一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)，屬于氣動控制領(lǐng)域，是一種無人值守?zé)o電源氣動式自動排水系統(tǒng)，本發(fā)明系統(tǒng)采用壓縮氣體作為動力源，實時檢測礦井積水情況，實現(xiàn)積水水位上升后正常啟動或后備啟動隔膜泵，積水排空后自動停止氣動隔膜泵的無人值守自動啟停排水控制，以及出現(xiàn)水位超限故障后的鳴笛報警。本發(fā)明一方面解決現(xiàn)有人工巡檢及手動控制存在的效率低、耗費大、安全隱患高的問題，另一方面解決現(xiàn)有氣動自動控制技術(shù)存在的可靠性不高、實施效果差、無法實現(xiàn)故障報警的問題，是現(xiàn)有煤礦專用回風(fēng)巷排水裝置的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【專利說明】一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)，屬于氣動控制領(lǐng)域，是一種利用壓縮氣體作為動力源來實現(xiàn)自動控制的排水系統(tǒng)，除具有無人值守、排水和控制全部采用壓縮氣體、不使用電源的優(yōu)點外，還具有高可靠性及故障報警的優(yōu)點，能夠適應(yīng)煤礦井下專用回風(fēng)巷的特殊工況條件，是現(xiàn)有煤礦專用回風(fēng)巷排水裝置的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下排水工作在礦山安全生產(chǎn)中起著重要的作用，特別是回風(fēng)巷內(nèi)沿途高低不平，積水點多，路線長，回風(fēng)巷內(nèi)各積水點積水如不能及時排走，積水嚴(yán)重時將影響礦井通風(fēng)狀況，嚴(yán)重威脅礦井的安全?！睹禾堪踩?guī)程》定義專用回風(fēng)巷是在采區(qū)巷道中，專用于回風(fēng)，不得用于運料、安設(shè)電氣設(shè)備的巷道。在煤與瓦斯突出區(qū)，專用回風(fēng)巷內(nèi)還不得行人。因此專用回風(fēng)巷的特殊性給排水工作增加了很大難度，極大地限制了基于電氣自動控制的排水系統(tǒng)的應(yīng)用。目前我國煤礦井下專用回風(fēng)巷排水大多是使用巷道開排水溝或巡檢時手動控制氣動排水泵將水排至指定地點的方式，上述方式無法實現(xiàn)自動化排水，煤礦回風(fēng)巷內(nèi)各積水點水倉之間相互距離較遠(yuǎn)，巷道內(nèi)瓦斯、二氧化碳等有害氣體濃度相對較高、濕度較大、工作環(huán)境惡劣，排水工作需要人工巡檢和操作，不利于工作人員身體健康，且勞動強度大；各積水點積水量不固定，沒有規(guī)律，人工排水若不及時，容易造成溢出，積水順著巷道流動，回風(fēng)巷中的積水易被風(fēng)吹起形成氣霧，影響通風(fēng)效果，帶來安全隱患。
[0003]公布號為CN 103174632 A的發(fā)明專利申請《風(fēng)泵自動排水控制裝置及風(fēng)泵自動排水裝置》公布了一種用于風(fēng)動自動排水的氣動控制閥，所述氣動控制閥包括閥體和導(dǎo)桿，導(dǎo)桿靠近閥體的一端和遠(yuǎn)離閥體的一端分別設(shè)置有第一限位裝置和第二限位裝置，第一限位裝置和閥體之間的導(dǎo)桿上穿設(shè)有磁體，磁體固定在閥體上，第一限位裝置和第二限位裝置之間的導(dǎo)桿上滑動穿設(shè)浮球，第一限位裝置和浮球之間的導(dǎo)桿上滑動穿設(shè)有能吸附在磁體上的鐵片，浮球為不銹鋼浮球，磁體與鐵片之間的吸力及浮球的浮力之和大于導(dǎo)桿、鐵片和浮球的重力及導(dǎo)桿的滑動摩擦力之和，導(dǎo)桿、鐵片和浮球的重力之和大于導(dǎo)桿的滑動摩擦力。將上述風(fēng)動自動排水裝置置于礦井巷道水倉內(nèi)，第一限位裝置高度對應(yīng)水位上限，第二限位裝置對應(yīng)水位下限，積水水位上升到第一限位裝置高度時，在磁鐵吸力及浮球浮力作用下，導(dǎo)桿向閥體方向移動，直至開啟氣動控制閥，控制氣動隔膜泵開始工作；積水水位隨著排水工作的進(jìn)行而下降，鐵片和浮球沿導(dǎo)桿向水面方向移動至第二限位裝置時，在鐵片、浮球和導(dǎo)桿的重力作用下，第二限位裝置帶動導(dǎo)桿向水面方向移動，氣動控制閥被關(guān)閉，氣動隔膜泵停止工作，隨著時間的推移，如此往復(fù)。該裝置實現(xiàn)了自動間歇排水，降低了工人勞動強度及人力資源成本。然而該技術(shù)仍然存在如下問題:
1.煤礦井下水質(zhì)環(huán)境較差，積水點水倉內(nèi)經(jīng)常存在煤泥以及雜物堆積的情況，浮球只有一個且升降工作行程相對較長，在水位上下限之間工作，浮球一旦被煤泥粘住或雜物纏繞，即不能正常升降，會造成無法根據(jù)水位自動控制氣動控制閥開啟或關(guān)閉，氣動隔膜泵也就無法進(jìn)行正常排水工作的情況，因此系統(tǒng)可靠性不高； 2.一旦排水系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動排水，就會造成積水溢出水倉的情況，此時若不能被及時發(fā)現(xiàn)，可能會造成比較嚴(yán)重的安全問題，因此存在故障時無法報警的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)的目的在于:一方面解決現(xiàn)有人工巡檢及手動控制存在的效率低、耗費大、安全隱患高的問題，另一方面解決現(xiàn)有氣動自動控制技術(shù)存在的可靠性不高、實施效果差、無法實現(xiàn)故障報警的問題，從而公開一種無人值守氣動控制的自動排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于煤礦井下專用回風(fēng)巷自動排水。
[0005]本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)，是一種具有根據(jù)水位變化實現(xiàn)水泵自動啟停控制的無電源氣動式排水系統(tǒng)，由氣動隔膜泵10、氣壓源15、壓縮空氣分配器12、壓縮空氣減壓閥13、空氣過濾器14及系統(tǒng)控制部分組成，其特征在于系統(tǒng)控制部分由I號二位三通氣動閥1、正常啟動浮球開關(guān)閥2、I號二位二通氣動閥3、或門型梭閥4、2號二位三通氣動閥5、液控氣動閥6、后備啟動浮球開關(guān)閥7、故障報警浮球開關(guān)閥8、2號二位二通氣動閥9和報警氣笛11組成，其中所述的I號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器12出氣口 Fl相連，I號二位三通氣動閥I第一出氣口 Al經(jīng)氣體管路分別與2號二位三通氣動閥5氣控口 C5、l號二位二通氣動閥3氣控口 C3相連，I號二位三通氣動閥I第二出氣口 BI經(jīng)氣體管路分別與正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2和后備啟動浮球開關(guān)閥7進(jìn)氣口 P7相連，I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl經(jīng)氣體管路與液控氣動閥6的出氣口 A6相連，當(dāng)有壓縮氣體進(jìn)入I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl并且氣壓增加到I號二位三通氣動閥I閥芯的動作壓力時，閥芯移動，I號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl與I號二位三通氣動閥I第二出氣口 BI接通，反之，I號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl與I號二位三通氣動閥I第一出氣口 Al接通；其中所述的正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥I的第二出氣口 BI相連，正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 A2經(jīng)氣體管路與或門型梭閥4第一進(jìn)氣口 P4相連，正常啟動浮球開關(guān)閥2出氣口 B2直接與外界空氣連通，當(dāng)正常啟動浮球開關(guān)閥2浮球浮起時，正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2與正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 A2接通，正常啟動浮球開關(guān)閥2浮球沒有浮起時，正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 A2與正常啟動浮球開關(guān)閥2出氣口 B2接通，正常啟動浮球開關(guān)閥2起到自動檢測水位并啟動控制的作用；其中所述的I號二位二通氣動閥3氣控口 C3經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥I的第一出氣口 Al相連，I號二位二通氣動閥3進(jìn)氣口 P3經(jīng)氣體管路與液控氣動閥6出氣口 A6相連，I號二位二通氣動閥3出氣口 A3直接與外界空氣連通；其中所述的或門型梭閥4第一進(jìn)氣口 P4經(jīng)氣體管路分別與正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 A2和后備啟動浮球開關(guān)閥7氣口 A7相連，或門型梭閥4第二進(jìn)氣口 Q4經(jīng)氣體管路與2號二位三通氣動閥5氣口 A5相連，或門型梭閥4出氣口 A4經(jīng)氣體管路與2號二位二通氣動閥9氣控口 C9相連；其中所述的2號二位三通氣動閥5氣控口 C5經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥I的第一出氣口 Al相連，2號二位三通氣動閥5進(jìn)氣口 P5經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器12出氣口 F2相連，2號二位三通氣動閥5氣口 A5經(jīng)氣體管路與或門型梭閥4的第二進(jìn)氣口 Q4相連，2號二位三通氣動閥5出氣口 B5直接與外界空氣連通；其中所述的液控氣動閥6為常通型開關(guān)閥，液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器12出氣口F3相連，液控氣動閥6出氣口 A6經(jīng)氣體管路分別與I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl和I號二位二通氣動閥3進(jìn)氣口 P3相連，液控氣動閥6液控口 C6經(jīng)液體管路與氣動隔膜泵10的出水口 DO相連，液控氣動閥6液控口 C6無液體驅(qū)動時，閥芯處于原位，液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6與液控氣動閥6出氣口 A6接通，液控氣動閥6液控口 C6有液體驅(qū)動時，閥芯移動，液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6與液控氣動閥6出氣口 A6不能接通；其中所述的故障報警浮球開關(guān)閥8進(jìn)氣口 P8經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器12出氣口 F4相連，故障報警浮球開關(guān)閥8出氣口 A8經(jīng)氣體管路與與報警氣笛11相連；其中所述的2號二位二通氣動閥9氣控口 C9經(jīng)氣體管路與或門型梭閥4出氣口 A4相連，2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口 P9經(jīng)氣體管路與氣壓源15直接相連，2號二位二通氣動閥9出氣口 A9經(jīng)氣體管路與氣動隔膜泵10進(jìn)氣口 PO相連，起控制氣動隔膜泵10工作的作用；其中所述的氣動隔膜泵10進(jìn)氣口 PO經(jīng)氣體管路與2號二位二通氣動閥9出氣口 A9相連，氣動隔膜泵10排氣口 AO無連接，起排氣作用，氣動隔膜泵10入水口 SO經(jīng)液體管路與水倉16相連，氣動隔膜泵10出水口 DO經(jīng)液體管路分別與出水管和液控氣動閥6液控口 C6相連；所述的正常啟動浮球開關(guān)閥2在其浮球被上升的水位浮起時啟動氣動隔膜泵10排水，當(dāng)正常啟動浮球開關(guān)閥2因故障浮球無法浮起時，不能啟動氣動隔膜泵10排水，則水位繼續(xù)上升，升至后備啟動浮球開關(guān)閥7浮球被浮起時，啟動氣動隔膜泵10排水，后備啟動浮球開關(guān)閥7起正常啟動浮球開關(guān)閥2故障時的后備啟動氣動隔膜泵10作用，當(dāng)正常啟動浮球開關(guān)閥2與后備啟動浮球開關(guān)閥7均因故障浮球無法浮起時，則水位繼續(xù)上升，升至故障報警浮球開關(guān)閥8浮球浮起時，故障報警浮球開關(guān)閥8接通氣源驅(qū)動報警氣笛11報警；所述氣動隔膜泵10抽空水倉里的水后，氣動隔膜泵10出水口 DO沒有水流出，液控氣動閥6液控口 C6沒有接收到排水壓力信號，液控氣動閥6閥芯恢復(fù)原位，接通液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6和液控氣動閥6出氣口 A6，控制氣動回路，使氣動隔膜泵10停止工作，實現(xiàn)自動停止控制。
[0006]本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)煤礦專用回風(fēng)巷排水系統(tǒng)相比，其優(yōu)點在于:
1.該排水系統(tǒng)不使用電源，能夠適應(yīng)煤礦專用回風(fēng)巷內(nèi)無電源的特殊工況條件。
[0007]2.該排水系統(tǒng)能夠完成水倉水位上升到上限時自動開啟氣動隔膜泵進(jìn)行排水，水倉內(nèi)積水排空后自動停止氣動隔膜泵，可以實現(xiàn)無人值守，且可靠性高。
[0008]3.當(dāng)該排水系統(tǒng)出現(xiàn)水位超限故障時，能夠鳴笛報警，提醒操作人員進(jìn)行檢查和維修。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)原理圖1:1號二位三通氣動閥 2:正常啟動浮球開關(guān)閥 3:1號二位二通氣動閥 4:或門型梭閥5:2號二位三通氣動閥6:液控氣動閥7:后備啟動浮球開關(guān)閥8:故障報警浮球開關(guān)閥9:2號二位二通氣動閥 10:氣動隔膜泵11:報警氣笛 12:壓縮空氣分配器13:壓縮空氣減壓閥14:空氣過濾器15:氣壓源16:水倉
Pl:1號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Al:1號二位三通氣動閥I第一出氣口 BI:1號二位三通氣動閥I第二出氣口 Cl:1號二位三通氣動閥I氣控口 P2:正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 A2:正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 B2:正常啟動浮球開關(guān)閥2出氣口 P3:1號二位二通氣動閥3進(jìn)氣口 A3:1號二位二通氣動閥3出氣口C3:1號二位二通氣動閥3氣控口
P4:或門型梭閥4第一進(jìn)氣口Q4:或門型梭閥4第二進(jìn)氣口
A4:或門型梭閥4出氣口P5:2號二位三通氣動閥5進(jìn)氣口
A5:2號二位三通氣動閥5氣口B5:2號二位三通氣動閥5出氣口
C5:2號二位三通氣動閥5氣控口P6:液控氣動閥6進(jìn)氣口
A6:液控氣動閥6出氣口C6:液控氣動閥6液控口
P7:后備啟動浮球開關(guān)閥7進(jìn)氣口A7:后備啟動浮球開關(guān)閥7氣口
B7:后備啟動浮球開關(guān)閥7出氣口P8:故障報警浮球開關(guān)閥8進(jìn)氣口
A8:故障報警浮球開關(guān)閥8出氣口P9:2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口
A9:2號二位二通氣動閥9出氣口C9:2號二位二通氣動閥9氣控口
PO:氣動隔膜泵10進(jìn)氣口AO:氣動隔膜泵10排氣口
SO:氣動隔膜泵10入水口DO:氣動隔膜泵10出水口
FO:壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 F1、F2、F3、F4:壓縮空氣分配器12出氣口。
具體實施方案
[0010]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)的特征和原理做出進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本實施例是對本發(fā)明的詳細(xì)說明，并不對本發(fā)明做出任何限制。
[0011]實施方式1:
本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)是在煤礦專用回風(fēng)巷中的應(yīng)用，安裝時，根據(jù)煤礦專用回風(fēng)巷內(nèi)實際積水情況和保護要求，將正常啟動浮球開關(guān)閥2的浮球位置調(diào)整到正常工作啟動時的水位上限，將故障報警浮球開關(guān)閥8的浮球位置調(diào)整到比正常啟動浮球開關(guān)閥2的浮球位置高IOcm左右。調(diào)節(jié)壓縮空氣減壓閥13的壓力至0.4 MPa?
0.5 MPa，保證系統(tǒng)中所用氣動閥的正常工作。檢查無誤接通氣源，氣壓源15出口處的壓縮空氣壓力需保持在0.7 MPa左右。下面結(jié)合附圖1詳細(xì)闡述排水裝置的自動啟動控制、正常運行控制、停止控制和故障報警控制實現(xiàn)過程。
[0012]1.啟動
氣動隔膜泵10沒有工作時，出水口 DO沒有水流出，與出水口 DO相連的出水管中沒有水流動，與液控氣動閥6液控口 C6相連的液體管路中也沒有水流入，即液控氣動閥6液控口 C6沒有液體驅(qū)動信號，液控氣動閥6閥芯處于原位，進(jìn)氣口 P6與出氣口 A6接通，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 F3、液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6和出氣口 A6，分別與I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl、I號二位二通氣動閥3進(jìn)氣口 P3接通，當(dāng)壓縮氣體氣壓增加到I號二位三通氣動閥I閥芯的動作壓力時，驅(qū)動閥芯移動，接通進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI，封鎖第一出氣口 Al，一方面封鎖第一出氣口 Al后，與第一出氣口 Al相連的I號二位二通氣動閥3氣控口 C3和2號二位三通氣動閥5氣控口 C5沒有氣控信號，I號二位二通氣動閥3閥芯處于原位，進(jìn)氣口 P3與出氣口 A3不能接通，不進(jìn)行排氣，2號二位三通氣動閥5閥芯處于原位，氣口 A5與出氣口 B5接通，對或門型梭閥4第二進(jìn)氣口 Q4與2號二位三通氣動閥5氣口 A5相連管路內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣。另一方面接通進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI后，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 Fl、l號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI，與正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2接通。如果此時水倉16中沒有水或水位沒有達(dá)到正常啟動浮球開關(guān)閥2的水位上限值，則正常啟動浮球開關(guān)閥2閥芯處于原位，壓縮氣體無法通過正常啟動浮球開關(guān)閥2、或門型梭閥4，與2號二位二通氣動閥9氣控口 C9接通，2號二位二通氣動閥9氣控口 C9無氣控信號，閥芯處于原位，無法接通2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9，氣動隔膜泵10不能工作。
[0013]如果此時水倉16中有水，并且水位上升到正常啟動浮球開關(guān)閥2的水位上限值，浮球上浮，帶動閥芯移動，使正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2和氣口 A2接通，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口FlU號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 B1、正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2和氣口 A2，與或門型梭閥4的第一進(jìn)氣口 P4接通，推動或門型梭閥4閥芯移動，封鎖第二進(jìn)氣口 Q4，壓縮氣體從第一進(jìn)氣口 P4進(jìn)入，出氣口 A4排出，與2號二位二通氣動閥9氣控口 C9接通，驅(qū)動閥芯移動，使進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9接通，控制氣壓源15中的壓縮氣體直接經(jīng)2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9，與氣動隔膜泵10的進(jìn)氣口 PO接通，壓縮氣體從進(jìn)氣口 PO進(jìn)入氣動隔膜泵10內(nèi)，通過配氣機構(gòu)將壓縮氣體引入其中一腔，推動腔中隔膜運動，而另一腔中氣體通過排氣口 AO排氣，同時隔膜另一側(cè)隔膜室內(nèi)通過入水口 SO吸水入腔內(nèi)，一旦隔膜運動到達(dá)行程終點，配氣機構(gòu)自動將壓縮氣體引入另一工作腔，推動隔膜朝相反方向運動，推動水從腔體經(jīng)出水口 DO排出，從而使隔膜連續(xù)同步地往復(fù)運動，連續(xù)排水，實現(xiàn)氣動隔膜泵10的正常啟動。
[0014]當(dāng)正常啟動浮球開關(guān)閥2因故障浮球無法浮起時，不能啟動氣動隔膜泵10排水，則水位繼續(xù)上升，升至后備啟動浮球開關(guān)閥7浮球被浮起時，使后備啟動浮球開關(guān)閥7進(jìn)氣口 P7和氣口 A7接通，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 Fl、l號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 B1、后備啟動浮球開關(guān)閥7進(jìn)氣口 P7和氣口 A7，與或門型梭閥4的第一進(jìn)氣口 P4接通，推動或門型梭閥4閥芯移動，封鎖第二進(jìn)氣口 Q4，壓縮氣體從第一進(jìn)氣口 P4進(jìn)入，出氣口 A4排出，與2號二位二通氣動閥9氣控口 C9接通，驅(qū)動閥芯移動，使進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9接通，控制氣壓源15中的壓縮氣體直接經(jīng)2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9，與氣動隔膜泵10的進(jìn)氣口 PO接通，啟動氣動隔膜泵10排水。
[0015]2.正常運行
當(dāng)氣動隔膜泵10啟動后，開始排水，出水口 DO有水流出，與出水口 DO相連的出水管有液體流動，與液控氣動閥6液控口 C6相連的液體管路中有水流入，液控口 C6接受到液體驅(qū)動信號后，驅(qū)動液控氣動閥6閥芯移動，閉鎖進(jìn)氣口 P6和出氣口 A6，使液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6和出氣口 A6不能接通。此時沒有壓縮氣體進(jìn)入I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl，I號二位三通氣動閥I閥芯恢復(fù)原位，接通進(jìn)氣口 Pl與第一出氣口 Al，封鎖第二出氣口 BI。一方面封鎖第二出氣口 BI后，無壓縮氣體進(jìn)入或門型梭閥4第一進(jìn)氣口 P4。另一方面接通進(jìn)氣口 Pl與第一出氣口 Al后，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 Fl、l號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl和第一出氣口 Al，一端與I號二位二通氣動閥3氣控口 C3接通，控制I號二位二通氣動閥3進(jìn)氣口 P3和出氣口 A3接通，對與進(jìn)氣口 P3相連氣體管路中的氣體進(jìn)行排氣，防止I號二位三通氣動閥I誤動作；另一端與2號二位三通氣動閥5氣控口 C5接通，控制進(jìn)氣口 P5與氣口A5接通，使氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 F2、2號二位三通氣動閥5進(jìn)氣口 P5和氣口 A5，與或門型梭閥4第二進(jìn)氣口 Q4接通，驅(qū)動或門型梭閥4閥芯移動，封鎖第一進(jìn)氣口 P4，壓縮氣體從第二進(jìn)氣口Q4進(jìn)入，從出氣口 A4排出，與2號二位二通氣動閥9氣控口 C9接通，驅(qū)動2號二位二通氣動閥9閥芯移動，接通進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9，從而使氣壓源15中的壓縮氣體直接經(jīng)2號二位二通氣動閥9進(jìn)氣口 P9和出氣口 A9，與氣動隔膜泵10進(jìn)氣口 PO接通，驅(qū)動氣動隔膜泵10繼續(xù)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)正常運行控制。
[0016]3.停止控制
當(dāng)水倉16中的水排空后，氣動隔膜泵10出水口 DO沒有水流出，與出水口 DO相連的出水管和液控氣動閥6液控口 C6沒有液體流入,液控氣動閥6沒有液體驅(qū)動信號，閥芯處于原位，液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6和出氣口 A6接通，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 F3、液控氣動閥6進(jìn)氣口 P6和出氣口 A6，與I號二位三通氣動閥I氣控口 Cl接通，驅(qū)動I號二位三通氣動閥I閥芯移動，接通進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI，關(guān)閉第一出氣口 Al。一方面關(guān)閉第一出氣口 Al后，使I號二位二通氣動閥3閥芯恢復(fù)原位，進(jìn)氣口 P3和出氣口 A3不能接通，不進(jìn)行排氣，同時使2號二位三通氣動閥5閥芯恢復(fù)原位，氣口 A5和出氣口 B5接通，對或門型梭閥4第二進(jìn)氣口Q4與2號二位三通氣動閥5氣口 A5相連管路內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣。另一方面接通進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI后，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口 Fl、l號二位三通氣動閥I進(jìn)氣口 Pl和第二出氣口 BI，分別與正常啟動浮球開關(guān)閥2進(jìn)氣口 P2和后備啟動浮球開關(guān)閥7進(jìn)氣口 P7接通，但此時水倉16中的水已被抽空，正常啟動浮球開關(guān)閥2和后備啟動浮球開關(guān)閥7浮球不能被浮起，兩者的閥芯處于原位，正常啟動浮球開關(guān)閥2氣口 A2和出氣口 B2接通，后備啟動浮球開關(guān)閥7氣口 A7和出氣口 B7接通，對或門型梭閥4第一進(jìn)氣口 P4相連管路的氣體進(jìn)行排氣?；蜷T型梭閥4第一進(jìn)氣口 P4和第二進(jìn)氣口 Q4都沒有壓縮氣體進(jìn)入，所以或門型梭閥4的出氣口 A4沒有壓縮氣體輸出，2號二位二通氣動閥9氣控口 C9此時沒有氣控信號，進(jìn)氣口P9和出氣口 A9不能接通，因此沒有壓縮氣體進(jìn)入氣動隔膜泵10的進(jìn)氣口 PO，氣動隔膜泵10停止工作，實現(xiàn)自動停止控制。
[0017]4.故障報警
如果正常啟動浮球開關(guān)閥2和后備啟動浮球開關(guān)閥7的浮球被擱淺在水倉16中(例如陷入淤泥或被異物卡住)，即使水位漫過正常啟動浮球開關(guān)閥2或后備啟動浮球開關(guān)閥7的浮球，兩者都不會動作，即正常啟動浮球開關(guān)閥2和后備啟動浮球開關(guān)閥7啟動功能均失效，這時水位繼續(xù)上升，直至上升至故障報警浮球開關(guān)閥8的浮球浮起時，驅(qū)動故障報警浮球開關(guān)閥8閥芯移動，使故障報警浮球開關(guān)閥8進(jìn)氣口 P8和出氣口 A8接通，氣壓源15中的壓縮氣體經(jīng)空氣過濾器14、壓縮空氣減壓閥13、壓縮空氣分配器12進(jìn)氣口 H)和出氣口F4、故障報警浮球開關(guān)閥8進(jìn)氣口 P8和出氣口 A8，與報警汽笛11接通，驅(qū)動報警汽笛11發(fā)出警報，提醒操作人員進(jìn)行檢查和維修。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明一種煤礦回風(fēng)巷用氣動式排水自動控制系統(tǒng)，是一種具有根據(jù)水位變化實現(xiàn)水泵自動啟?？刂频臒o電源氣動式排水系統(tǒng)，由氣動隔膜泵(10)、氣壓源(15)、壓縮空氣分配器(12)、壓縮空氣減壓閥(13)、空氣過濾器(14)及系統(tǒng)控制部分組成，其特征在于系統(tǒng)控制部分由I號二位三通氣動閥(1)、正常啟動浮球開關(guān)閥(2)、1號二位二通氣動閥(3)、或門型梭閥(4)、2號二位三通氣動閥(5)、液控氣動閥(6)、后備啟動浮球開關(guān)閥(7)、故障報警浮球開關(guān)閥(8)、2號二位二通氣動閥(9)和報警氣笛(11)組成，其中所述的1號二位三通氣動閥(1)進(jìn)氣口(Pl)經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器(12)出氣口(Fl)相連，1號二位三通氣動閥(1)氣控口(Cl)經(jīng)氣體管路與液控氣動閥(6)的出氣口(A6)相連；其中所述的正常啟動浮球開關(guān)閥(2)進(jìn)氣口(P2)經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥(1)的第二出氣口(BI)相連，正常啟動浮球開關(guān)閥(2)氣口(A2)經(jīng)氣體管路與或門型梭閥(4)第一進(jìn)氣口(P4)相連，正常啟動浮球開關(guān)閥(2)出氣口(B2)直接與外界空氣連通；其中所述的1號二位二通氣動閥(3)氣控口(C3)經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥(1)的第一出氣口(Al)相連，1號二位二通氣動閥(3)進(jìn)氣口(P3)經(jīng)氣體管路與液控氣動閥(6)出氣口(A6)相連，1號二位二通氣動閥(3)出氣口(A3)直接與外界空氣連通；其中所述的2號二位三通氣動閥(5)氣控口(C5)經(jīng)氣體管路與I號二位三通氣動閥(1)的第一出氣口(Al)相連，2號二位三通氣動閥(5)進(jìn)氣口(P5)經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器(12)出氣口(F2)相連，2號二位三通氣動閥(5)氣口(A5)經(jīng)氣體管路與或門型梭閥(4)的第二進(jìn)氣口(Q4)相連，2號二位三通氣動閥(5)出氣口(B5)直接與外界空氣連通；其中所述的液控氣動閥(6)為常通型開關(guān)閥，液控氣動閥(6)進(jìn)氣口(P6)經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器 (12)出氣口(F3)相連，液控氣動閥(6)液控口(C6)經(jīng)液體管路與氣動隔膜泵(10)的出水口(DO)相連；其中所述的故障報警浮球開關(guān)閥(8)進(jìn)氣口(P8)經(jīng)氣體管路與壓縮空氣分配器(12)出氣口(F4)相連，故障報警浮球開關(guān)閥(8)出氣口(AS)經(jīng)氣體管路與報警氣笛(11)相連；其中所述的2號二位二通氣動閥(9)氣控口(C9)經(jīng)氣體管路與或門型梭閥(4)出氣口(A4)相連，2號二位二通氣動閥(9)進(jìn)氣口(P9)經(jīng)氣體管路與氣壓源(15)直接相連，2號二位二通氣動閥(9)出氣口(A9)經(jīng)氣體管路與氣動隔膜泵(10)進(jìn)氣口(PO)相連；其中所述的氣動隔膜泵(10)排氣口(AO)無連接，起排氣作用，氣動隔膜泵(10)入水口(SO)經(jīng)液體管路與水倉(16)相連，氣動隔膜泵(10)出水口(DO)經(jīng)液體管路分別與出水管和液控氣動閥(6)液控口(C6)相連。
【文檔編號】F04B43/06GK104018877SQ201410241377
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】靳寶全, 白雪峰, 田振東, 李維強, 高妍, 喬鐵柱, 張紅娟, 王東 申請人:太原理工大學(xué)