气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置

1165 编辑：中冶有色技术网来源：山东聚亨源环保科技有限公司

2022-02-11 16:31:45

权利要求

1.气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，包括风机渐缩管（3）、风机渐扩管（5）和圆筒形的风机喉管（4），所述风机渐缩管（3）和风机渐扩管（5）均呈喇叭形，所述风机喉管（4）一侧与风机渐缩管（3）的小口端连接，风机喉管（4）另一侧与风机渐扩管（5）的小口端连接，所述风机喉管（4）内部设有高压气体环形腔（18），所述高压气体环形腔（18）连通有朝向风机渐扩管（5）的环缝引射喷嘴（14），所述风机喉管（4）上设有与高压气体环形腔（18）连通的压缩气体入管（13），所述风机喉管（4）上设有气动旋转装置。

2.根据权利要求1所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述气动旋转装置包括套设在压缩气体入管（13）上的轴承（9）和齿轮（17），所述轴承（9）外圈固定安装有气缸（11），所述气缸（11）的伸缩杆通过传动杆（12）连接有与气缸（11）伸缩杆平行的齿条（10），所述齿条（10）与齿轮（17）啮合，所述气缸（11）上设有固定底座（16）。

3.根据权利要求2所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述气缸（11）为双伸缩杆气缸，气缸（11）的两个伸缩杆方向相反，两个伸缩杆端部分别通过传动杆（12）与齿条（10）两端连接。

4.根据权利要求2所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述压缩气体入管（13）设置为两个，且呈相对设置，所述气缸（11）和齿轮（17）设置在一侧的压缩气体入管（13）上。

5.根据权利要求1所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述风机渐缩管（3）大口端通过入风口法兰（2）连接有入风口套环（1），所述风机渐扩管（5）大口端通过出风口法兰（7）连接有出风口套环（8）。

6.根据权利要求5所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述风机渐缩管（3）和风机渐扩管（5）外侧安装有保护套筒（6），所述保护套筒（6）两端分别通过入风口法兰（2）和出风口法兰（7）连接安装。

7.根据权利要求2所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述气缸（11）上设有控制气缸（11）伸缩动作的控制器（15）。

8.根据权利要求1所述的气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，其特征在于，所述风机喉管（4）与风机渐缩管（3）间设有喉管密封圈（19）。

说明书

技术领域

本实用新型属于矿山安全设备技术领域，具体地说是气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置。

背景技术

随着煤层开采深度不断增加，煤层瓦斯含量增大，而且工作面推进方式通常采用U型后退式，由于瓦斯密度小于空气，瓦斯在井下会向高处流动，现今技术通常是通过大型通风系统，对大面积积聚的瓦斯进行抽、排、放处理。但是由于井下环境特殊，仍然存在一定的瓦斯排放死角、盲区，如采面上隅角、运输机窝头、绞车房等局部区域。若不及时处理，当达到一定浓度时，有瓦斯爆炸的危险，严重威胁矿井安全生产。

对于这种局部瓦斯浓度偏高，不易排出的问题，通常是对其进行局部强通风来稀释瓦斯浓度。现有的瓦斯稀释设备存在的缺点在于：只能朝向一个特定方向抽排强风，不能达到全方位覆盖，容易产生死角，瓦斯治理不彻底；或者增加瓦斯稀释设备从不同角度引射强风，设备投入量大，耗费过多资源，且占用过多井下空间。

实用新型内容

为解决现今矿井局部瓦斯不易排出，现有瓦斯稀释设备只能朝向一个特定方向抽排强风，不能达到全方位覆盖，容易产生死角，瓦斯治理不彻底，而采用多个瓦斯稀释设备从不同角度引射强风，设备投入量大，耗费过多资源，且占用过多井下空间的问题，本实用新型提供一种气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的。

一种气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，包括风机渐缩管、风机渐扩管和圆筒形的风机喉管，所述风机渐缩管和风机渐扩管均呈喇叭形，所述风机喉管一侧与风机渐缩管的小口端连接，风机喉管另一侧与风机渐扩管的小口端连接，所述风机喉管内部设有高压气体环形腔，所述高压气体环形腔连通有朝向风机渐扩管的环缝引射喷嘴，所述风机喉管上设有与高压气体环形腔连通的压缩气体入管，所述风机喉管上设有气动旋转装置。

本实用新型的进一步改进还有，上述气动旋转装置包括套设在压缩气体入管上的轴承和齿轮，所述轴承外圈固定安装有气缸，所述气缸的伸缩杆通过传动杆连接有与气缸伸缩杆平行的齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述气缸上设有固定底座。

本实用新型的进一步改进还有，上述气缸为双伸缩杆气缸，气缸的两个伸缩杆方向相反，两个伸缩杆端部分别通过传动杆与齿条两端连接。

本实用新型的进一步改进还有，上述压缩气体入管设置为两个，且呈相对设置，所述气缸和齿轮设置在一侧的压缩气体入管上。

本实用新型的进一步改进还有，上述风机渐缩管大口端通过入风口法兰连接有入风口套环，所述风机渐扩管大口端通过出风口法兰连接有出风口套环。

本实用新型的进一步改进还有，上述风机渐缩管和风机渐扩管外侧安装有保护套筒，所述保护套筒两端分别通过入风口法兰和出风口法兰连接安装。

本实用新型的进一步改进还有，上述气缸上设有控制气缸伸缩动作的控制器。

本实用新型的进一步改进还有，上述风机喉管与风机渐缩管间设有喉管密封圈。

从以上技术方案可以看出，本实用新型的有益效果是：1、利用“文丘里结构”和“孔达效应”，将压缩空气作为动力源，压缩气体在高压气体环形腔内通过环缝引射喷嘴向后引射风机渐缩管内的空气，与压缩空气混合后，沿风机渐扩管内腔增压扩散，并高速喷射而出，形成强风，对瓦斯进行强力吹散稀释；2、仅采用压缩气体为动力源，不采用电力，避免了火花的产生，提高了井下使用的安全性；3、通过控制气缸往复伸缩，由传动杆带动齿条前后移动，齿条啮合齿轮，带动齿轮连同风机喉管一同往复摆动，实现出风角度自动摆动，能够对一定区域内瓦斯吹散稀释，不留死角，处理范围大；4、通过控制器控制气缸的伸缩幅度和频率，从而能控制整体摆动角度和速度，能根据不同工况来调节，适用范围广，实用性好；5、喇叭形结构的风机渐缩管和风机渐扩管的设计，可以引射聚集更大的风量，使出风风压增大，并可增大瞬时出风面积，有效增大吹散稀释瓦斯范围；6、结构简单，设计合理，便于维护，易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式的轴承和齿轮安装示意图。

图3为本实用新型具体实施方式的风机喉管结构示意图。

附图中：1、入风口套环，2、入风口法兰，3、风机渐缩管，4、风机喉管，5、风机渐扩管，6、保护套筒，7、出风口法兰，8、出风口套环，9、轴承，10、齿条，11、气缸，12、传动杆，13、压缩气体入管，14、环缝引射喷嘴，15、控制器，16、固定底座，17、齿轮，18、高压气体环形腔，19、喉管密封圈。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如附图所示，一种气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，包括喇叭形的风机渐缩管3、喇叭形的风机渐扩管5和圆筒形的风机喉管4，所述风机喉管4前端侧与风机渐缩管3的小口端安装连接，风机喉管4的后端侧与风机渐扩管5的小口端安装连接，所述风机喉管4内部外圈设有环形的高压气体环形腔18，所述高压气体环形腔18连通有朝向风机渐扩管5的环缝引射喷嘴14，环缝引射喷嘴14环形均布设置、方向朝后，所述风机喉管4上设有与高压气体环形腔18连通的压缩气体入管13，所述风机喉管4上设有气动旋转装置。利用“文丘里结构”和“孔达效应”，将压缩空气作为动力源，压缩气体入管13接入压缩气体，压缩气体在高压气体环形腔18内通过环缝引射喷嘴14向后引射风机渐缩管3内的空气，与压缩空气混合后，沿风机渐扩管5内腔增压扩散，并高速喷射而出，形成强风，对瓦斯进行强力吹散稀释。通过压缩空气为动力带动气动旋转装置往复转动，实现对强风喷射方向的来回摆动，能够对一定区域内瓦斯吹散稀释，不留死角，处理范围大。且只使用压缩空气为动力，即可完成瓦斯稀释器自动旋转摆动以及引射大风量气体稀释瓦斯，不采用电力，避免了火花的产生，提高了井下使用的安全性。喇叭形结构的风机渐缩管3的设计，可以引射聚集更大的风量，使出风风压增大；喇叭形结构的风机渐扩管5的设计，可以增大瞬时出风面积，有效增大吹散稀释瓦斯范围。整体结构简单，引射效率高，实用性好。

进一步的，所述气动旋转装置包括套设在压缩气体入管13上的轴承9和齿轮17，所述轴承9外圈固定安装有气缸11，所述气缸11的伸缩杆通过传动杆12连接有与气缸11伸缩杆平行的齿条10，所述齿条10与齿轮17啮合，所述气缸11上设有固定底座16。通过固定底座16定位安装本装置，压缩气体为动力源，控制气缸11往复伸缩，气缸11的伸缩杆通过传动杆12带动齿条10前后移动，齿条10啮合齿轮17，带动齿轮17连同压缩气体入管13和风机喉管4一同往复摆动，实现出风角度自动摆动，能够对一定区域内瓦斯吹散稀释，不留死角，处理范围大，结构简单，设计合理，便于维护，易于实现。

进一步的，所述气缸11为双伸缩杆气缸，气缸11的两个伸缩杆方向相反，两个伸缩杆端部分别通过传动杆12与齿条10两端连接。气缸11的缸体、两个伸缩杆、两个传动杆12和齿条10构成一个封闭的长方形框架结构，把齿轮17限位在内部，在气缸11的伸缩杆伸缩时，结构更稳定，保证齿条10与齿轮17啮合精确、严密，保证运行的可靠稳定性。

进一步的，所述压缩气体入管13设置为两个，且呈相对设置，所述气缸11和齿轮17设置在一侧的压缩气体入管13上。对称设置两个压缩气体入管13，能均衡环缝引射喷嘴14的引射动力，使引射均衡强劲，产生强力出风。

进一步的，所述风机渐缩管3大口端通过入风口法兰2连接有入风口套环1，所述风机渐扩管5大口端通过出风口法兰7连接有出风口套环8。入风口套环1和出风口套环8具有稳定气流、定向的作用，可以把瓦斯长距离的抽到回风巷，避免强风从风机渐扩管5出来后极易发散，往前吹不远的问题。

进一步的，所述风机渐缩管3和风机渐扩管5外侧安装有保护套筒6，所述保护套筒6两端分别通过入风口法兰2和出风口法兰7连接安装。通过保护套筒6对风机渐缩管3、风机渐扩管5和风机喉管4进行有效保护，避免磕碰损伤，安全性好。

进一步的，所述气缸11上设有控制气缸11伸缩动作的控制器15。通过控制器15控制气缸11的伸缩幅度和频率，从而能控制整体摆动角度和速度，能根据不同工况来调节气缸11的伸缩幅度和频率，适用范围广，实用性好。

进一步的，所述风机喉管4与风机渐缩管3间设有喉管密封圈19。对风机喉管4与风机渐缩管3间进行有效密封，防止两者连接处漏气，保证较强的引射动力。

本气动旋转环缝引射式瓦斯稀释装置，结构简单，设计合理，便于维护，易于实现，利用“文丘里结构”和“孔达效应”，将压缩空气作为动力源，压缩气体入管接入压缩气体，压缩气体在高压气体环形腔内通过环缝引射喷嘴向后引射风机渐缩管内的空气，与压缩空气混合后，沿风机渐扩管内腔增压扩散，并高速喷射而出，形成强风，对瓦斯进行强力吹散稀释；仅采用压缩气体为动力源，不采用电力，避免了火花的产生，提高了井下使用的安全性；通过控制气缸往复伸缩，由传动杆带动齿条前后移动，齿条啮合齿轮，带动齿轮连同风机喉管一同往复摆动，实现出风角度自动摆动，能够对一定区域内瓦斯吹散稀释，不留死角，处理范围大；通过控制器控制气缸的伸缩幅度和频率，从而能控制整体摆动角度和速度，能根据不同工况来调节气缸的伸缩幅度和频率，适用范围广，实用性好。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。