一種礦用泡沫漿體混合器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體（7）以及安裝在混合器殼體（7）內部的中空螺旋桿（5）；混合器殼體（7）的前端設有氣液兩相泡沫入口（1），下端設有漿液入口（2），后端設有手動閥門（15）和泡沫漿體出口（16）；中空螺旋桿的前端設有前端軸承（3），后端設有后端軸承（13）；前端軸承和后端軸承分別通過支撐臂（14）固定在混合器殼體內側；中空螺旋桿為空心桿，其上均勻焊接有若干個螺旋型葉片，且沿桿體均勻開有若干個導流口（8）；中空螺旋桿的前部、正對氣液兩相泡沫入口處安裝有若干個動力葉片，動力葉片的安裝角度為30-40°。本發明的破泡率低、混泡質量高、可連續生產大流量的泡沫漿液。
【專利說明】一種礦用泡沬漿體混合器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種混合器，具體是一種礦用泡沫漿體混合器。
【背景技術】
[0002]煤炭自燃是我國煤礦安全生產面臨的主要災害之一，其嚴重威脅著井下工作人員的安全和工作面的正常回采，造成了重大的經濟損失。泡沫漿體作為一種堵漏隔氧防滅火材料，因具有穩定性強、流動性好、能夠避免單純注黃泥(水泥、粉煤灰)漿液產生拉溝現象的功能，將成為煤礦注漿防滅火材料的新方向。
[0003]目前，煤礦現場還沒有專門的泡沫漿體產生裝置，而是利用傳統的移動式注漿裝置，將發泡劑和漿液一起進行攪拌混合，通過螺桿的攪拌將發泡和混合兩個過程集成在一起，大大降低了泡沫的起泡能力，使得泡沫漿體的發泡倍數低且泡孔不均勻、穩定性差?’傳統建材領域雖有可以混合泡沫與漿液的攪拌機，但其并不適用于狹窄的井巷空間中；近年來，建材領域改進了預制泡沫、黃泥(水泥、粉煤灰)漿液的混合工藝，先將泡沫液和漿液兩股高壓流體通過三通混合后，然后經過靜態混合器再次深入混合均勻，但是在混合過程中由于泡沫液是一次性添加的，其泡沫率過高，約達40%左右，也不適用于滅火。此外，礦用泡沫漿液因現場對材料性能的要求，需在較短時間內凝結固化，其黏度也遠大于普通泡沫混凝土現澆工藝要求。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種礦用泡沫漿體混合器，其破泡率低、混泡質量高、可連續生產大流量的泡沫漿液。
·[0005]為了實現上述目的，本發明一種礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體以及安裝在混合器殼體內部的中空螺旋桿；所述混合器殼體的前端設有氣液兩相泡沫入口，下端設有漿液入口，后端設有手動閥門和泡沫漿體出口 ；所述中空螺旋桿的前端設有前端軸承，后端設有后端軸承；所述前端軸承和后端軸承分別通過支撐臂固定在混合器殼體內側；所述中空螺旋桿為空心桿，其上均勻焊接有若干個螺旋型葉片，且沿桿體均勻開有若干個導流口 ；中空螺旋桿的前部、正對氣液兩相泡沫入口處安裝有若干個動力葉片，所述動力葉片的安裝角度為30-40°。
[0006]進一步，還包括安裝在中空螺旋桿和后端軸承之間的聯軸器和實心軸，所述中空螺旋桿的后端通過聯軸器與實心軸的前端連接；實心軸的后端與后端軸承連接；所述實心軸上焊接有攪拌槳。
[0007]優選地，所述攪拌槳具有呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個槳葉，共焊有兩周。
[0008]優選地，所述槳葉為L型槳葉。
[0009]優選地,所述動力葉片的安裝角度為35°。
[0010]優選地，所述動力葉片的數量為三個或四個。[0011]優選地，所述導流口的開口方向中心線不通過中空螺旋桿的中心線。
[0012]優選地，所述中空螺旋桿上均勻焊接有四周半螺旋型葉片，且沿桿體均勻開有五個導流口，相鄰兩個導流口間間隔72°。
[0013]與現有技術相比，本發明通過氣液兩相泡沫入口和漿液入口將氣-液兩相泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液分別送入該混合器，且氣-液兩相泡沫從中空螺旋桿的上的導流口進入混合器殼體內，相比一次性的泡沫添加，將泡沫通過不同的導流口進行分級添加，可以降低泡沫的破泡率，提高泡沫與漿液的混合均勻程度；由漿液入口噴出的漿液高速沖擊中空螺旋桿前部的動力葉片，帶動中空螺旋桿轉動；中空螺旋桿的轉動使泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液螺旋向前運動，顯著提高了泡沫與漿體的混合質量。此外，該混合器的結構簡單，使用方便，能夠將泡沫與漿液混合均勻，且可連續生產大流量泡沫漿液，滿足用戶的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖；
[0015]圖2為圖1中A-A方向剖視圖中對應導流口和中空螺旋桿的結構示意圖；
[0016]圖3為圖1中B-B方向的剖視圖。
[0017]圖中:1、氣液兩相泡沫入口，2、漿液入口，3、前端軸承，4、動力葉片，5、中空螺旋桿，6、螺旋型葉片，7、混合器殼體，8、導流口，9、聯軸器，11、實心軸，12、攪拌槳，13、后端軸承，14、支撐臂，15、手動閥門，16、泡沫漿體出口。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0019]如圖1和圖3所示，本礦用泡沫漿體混合器，包括混合器殼體7以及安裝在混合器殼體7內部的中空螺旋桿5 ;所述混合器殼體7的前端設有氣液兩相泡沫入口 1，下端設有漿液入口 2，后端設有手動閥門15和泡沫漿體出口 16 ;所述中空螺旋桿5的前端設有前端軸承3，后端設有后端軸承13 ;所述前端軸承3和后端軸承13分別通過支撐臂14固定在混合器殼體7內側；所述中空螺旋桿5為空心桿，其上均勻焊接有若干個螺旋型葉片6，且沿桿體均勻開有若干個導流口 8 ;中空螺旋桿5的前部、正對氣液兩相泡沫入口 I處安裝有若干個動力葉片4，動力葉片4的安裝角度為30-40° ,其中安裝角度是動力葉片4徑向與中空螺旋桿軸向中心線的夾角。
[0020]工作過程:氣-液兩相泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液分別通過氣液兩相泡沫入口 I和漿液入口 2進入該混合器；其中，氣-液兩相泡沫從中空螺旋桿5上的導流口 8進入混合器殼體7內，相比一次性的泡沫添加，將泡沫通過不同的導流口 8進行分級添加，可以降低泡沫的破泡率，提高泡沫與漿液的混合均勻程度；由漿液入口 2噴出的漿液高速沖擊中空螺旋桿5前部的動力葉片4，帶動中空螺旋桿5轉動；中空螺旋桿5的轉動使泡沫和黃泥(水泥、粉煤灰)漿液螺旋向前運動，顯著提高了泡沫與漿體的混合質量。此外，該混合器的結構簡單，使用方便，能夠將泡沫與漿液混合均勻，且可連續生產大流量泡沫漿液，滿足用戶的需求。
[0021]作為本發明的一種改進方式，還可在中空螺旋桿5和后端軸承13之間安裝聯軸器9和實心軸11，所述中空螺旋桿5的后端通過聯軸器9與實心軸11的前端連接；實心軸11的后端與后端軸承13連接；所述實心軸11上焊接有攪拌槳12 ;通過攪拌槳12的攪拌作用能夠對經實心軸11轉動混合后的泡沫漿液再次進行攪拌，避免了由中空螺旋桿5后端處導流口 8噴出的泡沫未與漿液充分混合、直接從泡沫漿體出口 16噴出的情況發生，進而進一步提高了泡沫與漿液的混合均勻程度。
[0022]優選地，上述攪拌槳12可以是呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個槳葉，共焊有兩周。雖然焊接槳葉的數量越多越能夠將泡沫與漿液充分的混合，但隨著數量的增加，其自身的阻力也會增大，不僅有礙于其與實心軸11的旋轉，而且也不利于中空螺旋桿5的旋轉，導致整個泡沫與漿液的混合都不理想；而當焊接有一周或兩周的槳葉時，能夠實現攪拌的同時，其所受阻力不大，對中空螺旋桿5和實心軸11的旋轉影響不大，泡沫與漿液的混合也能達到要求。優選地，上述槳葉可以是L型槳葉，相比其他結構，L型槳葉的攪拌效果更好。
[0023]優選地，當動力葉片4的安裝角度為35°，即動力葉片4的徑向與中空螺旋桿軸向中心線的夾角為35°時，其具有最佳的傳力性能。
[0024]優選地,上述動力葉片4的數量為三個或四個。當動力葉片4的數量過多時,不僅會增加自身的重量，使得轉動時遇到的阻力增大；而且相鄰兩個動力葉片4間的間隙會比較小，由漿液入口 2噴出的漿液很容易沖擊到動力葉片4的邊緣上，而不是直接沖擊動力葉片4，使其不能夠轉動，進而無法帶動中空螺旋桿5轉動，無法實現泡沫與漿液的混合。而當動力葉片4的數量很少時，動力葉片4從漿液沖擊中獲得的動力會減少，也不利于其的轉動。經過測試發現，當動力葉片4的數量為三個或四個時，其各方面的效果最佳，當然，相鄰兩個動力葉片4的間隙要大于漿液入口 2的出口截面，這樣可以減少漿液沖擊到動力葉片邊緣的情況。
[0025]優選地，上述導流口 8的開口方向中心線不通過中空螺旋桿5的中心線，即導流口8的開口方向中心線與中空螺旋桿5的中心線是兩條異面直線時，泡沫液由中空螺旋桿5上的導流口 8噴出的同時，泡沫射流的反作用力對中空螺旋桿5形成動力矩，給中空螺旋桿5旋轉提供了一定的動力，進一步提聞了中空螺旋桿5的轉速和穩定性。
[0026]如圖1和圖2所示，可在所述中空螺旋桿5上均勻焊接有四周半螺旋型葉片6，即四個半螺旋型葉片6，且沿桿體均勻開有五個導流口 8作為氣-液兩相泡沫的出口，相鄰兩個導流口間間隔72°，此時的混合器在能夠實現泡沫與漿液混合的同時，可適用于狹窄的井巷空間中；且當相鄰兩個導流口 8間的間隔為72°，即相鄰兩個導流口 8的開口方向(中心線)沿中空螺旋桿5的軸線方向看形成的夾角為72°時，混合效果最好。
【權利要求】
1.一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，包括混合器殼體(7)以及安裝在混合器殼體(7)內部的中空螺旋桿(5)； 所述混合器殼體(7)的前端設有氣液兩相泡沫入口(1)，下端設有漿液入口(2)，后端設有手動閥門(15)和泡沫漿體出口( 16); 所述中空螺旋桿(5)的前端設有前端軸承(3)，后端設有后端軸承(13);所述前端軸承(3)和后端軸承(13)分別通過支撐臂(14)固定在混合器殼體(7)內側； 所述中空螺旋桿(5)為空心桿，其上均勻焊接有若干個螺旋型葉片(6)，且沿桿體均勻開有若干個導流口(8);中空螺旋桿(5)的前部、正對氣液兩相泡沫入口(I)處安裝有若干個動力葉片(4)，動力葉片(4)的安裝角度為30-40°。
2.根據權利要求1所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，還包括安裝在中空螺旋桿(5)和后端軸承(13)之間的聯軸器(9)和實心軸(11)，所述中空螺旋桿(5)的后端通過聯軸器(9)與實心軸(11)的前端連接；實心軸(11)的后端與后端軸承(13)連接；所述實心軸(11)上焊接有攪拌槳(12 )。
3.根據權利要求2所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述攪拌槳(12)具有呈圓周螺旋狀布置的槳葉，每螺旋一周均勻焊接有四個槳葉，共焊有兩周。
4.根據權利要求3所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述槳葉為L型槳葉。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述動力葉片(4)的安裝角度為35°。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述動力葉片(4)的數量為三個或四個。
7.根據權利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述導流口(8)的開口方向中心線不通過中空螺旋桿(5)的中心線。
8.根據權利要求1、2、3或4所述的一種礦用泡沫漿體混合器，其特征在于，所述中空螺旋桿(5)上均勻焊接有四周半螺旋型葉片(6)，且沿桿體均勻開有五個導流口(8)，相鄰兩個導流口間間隔72°。
【文檔編號】B28C5/14GK103586981SQ201310553233
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】秦波濤, 魯義, 李方磊, 祝超, 賈玉威, 史全林, 申宏敏 申請人:中國礦業大學