一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器.pdf

一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器，包括水箱、气动阀A、气动阀B、气动阀C、微动阀、延时阀、浮子和顶杆，水箱的进水口通过气动阀A和瓦斯抽采管相连，水箱的放水口通过气动阀B和环境大气相连，水箱的进气口通过气动阀C和压缩空气管相连，气动阀A、气动阀B、气动阀C的驱动控制端和延时阀相连，延时阀和微动阀相连并由微动阀控制；浮子置于水箱的内部，顶杆通过一个孔穿过水箱，顶杆穿过水箱的位置布置一个高出水箱顶部的顶杆腔，顶杆上端连接一个杠杆；顶杆上下运动带动杠杆绕着杠杆轴转动，并触发微动阀的开闭。本发明的有益效果是，解决了煤矿瓦斯抽采管放水器的自动放水问题，结构简单，使用方便，节约了人力资源。

1.  一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器，其特征在于：自动放水器包括水箱（2）、气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）、微动阀（4）、延时阀（18）、浮子（11）和顶杆（12），水箱（2）的进水口(5)通过气动阀A（8）和瓦斯抽采管（1）相连，水箱（2）的放水口(7)通过气动阀B（9）和环境大气相连，水箱（2）的进气口(6)通过气动阀C（10）和压缩空气管（3）相连，气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）的驱动控制端和延时阀（18）相连，延时阀（18）和微动阀（4）相连并由微动阀（4）控制；浮子（11）置于水箱（2）的内部，顶杆（12）通过一个孔穿过水箱（2），顶杆（12）穿过水箱（2）的位置布置一个高出水箱（2）顶部的顶杆腔（13），顶杆（12）下端位于水箱（2）内与浮子（11）的顶端连接，顶杆（12）上端位于水箱（2）的外部，顶杆（12）上端连接一个杠杆（16），杠杆（16）分细端（15）和粗端（17），细端（15）的重量小于粗端（17）的重量，细端（15）和粗端（17）之间有杠杆轴（14），杠杆（16）可绕着杠杆轴（14）转动；细端（15）和顶杆（12）相连，顶杆（12）上下运动带动杠杆（16）绕着杠杆轴（14）转动，并触发微动阀（4）的开闭。

一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器
技术领域
本发明涉及一种自动放水器，尤其是涉及一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器。
背景技术
目前，煤矿生产过程中，需要对瓦斯进行抽采工作，瓦斯的抽采管内常常聚集大量的水，因此需要在瓦斯抽采管上安装放水器，现有的放水器一部分是采用人工方式放水的，这种放水器使用带阀门的普通水箱，需要专职人员定时到放水点打开阀门放水，不仅费工费时，而且常常因为放水不及时造成抽采管管路堵塞，严重影响瓦斯抽放系统的正常运行。
还有一部分放水器是采用浮球水箱式的，如专利200720016958.5，浮球在水箱内部安装，浮球通过连杆带动放水塞子，当水满了以后，浮球拉动塞子进行蓄水和放水动作，这种放水器结构简单、造价低廉，但是不适合煤矿井下，因为煤矿抽采管内汇集的水不是自来水，而是非常脏的煤渣水，并含有多种化学元素，极易锈蚀水箱，而且由于没有外力，只使用浮子浮力造成动作不可靠，这种放水器往往刚安装时使用效果不错，几周后就脏的无法保证正常工作，比如出现浮球不动作、蓄水塞子关不严、放水塞子打不开等各种故障。
新出现的放水器有一种是使用电子传感器检测水位并使用电动阀控制放水的，如专利201020107207.6，但煤矿现场对使用此种放水器有顾虑，因为，瓦斯管内是能够点燃的瓦斯气体，一旦电子产品失爆将直接造成瓦斯爆炸的重大安全事故。
专利201020041256.4提出一种气动自动放水器，此种放水器的浮球、浮球连杆、浮球带动的阀、蓄水及放水气控封闭阀、单向阀、气管都放置在水箱内，现场检修发现，水箱内大量的杂质、水锈等都会对水箱内的阀、气缸活塞造成严重影响，使得放水器不能长时间可靠地工作，正常工作时间仅仅为三周。如果将浮子连杆外移到水箱外面，由于浮子和连杆均是采用不锈钢材质，浮子克服掉自身的重量和连杆的重量提供给外部的阀体的力就会减小很多，浮子的浮力又和浮子尺寸有关，浮子体积大了浮力大，但会占去大量的水箱空间；浮子体积小了，浮力又太小。浮子连杆外移到水箱外面后还有一个问题需要解决：连杆穿过水箱的孔很容易被水或其他杂质污染。
综上所述，如何能将自动放水器控制部分外移到水箱外面，而且既不增加浮子体积，又不使用电动方式，还能保证安全、可靠地实施蓄水、放水工作，一直是煤矿井下瓦斯抽采管自动放水器的疑难问题。
发明内容
为了解决现有放水器的不足，本发明提供一种煤矿瓦斯抽采管的自动放水器，其不使用电动方式而采用安全可靠的煤矿井下压缩空气做动力，可以根据放水器内的水位进行自动放水，在不增加浮子体积的前提下提供足够的浮子浮力，能有效防止水或其他杂质污染顶杆穿过水箱的孔，能保证安全、可靠地实施蓄水、放水工作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：自动放水器包括水箱、气动阀A、气动阀B、气动阀C、微动阀、延时阀、浮子和顶杆，水箱的进水口通过气动阀A和瓦斯抽采管相连，水箱的放水口通过气动阀B和环境大气相连，水箱的进气口通过气动阀C和压缩空气管相连，气动阀A、气动阀B、气动阀C的驱动控制端和延时阀相连，延时阀和微动阀相连并由微动阀控制；浮子置于水箱的内部，顶杆通过一个孔穿过水箱，顶杆穿过水箱的位置布置一个高出水箱顶部的顶杆腔，顶杆下端位于水箱内与浮子的顶端连接，顶杆上端位于水箱的外部，顶杆上端连接一个杠杆，杠杆分细端和粗端，细端的重量小于粗端的重量，细端和粗端之间有杠杆轴，杠杆可绕着杠杆轴转动；细端和顶杆相连，顶杆上下运动带动杠杆绕着杠杆轴转动，并触发微动阀的开闭。
平时放水器处于蓄水的状态，气动阀A处于打开位置，水箱的进水口和瓦斯抽采管处于连通状态，气动阀B处于关闭位置，水箱的放水口处于关闭状态，气动阀C处于关闭位置，水箱的进气口处于关闭状态，瓦斯抽采管管道内的积水会流入到水箱内；水箱内的水达到浮子高度后，浮子受浮力上升继而通过顶杆打开微动阀，微动阀打开后，延时阀处于延时打开状态，气动阀A、气动阀B、气动阀C的驱动控制端进气，进而完成控制气动阀A的关闭、气动阀B的打开、气动阀C的打开，故水箱进水口关闭、出水口打开，压缩空气经进气口进入到水箱内，水箱内的水被放出；延时阀在设定的延时时间后关闭，并控制气动阀A、气动阀B、气动阀C复位，气动阀A打开、气动阀B关闭、气动阀C关闭。水位下降后，浮子和顶杆下降，微动阀恢复关闭状态，水箱又进入蓄水状态。
顶杆穿过水箱的位置布置一个高出水箱顶部的顶杆腔。便于防止水或其他杂质污染顶杆穿过水箱的孔。
顶杆上端连接一个杠杆，杠杆分细端和粗端，细端的重量小于粗端的重量，细端和粗端之间有杠杆轴，杠杆可绕着杠杆轴转动；细端和顶杆相连，顶杆上下运动带动杠杆绕着杠杆轴转动，并触发微动阀的开闭。由于杠杆作用，粗端的重量可以平衡掉顶杆、浮子、细端的重量，在微动阀所需触碰力一定的情况下，可以有效地减小所需的浮子浮力，进而减小浮子的体积，增加水箱的有效容积。
本发明的有益效果是，解决了煤矿瓦斯抽采管放水器的自动放水问题，结构简单，使用方便，节约了人力资源。 
附图说明
图1是本发明的实施例的结构示意图。
图2是本发明的实施例的顶杆、杠杆、微动阀布置示意图。
具体实施方式
由图1、图2可以看出，本发明自动放水器，包括水箱（2）、气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）、微动阀（4）、延时阀（18）、浮子（11）和顶杆（12），水箱（2）的进水口(5)通过气动阀A（8）和瓦斯抽采管（1）相连，水箱（2）的放水口(7)通过气动阀B（9）和环境大气相连，水箱（2）的进气口(6)通过气动阀C（10）和压缩空气管（3）相连，气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）的驱动控制端和延时阀（18）相连，延时阀（18）和微动阀（4）相连并由微动阀（4）控制；浮子（11）置于水箱（2）的内部，顶杆（12）通过一个孔穿过水箱（2），顶杆（12）穿过水箱（2）的位置布置一个高出水箱（2）顶部的顶杆腔（13），顶杆（12）下端位于水箱（2）内与浮子（11）的顶端连接，顶杆（12）上端位于水箱（2）的外部，顶杆（12）上端连接一个杠杆（16），杠杆（16）分细端（15）和粗端（17），细端（15）的重量小于粗端（17）的重量，细端（15）和粗端（17）之间有杠杆轴（14），杠杆（16）可绕着杠杆轴（14）转动；细端（15）和顶杆（12）相连，顶杆（12）上下运动带动杠杆（16）绕着杠杆轴（14）转动，并触发微动阀（4）的开闭。
平时放水器处于蓄水的状态，气动阀A（8）处于打开位置，水箱（2）的进水口和瓦斯抽采管处于连通状态，气动阀B（9）处于关闭位置，水箱（2）的放水口处于关闭状态，气动阀C（10）处于关闭位置，水箱（2）的进气口处于关闭状态，瓦斯抽采管管道内的积水会流入到水箱（2）内；水箱（2）内的水达到浮子（11）高度后，浮子（11）受浮力上升继而通过顶杆（12）打开微动阀（4），微动阀（4）打开后，延时阀（18）处于延时打开状态，气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）的驱动控制端进气，进而完成控制气动阀A（8）的关闭、气动阀B（9）的打开、气动阀C（10）的打开，故水箱（2）进水口关闭、出水口打开，压缩空气经进气口进入到水箱（2）内，水箱（2）内的水被放出；延时阀（18）在设定的延时时间后关闭，并控制气动阀A（8）、气动阀B（9）、气动阀C（10）复位，气动阀A（8）打开、气动阀B（9）关闭、气动阀C（10）关闭。水位下降后，浮子（11）和顶杆（12）下降，微动阀（4）恢复关闭状态，水箱（2）又进入蓄水状态。
顶杆（12）穿过水箱（2）的位置布置一个高出水箱（2）顶部的顶杆腔（13）。便于防止水或其他杂质污染顶杆（12）穿过水箱（2）的孔。
顶杆（12）上端连接一个杠杆（16），杠杆（16）分细端（15）和粗端（17），细端（15）的重量小于粗端（17）的重量，细端（15）和粗端（17）之间有杠杆轴（14），杠杆（16）可绕着杠杆轴（14）转动；细端（15）和顶杆（12）相连，顶杆（12）上下运动带动杠杆（16）绕着杠杆轴（14）转动，并触发微动阀（4）的开闭。由于杠杆作用，粗端（17）的重量可以平衡掉顶杆（12）、浮子（11）、细端（15）的重量，在微动阀（4）所需触碰力一定的情况下，可以有效地减小所需的浮子（11）浮力，进而减小浮子（11）的体积，增加水箱（2）的有效容积。