矿用束管输气泵站气阀联动切换装置的制作方法

1.本实用新型属于矿用气体输送装置技术领域，具体涉及一种矿用束管输气泵站气阀联动切换装置。


背景技术：

2.矿产开采长期以来一直伴随着人类的经济繁荣和发展史，对于地球资源的开发利用也是将来很长一段时间里人们所无法避免的。由此衍生而来的是如何安全的开采矿产问题，矿产需要自井下被开采出来，整个开采过程存在着方方面面的许多危险，其中由于井下开采的深度很深，矿井中的气体组成成份通常不可确定。井下气体中往往存在：可能致人窒息的沼气(ch4)、二氧化碳(co2);可能引起爆炸的气体沼气(ch4)和氢(h2);以及致人中毒的一氧化碳(co)、二氧化氮(或氮的氧化物)、硫化氢(h2s)和二氧化硫(so2)等。
3.矿用输气泵站的结构为了适应不同的工作环境，在泵站内部结构中采用了小数量定点采集和大数量定点采集两种方式运行，可以有效面对不同的使用环境，在矿井环境相对好的环境中，采用小数量定点采集进行常规化矿井气体采集检测；在矿井环境相对差的环境中，采用预设数量较多的大数量定点采集方式。由于泵站内针对不同采集点的气阀数量多，逐一的调节费时费力，为了解决该技术问题，发明人结合产品实际制造经验，通过联动切换的方式，在两种不同采集形式之间，可以非常方便的通过泵站气阀之间的切换来完成，在泵站不同采集方式的之间转换，提高作业效率。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿用束管输气泵站气阀联动切换装置，通过联动切换的方式，在两种不同集气形式之间转换，提高作业效率。
5.实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种矿用束管输气泵站气阀联动切换装置，其特征在于：包括机壳、主控旋杆和副旋杆，所述主控旋杆和副旋杆均水平插装在机壳的上部；主控旋杆连接进气阀切换联动结构，主控旋杆通过第一间接连杆铰接第二间接连杆，第二间接连杆固定连接副旋杆，副旋杆连接出气阀切换联动结构。
6.优选的，所述进气阀切换联动结构包括细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构，细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构均包括一节以上的进气联动杆，各节进气联动杆首尾衔接，最前端的进气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的进气联动杆连接细管进气阀或粗管进气阀的开关阀杆；
7.所述出气阀切换联动结构包括细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构，细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构均包括一节以上的出气联动杆，各节出气联动杆首尾衔接，最前端的出气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的出气联动杆连接细管出气阀或粗管出气阀的开关阀杆；
8.正向旋转主控旋杆时，能够通过第一间接连杆和第二间接连杆带动副旋杆反向转动；
9.当主控旋杆正向转动时，能够分别同步带动细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构开启各个细管进气阀、关闭粗管进气阀；当主控旋杆反向转动时，能够分别同步带动细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构关闭各个细管进气阀、开启粗管进气阀；
10.当副旋杆反向转动时，能够分别同步带动细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构开启各个细管出气阀、关闭粗管出气阀；当副旋杆正向转动时，能够分别同步带动细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构关闭各个细管出气阀、开启粗管出气阀。
11.优选的，进气联动杆包括细管进气联动杆、第一粗管进气联动杆、第二粗管进气联动杆、进气粗管联动杆定位轴和进气粗管联动摆杆；各节细管进气联动杆首尾衔接，最前端的细管进气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的细管进气联动杆连接细管进气阀。第一粗管进气联动杆的前端固定在主控旋杆上，第一粗管进气联动杆的后端通过活动铰接轴铰接第二粗管进气联动杆的前端，第二粗管进气联动杆的后端连接粗管进气阀的开关阀杆。在机壳上插装进气粗管联动杆定位轴，在进气粗管联动杆定位轴上铰接进气粗管联动摆杆的一端，进气粗管联动摆杆的另一端铰接活动铰接轴。
12.优选的，出气联动杆包括细管出气联动杆、第一粗管出气联动杆、第二粗管出气联动杆、出气粗管联动杆定位轴和出气粗管联动摆杆；各节细管出气联动杆首尾衔接，最前端的细管出气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的细管出气联动杆连接细管出气阀。第一粗管出气联动杆的前端固定在主控旋杆上，第一粗管出气联动杆的后端通过活动铰接轴铰接第二粗管出气联动杆的前端，第二粗管出气联动杆的后端连接粗管出气阀的开关阀杆。在机壳上插装出气粗管联动杆定位轴，在出气粗管联动杆定位轴上铰接出气粗管联动摆杆的一端，出气粗管联动摆杆的另一端铰接活动铰接轴。
13.本实用新型的有益效果是：
14.本专利所阐述的矿用束管输气泵站气阀联动切换装置，矿用束管输气站的气阀切换装置，是为了在小管径多束管形式构造和大管径少束管形式构造之间进行快捷转换，因为小管径多束管形式的构造中，每条束管中均设置了气阀，数量众多的气阀，在面临需要切换时，需要在极短的时间内进行统一切换，同时由于矿井内的气体属于易燃易爆气体，所以采用电动程序控制作业时存在风险，为了高效且安全的进行输气泵站的气阀联动切换，发明人采用了纯机械结构的设计方案，通过连杆加杠杆的构造完成了该设备此环节的调节。
15.调解时，杠杆的一端连接阀门的阀杆，另一端连接连杆通过统一的连杆带动多条杠杆，完成工作目的。当需要进行转换时，操作人员可以手动操作连杆转动，以此作为驱动力促使整个工作目的完成。
附图说明
16.图1是防爆电机与双泵体活塞式复合泵的连接结构示意图；
17.图2是双泵体活塞式复合泵的结构示意图；
18.图3是安装了平衡检测装置的双泵体活塞式复合泵的结构示意图；
19.图4是检测球的结构示意图
20.图5是双泵体活塞式复合泵和输气管道系统的连接结构示意图；
21.图6是机壳的结构示意图；
22.图7是进气阀切换联动结构的连接结构示意图；
23.图8是气阀联动切换装置的结构示意图；
24.图中：1、双泵体活塞式复合泵；1.1、平衡杆；1.2、左阀塞；1.3、驱动转轴；1.4、左插轴孔；1.5、左凸轮；1.6、左泵腔；1.7、中隔板；1.8、中插轴孔；1.9、右凸轮；1.10、右泵腔；1.11、轴承座；1.12、右阀塞；1.13、检测球；1.14、上顶紧弹簧；1.15、上触板；1.16、左砝码；1.17、下触板；1.18、下顶紧弹簧；1.19、下调节螺栓； 1.21、电源；1.22、下导线；1.23、报警器；1.24、上导线；1.25、右砝码；1.26、转杆；1.27、上调节螺栓；1.28、平衡轴；
25.2、防爆电机；
26.3、输气管道系统；3.1、进气细管；3.2、细管进气阀；3.3、一级进气主管；3.4、二级进气主管；3.5、粗管进气阀；3.6、次级进气口；3.7、右进气口；3.8、进气端压力表和流量表；3.9、出气端压力表和流量表；3.10、右出气口；3.11、次级出气口；3.12、粗管出气阀；3.13、二级出气主管；3.14、一级出气主管；3.15、细管出气阀；3.16、出气细管；3.17、出气细管接头；3.18、出气粗管；3.19、左出气口；3.20、左进气口；3.21、进气粗管；3.22、进气细管接头；3.23、细管进气阀的开关阀杆；3.24、粗管进气阀的开关阀杆；3.25、细管出气阀的开关阀杆；3.26、粗管出气阀的开关阀杆；
27.4、机壳；
28.5、气阀联动切换装置；5.1、第一间接连杆；5.2、主控旋杆；5.3、细管进气联动杆；5.4、第一粗管进气联动杆；5.5、进气粗管联动杆定位轴；5.6、进气粗管联动摆杆；5.7、第二粗管进气联动杆；5.8、第二粗管出气联动杆；5.9、出气粗管联动摆杆；5.10、出气粗管联动杆定位轴；5.11、第一粗管出气联动杆；5.12、细管出气联动杆； 5.14、副旋杆；5.15、第二间接连杆。
具体实施方式
29.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
30.实施例一
31.如图1和6所示，本实用新型所述的一种矿用束管输气泵站气阀联动切换装置，包括机壳、防爆电机、双泵体活塞式复合泵和输气管道系统。如图1所示，防爆电机连接并驱动双泵体活塞式复合泵。双泵体活塞式复合泵和输气管道系统安装在机壳内。
32.所述输气管道系统包括进气管道结构和出气管道结构，所述进气管道结构的外伸端设置在吸气地点，进气管道结构的固定端衔接双泵体活塞式复合泵的进气端；出气管道结构的外伸端衔接气体检测装置，出气管道结构的固定端衔接双泵体活塞式复合泵的出气端。
33.如图5所示，所述进气管道结构包括一级进气主管和二级进气主管，双泵体活塞式复合泵的左进气口和右进气口分别通过管道联通一级进气主管的左侧和右侧，在一级进气主管的左侧开设三个以上的进气细管接口，在各个进气细管接口上分别安装进气细管接头，各个进气细管接头分别衔接进气细管；在各个进气细管接头上分别安装细管进气阀；在一级进气主管的右侧开设三个以上的次级进气口，各个次级进气口通过管道联通二级进气主管，在二级进气主管上开设一个进气粗管接口，在进气粗管接口上分别安装进气粗管接
头，进气粗管接头衔接进气粗管；在进气粗管接头上安装粗管进气阀；所述进气粗管的管径为进气细管管径的2
‑
5倍。
34.所述出气管道结构包括一级出气主管和二级出气主管，双泵体活塞式复合泵的左出气口和右出气口分别通过管道联通一级出气主管的左侧和右侧，在一级出气主管的左侧开设三个以上的出气细管接口，在各个出气细管接口上分别安装出气细管接头，各个出气细管接头分别衔接出气细管；在各个出气细管接头上分别安装细管出气阀；在一级出气主管的右侧开设三个以上的次级出气口，各个次级出气口通过管道联通二级出气主管，在二级出气主管上开设一个出气粗管接口，在出气粗管接口上分别安装出气粗管接头，出气粗管接头衔接出气粗管；在出气粗管接头上安装粗管出气阀；所述出气粗管的管径为出气细管管径的2
‑
5倍。
35.如图7和8所示，输气管道系统还包括气阀联动切换装置；所述气阀联动切换装置包括主控旋杆和副旋杆，所述主控旋杆和副旋杆均水平插装在机壳的上部；主控旋杆连接进气阀切换联动结构，主控旋杆通过第一间接连杆铰接第二间接连杆，第二间接连杆固定连接副旋杆，副旋杆连接出气阀切换联动结构。
36.所述进气阀切换联动结构包括细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构，细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构均包括一节以上的进气联动杆。各节细管进气联动杆首尾衔接，最前端的细管进气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的细管进气联动杆连接细管进气阀。第一粗管进气联动杆的前端固定在主控旋杆上，第一粗管进气联动杆的后端通过活动铰接轴铰接第二粗管进气联动杆的前端，第二粗管进气联动杆的后端连接粗管进气阀的开关阀杆。在机壳上插装进气粗管联动杆定位轴，在进气粗管联动杆定位轴上铰接进气粗管联动摆杆的一端，进气粗管联动摆杆的另一端铰接活动铰接轴。通过设置进气粗管联动杆定位轴和进气粗管联动摆杆，能够确保粗管进气阀联动连杆结构的传动准确性。
37.所述出气阀切换联动结构包括细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构，细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构均包括一节以上的出气联动杆。各节细管出气联动杆首尾衔接，最前端的细管出气联动杆固定在主控旋杆上，最后端的细管出气联动杆连接细管出气阀。第一粗管出气联动杆的前端固定在主控旋杆上，第一粗管出气联动杆的后端通过活动铰接轴铰接第二粗管出气联动杆的前端，第二粗管出气联动杆的后端连接粗管出气阀的开关阀杆。在机壳上插装出气粗管联动杆定位轴，在出气粗管联动杆定位轴上铰接出气粗管联动摆杆的一端，出气粗管联动摆杆的另一端铰接活动铰接轴。通过设置出气粗管联动杆定位轴和出气粗管联动摆杆，能够确保粗管出气阀联动连杆结构的传动准确性。
38.正向旋转主控旋杆时，能够通过第一间接连杆和第二间接连杆带动副旋杆反向转动。
39.当主控旋杆正向转动时，能够分别同步带动细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构开启各个细管进气阀、关闭粗管进气阀；当主控旋杆反向转动时，能够分别同步带动细管进气阀联动连杆结构和粗管进气阀联动连杆结构关闭各个细管进气阀、开启粗管进气阀；
40.当副旋杆反向转动时，能够分别同步带动细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀
联动连杆结构开启各个细管出气阀、关闭粗管出气阀；当副旋杆正向转动时，能够分别同步带动细管出气阀联动连杆结构和粗管出气阀联动连杆结构关闭各个细管出气阀、开启粗管出气阀。
41.优选的，还包括至少两个压力检测器，各个压力检测器分别联通一级进气主管和第一出气主管。
42.实施例二
43.如图2所示，双泵体活塞式复合泵包括主泵体，所述主泵体包括左泵腔、右泵腔、左阀塞、右阀塞和驱动转轴，左阀塞和右阀塞分别设置在左泵腔和右泵腔内；左泵腔和右泵腔之间设置中隔板，在左泵腔和右泵腔内由左向右插装驱动转轴，所述左阀塞和右阀塞分别套装在驱动转轴上；在左泵腔的上端分别设置左进气口和左出气口，在右泵腔的上端分别设置右进气口和右出气口。
44.在左进气口和左出气口上分别设置左进气单向阀和左出气单向阀；在右进气口和右出气口上分别设置右进气单向阀和右出气单向阀。
45.在左泵腔的左侧壁上开设左插轴孔，在中隔板上开设中插轴孔，在右泵腔的右内侧壁上安装轴承座，所述驱动转轴由左向右顺序穿过左插轴孔、中插轴孔后插装在左泵腔和右泵腔内，驱动转轴的右端固定在右泵腔的轴承座内，驱动转轴的左端通过联轴器连接防爆电机的电机轴。
46.所述驱动转轴为直杆形轴体，在驱动转轴上分别套装左凸轮和右凸轮，左阀塞和右阀塞分别套装在左凸轮和右凸轮上。
47.双泵体活塞式复合泵的作业过程如下：启动防爆电机，防爆电机的电机轴通过联轴器连接双泵体活塞式复合泵的驱动转轴，令驱动转轴带动左凸轮和右凸轮转动，继而带动左阀塞和右阀塞上下移动。当左阀塞和右阀塞上移时，能够将左泵腔和右泵腔内的气体通过左出气口和右出气口排出泵外；当左阀塞和右阀塞下移时，能够将外部的气体通过左进气口和右进气口吸附泵体内；通过左阀塞和右阀塞的往复移动，实现泵体的进气和出气。
48.在本实施例中，所述驱动转轴也可设计为带有左侧连杆轴颈和右侧连杆轴颈的曲轴形，左阀塞和右阀塞分别套装在驱动转轴的左侧连杆轴颈和右侧连杆轴颈上。
49.实施例三
50.如图3和4所示，在本实施例中，双泵体活塞式复合泵还包括平衡检测装置，所述平衡检测装置包括平衡杆，平衡杆安装固定在主泵体的上方，平衡杆与驱动转轴平行共面设置。
51.在平衡杆的末端固定连接检测球。如图4所示，所述检测球包括外球壳，在外球壳内前后贯穿球心的部位设置平衡轴，在平衡轴上铰接能够自由转动的转杆中部，在转杆的两端分别设置质量相等、体积和形状相同的左砝码和右砝码；在转杆的上下两侧分别设置上触板和下触板；所述上触板和下触板分别通过上调节螺栓和下调节螺栓固定在外球壳内，其中上调节螺栓和下调节螺栓分别从上下两端穿出外球壳；在外球壳和上触板之间的上调节螺栓上套装上顶紧弹簧，在外球壳和下触板之间的下调节螺栓上套装下顶紧弹簧；上触板与下触板分别通过上导线和下导向连接电源，在上导线或下导线上串联报警器。
52.其中，转杆、左砝码和右砝码组成能够转动的导电触杆，在平衡杆处于水平状态时，导电触杆不与上触板和下触板相接触；当平衡杆处于倾斜状态时，导电触杆与上触板和
下触板同时接触形成闭合电路，报警器能够以警示灯或示警声提示失衡状态。
53.需要指出的是，各个开关阀杆旋转至与管道或接头相互垂直的位置时，为所控阀体关闭状态；各个开关阀杆旋转至与管道或接头同向的位置时，为所控阀体开启状态。上述实施方式仅是本实用新型优选的实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在符合本实用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本实用新型的保护范围内。