專利名稱：一種混合型礦用降塵劑自動添加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降塵劑自動添加裝置，具體涉及一種用于煤礦井下噴霧降塵中降塵劑的自動添加裝置。背景領(lǐng)域
隨著機(jī)械化程度的提高，采煤過程中產(chǎn)生的煤塵也越來越多，塵源主要來自于采煤工作面、掘進(jìn)工作面、煤炭運(yùn)輸以及轉(zhuǎn)載點(diǎn)等。產(chǎn)生的大量粉塵，不僅影響作業(yè)環(huán)境，而且嚴(yán)重影響礦工的身體健康，更重要的是煤塵達(dá)到一定濃度時容易引起瓦斯爆炸，后果及其嚴(yán)重。鑒于煤礦井下粉塵的嚴(yán)重性，現(xiàn)有國內(nèi)外除塵均采用濕式除塵，但在濕式除塵時，由于煤塵具有疏水性，水的表面張力較高，使得煤塵不易潤濕，除塵效果不理想，通過向水中添加除塵劑，可有效降低水表面張力，提高除塵效果?，F(xiàn)有礦用降塵劑的自動添加裝置，多為電機(jī)帶動泵工作，不足之處是利用外界動力源，降塵劑添加次數(shù)比較頻繁，耗能耗力；還有降塵劑的自動添加裝置是通過射流負(fù)壓抽吸實(shí)現(xiàn)添加，添加的濃度把握不準(zhǔn)，混合不均勻，影響降塵效果，而且易造成噴嘴堵塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用井下現(xiàn)有水管的水壓，提供一種混合型礦用降塵劑自動添加裝置，以進(jìn)一步提高井下除塵效果，實(shí)現(xiàn)井下無塵化開采的工作環(huán)境。上述本發(fā)明所提供的一種混合型礦用降塵劑自動添裝置，含有進(jìn)水管、導(dǎo)流波紋管、葉輪機(jī)、無極變速器、定量泵、流量計、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和葉輪攪拌器；其特征在于:
所述進(jìn)水管連通有礦井水管，并通過定量閥和導(dǎo)流波紋管驅(qū)動葉輪機(jī)旋轉(zhuǎn)；葉輪機(jī)的出水口通過水流彎管進(jìn)入葉輪攪拌器后輸出；其中:
在所述水流彎管上設(shè)置有加劑管并連通有液箱；在所述加劑管上設(shè)置有流量計、單向閥和齒輪定量泵；在所述液箱上設(shè)置有加液口、放液口、液位計和濾液網(wǎng)；
在所述驅(qū)動葉輪機(jī)旋轉(zhuǎn)的輸出軸上連接有無極變速器，無極變速器的一輸出軸連接有葉輪攪拌器的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；另一輸出軸連接有齒輪定量泵。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的附件技術(shù)方案還在于:
所述無極變速器、葉輪攪拌器和齒輪定量泵的動力源是礦井水管的水壓通過驅(qū)動葉輪機(jī)旋轉(zhuǎn)輸入的。所述導(dǎo)流波紋管是由集流室A、紊流室B和擴(kuò)散室C連通構(gòu)成；所述集流室A為圓錐腔，構(gòu)成收縮流道；所述紊流室B是圓柱腔，構(gòu)成紊流流道；所述擴(kuò)散室C是與葉輪機(jī)的進(jìn)水口相連通。所述葉輪機(jī)是在螺旋軸上開有雙螺旋槽，并將固定有葉片的葉片軸安裝在雙螺旋槽中構(gòu)成。所述葉輪攪拌器是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)帶動固定有攪拌葉輪的攪拌軸構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 上述的一種混合型礦用降塵劑自動添加裝置，通過進(jìn)水管、導(dǎo)流波紋管、葉片可調(diào)式葉輪機(jī)、無極變速器、定量泵、流量計、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和葉輪攪拌器等主要構(gòu)件按照一定順序的有效組合構(gòu)成了一個完整的井下降塵劑自動添加裝置。主要利用煤礦井下水作為動力源，通過動力傳遞帶動各個組件順序運(yùn)轉(zhuǎn)，有效實(shí)現(xiàn)了井下水管水壓自動注入降塵劑的過程，利用添加降塵劑的溶液降塵，大大提高了除塵效率，改善了井下作業(yè)環(huán)境。該裝置具有結(jié)構(gòu)集成簡單，性能可靠，調(diào)節(jié)精度準(zhǔn)確，混合效率高，操作方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種礦山井下降塵。


圖1是礦用降塵劑自動添加裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的葉輪攪拌器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的葉輪攪拌器的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖1的導(dǎo)流波紋管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖1的葉輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、進(jìn)水管，2、定量閥，3、導(dǎo)流波紋管，4、葉輪機(jī)，5、水流彎管，6、葉輪攪拌器，
7、出水管，8、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，9、聯(lián)軸器I，10、加劑管，11、流量計，12、單向閥，13、齒輪定量泵，14、液位計，15、濾液器，16、放液口，17、加液口，18、液箱，19、聯(lián)軸器II，20、無級變速器，21、聯(lián)軸器III，22、攪拌器外殼，23、攪拌葉輪，24、攪拌軸，25、攪拌軸承，26、渦輪，27、蝸桿，28、葉輪機(jī)主體，29、螺旋軸，30、葉片軸，31、葉片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作出進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1 圖5，實(shí)施本發(fā)明所提供的一種混合型礦用降塵劑自動添加裝置，主要由進(jìn)水管、導(dǎo)流波紋管、葉輪機(jī)、無極變速器、齒輪定量泵、流量計、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和葉輪攪拌器組成。含有進(jìn)水管、導(dǎo)流波紋管、葉輪機(jī)、無極變速器、齒輪定量泵、流量計、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和葉輪攪拌器構(gòu)成；其構(gòu)成如下:
將進(jìn)水管I連通到現(xiàn)有礦井巷道中設(shè)置的水管上，并在進(jìn)水管I的水管上設(shè)置有定量閥2和導(dǎo)流波紋管3，且通過進(jìn)水管I的水壓驅(qū)動葉輪機(jī)4旋轉(zhuǎn)；葉輪機(jī)4的出水口通過水流彎管5進(jìn)入葉輪攪拌器6后輸出；其中:
在水流彎管5上設(shè)置有加劑管10連通有液箱18 ;并在所述加劑管10上設(shè)置有流量計
11、單向閥12和齒輪定量泵13 ;在所述液箱18上設(shè)置有加液口 17、放液口 16、液位計14和濾液網(wǎng)15 ；
在所述驅(qū)動葉輪機(jī)4旋轉(zhuǎn)的輸出軸上連接有無極變速器20，無極變速器20的一輸出軸連接有葉輪攪拌器6的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)8 ;另一輸出軸連接有齒輪定量泵13。上述方案在具體實(shí)施時，其中的無極變速器20、葉輪攪拌器6和齒輪定量泵13的動力源由礦井水管的水壓通過驅(qū)動葉輪機(jī)4旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動無極變速器20、葉輪攪拌器6和齒輪定量泵13。其中的導(dǎo)流波紋管3、葉輪機(jī)4和葉輪攪拌器(6)的構(gòu)成如下:
所述導(dǎo)流波紋管3是由集流室A、紊流室B和擴(kuò)散室C連通構(gòu)成；其中，集流室A為圓錐腔，構(gòu)成收縮流道 ；所述紊流室B是圓柱腔，構(gòu)成紊流流道；所述擴(kuò)散室C是與葉輪機(jī)4的進(jìn)水口相連通。
所述葉輪機(jī)4是在螺旋軸29上開有雙螺旋槽，并將固定有葉片31的葉片軸30安裝在雙螺旋槽中構(gòu)成。所述葉輪攪拌器6是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)8帶動固定有攪拌葉輪23的攪拌軸24構(gòu)成。上述具體實(shí)施方式
的工作過程如下:
將進(jìn)水管I直接連接在礦井巷道中所設(shè)置的水管管路上，利用水管中的水壓力作為動力源，推葉輪機(jī)4旋轉(zhuǎn)為整個系統(tǒng)裝置提供動力；通過葉輪機(jī)4螺旋軸實(shí)現(xiàn)葉片90°的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)水流對葉輪機(jī)沖力的粗調(diào)；齒輪定量泵13負(fù)責(zé)將將除塵劑添加到水流彎管中與礦井自來水混合，并通過加劑管10上的流量計11顯示數(shù)據(jù)，通過無級變速器20調(diào)節(jié)齒輪定量泵13的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)降塵劑的添加量的精調(diào)；葉輪攪拌器6使得降塵劑與礦井自來水進(jìn)一步充分混合，形成均勻的降塵劑溶液，降塵劑溶液直接供給噴霧降塵設(shè)備，最終完成利用礦井自來水與降塵劑混合實(shí)現(xiàn)有效降塵的目的。本發(fā)明將進(jìn)水管I與導(dǎo)流波紋管3相連通，并將導(dǎo)流波紋管3設(shè)置為三部分構(gòu)成，即集流室A，紊流室B和擴(kuò)散室C。集流室A為圓錐腔形成收縮流道，紊流室B為圓柱腔形成紊流流道，擴(kuò)散室C與葉輪機(jī)的進(jìn)水口相連通。其中導(dǎo)流波紋管3實(shí)現(xiàn)對水流的平緩引導(dǎo)，避免對葉輪機(jī)的震蕩沖擊。經(jīng)導(dǎo)流的水流推動葉輪機(jī)4的葉片31旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過葉輪機(jī)螺旋軸29實(shí)現(xiàn)葉片軸30的選裝，帶動葉片31角度的調(diào)節(jié)。將葉輪機(jī)4的伸出軸通過聯(lián)軸器21與無級變速器20的輸入軸相連，無極變速器20 —個輸出軸通過聯(lián)軸器19與齒輪定量泵13相連,另一個輸出軸通過聯(lián)軸器9與和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)8相連。無極變速器上有調(diào)節(jié)手柄，根據(jù)流量計11顯示的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)無級變速器20的輸出軸的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)齒輪定量泵13的轉(zhuǎn)速，控制降塵劑的添加量，實(shí)現(xiàn)配制不同濃度降塵劑溶液的目的。齒輪定量泵13的進(jìn)液口通過管路與濾液器15相連通，出液口通過加劑管10依次連接單向閥12和流量計11，加劑管10為礦用阻燃抗靜電軟管；濾液器15位于液箱底部，用于過濾液體；液箱18用于盛放降塵劑，由加液口 17添加降塵劑后，通過齒輪定量泵13和加劑管10將降塵劑輸送到水流彎管5中，同時由流量計11和無極變速器20精確控制降塵劑的添加量；放液口 16用于放空液體清洗液箱?；旌系囊后w經(jīng)過葉輪攪拌器6，無級變速器20帶動蝸桿27轉(zhuǎn)動，蝸桿27帶動渦輪26轉(zhuǎn)動，渦輪26帶動葉輪攪拌器的攪拌軸24轉(zhuǎn)動，攪拌軸24帶動攪拌葉輪23轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)對混合液體的攪拌作用，然后由出水管7直接輸送到噴霧裝置，以實(shí)現(xiàn)使用添加有降塵劑的溶液有效噴霧降塵的目的。實(shí)際使用時，混合型礦用降塵劑自動添加裝置可以根據(jù)降塵的需要靈活調(diào)整其安裝位置，并將進(jìn)水管I與井下水管連通。井下水管首先進(jìn)入進(jìn)水管1，并通過齒輪定量閥2控制后進(jìn)入導(dǎo)流波紋管3，經(jīng)導(dǎo)流波紋管導(dǎo)流的水流進(jìn)入葉輪機(jī)4，水流推動葉輪機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生動力。葉輪機(jī)產(chǎn)生的動力一部分經(jīng)無極調(diào)速器20傳遞到齒輪定量泵13，帶動齒輪定量泵13運(yùn)轉(zhuǎn)，將降塵劑輸送到水流彎管5中，并根據(jù)加劑管路10上流量計11顯示的數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)無極變速器20，控制齒輪定量泵的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制降塵劑的添加量，再根據(jù)水管上的齒輪定量閥2控制的水流量 配制出所需要的降塵劑溶液濃度；另一部分動力經(jīng)無極變速器20傳遞到蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)8，然后再由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)8傳遞到葉輪攪拌器6，帶動葉輪攪拌器6旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)礦井自來水和降塵劑的充分混合，混合的降塵劑溶液通過出水管7直接接噴霧裝置。至此，該裝置有效實(shí)現(xiàn)了利用礦井自來水自動添加降塵劑的過程，利用添加了降塵劑的水進(jìn)行噴霧，大大提高了降塵效率，保證了除塵的可靠性。而當(dāng)需要關(guān)閉該礦用降塵劑自動添加裝置時，可以關(guān)閉進(jìn)水管路上的齒輪定量閥2，切斷動力源即可。由于本發(fā)明混合型礦用降塵劑自動添加裝置是利用井下靜壓水作為動力源，不僅實(shí)現(xiàn)了井下資源的有效利用，而且安裝靈活，操 作簡單，性能穩(wěn)定，特別適合于在礦山井下除塵系統(tǒng)中運(yùn)用。
權(quán)利要求
1.一種混合型礦用降塵劑自動添裝置，含有進(jìn)水管、導(dǎo)流波紋管、葉輪機(jī)、無極變速器、定量泵、流量計、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和葉輪攪拌器；其特征在于: 所述進(jìn)水管(I)連通有礦井水管，并通過齒輪定量閥(2 )和導(dǎo)流波紋管(3 )驅(qū)動葉輪機(jī)(4)旋轉(zhuǎn)；葉輪機(jī)(4)的出水口通過水流彎管(5)進(jìn)入葉輪攪拌器(6)后輸出；其中: 在所述水流彎管(5 )上設(shè)置有加劑管(10 )并連通有液箱(18 );在所述加劑管(10 )上設(shè)置有流量計(11)、單向閥(12)和齒輪定量泵(13);在所述液箱(18)上設(shè)置有加液口( 17)、放液口( 16 )、液位計(14 )和濾液網(wǎng)(15 ); 在所述驅(qū)動葉輪機(jī)(4 )旋轉(zhuǎn)的輸出軸上連接有無極變速器(20 )，無極變速器(20 )的一輸出軸連接有葉輪攪拌器(6)的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)(8);另一輸出軸連接有齒輪定量泵(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型礦用降塵劑自動添加裝置，其特征在于:所述無極變速器(20)、葉輪攪拌器(6)和齒輪定量泵(13)的動力源是礦井水管的水壓通過驅(qū)動葉輪機(jī)(4)旋轉(zhuǎn)而輸入。
3.如權(quán)利要求1所述的混合型礦用降塵劑自動添加裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流波紋管(3)是由集流室A、紊流室B和擴(kuò)散室C連通構(gòu)成；所述集流室A為圓錐腔，構(gòu)成收縮流道；所述紊流室B是圓柱腔，構(gòu)成紊流流道；所述擴(kuò)散室C是與葉輪機(jī)(4)的進(jìn)水口相連通。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的混合型礦用降塵劑自動添加裝置，其特征在于:所述葉輪機(jī)(4)是在螺旋軸(29)上開有雙螺旋槽，并將固定有葉片(31)的葉片軸(30)安裝在雙螺旋槽中構(gòu)成。
5.如權(quán)利I要求所述的混合型礦用降塵劑自動添加裝置，其特征在于，所述葉輪攪拌器(6)是由蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) (8)帶動固定有攪拌葉輪(23)的攪拌軸(24)構(gòu)成。
全文摘要
一種混合型礦用降塵劑自動添裝置是礦井水管水通過定量閥和導(dǎo)流波紋管驅(qū)動葉輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，葉輪機(jī)的出水口通過水流彎管進(jìn)入葉輪攪拌器后輸出；其中在水流彎管上設(shè)置有加劑管并連通有液箱，在加劑管上設(shè)置有流量計、單向閥和齒輪定量泵；在驅(qū)動葉輪機(jī)的輸出軸上連接有無極變速器，無極變速器一輸出軸連接有葉輪攪拌器的蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；另一輸出軸連接有齒輪定量泵。通過調(diào)節(jié)葉輪機(jī)的葉片角度實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)無級變速器實(shí)現(xiàn)流量計的精確顯示。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，調(diào)節(jié)精度高，操作方便，特別適用于煤礦井下除塵。
文檔編號B01F13/10GK103225514SQ20131012288
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者寇子明, 劉邱祖, 高貴軍, 范舒云, 達(dá)善榮, 郭和平 申請人:太原理工大學(xué)