述閥芯沿所述閥芯孔軸向運動，使所述閥芯的密封端與所述填充腔形成連通或封閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開采器填充閥，其特征在于，所述填充腔的進氣口為環(huán)形凸起形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的開采器填充閥，其特征在于，所述閥芯的旋入端還包括，密封環(huán)；所述閥芯孔中包括與所述密封環(huán)相應(yīng)的密封孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開采器填充閥，其特征在于，還包括:密封圈，所述密封環(huán)上還包括:密封圈槽，所述密封圈裝配于所述密封圈槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開采器填充閥，其特征在于，所述閥芯的密封端包括:密封孔及密封墊，所述密封墊與所述密封孔相應(yīng)，裝配于所述密封孔中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開采器填充閥，其特征在于，所述密封墊為，維氏硬度值在55?85HV的銅合金或鋁合金材料。
7.根據(jù)權(quán)利要2所述的開采器填充閥，其特征在于，所述閥芯的密封端包括:同心密封圈槽及與其匹配的同心密封圈，所述同心密封圈槽的間距與所述的環(huán)形凸起的寬度相應(yīng)，當所述閥芯的密封端與所述填充腔的進氣口形成封閉時，使所述同心密封圈擠壓于所述環(huán)形凸起的兩側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開采器填充閥，其特征在于，所述閥芯的密封端包括:彈性密封孔、彈簧及密封浮墊，所述彈簧及所述密封浮墊外徑與所述彈性密封孔的相應(yīng)，所述密封浮墊通過所述彈簧裝配于所述彈性密封孔內(nèi)部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開采器填充閥，其特征在于，所述閥芯與所述閥芯孔為螺紋連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開采器填充閥，其特征在于，還包括:限位螺母，所述限位螺母與所述閥芯的旋入端活動連接，使所述旋入端與所述填充閥體固定連接。
【文檔編號】F16K1/00GK203560457SQ201320705541
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】韋貫舉, 李振將, 胡麗國, 王志峰 申請人:北京天高智機技術(shù)開發(fā)公司