一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥的制作方法
【專利摘要】一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，屬于閥門【技術領域】，上閥蓋下部有圓形和X型的凹槽，膠皮膜片上部與上閥蓋凹槽配合形成一密閉的水室，下部與閥桿圓蓋接觸。閥芯處于下閥蓋和閥座之間，下閥蓋和閥桿圓蓋之間是一彈簧，閥座氣流通道中部有一閥座擋板和閥座圓孔，實時檢測泵排水出口壓力，通過水流壓縮彈簧帶動閥桿上下運動，打開或堵住閥座圓孔實現氣路的通斷，為實現礦用氣動潛水泵防空吸保護控制提供了一種元件。適用于礦用氣動潛水泵的各種重要應用場合，具有密封性能好，體積小，可靠性高、安全性強等優點。
【專利說明】一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥
【技術領域】
[0001]本發明一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，屬于閥門【技術領域】，具體涉及一種通過監測泵排水出口壓力狀態控制氣路通斷的新型保護閥。適用于礦用氣動潛水泵的各種重要應用場合，具有密封性能好，體積小，可靠性高、安全性強等優點。
【背景技術】
[0002]礦用氣動潛水泵作為煤礦井下積水排除的主要設備被廣泛地應用，目前煤礦井下排水工作主要依靠人工巡檢和手動操作，煤礦井下巷道長，積水點多，需要操作人員在巷道內來回巡檢并操作礦用氣動潛水泵，若需排水，操作人員手動開啟礦用氣動潛水泵，開啟后操作人員一直等待該積水點處積水全部排除，再手動關閉礦用氣動潛水泵，或者開啟后操作人員走到下一積水點處觀察或開啟另一臺礦用氣動潛水泵，操作人員憑借經驗來把握返回操作的時間，頻繁和機械式的操作會導致操作人員經常忘記關掉礦用氣動潛水泵，若礦用氣動潛水泵排空積水后不及時關掉，則處于空吸狀態，長時間空吸將會造成礦用氣動潛水泵溫度過高而燒壞。
[0003]鑒于目前礦用氣動潛水泵人工操作容易引起空吸燒壞的問題，本發明一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，通過泵排水出口壓力帶動閥桿改變閥體閥位，控制氣路的通斷，實時檢測排水出口壓力，實現礦用氣動潛水泵排空積水后的自動停止控制，為礦用氣動潛水泵的防空吸保護提供了一種元件。
[0004]
【發明內容】
本發明一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，目的是通過排水出口壓力帶動閥桿改變閥體閥位，控制氣路的通斷，實現礦用氣動潛水泵的防空吸保護控制，以解決現有技術效率低、安全性差的問題，從而提供一種可以實現礦用氣動潛水泵抽空水后自動停止控制的防空吸保護閥。
[0005]本發明一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，其特征在于由上閥蓋1、下閥蓋2、閥座3、閥桿4、膠皮膜片5、彈簧6、閥芯7、環形墊圈8、O型密封圈9、進水口 10、進氣口 11、出氣口 12、水室13、上閥蓋凸緣14、上閥蓋突起15、膜片突起16、膜片上凹槽17、膜片下凹槽18、閥桿圓蓋19、閥桿突起20、閥座擋板21、閥桿凹槽22、閥芯上凸緣23、閥芯下凸緣24、閥座圓孔25、下閥蓋突起26、下閥蓋凹槽27、閥座上孔28、閥座下孔29和下閥蓋擋臺30組成，所述上閥蓋I上部為空腔結構，空腔內沿上閥蓋I下部的X字形凹槽方向帶有肋板，以保證上閥蓋I的強度，空腔中心是圓柱形進水口 10，上閥蓋I下部為圓柱體結構，上閥蓋I下部中心帶有圓形凹槽和以圓形凹槽為中心分布的X字形凹槽，上閥蓋I下部外圍有上閥蓋凸緣14和環形的上閥蓋突起15，上閥蓋I下部與膠皮膜片5緊密配合，形成密封的X字形腔室；所述膠皮膜片5上部內側的膜片突起16和膜片上凹槽17與上閥蓋凸緣14和環形的上閥蓋突起15緊密配合，與上閥蓋I下部的圓形凹槽和X字形凹槽形成一個密閉的水室13，膠皮膜片5下部的膜片下凹槽18與閥桿圓蓋19相配合，閥桿圓蓋19下部中心帶有環形的閥桿突起20，閥桿突起20中心插有閥桿4 ;所述下閥蓋2內部為一空腔，空腔中部邊緣設有下閥蓋擋臺30，在閥桿4向下運動中起阻擋閥桿圓蓋19的作用，下閥蓋擋臺30的下部還設有一小孔，使下閥蓋2內腔與大氣相通，以確保水流壓力能壓下閥桿4，空腔下部帶有環形的下閥蓋突起26，彈簧6下部套在環形的下閥蓋突起26外側，彈簧6上部套在環形的閥桿突起20外側；所述閥桿4下部帶有閥桿凹槽22，閥桿凹槽22中裝有O型密封圈9，閥桿4上部通過閥桿圓蓋19與膠皮膜片5和上閥蓋I相配合，閥桿4下部穿過閥芯7的中心孔伸出閥芯7 ;所述閥芯7為帶有中心孔的階梯軸結構，分為閥芯上凸緣23和閥芯下凸緣24，閥芯上凸緣23與下閥蓋凹槽27，閥芯下凸緣24與閥座上孔28，閥芯7下部與閥座下孔29，兩兩相互配合，確定了下閥蓋2、閥芯7和閥座3之間的相對位置，在閥芯7和閥座上孔28之間有環形墊圈8，起到了密封和固定的作用；所述閥座3中心垂直方向為一階梯孔，垂直方向設有閥座上孔28和閥座下孔29，水平方向設有進氣口 11、出氣口 12及進出氣口通道，在氣流通道和閥座階梯孔的交界處有閥座擋板21和閥座圓孔25 ;所述的進氣口 11、出氣口 12、進水口 10處設有內螺紋，通過外接快速接頭，實現與相應管道的連接，在閥座3、上閥蓋1、下閥蓋2的四個角上開有螺紋孔，三者之間通過螺釘連接。
[0006]本發明礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，主要特點是通過實時檢測泵排水出口壓力，帶動閥桿改變閥體閥位，控制氣路的通斷，為實現礦用氣動潛水泵防空吸保護提供了元件。本發明礦用氣動潛水泵防空吸保護閥具有密封性能好，體積小，可靠性高、安全性強的優點。本發明可以取代人工手動操作，并且無需用電，即可實現無人值守。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]附圖1礦用氣動潛水泵防空吸保護閥的結構示意圖1.上閥蓋2.下閥蓋3.閥座4.閥桿5.膠皮膜片6.彈簧7.閥芯8.環形墊圈9.0型密封圈10.進水口 11.進氣口 12.出氣口 13.水室14.上閥蓋凸緣15.上閥蓋突起16.膜片突起17.膜片上凹槽18.膜片下凹槽19.閥桿圓蓋20.閥桿突起21.閥座擋板22.閥桿凹槽23.閥芯上凸緣24.閥芯下凸緣25.閥座圓孔26.下閥蓋突起27.下閥蓋凹槽28.閥座上孔29.閥座下孔30.下閥蓋擋臺附圖2礦用氣動潛水泵防空吸保護閥保護原理圖
101.礦用氣動潛水泵防空吸保護閥102.壓力指示器103.二位二通氣動閥104.礦用氣動潛水泵105.水池106.截止閥107.氣壓源
10、11、12分別是附圖1所示的礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101的進水口、進氣口、出氣口 P3.二位二通氣動閥103進氣口 A3.二位二通氣動閥103出氣口 C3.二位二通氣動閥103氣控口 P4.礦用氣動潛水泵104進氣口 A4.礦用氣動潛水泵104出氣口 S4.礦用氣動潛水泵104入水口 D4.礦用氣動潛水泵104出水口。
具體實施方案
[0008]結合附圖1和附圖2，對本發明礦用氣動潛水泵防空吸保護閥的【具體實施方式】做進一步的詳細說明。
[0009]結合附圖1說明礦用氣動潛水泵防空吸保護閥的工作原理。礦用氣動潛水泵防空吸保護閥上閥蓋I上部為空腔結構，中間是進水口 10，空腔內沿上閥蓋I下部的X字形凹槽方向有肋板加固，上閥蓋I下部中心有圓形凹槽和以圓形凹槽為中心分布的X字形凹槽，上閥蓋I下部外圍有上閥蓋凸緣14和環形的上閥蓋突起15，上閥蓋凸緣14、上閥蓋突起15與膠皮膜片5上部內側的膜片突起16和膜片上凹槽17緊密配合，密封住水室13。膠皮膜片5下部的膜片下凹槽18與閥桿圓蓋19相配合。彈簧6下部套在環形下閥蓋突起26外側，上部套在環形閥桿突起20外側。閥桿4下部有閥桿凹槽22，閥桿凹槽22中裝有O型密封圈9，起到密封作用。閥芯上凸緣23與下閥蓋凹槽27，閥芯下凸緣24與閥座上孔28，閥芯末端與閥座下孔29，兩兩相互配合，確定了下閥蓋2、閥芯7和閥座3之間的相對位置。在閥芯7和閥座上孔28之間有環形墊圈8，起到了密封和固定的作用。閥座3水平方向設有氣流通道，進氣口 11、出氣口 12內有螺紋結構，外接氣體快速接頭，垂直方向設有閥座上孔28和閥座下孔29，在氣流通道和閥座階梯孔的交界處有閥座擋板21和閥座圓孔25。下閥蓋擋臺30的下部還設有一小孔，使下閥蓋2的內腔與大氣相通，以確保水流壓力能壓下閥桿4。
[0010]當上閥蓋I的水室13沒有水或水壓力小于一定值時，彈簧6自動復位，閥桿4上部通過閥桿圓蓋19與膠皮膜片5和上閥蓋I緊密接觸，沒有空隙，閥桿4下部穿過閥芯7的中心孔穿過閥芯7，此位置為閥桿4上下運動的上限位置。氣體由進氣口 11進入閥座的氣流通道，遇到閥座擋板21，氣體上升，上有閥芯7、閥桿4和環形墊圈8的密封，氣體由閥座圓孔25經由出氣口 12形成氣流通路，即礦用氣動潛水泵防空吸保護閥進氣口 11與出氣口 12接通。
[0011]當有水流經進水口 10進入水室13，水壓達到一定值后，水流經膠皮膜片5壓縮彈簧6帶動閥桿4向下運動，閥桿4會在閥芯7內向下運動，直至閥桿圓蓋19與下閥蓋擋臺30接觸，達到閥桿4上下運動的下限位置，閥桿4下部堵住閥座圓孔25，使氣流通路斷開，即礦用氣動潛水泵防空吸保護閥進氣口 11與出氣口 12不能接通。
[0012]結合附圖2和附圖1說明礦用氣動潛水泵防空吸保護原理。礦用氣動潛水泵104啟動之前，與礦用氣動潛水泵104出水口 D4相連的出水管和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10沒有水流動，即礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10沒有接受到液體壓力信號，礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口 11和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12接通，氣壓源107中的壓縮氣體經礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口11和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12，與二位二通氣動閥103氣控口 C3接通，壓縮氣體驅動二位二通氣動閥103閥芯移動，使二位二通氣動閥103進氣口 P3和出氣口 A3斷開，壓縮氣體不能進入礦用氣動潛水泵104進氣口 P4，礦用氣動潛水泵104不工作，處于等待啟動狀態。
[0013]啟動時，首先開啟截止閥106，氣壓源107中的壓縮氣體經截止閥106，與礦用氣動潛水泵104進氣口 P4接通，壓縮氣體經礦用氣動潛水泵104進氣口 P4、噴嘴進入渦輪氣室，推動渦輪旋轉，驅動泵軸帶動水輪旋轉，經礦用氣動潛水泵104入水口 S4吸水，礦用氣動潛水泵104出水口 D4排水，進行連續工作，同時礦用氣動潛水泵104中的余氣經礦用氣動潛水泵104出氣口 A4排出。當礦用氣動潛水泵104啟動運行后，與礦用氣動潛水泵104出水口 D4相連的礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10有水流入，水經礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101的進水口 10進入水室13，壓迫膠皮膜片5和閥桿圓蓋19，進而帶動閥桿4壓縮彈簧6在閥芯7中向下運動，在水壓達到一定值后，閥桿4下部會將閥座圓孔25堵住。氣體由礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口 11進入閥座氣流通道，遇到閥座擋板21、閥芯7和閥桿4，氣路被隔開，即礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10接受到水壓驅動信號后，控制礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口 11和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12斷開。此時與礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12相連的二位二通氣動閥103氣控口 C3沒有接收到氣體壓力信號，二位二通氣動閥103閥芯恢復原位，二位二通氣動閥103進氣口 P3和出氣口 A3接通，氣壓源107中的壓縮氣體經二位二通氣動閥103進氣口 P3和出氣口 A3，與礦用氣動潛水泵104進氣口 P4接通，控制礦用氣動潛水泵104繼續運行。此時觀察壓力指示器102的壓力值，如果壓力升起并穩定在某一值，則關斷截止閥106，礦用氣動潛水泵104仍繼續保持運行狀態。
[0014]防空吸保護控制:當礦用氣動潛水泵104將水池105中的水排空后，與礦用氣動潛水泵104出水口 D4相連的礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10沒有水流入，則礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101中水室13內沒有水壓信號，膠皮膜片5處于復位狀態，膠皮膜片5上部與上閥蓋I緊貼，下部與閥桿圓蓋19接觸，閥桿4下部的O型密封圈9將閥桿4緊貼固定在閥芯7下部，閥座圓孔25沒有被閥桿4堵住。壓縮氣體由礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口 11進入閥座氣流通道，遇到閥座擋板21，氣體上升，遇到閥芯7和閥桿4的阻擋，經由閥座圓孔25再次進入氣流通道，經由礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12排出，形成了一個完整的氣流通路，即礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進水口 10沒有接受到水壓驅動信號，閥芯恢復原位，礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口
11和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口 12接通。此時氣壓源107中的壓縮氣體經礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101進氣口 11和礦用氣動潛水泵防空吸保護閥101出氣口12，與二位二通氣動閥103氣控口 C3接通，壓縮氣體驅動二位二通氣動閥103閥芯移動，使二位二通氣動閥103進氣口 P3和出氣口 A3斷開，礦用氣動潛水泵104進氣口 P4沒有壓縮氣體進入，控制使其停止排水，防止礦用氣動潛水泵104空吸燒壞。
【權利要求】
1.本發明一種礦用氣動潛水泵防空吸保護閥，其特征在于由上閥蓋(I)、下閥蓋(2)、閥座⑶、閥桿(4)、膠皮膜片(5)、彈簧(6)、閥芯(7)、環形墊圈⑶、0型密封圈(9)、進水口(10)、進氣口(11)、出氣口(12)、水室(13)、上閥蓋凸緣(14)、上閥蓋突起(15)、膜片突起(16)、膜片上凹槽(17)、膜片下凹槽(18)、閥桿圓蓋(19)、閥桿突起(20)、閥座擋板(21)、閥桿凹槽(22)、閥芯上凸緣(23)、閥芯下凸緣(24)、閥座圓孔(25)、下閥蓋突起(26)、下閥蓋凹槽(27)、閥座上孔(28)、閥座下孔(29)和下閥蓋擋臺(30)組成，所述上閥蓋(I)上部為空腔結構，空腔內沿上閥蓋(I)下部的X字形凹槽方向帶有肋板，空腔中心是圓柱形進水口(10)，上閥蓋(I)下部為圓柱體結構，上閥蓋(I)下部中心有圓形凹槽和以圓形凹槽為中心分布的X字形凹槽，上閥蓋(I)下部外圍有上閥蓋凸緣(14)和環形的上閥蓋突起(15)，上閥蓋(I)下部與膠皮膜片(5)緊密配合，形成密封的X字形腔室；所述膠皮膜片(5)上部內側的膜片突起(16)和膜片上凹槽(17)與上閥蓋凸緣(14)和環形的上閥蓋突起(15)緊密配合，與上閥蓋(I)下部的圓形凹槽和X字形凹槽形成一個密閉的水室(13)，膠皮膜片(5)下部的膜片下凹槽(18)與閥桿圓蓋(19)相配合，閥桿圓蓋(19)下部中心帶有環形的閥桿突起(20)，閥桿突起(20)中心插有閥桿(4);所述下閥蓋(2)內部為一空腔，空腔中部邊緣設有下閥蓋擋臺(30)，在閥桿(4)向下運動中起阻擋閥桿圓蓋(19)的作用，下閥蓋擋臺(30)的下部還設有一小孔，使下閥蓋(2)內腔與大氣相通，以確保水流壓力能壓下閥桿(4)，空腔下部帶有環形的下閥蓋突起(26)，彈簧(6)下部套在環形的下閥蓋突起(26)外偵牝彈簧(6)上部套在環形的閥桿突起(20)外側；所述閥桿(4)下部帶有閥桿凹槽(22)，閥桿凹槽(22)中裝有O型密封圈(9)，閥桿(4)上部通過閥桿圓蓋(19)與膠皮膜片(5)和上閥蓋⑴相配合，閥桿⑷下部穿過閥芯(7)的中心孔伸出閥芯(7);所述閥芯(7)為帶有中心孔的階梯軸結 構，分為閥芯上凸緣(23)和閥芯下凸緣(24)，閥芯上凸緣(23)與下閥蓋凹槽(27)，閥芯下凸緣(24)與閥座上孔(28)，閥芯(7)下部與閥座下孔(29)，兩兩相互配合，確定了下閥蓋(2)、閥芯(7)和閥座(3)之間的相對位置，在閥芯(7)和閥座上孔(28)之間有環形墊圈(8)，起密封和固定的作用；所述閥座(3)中心垂直方向為一階梯孔，垂直方向設有閥座上孔(28)和閥座下孔(29)，水平方向設有進氣口(11)、出氣口(12)及進出氣口通道，在氣流通道和閥座階梯孔的交界處有閥座擋板(21)和閥座圓孔(25);所述的進氣口(11)、出氣口(12)、進水口(10)處設有內螺紋，外接快速接頭，實現與相應管道的連接，在閥座(3)、上閥蓋(I)和下閥蓋(2)的四個角上開有螺紋孔，三者之間通過螺釘連接。
【文檔編號】F04D15/00GK104019250SQ201410241428
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】靳寶全, 張紅娟, 梁麗萍, 滿兵兵, 高妍, 王東, 喬鐵柱 申請人:太原理工大學