專(zhuān)利名稱(chēng)：一種負(fù)壓自動(dòng)放水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負(fù)壓自動(dòng)放水器，尤其適用于排除煤礦瓦斯抽放管路中的積水。
背景技術(shù)：
目前使用的負(fù)壓放水器，存在以下問(wèn)題故障多，主要是水的流速偏低，水中攜帶的顆粒性雜物和鈣質(zhì)易粘在閥座或閥芯上，使閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)；故障或排渣時(shí)，放水器停止工作，影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)；排水不連續(xù)，由于放水時(shí)關(guān)閉了進(jìn)水 閥門(mén)，導(dǎo)致放水過(guò)程中抽放管路積水；放水速度慢，使得個(gè)別低洼處積水速度超過(guò)放水速度，引起管路堵塞；系統(tǒng)適應(yīng)范圍窄，負(fù)壓發(fā)生大幅度變化時(shí)自動(dòng)放水不能進(jìn)行正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、適應(yīng)性強(qiáng)的負(fù)壓自動(dòng)放水器。技術(shù)方案本發(fā)明的負(fù)壓自動(dòng)放水器，包括積水桶、設(shè)在積水桶內(nèi)的浮力轉(zhuǎn)換裝置，積水桶的上部反向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)有沉淀室和備用沉淀室，沉淀室和備用沉淀室的出口處分別設(shè)有向積水桶內(nèi)進(jìn)水的單向放水閥，積水桶蓋上方設(shè)有進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)，沉淀室和備用沉淀室的底部分別設(shè)有兼做觀(guān)察口的出渣口，積水桶的底部設(shè)有單向放水閥；所述的浮力轉(zhuǎn)換裝置包括底座、套裝在底座上的底座磁鐵、固定在底座上的滑竿、套裝在滑竿上的浮子，浮子的底部設(shè)有與底座磁鐵相對(duì)應(yīng)的浮子磁鐵，浮子的上部設(shè)有與其經(jīng)拉繩相連的導(dǎo)向托盤(pán)，導(dǎo)向托盤(pán)上設(shè)有托盤(pán)磁鐵和錐形密封頭，錐形密封頭的上部、與滑竿同一軸線(xiàn)位置設(shè)有與其相配合的雙位閥，雙位閥固定在積水桶蓋上；所述的進(jìn)水分配系統(tǒng)包括集水總管、分別與集水總管相連的積水分管和備用積水分管，備用積水分管位于積水分管的上部，備用積水分管與備用沉淀室相連通，積水分管與沉淀室相連通，積水分管和備用積水分管上分別設(shè)有積水分管閥門(mén)；所述的負(fù)壓分配系統(tǒng)包括負(fù)壓平衡總管、對(duì)稱(chēng)設(shè)在負(fù)壓平衡總管兩側(cè)的負(fù)壓平衡分管，負(fù)壓平衡分管上設(shè)有負(fù)壓平衡管分閥門(mén)。所述積水桶的下部設(shè)有窺視口 ；所述的沉淀室和備用沉淀室的出口處分別設(shè)有濾網(wǎng)；所述的雙位閥包括閥體，閥體的上端部設(shè)有負(fù)壓接口，閥體的下端部開(kāi)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽中部設(shè)有定位密封導(dǎo)管，定位密封導(dǎo)管與負(fù)壓接口同軸，定位密封導(dǎo)管與負(fù)壓接口之間設(shè)有與錐形密封頭相適應(yīng)的密封錐面，閥體上部、圍繞負(fù)壓接口設(shè)有多個(gè)通氣孔，所述的定位密封導(dǎo)管壁上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有密封楔口，所述的環(huán)形凹槽內(nèi)水平對(duì)稱(chēng)設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒內(nèi)設(shè)有與密封楔口相配合的弧形密封塊，弧形密封塊的后部設(shè)有彈簧，弧形密封塊的前部經(jīng)硬質(zhì)桿連接有楔塊。有益效果本發(fā)明的負(fù)壓放水器，進(jìn)水分配系統(tǒng)中的積水分管接口位置低于備用積水分管位置，在正常工作時(shí)抽放管路積水通過(guò)集水總管直接進(jìn)入積水分管、沉淀室；當(dāng)積水過(guò)多時(shí)，集水總管中水位上升，進(jìn)入備用積水分管、備用沉淀室，能實(shí)現(xiàn)放水能力的加倍；維修或排渣時(shí)，可通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)的閥門(mén)，即可選擇相應(yīng)的排水路徑，不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。積水時(shí)，負(fù)壓平衡分管導(dǎo)通到沉淀室、積水桶中，保證了放水器內(nèi)部氣壓等于抽放管路氣壓，排除了高負(fù)壓、負(fù)壓波動(dòng)大等情況下的放水故障。放水時(shí)，雙位閥關(guān)閉了通入積水桶內(nèi)的負(fù)壓平衡管路，同時(shí)導(dǎo)通大氣，使積水桶內(nèi)氣壓高于沉淀室，單向放水閥關(guān)閉，可以順利實(shí)現(xiàn)放水。單向放水閥、單向放水閥都位于濾網(wǎng)之后，以防止水中顆粒性雜物粘在閥座或閥芯上而造成故障多發(fā)。浮子下部裝有磁鐵，水位較低時(shí)與底座上的磁鐵吸合，一方面防止浮子隨水面波動(dòng)而摩擦滑竿，另一方面使浮子積聚勢(shì)能，在水位達(dá)到一定高度時(shí)以加速度上浮，推動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)高度上移，結(jié)合導(dǎo)向托盤(pán)上磁鐵和雙位閥上的磁鐵之間的引力，保證錐形密封頭能夠打開(kāi)弧形密封塊并封閉密封楔口。而且，在放水完成后，浮子下移，浮子下部磁鐵與底座磁鐵的吸引力加上浮子自身重力，通過(guò)浮子上部和導(dǎo)向托盤(pán)間的拉繩，拉動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)下移，使雙位閥導(dǎo)通負(fù)壓平衡并隔絕大氣。隔離了進(jìn)水閥、放水閥與顆粒物質(zhì)的接觸，減少了故障；積水桶可以打開(kāi)，方便維 修和更換零件；檢修或排渣時(shí)，放水器可以不停止工作；放水時(shí)積水仍可以進(jìn)入沉淀室，實(shí)現(xiàn)連續(xù)排水；水量較大時(shí)備用放水管路自動(dòng)工作，放水速度加倍；對(duì)高負(fù)壓和負(fù)壓波動(dòng)大的情況有較好的適應(yīng)性。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、適應(yīng)性強(qiáng)，具有廣泛的實(shí)用性。


圖I為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu) 圖2為本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu) 圖4為圖I的A —A剖視結(jié)構(gòu)圖。圖中1一集水總管，2—積水分管閥門(mén)，3—出禮:口，4一積水桶，5—窺視口，6—導(dǎo)向托盤(pán)磁鐵，7一導(dǎo)向托盤(pán)，8一底座磁鐵，9一浮子磁鐵,10一底座，11一滑竿，12一浮子，13—支腿，14 一單向放水閥，15—拉繩，16—備用沉淀室，17—濾網(wǎng)，18—錐形密封頭，19—磁鐵，20—負(fù)壓平衡分管，21—積水桶蓋，22—備用積水分管，23—負(fù)壓平衡總管，24—雙位閥，25—積水分管，26—負(fù)壓平衡分管閥門(mén)，27—單向放水閥，28—沉淀室，24_1—閥體，24-2—彈簧，24-3—弧形密封塊，24-4—硬質(zhì)桿，24_5—楔塊，24_6—導(dǎo)向筒，24_7—密封楔口，24-8—通氣孔，24-9—負(fù)壓接口，24-10—密封錐面，24-11一定位密封導(dǎo)管24_11。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述
如圖1-3所示，本發(fā)明的負(fù)壓自動(dòng)放水器主要由積水桶4、浮力轉(zhuǎn)換裝置、沉淀室28、備用沉淀室16、進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)構(gòu)成；沉淀室28和備用沉淀室16反向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)有浮力轉(zhuǎn)換裝置的上部，沉淀室28和備用沉淀室16的入口處分別設(shè)有向積水桶4內(nèi)進(jìn)水的單向放水閥27，所述的沉淀室28和備用沉淀室16的出口處分別設(shè)有濾網(wǎng)17。積水桶4上方設(shè)有進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)，沉淀室28和備用沉淀室16的底部分別設(shè)有兼做觀(guān)察口的出渣口 3，積水桶4的底部設(shè)有單向放水閥14 ;所述的浮力轉(zhuǎn)換裝置包括底座10、套裝在底座10上的底座磁鐵8、固定在底座10上的滑竿11、套裝在滑竿11上的浮子12，浮子12的底部設(shè)有與底座磁鐵8相對(duì)應(yīng)的浮子磁鐵9，浮子12的上部與其經(jīng)拉繩15相連的導(dǎo)向托盤(pán)7，導(dǎo)向托盤(pán)7上設(shè)有托盤(pán)磁鐵6和錐形密封頭18，錐形密封頭18的上部設(shè)有與其相配合的雙位閥24，雙位閥24固定在積水桶蓋21上，積水桶蓋21經(jīng)螺栓緊固在積水桶4上。所述的進(jìn)水分配系統(tǒng)包括集水總管I、分別與集水總管I相連的積水分管25和備用積水分管22，備用積水分管22位于積水分管25的上部，備用積水分管22與備用沉淀室16相連通，積水分管25與沉淀室28相連通，積水分管25和備用積水分管22上分別設(shè)有積水分管閥門(mén)2 ;所述的負(fù)壓分配系統(tǒng)包括負(fù)壓平衡總管23、對(duì)稱(chēng)設(shè)在負(fù)壓平衡總管23兩側(cè)的負(fù)壓平衡分管20，負(fù)壓平衡分管20上設(shè)有負(fù)壓平衡管分閥門(mén)26。雙位閥24和負(fù)壓平衡分管20的接口都安裝在積水桶蓋21上；積水分管25和備用積水分管22上的兩個(gè)閥門(mén)2、負(fù)壓平衡分管20上的兩個(gè)負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26常開(kāi)。負(fù)壓平衡總管23連接到抽放管路不會(huì)被積水淹沒(méi)的位置，集水總管I連接到抽放管路最容易積水的位置以便及時(shí)排出積水。如圖4所示，所述的雙位閥24包括閥體24-1，閥體2 4-1上端部設(shè)有與負(fù)壓平衡總管23相連的負(fù)壓接口 24-9，閥體24-1的下端部開(kāi)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽中部設(shè)有穿過(guò)積水桶蓋21進(jìn)入積水桶4內(nèi)的定位密封導(dǎo)管24-11，進(jìn)入積水桶4內(nèi)的定位密封導(dǎo)管24-11外套裝有與托盤(pán)磁鐵6相對(duì)應(yīng)的磁鐵19，定位密封導(dǎo)管24-11與負(fù)壓接口 24-9同軸，定位密封導(dǎo)管24-11和負(fù)壓接口 24-9形成的階梯位置加工出密封錐面24-10，用來(lái)與錐形密封頭18的錐面配合以封閉負(fù)壓平衡管路。閥體24-1上部、圍繞負(fù)壓接口 24-9分別設(shè)有與大氣連通的多個(gè)通氣孔24-8，所述的定位密封導(dǎo)管24-11壁上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有密封楔口 24-7，所述的環(huán)形凹槽內(nèi)水平對(duì)稱(chēng)設(shè)有導(dǎo)向筒24-6，導(dǎo)向筒24-6內(nèi)設(shè)有與密封楔口 24-7相配合的弧形密封塊24-3，弧形密封塊24-3的后部設(shè)有彈簧24-2，弧形密封塊24_3的前部經(jīng)硬質(zhì)桿24-4連接有楔塊24-5。在彈簧24-2的壓力作用下，弧形密封塊24_3在導(dǎo)向筒24_6內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)而卡緊密封楔口 24-7，隔絕大氣壓。 工作原理及工作過(guò)程
積水較少時(shí)，積水通過(guò)集水總管I全部進(jìn)入積水分管25、沉淀室28，開(kāi)始在沉淀室28內(nèi)積水；由于負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26全部打開(kāi)，錐形密封頭18也尚未封死密封錐面24-10，負(fù)壓平衡分管20和負(fù)壓平衡總管23可以分別導(dǎo)通到沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4中，使沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓等于抽放管路氣壓，而進(jìn)水分配系統(tǒng)也連通著抽放管路，所以沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓與進(jìn)水分配系統(tǒng)氣壓、抽放管路氣壓全都相等，這樣抽放管路積水就能在自身重力作用下流入進(jìn)水分配系統(tǒng)，繼而進(jìn)入沉淀室28，通過(guò)濾網(wǎng)17濾除顆粒性雜質(zhì)后進(jìn)入單向放水閥27 ;沉淀室28內(nèi)積水達(dá)到一定的水位后，單向放水閥27的閥芯在積水壓力作用下打開(kāi)，濾除顆粒性雜質(zhì)的積水流入積水桶4。隨著單向放水閥27內(nèi)的水不斷流入積水桶4，積水桶4內(nèi)的水位上升，而由于浮子12下部的磁鐵9和固定在底座10上磁鐵8的吸合，浮子12并不能上浮，防止了浮子12隨水面波動(dòng)而摩擦滑竿11 ;在水位達(dá)到一定高度后，浮子12受到的浮力大于自身重力和磁鐵8與磁鐵9之間的吸引力之和，浮子12即脫離底座10上磁鐵8的束縛，以越來(lái)越大的加速度沿著滑竿11上浮，到達(dá)導(dǎo)向托盤(pán)7的高度后推動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7高速上移；當(dāng)結(jié)合導(dǎo)向托盤(pán)7上移至接近雙位閥24的位置后，導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6和雙位閥24上的磁鐵19之間的產(chǎn)生越來(lái)越大吸引力，結(jié)合浮子12的浮力，能夠推動(dòng)錐形密封頭18快速頂開(kāi)楔塊24-5，聯(lián)動(dòng)硬質(zhì)桿24-4推開(kāi)原本被彈簧24-2壓迫在密封楔口 24-7內(nèi)的弧形密封塊24_3，這樣大氣通過(guò)通氣孔24-8、密封楔口 24-7、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通到積水桶4內(nèi)，同時(shí)錐形密封頭18的錐形面與密封錐面24-10配合，隔絕了負(fù)壓平衡總管23與積水桶4的聯(lián)系。此時(shí)，積水桶4內(nèi)氣壓等于大氣壓，而沉淀室28、備用沉淀室16的氣壓等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)和進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓，這個(gè)壓差使得沉淀室28、備用沉淀室16上的兩個(gè)單向放水閥27關(guān)閉，當(dāng)積水桶4內(nèi)的積水達(dá)到較高水位時(shí)，在積水重力作用下，單向放水閥14開(kāi)始放水。隨著單向放水閥14排水過(guò)程的進(jìn)行，積水桶4內(nèi)水位下降，浮子12逐漸下移，而導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6仍與雙位閥24上的磁鐵19吸合；當(dāng)積水桶4內(nèi)水位降低到比較低的水位，使得浮子12下部磁鐵9與底座10上磁鐵8之間的吸引力加上浮子12自身重力大于浮子12的浮力的時(shí)候，浮子12下部磁鐵9與底座10上磁 鐵8快速吸合，這時(shí)導(dǎo)向托盤(pán)7和浮子12之間的拉繩15恰好完全伸展開(kāi)，可以在磁鐵9和磁鐵8的吸引力加上浮子12重力的聯(lián)合作用下，拉動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7下移；錐形密封頭18隨著導(dǎo)向托盤(pán)7下移，與密封錐面24-10脫離配合，同時(shí)弧形密封塊24-3也在彈簧24-2壓力作用下，重新封死密封楔口24-7，使得積水桶4通過(guò)負(fù)壓接口 24-9、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通負(fù)壓平衡總管23，同時(shí)隔絕了積水桶4與大氣的導(dǎo)通。這樣，積水桶4內(nèi)氣壓再次等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)、進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的氣壓，進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的積水可以在重力作用下流水沉淀室28，沉淀室28內(nèi)達(dá)到一定水位后通過(guò)單向放水閥27流入積水桶4內(nèi)。當(dāng)積水過(guò)多時(shí)，沉淀室28及其連接的單向放水閥27處理積水的速度低于抽放管路積水的速度，集水總管I中水位上升。由于沉淀室28通過(guò)其上的單向放水閥27排水速度趕不上積水速度，水位升高，造成集水總管I中水位上升，積水同時(shí)也進(jìn)入備用積水分管22、備用沉淀室16，這樣，積水分管22、沉淀室28組成的排水分支與備用積水分管22、備用沉淀室16組成的另一個(gè)排水分支，同時(shí)接收進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的積水，加快排水速度；由于負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26全部打開(kāi)，錐形密封頭18也尚未封死密封錐面24-10，負(fù)壓平衡分管20和負(fù)壓平衡總管23可以分別導(dǎo)通到沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4中，使沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓等于抽放管路氣壓，而進(jìn)水分配系統(tǒng)也連通著抽放管路，所以沉淀室28、備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓與進(jìn)水分配系統(tǒng)氣壓、抽放管路氣壓全都相等，這樣抽放管路積水就能在自身重力作用下流入進(jìn)水分配系統(tǒng)，繼而進(jìn)入沉淀室28、備用沉淀室16，通過(guò)沉淀室28、備用沉淀室16內(nèi)的濾網(wǎng)17濾除顆粒性雜質(zhì)后分別進(jìn)入沉淀室28、備用沉淀室16內(nèi)的單向放水閥27 ;當(dāng)沉淀室28和備用沉淀室16中任何一個(gè)的內(nèi)部積水達(dá)到一定的水位，使得所連接的單向放水閥27的閥芯在積水壓力作用下打開(kāi)時(shí)，其中的積水即自動(dòng)流入積水桶4中。隨著沉淀室28和備用沉淀室16內(nèi)的兩個(gè)單向放水閥27不斷向積水桶4內(nèi)注水，積水桶4內(nèi)的水位上升，而由于浮子12下部的磁鐵9和固定在底座10上磁鐵8的吸合，浮子12并不能上浮，防止了浮子12隨水面波動(dòng)而摩擦滑竿11 ;在水位達(dá)到一定高度后，浮子12受到的浮力大于自身重力和磁鐵8與磁鐵9之間的吸引力之和，浮子12即脫離底座10上磁鐵8的束縛，以越來(lái)越大的加速度沿著滑竿11上浮，到達(dá)導(dǎo)向托盤(pán)7的高度后推動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7高速上移；當(dāng)結(jié)合導(dǎo)向托盤(pán)7上移至接近雙位閥24的位置后，導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6和雙位閥24上的磁鐵19之間的產(chǎn)生越來(lái)越大吸引力，結(jié)合浮子12的浮力，能夠推動(dòng)錐形密封頭18快速頂開(kāi)楔塊24-5，聯(lián)動(dòng)硬質(zhì)桿24-4推開(kāi)原本被彈簧24_2壓迫在密封楔口24-7內(nèi)的弧形密封塊24-3，這樣大氣通過(guò)通氣孔24-8、密封楔口 24-7、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通到積水桶4內(nèi)，同時(shí)錐形密封頭18的錐形面與密封錐面24-10配合，隔絕了負(fù)壓平衡總管23與積水桶4的聯(lián)系。此時(shí)，積水桶4內(nèi)氣壓等于大氣壓，而沉淀室28、備用沉淀室16的氣壓等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)和進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓，這個(gè)壓差使得沉淀室28、備用沉淀室16上的兩個(gè)單向放水閥27關(guān)閉，當(dāng)積水桶4內(nèi)的積水達(dá)到較高水位時(shí)，在積水重力作用下，單向放水閥14開(kāi)始放水。隨著單向放水閥14排水過(guò)程的進(jìn)行，積水桶4內(nèi)水位下降，浮子12逐漸下移，而導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6仍與雙位閥24上的磁鐵19吸合；當(dāng)積水桶4內(nèi)水位降低到比較低的水位，使得浮子12下部磁鐵9與底座10上磁鐵8之間的吸引力加上浮子12自身重力大于浮子12的浮力的時(shí)候，浮子12下部磁鐵9與底座10上磁鐵8快速吸合，這時(shí)導(dǎo)向托盤(pán)7和浮子12之間的拉繩15恰好完全伸展開(kāi)，可以在磁鐵9和磁 鐵8的吸引力加上浮子12重力的聯(lián)合作用下，拉動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7下移；錐形密封頭18隨著導(dǎo)向托盤(pán)7下移，與密封錐面24-10脫離配合，同時(shí)弧形密封塊24-3也在彈簧24-2壓力作用下，重新封死密封楔口24-7，使得積水桶4通過(guò)負(fù)壓接口 24-9、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通負(fù)壓平衡總管23，同時(shí)隔絕了積水桶4與大氣的導(dǎo)通。這樣，積水桶4內(nèi)氣壓再次等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)、進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的氣壓，進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的積水可以在重力作用下流水沉淀室28，沉淀室28內(nèi)達(dá)到一定水位后通過(guò)單向放水閥27流入積水桶4內(nèi)。當(dāng)抽放管路中積水速度降低時(shí)，放水器通過(guò)沉淀室28即可處理全部積水并流入積水桶4內(nèi)，使得集水總管I內(nèi)的水位降低，積水不再流入備用積水分管22、備用沉淀室16中。維修或排渣，應(yīng)當(dāng)盡量選擇在積水量不大的時(shí)候，對(duì)備用沉淀室16或沉淀室28中的一個(gè)需要封閉起來(lái)進(jìn)行維修或排渣。假定沉淀室28需要維修或排渣，備用沉淀室16需要維修或排渣時(shí)，可參照進(jìn)行。關(guān)閉積水分管25上的積水分管閥門(mén)2和連接沉淀室28的負(fù)壓平衡分管20上的負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26 ;打開(kāi)沉淀室28側(cè)壁上的出渣口 3，通過(guò)出渣口 3清理沉淀室28內(nèi)沉淀的廢渣，或進(jìn)行濾網(wǎng)17、單向放水閥27的簡(jiǎn)單維修、疏通。在沉淀室28進(jìn)行維修或排渣的同時(shí)，進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的積水通過(guò)備用積水分管22進(jìn)入備用沉淀室16，開(kāi)始在備用沉淀室16內(nèi)積水，不影響整個(gè)放水器的正常的工作；由于連接備用沉淀室16的負(fù)壓平衡分管20上的負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26打開(kāi)，錐形密封頭18也尚未封死密封錐面24-10，負(fù)壓平衡分管20和負(fù)壓平衡總管23可以分別導(dǎo)通到備用沉淀室16和積水桶4中，使備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓等于抽放管路氣壓，而進(jìn)水分配系統(tǒng)也連通著抽放管路，所以備用沉淀室16和積水桶4的內(nèi)部氣壓與進(jìn)水分配系統(tǒng)氣壓、抽放管路氣壓全都相等，這樣抽放管路積水就能在自身重力作用下流入進(jìn)水分配系統(tǒng)，繼而進(jìn)入備用沉淀室16，通過(guò)濾網(wǎng)17濾除顆粒性雜質(zhì)后進(jìn)入單向放水閥27 ;備用沉淀室16內(nèi)積水達(dá)到一定的水位后，單向放水閥27的閥芯在積水壓力作用下打開(kāi)，濾除顆粒性雜質(zhì)的積水流入積水桶4。隨著備用沉淀室16內(nèi)的單向放水閥27不斷向積水桶4內(nèi)注水，積水桶4內(nèi)的水位上升，而由于浮子12下部的磁鐵9和固定在底座10上磁鐵8的吸合，浮子12并不能上浮，防止了浮子12隨水面波動(dòng)而摩擦滑竿11 ;在水位達(dá)到一定高度后，浮子12受到的浮力大于自身重力和磁鐵8與磁鐵9之間的吸引力之和，浮子12即脫離底座10上磁鐵8的束縛，以越來(lái)越大的加速度沿著滑竿11上浮，到達(dá)導(dǎo)向托盤(pán)7的高度后推動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7高速上移；當(dāng)結(jié)合導(dǎo)向托盤(pán)7上移至接近雙位閥24的位置后，導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6和雙位閥24上的磁鐵19之間的產(chǎn)生越來(lái)越大吸引力，結(jié)合浮子12的浮力，能夠推動(dòng)錐形密封頭18快速頂開(kāi)楔塊24-5，聯(lián)動(dòng)硬質(zhì)桿24-4推開(kāi)原本被彈簧24-2壓迫在密封楔口 24_7內(nèi)的弧形密封塊24-3，這樣大氣通過(guò)通氣孔24-8、密封楔口 24-7、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通到積水桶4內(nèi)，同時(shí)錐形密封頭18的錐形面與密封錐面24-10配合，隔絕了負(fù)壓平衡總管23與積水桶4的聯(lián)系。此時(shí)，積水桶4內(nèi)氣壓等于大氣壓，而備用沉淀室16的氣壓等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)和進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)壓，這個(gè)壓差使得備用沉淀室16上的單向放水閥27關(guān)閉，當(dāng)積水桶4內(nèi)的積水達(dá)到較高水位時(shí)，在積水重力作用下，單向放水閥14開(kāi)始放水。
隨著單向放水閥14排水過(guò)程的進(jìn)行，積水桶4內(nèi)水位下降，浮子12逐漸下移，而導(dǎo)向托盤(pán)7上的磁鐵6仍與雙位閥24上的磁鐵19吸合；當(dāng)積水桶4內(nèi)水位降低到比較低的水位，使得浮子12下部磁鐵9與底座10上磁鐵8之間的吸引力加上浮子12自身重力大于浮子12的浮力的時(shí)候，浮子12下部磁鐵9與底座10上磁鐵8快速吸合，這時(shí)導(dǎo)向托盤(pán)7和浮子12之間的拉繩15恰好完全伸展開(kāi)，可以在磁鐵9和磁鐵8的吸引力加上浮子12重力的聯(lián)合作用下，拉動(dòng)導(dǎo)向托盤(pán)7下移；錐形密封頭18隨著導(dǎo)向托盤(pán)7下移，與密封錐面24-10脫離配合，同時(shí)弧形密封塊24-3也在彈簧24-2壓力作用下，重新封死密封楔口24-7，使得積水桶4通過(guò)負(fù)壓接口 24-9、定位密封導(dǎo)管24-11導(dǎo)通負(fù)壓平衡總管23，同時(shí)隔絕了積水桶4與大氣的導(dǎo)通。這樣，積水桶4內(nèi)氣壓再次等于負(fù)壓平衡系統(tǒng)、進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的氣壓，進(jìn)水分配系統(tǒng)內(nèi)的積水可以在重力作用下流水備用沉淀室16，備用沉淀室16內(nèi)達(dá)到一定水位后通過(guò)單向放水閥27流入積水桶4內(nèi)。完成對(duì)沉淀室28的維修或排渣后，打開(kāi)積水分管25上的積水分管閥門(mén)2和連接沉淀室28的負(fù)壓平衡分管20上的負(fù)壓平衡分管閥門(mén)26，封閉好沉淀室28側(cè)壁上的出渣口3，這樣沉淀室28可再次投入使用。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)壓自動(dòng)放水器，其特征在于它包括積水桶(4)、設(shè)在積水桶(4)內(nèi)的浮力轉(zhuǎn)換裝置，浮力轉(zhuǎn)換裝置的上部反向?qū)ΨQ(chēng)設(shè)有沉淀室(28)和備用沉淀室(16)，沉淀室(28)和備用沉淀室(16)的入口處分別設(shè)有向積水桶(4)內(nèi)進(jìn)水的單向放水閥(27)，積水桶(4)上方設(shè)有進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)，沉淀室(28)和備用沉淀室(16)的底部分別設(shè)有兼做觀(guān)察口的出渣口(3)，積水桶(4)的底部設(shè)有單向放水閥(14);所述的浮力轉(zhuǎn)換裝置包括底座(10)、套裝在底座(10)上的底座磁鐵(8)、固定在底座(10)上的滑竿(11)、套裝在滑竿(11)上的浮子(12)，浮子(12)的底部設(shè)有與底座磁鐵(8)相對(duì)應(yīng)的浮子磁鐵(9)，浮子(12)的上部與其經(jīng)拉繩(15)相連的導(dǎo)向托盤(pán)(7)，導(dǎo)向托盤(pán)(7)上設(shè)有托盤(pán)磁鐵(6)和錐形密封頭(18)，錐形密封頭(18)的上部設(shè)有與其相配合的雙位閥(24)，雙位閥(24)固定在積水桶蓋(21)上；所述的進(jìn)水分配系統(tǒng)包括集水總管(I)、分別與集水總管(I)相連的積水分管(25 )和備用積水分管(22 )，備用積水分管(22 )位于積水分管(25 )的上部，備用積水分管(22 )與備用沉淀室(16 )相連通，積水分管(25 )與沉淀室(28 )相連通，積水分管(25 )和備用積水分管(22)上分別設(shè)有積水分管閥門(mén)(2);所述的負(fù)壓分配系統(tǒng)包括負(fù)壓平衡總管(23)、對(duì)稱(chēng)設(shè)在負(fù)壓平衡總管(23)兩側(cè)的負(fù)壓平衡分管(20)，負(fù)壓平衡分管(20)上設(shè)有負(fù)壓平衡管分閥門(mén)(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種負(fù)壓自動(dòng)放水器，其特征在于所述的沉淀室(28)和備用沉淀室(16)的出口處分別設(shè)有濾網(wǎng)(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種負(fù)壓自動(dòng)放水器，其特征在于所述的雙位閥(24)包括閥體(24-1)，閥體(24-1)的上端部設(shè)有負(fù)壓接口(24-9)，閥體(24_1)的下端部開(kāi)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽中部設(shè)有定位密封導(dǎo)管(24-11)，定位密封導(dǎo)管(24-11)與負(fù)壓接口(24-9)之間設(shè)有與錐形密封頭(18)相適應(yīng)的密封錐面(24-10)，閥體(24-1)上部、圍繞負(fù)壓接口(24-9)設(shè)有多個(gè)通氣孔(24-8)，所述的定位密封導(dǎo)管(24-11)壁上對(duì)稱(chēng)開(kāi)有密封楔口(24-7 )，所述的環(huán)形凹槽內(nèi)水平對(duì)稱(chēng)設(shè)有導(dǎo)向筒(24-6 )，導(dǎo)向筒(24-6 )內(nèi)設(shè)有與密封楔口(24-7 )相配合的弧形密封塊(24-3 )，弧形密封塊(24-3 )的后部設(shè)有彈簧(24-2 )，弧形密封塊(24-3)的前部經(jīng)硬質(zhì)桿(24-4)連接有楔塊(24-5)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種負(fù)壓自動(dòng)放水器，適用于排除煤礦瓦斯抽放管路中的積水。它主要由積水桶、浮力轉(zhuǎn)換裝置、沉淀室、備用沉淀室、進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)構(gòu)成；進(jìn)水分配系統(tǒng)中的積水分管接口位置低于備用積水分管位置，在正常工作時(shí)抽放管路積水通過(guò)集水總管直接進(jìn)入積水分管、沉淀室；當(dāng)積水過(guò)多時(shí)，集水總管中水位上升，進(jìn)入備用積水分管、備用沉淀室，能實(shí)現(xiàn)放水能力的加倍；維修或排渣時(shí)，通過(guò)開(kāi)關(guān)進(jìn)水分配系統(tǒng)和負(fù)壓分配系統(tǒng)的閥門(mén)，即可選擇相應(yīng)的排水路徑，不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、工作可靠、適應(yīng)性強(qiáng)，具有廣泛的實(shí)用性。
文檔編號(hào)E21F16/00GK102767393SQ20121024458
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者周公博, 張磊, 彭玉興, 朱真才, 李偉, 湯裕, 沈剛 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)