发明名称 双向触发的煤矿井下自动隔爆装置
摘要 一种双向触发的煤矿井下自动隔爆装置,由接收杆吊挂装置、冲击波接收装置、动作触发组件、中转杆总成、外层套总成、喷气管总成、中间套总成、外罩总成、压紧筛总成、压力表组件及压力表防护罩、阀针及充气罩总成及主体吊挂装置等组成。除了前两件其余部分组成主体部分;其中前七件为左右两套并以主体部分轴向垂直中心线左右对称布置。喷气管总成装配于中间套总成轴心孔中滑动配合,位于主体部分以主体部分轴向垂直中心线左右对称。动作触发组件采用安全垫片。本装置安装在有瓦斯煤尘爆炸危险的煤矿井下巷道中,在发生爆炸时实现双向触发和喷发自动隔离爆炸,防止爆炸蔓延引起二次爆炸,一套代替原正反两套用,减少装备成本,安装和装粉方便。
申请公布号 CN103291349A 申请公布日期 2013.09.11
申请号 CN201310233797.5 申请日期 2013.06.14
申请人 山东立业矿井隔爆装备有限公司 发明人 于传利;刘士金;刘端来;白倩;杨士行;张琳琳
分类号 E21F5/10(2006.01)I 主分类号 E21F5/10(2006.01)I
代理机构 济南鲁科专利代理有限公司 37214 代理人 马军
主权项 一种双向触发的煤矿井下自动隔爆装置,包括接收杆吊挂装置、冲击波接收装置、主体部分;主体部分包括动作触发部件、储存高压气体的高压气腔部件、能联通高压气腔部件与外罩总成作喷气通道并且与阀针和压力表联接用的过渡腔部件、外罩总成和压紧筛总成、压力表组件及压力表防护罩、阀针及充气罩总成和吊挂主体部分的吊挂装置;其特征在于:a.所说的接收杆吊挂装置(1)、冲击波接收装置(2)、动作触发部件、外罩总成(6)、压紧筛总成(5),为左、右两套并且以主体部分的轴向垂直中心线呈左右对称布置;所说的储存高压气体的高压气腔部件是喷气管总成(8);所说的能联通高压气腔部件与外罩总成作喷气通道并且与阀针和压力表联接用的过渡腔部件是中间套总成(9);喷气管总成(8)、中间套总成(9)各为一件,喷气管总成(8)装配于中间套总成(9)的轴心孔中,位于主体部分的中央,二者的结构以自身的轴向垂直中心线即主体部分的轴向垂直中心线为左右对称;b.所说的动作触发部件包括动作触发组件(7)及其关联的中转杆总成(3)和外层套总成(4);动作触发组件(7)包括安全垫片(25)和推移杆Ⅰ(26)和推移杆Ⅱ(27);安全垫片(25)是在爆炸冲击波的冲击作用下可被滑块(30)冲击移动剪切破坏的薄金属片;推移杆Ⅰ(26)的前端靠近安全垫片(25)的背面;推移杆Ⅰ(26)的后端通过外螺纹与直径大于推移杆Ⅰ(26)的推移杆Ⅱ(27)的前端联接;中转杆总成(3)包括中转杆(29)、滑块(30);中转杆(29)由前端头部与后面杆部构成;前端头部有与冲击波接收装置(2)末端推杆联接的内螺纹,后面杆部通过后端的螺纹与滑块(30)联接;外层套总成(4)包括外层套堵头(31)、外层套管子(32)、对接套(33)、导向套(24)和压紧套筒(16);其中,外层套堵头(31)、外层套管子(32)和对接套(33)组焊一体;外层套堵头(31)的轴心孔根据内径的大小分为三段:轴心孔的前段(X1)、中间段(X2)、后段(X3);外层套堵头(31)轴心孔的前段(X1)内径大,中间段(X2)内径最小,后段(X3)内径小但大于中间段(X2)的内径;导向套(24)安装在外层套堵头(31)轴心孔的前段(X1);外层套堵头31的前部有外螺纹,压紧套筒(16)装配在该外螺纹上;左、右两侧的两个外层套总成(4)的压紧套筒(16)通过该螺纹联接,将主体部分左、右两侧的外层套总成(4)、压紧筛总成(5)、外罩总成(6),与中间套总成(9)紧固联接成一体;中转杆总成(3)的中转杆(29)前端头部与冲击波接收装置的末端推杆通过螺纹联接;中转杆总成(3)的滑块(30)装配在导向套(24)的轴心孔内,滑动配合;安全垫片(25)夹在导向套(24)的后端面与外层套堵头(31)轴心孔前段(X1)的后端面径向孔壁之间,挡在滑块(30)在导向套(24)的轴心孔内触发移动的路径上;前端靠近安全垫片(25)背面的推移杆Ⅰ(26)装配在外层套堵头(31)轴心孔的中间段(X2),滑动配合;与推移杆Ⅰ(26)后端通过螺纹联接的推移杆Ⅱ(27)装配在外层套堵头(31)轴心孔的后段(X3),滑动配合;推移杆Ⅱ(27)的后端和喷气管总成(8)的套底(40)通过联接件固定联接;c.所说的能联通高压气腔部件与外罩总成作喷气通道并且与阀针和压力表联接用的过渡腔部件是中间套总成(9);中间套总成(9)包括中间环(37)、连接环(34)及密封圈(35);中间环(37)是一个有轴心孔、以轴向的垂直中心线为左右对称的轴套状部件;中间环(37)左、右两侧有作为喷气道(D1)的环绕轴心线的沉孔;中间环(37)左、右两侧的喷气道(D1)与中间环(37)轴向垂直中心线的间距为1/2L;中间环(37)与左、右两侧的两个连接环(34)紧密接触,并有密封圈(35)密封,构成以中间环(37)的轴向垂直中心线为左右对称结构的中间套总成(9);中间环(37)的轴向垂直中心线上开有上、下两个径向孔;其中,顶部的一个是用于与压力表组件(10)连通的压力表连通孔(K3);底部的一个是用于与充气阀针(13)连通的阀针连通孔(K4);压力表组件(10)中的锥形连接管和充气阀针(13)有锥形头部,与中间环(37)相应的孔壁为密封配合;连接环(34)是一个有轴心孔、轴向断面为T形的轴套状部件;位于中间环(37)左右两侧对称布置的两个连接环(34)轴向的外边缘圆凸缘,分别通过与位于中间环(37)左、右两侧的外罩总成(6)的对接环(44)紧密扣接,并通过对接环(44)与左、右两侧的外罩总成(6)联接;左、右两个连接环(34)的轴向内圆轴套部分,分别通过螺纹与位于中间环(37)左右两侧的外层套总成(4)的对接套(33)联接,并通过对接套(33)与左、右两侧的外层套总成(4)联接;左、右两个连接环(34)上有与中间环(37)的左、右两侧的喷气道(D1)连通的连通孔(D2);通过中间环(37)左、右两侧的喷气道(D1)、连接环(34)的连通孔(D2),分别与左、右外罩总成(6)内部连通;d.所说的储存高压气体的高压气腔部件是喷气管总成(8);喷气管总成(8)包括喷气管(40)、搭接套(41)、套底(42)及密封圈;喷气管(40)的左侧与位于其左侧的搭接套(41)、套底(42)依次联接,喷气管(40)的右侧与位于其右侧的搭接套(41)、套底(42)依次联接,构成以喷气管(40)的轴向垂直中心线为对称的喷气管总成(8)的主体;喷气管(40)与左、右两侧的搭接套(41)为中空管,构成喷气管总成的高压气腔;在喷气管(40)轴向的垂直中心线处和垂直中心线左、右两侧加工有三排径向孔,每排至少四个径向孔;位于喷气管(40)轴向垂直中心线的一排径向孔称充气喷气孔(K1);位于喷气管(40)垂直中心线左右两侧的两排径向孔称喷气孔(K2);喷气管(40)的充气喷气孔(K1)与左、右两侧的喷气孔(K2)的间距相等,为间距L;亦即与中间环(37)左右两侧的喷气道(D1)的间距L相等;喷气管(40)装配在中间套总成(9)的中间环(37)和连接环(34)的轴心孔中,滑动配合;在本隔爆装置未触发动作之前,喷气管(40)的轴向垂直中心线和中间环(37)的轴向垂直中心线处于重合;在喷气管(40)轴向垂直中心线处的一排充气喷气孔中,位于喷气管(40)顶部的一个充气喷气孔(K1)与中间环(37)顶部的压力表连通孔(K3)连通,位于喷气管(40)底部的一个喷气孔(K2)与中间环(37)底部的阀针连通孔(K4)连通;喷气管(40)的充气喷气孔(K1)与左、右两排喷气孔(K2),与中间环(37)左、右两侧喷气道(D1)的位置错开间距1/2L、不连通,喷气管总成(8)储存的高压气体处于密封状态;在喷气管(40)上、位于充气喷气孔(K1)与中间环(37)左、右两侧的喷气道(D1)之间,以及位于喷气管(40)的左右两排喷气孔(K2)外侧的部位,均设有嵌槽嵌装密封圈;喷气管总成的主体与密封圈构成喷气管总成(8);在本隔爆装置触发动作时,若爆炸发生在隔爆装置左侧,左侧的冲击波接收装置接收爆炸冲击波,将冲击波的冲击作用传递给左侧的中转杆总成(3),左侧中转杆总成(3)的滑块(30)沿导向块(24)右移、冲击剪切破坏左侧的动作触发组件(7)的安全垫片(25),继而推动推移杆Ⅰ(26)、推移杆Ⅱ(27)与喷气管总成(8)右移,喷气管总成(8)向右移动距离1/2L,喷气管(40)的充气喷气孔(K1)与中间环(37)右侧的喷气道(D1)接通,喷气管总成(8)储存的高压气体通过中间环(37)右侧的喷气道(D1)、右侧连接环(34)的连通孔(D2),向右侧的外罩总成(6)内喷射,右侧外罩总成(6)内的灭火粉喷发;与此同时,喷气管(40)左侧一排的喷气孔(K2)向右移动距离1/2L,与中间环(37)左侧的喷气道(D1)接通,喷气管总成(8)储存的高压气体由左侧喷气道(D1)、左侧连接环(34)的连通孔(D2),向左侧外罩总成(6)内喷射,左侧外罩总成(6)内的灭火粉喷发;若爆炸发生在隔爆装置右侧,则右侧的冲击波接收装置接收爆炸冲击波,同理,右侧喷气管总成(8)在右侧的中转杆总成(3)和动作触发组件(7)的推移作用下,喷气管(40)向左移动距离1/2L;此时,充气喷气孔(K1)与中间环(37)左侧的喷气道(D1)接通,喷气管(40)右侧一排的喷气孔(K2)与中间环(37)右侧的喷气道(D1)接通,左、右两侧的外罩总成(6)内的灭火粉喷发;控制喷气管总成(8)在触发动作时向左或向右的位移距离为1/2L的部件是位移限位件; e.所说的吊挂主体部分的吊挂装置是主体吊挂装置(12),主体吊挂装置(12)的两个支柱分别通过螺纹联接件与主体部分的两个外罩总成(6)相联接。
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