一种煤矿开采用气动空气净化设备的制作方法

1.本发明涉及煤矿设备的技术领域，特别是涉及一种煤矿开采用气动空气净化设备。


背景技术：

2.众所周知，煤矿在开采的过程中，需要将开采巷道内的空气进行及时排出，从而使巷道内空气保持整洁，方便工人正常呼吸，而由于煤矿开采过程中容易产生较多灰尘，灰尘跟随空气直接排出容易对环境造成，需对其排出空气进行过滤处理。
3.现有过滤设备通常是直接通过过滤网对灰尘等颗粒杂质进行静态过滤处理，然而设备长时间使用后，其内拦截的杂质较多，容易对过滤网造成堵塞，导致设备运行周期较短，需频繁进行停机清理，影响巷道内空气排出效率，容易造成工人呼吸困难，同时设备的功能较为单一，其过滤效果较差。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿开采用气动空气净化设备。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
6.煤矿开采用气动空气净化设备，包括：
7.导气筒，所述导气筒的开口端面设置为倾斜状态，所述导气筒的另一端连通设置有导气管，所述导气筒底部连通设置有收集盒；
8.活塞板，所述活塞板滑动位于导气筒内，所述活塞板中部设置有通口，并且该通口内设置有滤网；
9.所述滤网上朝向导气筒开口方向的侧壁上设置有第一筛桶，所述第一筛桶的圆周内壁设置为锥形，所述第一筛桶圆周外壁上均匀连通设置有多个滤孔；
10.所述第一筛桶的外壁上滑动套设有第二筛桶，所述第二筛桶圆周外壁上均匀连通设置有多个滤孔，所述第一筛桶上滤孔位置与所述第二筛桶上滤孔位置对应，所述第一筛桶外壁靠近活塞板一侧套装有环形密封片，所述环形密封片位于第一筛桶与第二筛桶之间，所述第二筛桶上靠近导气筒开口的一端设置有锥形导气块；
11.其中，所述锥形导气块与活塞板之间设置有弹性拉动机构，所述第二筛桶外壁上转动设置有支撑机构，所述锥形导气块锥形面上设置有鼓气机构。
12.进一步地，所述支撑机构包括安装在第二筛桶圆周外壁上的第一环形导气仓，所述第一环形导气仓外壁上转动套装有第二环形导气仓，所述第二环形导气仓的外壁上均匀设置有多根安装板，所述安装板的外端固定在导气筒内壁上；
13.所述第一环形导气仓与所述第二环形导气仓相互连通，所述第一环形导气仓的侧壁上均匀连通设置有多根第一气管；
14.所述锥形导气块内设置有腔体，所述第一气管的另一端伸入锥形导气块内并倾斜朝向活塞板方向；
15.所述鼓气机构包括呈环形均匀安装在锥形导气块锥形外壁上的多个弧形通气槽板，所述弧形通气槽板与所述第四气管内部连通，并且所述弧形通气槽板倾斜；
16.所述导气筒外壁上设置有气泵，所述气泵的输入端和输出端均设置有第二气管，一根第二气管的输入端伸至地面以上，另一根第二气管的输出端连通设置有导气机构，所述导气机构与第二环形导气仓连通。
17.进一步地，所述导气机构包括安装在导气筒外壁上的换向气仓，所述换向气仓的一侧与排气状态的第二气管连通，所述换向气仓的另一侧连通设置有第三气管，所述第三气管的输出端穿过导气筒端面并与滤网的位置对应；
18.所述换向气仓上对称设置有两根第四气管，所述第四气管与所述换向气仓连通，所述第四气管的另一端穿过导气筒并与第二环形导气仓连通，所述换向气仓内远离气泵的一侧设置有封板，所述封板对第三气管进行封堵，所述封板远离所述第四气管，所述封板上设置有两张第一板簧，所述第一板簧的另一端固定在换向气仓内壁上；
19.所述封板上远离第一板簧的一侧设置有楔形推板，所述楔形推板另一端穿过换向气仓和导气筒并伸入至导气筒内，所述换向气仓与所述导气筒均与所述楔形推板滑动连接；
20.所述第二筛桶的外壁上设置有楔形顶板，所述楔形顶板与所述楔形推板形状对应，所述楔形推板的端面上均匀转动设置有多个滚柱，所述滚柱与所述楔形顶板端面接触。
21.进一步地，所述第一筛桶的外壁上均匀设置有多个滑槽，所述滑槽方向沿第一筛桶的轴线方向，所述滑槽内滑动设置有滑板，所述滑板的外端固定在第二筛桶上。
22.进一步地，所述弹性拉动机构包括位于第一筛桶内的两个六边形框，一个六边形框安装在锥形导气块上，并且该六边形框上均匀倾斜转动设置有六根推拉臂，另一个六边形框安装在活塞板上，并且该六边形框上均匀滑动设置有六个滑块，所述推拉臂的另一端转动安装在对应滑块上；
23.所述推拉臂上设置有第二板簧，所述第二板簧的另一端安装在锥形导气块上的六边形框上。
24.进一步地，所述导气筒内壁上环形均匀分布有多张弧形导气板，所述弧形导气板倾斜并远离锥形导气块，所述弧形导气板上靠近锥形导气块的一端口径相比远离锥形导气块的一端口径较小。
25.进一步地，所述导气筒的内壁上均匀设置有多根搅气杆，所述搅气杆位于弧形导气板和安装板之间，并且所述搅气杆朝向弧形导气板的一端面设置为锥形。
26.进一步地，所述导气筒开口位置倾斜设置有隔离网。
27.与现有技术相比本发明的有益效果为：将设备安装在煤矿巷道顶壁上，初始状态时，弹性拉动机构对锥形导气块和活塞板产生拉力，此时活塞板与第二筛桶的端面接触，第一筛桶上的滤孔与第二筛桶上的滤孔位置处于交错状态，第一筛桶的外壁对第二筛桶的滤孔进行封堵，第二筛桶的内壁对第一筛桶的滤孔进行封堵，地面上的吸泵与导气管连通并通过导气管将导气筒内活塞板右侧的空气抽离，活塞板右侧壁的气压值降低，巷道内的空气通过导气筒开口进入导气筒内并对活塞板产生朝向导气管一侧的推力，活塞板在导气筒内滑动并带动第一筛桶与第二筛桶产生相对移动，此时第一筛桶上的滤孔和第二筛桶上的滤孔位置逐渐对接并相互连通，导气筒内的空气通过第二筛桶上的滤孔和第一筛桶上的滤
孔进入第一筛桶内，滤孔可对巷道内空气中的大颗粒物质进行过滤拦截处理，同时当地面吸泵的吸气量变化时，活塞板的位置发生改变，此时第一筛桶上滤孔和第二筛桶上滤孔的连通口径发生改变，从而使设备根据气压差自动调整滤孔的过滤精度，第一筛桶内的空气穿过活塞板上的滤网进入活塞板的右侧，滤网对空气中的较小颗粒杂质进行二次过滤，经过二次过滤的空气进入导气管内并排出至地面上，从而完成空气的净化工作，同时鼓气机构可将地面上的干净空气吸入并倾斜排入至导气筒内，从而使鼓气机构排出的空气与巷道内吸入导气筒内的空气混合，降低空气中的瓦斯浓度，提高安全性，同时由于鼓气机构排出的空气倾斜，其可反向作用在锥形导气块上并使锥形导气块转动，锥形导气块带动第二筛桶、环形密封片、第一筛桶、活塞板和滤网同步转动，从而使第一筛桶上滤孔和第二筛桶上滤孔在对空气进行过滤的同时使空气进行旋转离心作用，方便使空气中的颗粒杂质离心分离并落入收集盒内，提高空气的净化效果，同时滤孔周围拦截的杂质可甩离滤孔，从而避免杂质对滤孔造成堵塞，提高其透气性，该设备可有效提高巷道内空气净化效果，降低排出空气中的杂质含量，提高设备功能多样性，同时有效避免杂质对设备造成堵塞，节省频繁停机清理的时间和人力，提高工作效率，方便对工人提供足够空气，提高实用性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明中记载的一些实施例，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。
29.图1是本发明的结构示意图；
30.图2是图1中导气筒内部结构示意图；
31.图3是图2中活塞板放大结构示意图；
32.图4是图3中第二筛桶内部剖视结构示意图；
33.图5是图2中a处局部放大结构示意图；
34.图6是图2中b处局部放大结构示意图；
35.附图中标记：1、导气筒；2、导气管；3、收集盒；4、活塞板；5、滤网；6、第一筛桶；7、第二筛桶；8、环形密封片；9、锥形导气块；10、第一环形导气仓；11、第二环形导气仓；12、安装板；13、第一气管；14、弧形通气槽板；15、气泵；16、第二气管；17、换向气仓；18、第三气管；19、第四气管；20、封板；21、第一板簧；22、楔形推板；23、楔形顶板；24、滚柱；25、滑板；26、六边形框；27、推拉臂；28、滑块；29、第二板簧；30、弧形导气板；31、搅气杆；32、隔离网。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。
39.如图1至图6所示，本发明的一种煤矿开采用气动空气净化设备，包括：
40.导气筒1，所述导气筒1的开口端面设置为倾斜状态，所述导气筒1的另一端连通设置有导气管2，所述导气筒1底部连通设置有收集盒3；
41.活塞板4，所述活塞板4滑动位于导气筒1内，所述活塞板4中部设置有通口，并且该通口内设置有滤网5；
42.所述滤网5上朝向导气筒1开口方向的侧壁上设置有第一筛桶6，所述第一筛桶6的圆周内壁设置为锥形，所述第一筛桶6圆周外壁上均匀连通设置有多个滤孔；
43.所述第一筛桶6的外壁上滑动套设有第二筛桶7，所述第二筛桶7圆周外壁上均匀连通设置有多个滤孔，所述第一筛桶6上滤孔位置与所述第二筛桶7上滤孔位置对应，所述第一筛桶6外壁靠近活塞板4一侧套装有环形密封片8，所述环形密封片8位于第一筛桶6与第二筛桶7之间，所述第二筛桶7上靠近导气筒1开口的一端设置有锥形导气块9；
44.其中，所述锥形导气块9与活塞板4之间设置有弹性拉动机构，所述第二筛桶7外壁上转动设置有支撑机构，所述锥形导气块9锥形面上设置有鼓气机构。
45.本实施例中，将设备安装在煤矿巷道顶壁上，初始状态时，弹性拉动机构对锥形导气块9和活塞板4产生拉力，此时活塞板4与第二筛桶7的端面接触，第一筛桶6上的滤孔与第二筛桶7上的滤孔位置处于交错状态，第一筛桶6的外壁对第二筛桶7的滤孔进行封堵，第二筛桶7的内壁对第一筛桶6的滤孔进行封堵，地面上的吸泵与导气管2连通并通过导气管2将导气筒1内活塞板4右侧的空气抽离，活塞板4右侧壁的气压值降低，巷道内的空气通过导气筒1开口进入导气筒1内并对活塞板4产生朝向导气管2一侧的推力，活塞板4在导气筒1内滑动并带动第一筛桶6与第二筛桶7产生相对移动，此时第一筛桶6上的滤孔和第二筛桶7上的滤孔位置逐渐对接并相互连通，导气筒1内的空气通过第二筛桶7上的滤孔和第一筛桶6上的滤孔进入第一筛桶6内，滤孔可对巷道内空气中的大颗粒物质进行过滤拦截处理，同时当地面吸泵的吸气量变化时，活塞板4的位置发生改变，此时第一筛桶6上滤孔和第二筛桶7上滤孔的连通口径发生改变，从而使设备根据气压差自动调整滤孔的过滤精度，第一筛桶6内的空气穿过活塞板4上的滤网5进入活塞板4的右侧，滤网5对空气中的较小颗粒杂质进行二次过滤，经过二次过滤的空气进入导气管2内并排出至地面上，从而完成空气的净化工作，同时鼓气机构可将地面上的干净空气吸入并倾斜排入至导气筒1内，从而使鼓气机构排出的空气与巷道内吸入导气筒1内的空气混合，降低空气中的瓦斯浓度，提高安全性，同时由于鼓气机构排出的空气倾斜，其可反向作用在锥形导气块9上并使锥形导气块9转动，锥形导气块9带动第二筛桶7、环形密封片8、第一筛桶6、活塞板4和滤网5同步转动，从而使第一筛桶6上滤孔和第二筛桶7上滤孔在对空气进行过滤的同时使空气进行旋转离心作用，方便使空气中的颗粒杂质离心分离并落入收集盒3内，提高空气的净化效果，同时滤孔周围拦截的杂质可甩离滤孔，从而避免杂质对滤孔造成堵塞，提高其透气性，该设备可有效提高巷道内空气净化效果，降低排出空气中的杂质含量，提高设备功能多样性，同时有效避免杂质对
设备造成堵塞，节省频繁停机清理的时间和人力，提高工作效率，方便对工人提供足够空气，提高实用性。
46.在本实施例中，由于导气筒1开口设置倾斜状态，可避免巷道内壁脱落的石块进入设备内，活塞板4受气压影响移动时，其跟随第二筛桶7同步转动，滤网5同步转动，从而方便使滤网5拦截的杂质脱离滤网5侧壁，通过将第一筛桶6圆周内壁设置为锥形，可方便对滤网5拦截脱落的杂质进行导向，方便使杂质沿第一筛桶6内壁锥面向锥形导气块9一侧移动并通过第一筛桶6上的滤孔和第二筛桶7上的滤孔重新选择飞入导气筒1内，方便对第一筛桶6内杂质进行清理，通过设置环形密封片8，可方便对第二筛桶7与第一筛桶6之间靠近活塞板4一侧的缝隙进行封堵，避免活塞板4远离第二筛桶7时，杂质通过缝隙进入第一筛桶6与第二筛桶7之间。
47.作为上述实施例的优选，所述支撑机构包括安装在第二筛桶7圆周外壁上的第一环形导气仓10，所述第一环形导气仓10外壁上转动套装有第二环形导气仓11，所述第二环形导气仓11的外壁上均匀设置有多根安装板12，所述安装板12的外端固定在导气筒1内壁上；
48.所述第一环形导气仓10与所述第二环形导气仓11相互连通，所述第一环形导气仓10的侧壁上均匀连通设置有多根第一气管13；
49.所述锥形导气块9内设置有腔体，所述第一气管13的另一端伸入锥形导气块9内并倾斜朝向活塞板4方向；
50.所述鼓气机构包括呈环形均匀安装在锥形导气块9锥形外壁上的多个弧形通气槽板14，所述弧形通气槽板14与所述第四气管19内部连通，并且所述弧形通气槽板14倾斜；
51.所述导气筒1外壁上设置有气泵15，所述气泵15的输入端和输出端均设置有第二气管16，一根第二气管16的输入端伸至地面以上，另一根第二气管16的输出端连通设置有导气机构，所述导气机构与第二环形导气仓11连通。
52.本实施例中，气泵15通过一根第二气管16将地面上的空气吸入并通过另一根第二气管16和导气机构排入至第二环形导气仓11内，第二环形导气仓11内的空气通过第一环形导气仓10和第一气管13排入至锥形导气块9内，由于伸入至锥形导气块9内的第一气管13一端其朝向活塞板4的方向，第一气管13排入锥形导气块9内的空气撞击在锥形导气块9内壁上并扩散，从而使排入锥形导气块9内的空气均匀分布，锥形导气块9内的空气通过弧形通气槽板14排出，弧形通气槽板14排出的空气与吸入导气筒1内的巷道空气混合，从而降低巷道空气中的瓦斯浓度，提高安全性，同时由于弧形通气槽板14倾斜，弧形通气槽板14排出的空气反向推动弧形通气槽板14和锥形导气块9转动，锥形导气块9带动第二筛桶7转动，第二筛桶7带动第一环形导气仓10在第二环形导气仓11上转动，第一环形导气仓10、第二环形导气仓11和安装板12对第二筛桶7进行支撑，由于弧形通气槽板14的形状为弧形，锥形导气块9上的锥面和弧形通气槽板14可对进入导气筒1内的巷道空气进行导向处理，从而使巷道空气旋转向导气筒1内壁附近流动，方便使空气进行旋向离心运动，方便使空气与其内的颗粒杂质分离，提高空气净化效果。
53.作为上述实施例的优选，所述导气机构包括安装在导气筒1外壁上的换向气仓17，所述换向气仓17的一侧与排气状态的第二气管16连通，所述换向气仓17的另一侧连通设置有第三气管18，所述第三气管18的输出端穿过导气筒1端面并与滤网5的位置对应；
54.所述换向气仓17上对称设置有两根第四气管19，所述第四气管19与所述换向气仓17连通，所述第四气管19的另一端穿过导气筒1并与第二环形导气仓11连通，所述换向气仓17内远离气泵15的一侧设置有封板20，所述封板20对第三气管18进行封堵，所述封板20远离所述第四气管19，所述封板20上设置有两张第一板簧21，所述第一板簧21的另一端固定在换向气仓17内壁上；
55.所述封板20上远离第一板簧21的一侧设置有楔形推板22，所述楔形推板22另一端穿过换向气仓17和导气筒1并伸入至导气筒1内，所述换向气仓17与所述导气筒1均与所述楔形推板22滑动连接；
56.所述第二筛桶7的外壁上设置有楔形顶板23，所述楔形顶板23与所述楔形推板22形状对应，所述楔形推板22的端面上均匀转动设置有多个滚柱24，所述滚柱24与所述楔形顶板23端面接触。
57.本实施例中，第二筛桶7转动时带动楔形顶板23同步旋向，气泵15通过一根第二气管16排入换向气仓17内的空气通过两根第四气管19排入至第二环形导气仓11内，从而对第二环形导气仓11内部供气，当楔形顶板23转动至楔形推板22的下方时，楔形顶板23通过滚柱24推动楔形推板22向上移动，楔形推板22推动封板20向上移动，此时封板20对第四气管19进行封堵，并且封板20停止对第三气管18进行封堵，第一板簧21处于弹性压缩状态，换向气仓17内的空气进入第三气管18内并通过第三气管18的输出端排出至滤网5上，从而对滤网5进行反向鼓气清理处理，方便使滤网5上过滤的杂质脱落，提高滤网5的透气性，当楔形顶板23越过楔形推板22并继续转动时，2推动封板20下移并恢复至初始位置，此时换向气仓17内的空气继续进入第四气管19内，封板20重新对第三气管18进行封堵，当楔形顶板23重新转动时楔形推板22下方时，第三气管18重复对滤网5进行鼓气清理，从而使换向气仓17内的空气周期性排入第三气管18内并对滤网5进行周期性鼓气清理处理，通过设置滚柱24，可方便使楔形顶板23推动楔形推板22移动时，楔形顶板23与滚柱24产生相对滚动，减小楔形顶板23的摩擦阻力。
58.作为上述实施例的优选，所述第一筛桶6的外壁上均匀设置有多个滑槽，所述滑槽方向沿第一筛桶6的轴线方向，所述滑槽内滑动设置有滑板25，所述滑板25的外端固定在第二筛桶7上。
59.本实施例中，当第一筛桶6与第二筛桶7产生相对移动时，滑板25在滑槽内滑动，通过设置滑板25和滑槽，可方便对第一筛桶6与第二筛桶7的相对移动方向进行导向，方便使第一筛桶6与第二筛桶7保持同步转动，同时滑槽的内壁可对滑板25移动位置进行限位，从而对第一筛桶6和第二筛桶7的位置进行限位，避免其相互脱离。
60.作为上述实施例的优选，所述弹性拉动机构包括位于第一筛桶6内的两个六边形框26，一个六边形框26安装在锥形导气块9上，并且该六边形框26上均匀倾斜转动设置有六根推拉臂27，另一个六边形框26安装在活塞板4上，并且该六边形框26上均匀滑动设置有六个滑块28，所述推拉臂27的另一端转动安装在对应滑块28上；
61.所述推拉臂27上设置有第二板簧29，所述第二板簧29的另一端安装在锥形导气块9上的六边形框26上。
62.本实施例中，当活塞板4与锥形导气块9远离时，第一筛桶6通过其上的六边形框26和滑块28拉动推拉臂27倾斜转动，推拉臂27拉动第二板簧29产生弹性变形，同时滑块28在
对应六边形框26上滑动，当活塞板4与锥形导气块9相互接近时，第二板簧29对推拉臂27产生的弹性拉力拉动推拉臂27转动至初始位置，此时推拉臂27通过滑块28和另一个六边形框26对活塞板4产生拉力，从而对活塞板4和锥形导气块9产生相互作用的弹性拉力。
63.在本实施例中，六边形框26、六根推拉臂27和六个滑块28可同步对活塞板4进行支撑，提高活塞板4与锥形导气块9之间的连接强度。
64.作为上述实施例的优选，所述导气筒1内壁上环形均匀分布有多张弧形导气板30，所述弧形导气板30倾斜并远离锥形导气块9，所述弧形导气板30上靠近锥形导气块9的一端口径相比远离锥形导气块9的一端口径较小。
65.本实施例中，通过设置弧形导气板30，可方便对进入导气筒1内的巷道空气进行收纳导向处理，方便使空气沿弧形导气板30内壁旋转流动，由于弧形导气板30上靠近锥形导气块9的一端口径相比远离锥形导气块9的一端口径较小，可方便使空气朝向导气筒1内壁方向流动，提高空气旋转时的线速度，从而提高空气离心速度。
66.作为上述实施例的优选，所述导气筒1的内壁上均匀设置有多根搅气杆31，所述搅气杆31位于弧形导气板30和安装板12之间，并且所述搅气杆31朝向弧形导气板30的一端面设置为锥形。
67.本实施例中，通过设置搅气杆31，可方便对巷道空气和弧形通气槽板14排出的空气进行分流搅动处理，提高空气混合均匀性，方便使瓦斯浓度均匀降低。
68.作为上述实施例的优选，所述导气筒1开口位置倾斜设置有隔离网32。
69.本实施例中，通过设置隔离网32，可方便对巷道内飞溅的砂石进行阻挡，避免砂石进入设备内，同时巷道内的空气可穿过隔离网32进入导气筒1内。
70.本发明的一种煤矿开采用气动空气净化设备，其安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式，只要能够达成其有益效果的均可进行实施。
71.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。