專利名稱：煤層注水止水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于煤礦開采的煤層注水止水器，它能在煤層開采前對煤層進行注水時有效地密封煤壁封孔。
煤層回采前向煤層進行注水是采煤生產(chǎn)過程中對回采工作面防止煤塵的一項重要技術措施。目前，國內(nèi)大部分煤礦采用以海帶、水泥密封煤壁封孔的方法防止煤塵。即在注水管與封孔煤壁之間填入海帶或水泥沙漿，待海帶受潮膨脹或水泥沙漿凝固后方可注水。采用該方法操作麻煩注水時間長，注水壓力低，難以保證止水密封效果，而且耗費材料多。還有部分煤礦采用一種水力膨脹式封孔器。該封孔器主要是以鋼絲作骨架用橡膠制成的筒狀管和與該管連接的一進水橡膠管組成。它是利用注入＜0.3Mpa的壓力水膨脹筒狀膠管，而進行封孔密封的，由于注水封孔煤壁表面形狀復雜，而注水泵又為間歇式運動，易發(fā)生振動，所以該封孔器密封性能較差，常發(fā)生漏水現(xiàn)象，同時筒狀膠管又易被損壞。另外，中國專利公報1988年1月6日公告了一種專利號為87202143的《氣密封孔器》，它主要由主體座、外層套管、貯氣室、輔助通氣管組成。該封孔器是靠充氣脹力使橡膠外層套管表面與封孔煤壁接觸，而達到密封封孔之目的的。但用于充氣的氣泵及注水的水泵均為間歇式運動，可導致外層套管產(chǎn)生振動，使其與封孔煤壁難以密封接觸，從而發(fā)生水的泄漏及磨破外層套管的現(xiàn)象，同時加工工藝復雜，成本高，配套設備較多，給操作帶來不便。
本實用新型的目的是在于提供一種密封性能好的煤層注水止水器，它能實現(xiàn)雙向傳遞力壓緊密封構件，使其產(chǎn)生徑向膨脹，密封煤壁封孔。
其具體解決方案是通過連接管將進水接管與進水螺管連接成一體，構成煤層注水通路機構。該機構上依次裝有止退盤；由右推進管將左旋螺母與右推進套連成一體的右推進機構；由外密封件和內(nèi)密封件組成的密封機構；由左推進管將右旋螺母與左推進套連接成一體的左推進機構及限位擋圈。且密封機構與左、右推進機構用鍵連接成一體，而注水通路機構與左、右推進機構螺紋連接成一體。推進機構在鍵的導向作用下可水平往返移動。
密封機構由套裝于進水接管上并與進水螺管一端相接觸的密封基管及套裝于該基管外而的外密封件和由密封基管內(nèi)表面與進水接管外表面形成的環(huán)狀空腔中，依次裝配的密封墊、襯套、壓緊螺母及同與該螺母接觸并連接于進水接管上的止退套組成的內(nèi)密封件構成。但外密封件是由至少兩個膠圈和兩兩膠圈之間裝配的傳力墊組成，并且膠圈的內(nèi)徑軸向截面呈波紋狀。
本實用新型的實施例結合附圖加以詳細的說明。
圖1為注水止水器的主視圖。
圖2為注水止水器的A－A剖視圖。
圖3為B處放大圖，比例為21。
圖1、圖2、圖3中，進水螺管(24)的一端焊接有止退盤(26)，該盤上裝有螺釘(25)，它插入外接注水鉆桿法蘭盤的對應孔中，可防止外接注水鉆桿脫落，而進水螺管(24)帶外螺紋一端通過套入其內(nèi)腔的連接管(21)與裝入該連接管內(nèi)腔的進水接管(1)端焊接聯(lián)成一體，組成煤層注水通路機構。右推進管(22)帶有長型鍵槽(20)，它的鍵槽封閉端與左旋螺母(23)焊接成一體，它的鍵槽開通端套裝于帶鍵槽的右推進套(18)的內(nèi)腔，使兩鍵槽相對應并焊接為一體，構成右推進機構。該機構套裝于注水通路的進水螺管(24)上，通過左旋螺母(23)與進水螺管(24)外螺紋端螺紋連接成一體，又通過右推進套(18)與密封機構的密封基管(15)鍵連接成一體。密封基管(15)套裝于進水接管(1)上，它的一端面與進水螺管(24)外螺紋端面相接觸，它的兩端與推進套(18)、(28)相配合處用螺釘(27)固定有鍵(19)、(12)，可起導向作用。在基管(15)兩固定鍵(19)、(12)之間裝有多個膠圈(17)(本實用新型以3個膠圈為例)，而膠圈(17)的內(nèi)徑軸向截面呈波紋狀，可壓縮膨脹、且兩兩膠圈之間裝有傳力墊(16)，由此組成外密封件。在由基管(15)的內(nèi)腔表面與進水接管(1)外表面之間形成的環(huán)狀空腔(14)中裝有密封墊(13)、襯套(10)，并通過壓緊螺母(9)壓緊密封，止退套(6)與壓緊螺母(9)接觸，由螺釘(7)固定在進水接管(1)上，可防止密封基管(15)軸向跳動，從而構成內(nèi)密封件。左推進管(5)帶有長型鍵槽(8)，其鍵槽封閉端與右旋螺母(4)焊接為一體，鍵槽開通端套裝于帶鍵槽的左推進套(28)的內(nèi)腔，使兩鍵槽相對應焊接為一體，組成左推進機構。該機構套裝于注水通路的進水接管(1)上，通過右旋螺母(4)與進水接管(1)外螺紋端螺紋連接成一體，又經(jīng)左推進套(28)與密封基管(15)鍵連接為一體。上述左、右推進機構受外傳遞力的作用均可在鍵(12)、(19)的導向作用下，在相應的鍵槽內(nèi)移動。擋圈(3)與右旋螺母(4)相接觸，并通過螺釘(2)固定于進水接管(1)上，可起固定限位作用。
工作時，止水器的進水螺管(24)螺紋外接注水鉆桿，并插入注水封孔需要密封的部位。按順時針方向轉(zhuǎn)動注水鉆桿外露部分，使外密封件沿封孔煤壁作平衡滑動，根據(jù)它們二者之間產(chǎn)生的平衡滑動摩擦約束反力大于轉(zhuǎn)動螺桿所用力的受力原理，煤層注水止水器在煤壁封孔中可處于相對固定狀態(tài)，此時，右旋螺母(4)和左旋螺母(23)同時分別沿進水接管(1)和進水螺管(24)以軸間相向壓緊外密封件，迫使膠圈(17)產(chǎn)生徑向膨脹，壓緊封孔煤壁，達到雙向傳力壓緊密封之目的。當注水源進行注水并完成注水后，以逆時針方向轉(zhuǎn)動注水鉆桿，此時，右旋螺母(4)和左旋螺母(23)同時分別以相反的方向運動退回原位，松開外密封件。可將止水器在煤壁封孔中軸向往返推拉數(shù)次，待膠圈(17)恢復到原來的狀態(tài)時，止水器可從封孔中抽出，以備后用。
本實用新型主要是將由密封基管、膠圈、傳力墊、密封墊、襯套、壓緊螺母、止退套組成的密封機構，與由推進套通過推進管分別同左、右旋螺母焊接成一體的左、右兩推進機構鍵連接成一體，而推進機構又與由進水接管經(jīng)連接管同進水螺管焊接為一體的注水通路機構螺紋連接為一體。根據(jù)外密封件和封孔煤壁之間產(chǎn)生的滑動摩擦約束力大于轉(zhuǎn)動螺桿所用力的受力原理，推進機構可相向壓緊密封機構，使外密封件產(chǎn)生徑向膨脹，達到密封煤壁封孔之目的。所以它密封性能好，額定密封壓力為4Mpa。當注水壓力達1.5Mpa時，可達到實用止水密封效果。同時它適用于長、短封孔，應用范圍較廣，使用壽命長，并且加工工藝簡單，體積小，質(zhì)量輕，使用維修方便。
權利要求1.一種煤層注水止水器，其特征在于，在由連接管(21)將進水接管(1)與進水螺管(24)連接成一體而構成的煤層注水通路機構上依次裝有止退盤(26)，由右推進管(22)將左旋螺母(23)與右推進套(18)連接成一體的右推進機構，由左推進管(5)將右旋螺母(4)與左推進套(28)連接成一體的左推進機構及限位擋圈(3)，且密封機構經(jīng)鍵(12)、(19)與右推進機構及左推進機構連接成一體，而左、右推進機構通過右旋螺母(4)和左旋螺母(23)與注水通路機構連接成一體。
2.如權利要求1所述的煤層注水止水器，其特征在于密封機構由套裝于進水接管(1)上并與進水螺管(24)一端面相接觸的密封基管(15)，套裝于該基管外面的外密封件，以及由密封基管(15)內(nèi)表面和進水接管(1)外表面形成的環(huán)形空腔中，依次裝配的密封墊(13)、襯套(10)、壓緊螺母(9)和與該螺母接觸并固定在進水接管(1)上的止退套(6)組成的內(nèi)密封件構成。
3.如權利要求1或2所述的注水止水器，其特征在于外密封件由至少兩個膠圈(17)和兩兩膠圈之間裝配的傳力墊(16)組成。
4.如權利要求3所述的注水止水器，其特征在于膠圈(17)的內(nèi)徑軸向截面呈波紋狀。
專利摘要一種用于煤礦采礦密封煤壁封孔的煤層注水止水器，它主要包括注水通路機構，密封機構及左、右推進機構，而推進機構與密封機構鍵連接為一體，又與注水通路機構螺紋連接為一體。根據(jù)密封機構外密封件和封孔煤壁之間產(chǎn)生的滑動摩擦約束反力大于轉(zhuǎn)動螺桿所用力的受力原理，推進機構相向壓緊密封機構，使膠圈產(chǎn)生徑向膨脹，達到密封煤壁封孔的目的。所以它密封性能好，額定密封壓力可達4MPa，注水壓力高，同時，使用壽命長，適用于長、短煤壁封孔，并且加工工藝簡單，使用維修方便。
文檔編號E21F5/00GK2128309SQ9121713
公開日1993年3月17日 申請日期1991年6月25日 優(yōu)先權日1991年6月25日
發(fā)明者拜寶明, 范建平, 趙明亮, 王志汴 申請人:開封市水暖器材廠