一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及井下自动隔爆装置领域，具体是指一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置及其使用方法。


背景技术：

2.煤矿井下瓦斯爆炸具有很大的危害，为了对爆炸进行隔断，以防止爆炸扩大蔓延而引起二次爆炸，需要在矿井下设置隔爆装置，目前常用的隔爆装置采用冲击波触发，利用高压气体将灭火粉喷出，达到隔爆效果，授权公告号为cn201953397u的实用新型专利公开了一种矿井自动隔爆抑爆装置，通过钢球实现限位，当冲击波到来时，在冲击波接收装置推杆的推动下滑动套筒后移，滑动套筒的空腔移至钢球孔处，钢球的内侧由活塞后段的大直径外圆周表面支撑，活塞前移，即移开泄气孔的位置，高压气腔经泄气孔与过渡腔、外罩内连通，从而将灭火粉喷出。
3.但是通过钢球限位存在一定的缺点，通过钢球限位来密封高压气腔，长时间容易导致钢球变形，从而影响隔爆装置的触发，另外钢球存在生锈风险，也容易影响隔爆装置的触发，因此设计一种故障率低，触发灵敏的隔爆装置，对于提高矿井下的安全具有很重要的意义。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的不足，提供一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置及其使用方法。
5.本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置，包括冲击波接收装置、高压气腔和外罩，所述外罩内装有灭火粉且外罩上开有喷口，还包括穿过高压气腔且可轴向移动的密封杆，所述密封杆穿过高压气腔的一个穿过孔与外罩连通且该穿过孔内装有与密封杆固接的活塞，还包括驱动密封杆轴向滑动的驱动机构以及若干个沿密封杆周向排布的钩爪，所述钩爪与高压气腔铰接，所述密封杆外圈固接有抓盘，所述钩爪的钩头设置在驱动机构驱动抓盘移动的路径上，所述冲击波接收装置在冲击波的推动下推动钩爪从而带动钩爪的钩头向外摆动至抓盘外部。
6.本方案中的密封杆穿过高压气腔，驱动机构带动密封杆产生滑动趋势；通过钩爪的钩头设置抓盘的移动路径上，实现了密封杆的限位；冲击波接收装置在冲击波的推动下推动钩爪，从而带动钩爪的钩头向外摆动至抓盘外部，实现了密封杆的释放；在活塞和密封部的压力差下带动密封杆产生滑动，使活塞脱离所在的穿过孔，实现了高压气腔与外罩的连通；高压气腔中的高压气体进入外罩，将外罩内的灭火粉通过喷口喷出，实现隔爆。
7.作为优化，所述驱动机构包括设置在密封杆上的密封部，所述密封部设置在密封杆穿过高压气腔的另一个穿过孔内，所述密封部的直径小于活塞的直径。本方案中密封部的直径小于活塞的直径，从而通过高压气腔内高压气体作用在活塞和密封部的压力差带动密封杆产生滑动。
8.作为优化，所述钩爪包括钩头、触发段以及连接钩头和触发段的连接段，所述钩头和触发段分别位于抓盘两侧，所述冲击波接收装置设置在触发段远离抓盘的一侧。本方案中的钩头和触发段分别位于抓盘两侧，通过冲击波接收装置将触发段向抓盘方向推动，从而带动钩爪的钩头向外摆动至抓盘外部。
9.作为优化，所述钩头与抓盘接触面到密封杆的距离等于钩爪铰接轴到密封杆的距离。本方案中钩头与抓盘接触面到密封杆的距离等于钩爪铰接轴到密封杆的距离，从而使钩爪可以保持对抓盘的良好限位效果。
10.作为优化，所述高压气腔上装有充气嘴。本方案中的充气嘴用于向高压气腔中注入气体。
11.作为优化，所述高压气腔外固接有触发罩，所述钩爪铰接在触发罩内。本方案中的钩爪铰接在触发罩内，从而实现与高压气腔的铰接。
12.作为优化，所述触发罩上连接有保险螺栓，所述密封杆上开有容保险螺栓插入的插槽。在隔爆装置组装和运输时，保险螺栓插入插槽中，实现密封杆的轴向限位。
13.作为优化，所述冲击波接收装置包括滑动连接的推杆以及固接在推杆一端的端部接收板，所述推杆的另一端与钩爪适配。本方案中的端部接收板用来接收冲击从而带动推杆滑动，通过推杆实现钩爪的摆动。
14.作为优化，所述喷口处装有密封膜。本方案中的密封膜用来包裹喷口，当触发时密封膜被冲破。
15.一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置的使用方法，包括如下步骤：a、密封杆穿过高压气腔，且两个穿过孔内分别设有活塞和密封部，密封部的直径小于活塞的直径，从而通过高压气腔内高压气体作用在活塞和密封部的压力差带动密封杆产生滑动趋势；b、通过钩爪的钩头设置抓盘的移动路径上，实现了密封杆的限位；c、冲击波接收装置在冲击波的推动下推动钩爪，从而带动钩爪的钩头向外摆动至抓盘外部，实现了密封杆的释放；d、在活塞和密封部的压力差下带动密封杆产生滑动，使活塞脱离所在的穿过孔，实现了高压气腔与外罩的连通；e、高压气腔中的高压气体进入外罩，将外罩内的灭火粉通过喷口喷出，实现隔爆。
16.本发明的有益效果为：本发明的一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置及其使用方法，通过钩爪勾住抓盘实现密封杆的限位，通过端部接收板接收冲击从而带动推杆滑动，通过推杆实现钩爪的摆动，使钩爪的钩头向外摆动至抓盘外部，实现隔爆装置的释放，本技术结构设计合理，故障率低，触发灵敏，可以对煤矿井下起到很好的隔爆效果。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；图2为本发明高压气腔和钩爪的局部放大图；图3为本发明触发状态的高压气腔和钩爪的局部放大图；图4为本发明抓盘和钩爪的局部放大图；图5为本发明触发状态的抓盘和钩爪的局部放大图；
图中所示：1、端部接收板，2、钩爪，3、导向套，4、中间接收板，5、高压气腔，6、外罩，7、密封膜，8、前端板，9、后端板，10、充气嘴，11、密封杆，12、推杆，13、密封部，14、活塞，15、保险螺栓，16、触发罩，17、触发顶杆，18、抓盘，21、触发段，22、连接段，23、钩头。
具体实施方式
18.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
19.如图1~5所示，本发明的一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置，包括冲击波接收装置、高压气腔5和外罩6，冲击波接收装置、高压气腔5和外罩6依次横向设置，所述外罩6内装有灭火粉且外罩6上开有喷口，外罩6为喇叭形，大径端为喷口，小径端与高压气腔5固定连接。
20.所述喷口处装有密封膜7，灭火粉可以冲破密封膜7实现喷口处的喷射。
21.高压气腔5密闭设置，内部充满高压气体，所述高压气腔5上装有充气嘴10，充气嘴设置在高压气腔5的下端，便于充气。
22.还包括穿过高压气腔5且可轴向移动的密封杆11，密封杆11为圆杆且横向穿过高压气腔5，如图2所示，所述高压气腔5两端分别为前端板8和后端板9，密封杆11穿过前端板8和后端板9。
23.所述密封杆11穿过高压气腔5的一个穿过孔与外罩6连通且该穿过孔内装有与密封杆11固接的活塞14，本实施例中的前端板8为高压气腔5和外罩6的隔板，所述活塞14设置在前端板8的穿过孔内，实现了穿过孔的密封，当活塞14轴向移动从穿过孔脱出后高压气腔5与外罩6连通。
24.还包括驱动密封杆11轴向滑动的驱动机构，所述驱动机构可以是弹簧，也可以是其他结构，本实施例中的驱动机构包括设置在密封杆11上的密封部13，所述密封部13设置在密封杆11穿过高压气腔5的另一个穿过孔内，也就是密封部13穿过后端板9且穿过处密封设置，当密封部13跟随密封杆11轴向移动时，密封部13始终与该穿过孔密封。
25.所述密封部13的直径小于活塞14的直径，从而通过可以通过高压气腔5内高压气体作用在活塞14和密封部13的压力差带动密封杆11滑动，本实施例中密封杆11向外罩6方向滑动。
26.还包括若干个沿密封杆11周向排布的钩爪2，钩爪2至少设置两个且沿周向均布，所述钩爪2与高压气腔5铰接，本实施例中所述高压气腔5外固接有触发罩16，所述钩爪2铰接在触发罩16内，且铰接轴与密封杆11的轴线垂直，从而使钩爪2可以径向摆动。
27.所述密封杆11外圈固接有抓盘18，抓盘18固接在密封杆11的端部且位于触发罩16内，抓盘18的直径大于密封杆11的直径，所述钩爪2的钩头23设置在驱动机构驱动抓盘18移动的路径上，所述冲击波接收装置在冲击波的推动下推动钩爪2从而带动钩爪2的钩头23向外摆动至抓盘18外部。
28.本实施例中所述钩爪2包括钩头23、触发段21以及连接钩头23和触发段21的连接段22，所述钩头23和触发段21分别位于抓盘18两侧，所述冲击波接收装置设置在触发段21远离抓盘18的一侧。触发段21延伸至密封杆11端部靠近中心的位置，从而便于冲击波接收装置带动所有触发段21向抓盘18方向推动。
29.所述钩头23与抓盘18接触面到密封杆11的距离等于钩爪2铰接轴到密封杆11的距离，从而使钩头23与抓盘18接触面到铰接轴的连线平行于密封杆11的轴线。
30.所述冲击波接收装置包括滑动连接的推杆12以及固接在推杆12一端的端部接收板1，所述推杆12的另一端与钩爪2适配，本实施例中推杆12的另一端固接有触发顶杆17，所述触发顶杆17跟随推杆12移动后推动所有钩爪2实现摆动。
31.推杆12滑动连接在导向套3内，所述导向套3通过吊挂装置固定在巷道的顶面，推杆12上还固接有中间接收板4，提高接收时的推力。
32.所述触发罩16上连接有保险螺栓15，所述密封杆11上开有容保险螺栓15插入的插槽，在隔爆装置组装和运输时，保险螺栓插入插槽中，实现密封杆的轴向限位。
33.一种盘抓式矿用井下自动隔爆装置的使用方法，包括如下步骤：a、密封杆11穿过高压气腔5，且两个穿过孔内分别设有活塞14和密封部13，密封部13的直径小于活塞14的直径，从而通过高压气腔5内高压气体作用在活塞14和密封部13的压力差带动密封杆11产生滑动趋势；b、通过钩爪2的钩头23设置抓盘18的移动路径上，实现了密封杆11的限位；c、冲击波接收装置在冲击波的推动下推动钩爪2，从而带动钩爪2的钩头23向外摆动至抓盘18外部，实现了密封杆11的释放；d、在活塞14和密封部13的压力差下带动密封杆11产生滑动，使活塞14脱离所在的穿过孔，实现了高压气腔5与外罩6的连通；e、高压气腔5中的高压气体进入外罩6，将外罩6内的灭火粉通过喷口喷出，实现隔爆。
34.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。