一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置，其主要包括一微动电机、两个活塞、一连杆机构、一传动齿轮，以及一输出管口和一备用输出管口；其中齿轮与微动电机的输出轴固定连接，第一活塞杆的自由端还固定连接有一弹簧，当第一活塞杆自左向右运动时，弹簧与微动电机的电源开关按钮接触并启动微动电机工作；在混凝土正常输送过程中，通过活塞将备用输出管封堵住，泵送混凝土从输出管口输出；当输出管口后接的混凝土喷管总成出现混凝土堵管时，由活塞打开备用管口并同步封堵住输出管口，以进行混凝土喷射输出管路之间的自动切换。本实用新型专利技术的喷射混凝土的防爆管安全防护装置为纯机械结构，其运行稳定、可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置
本技术属于泵送混凝土安全输送
，具体涉及一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置。
技术介绍
煤矿掘进工作中锚喷支护是煤矿生产建设的重要工序，而喷射混凝土工艺则是煤矿井下最为普遍的锚喷作业工序。 在湿喷物料管道输送过程中，混凝土输送管道发生堵塞的情况时有发生，除容易造成设备的损坏外，严重时甚至影响到工程进度、威胁施工人员健康。 如何保证煤矿湿喷混凝土管道安全稳定运行，以及在发生混凝土输送管路堵塞现象时，如何在保持井下混凝土喷射作业的应急处理是目前煤矿湿喷支护工程中亟待解决的难题。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种纯机械结构的喷射混凝土的防爆管安全防护装置，其在发生混凝土输送管路堵塞时，能自动切断所堵塞管路的进口端、自动开启备用的混凝土输送管的进口端以继续进行井下混凝土喷射作业。 本技术为实现上述目的所采用的技术方案是，一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置，其特征在于，包括一微动电机、一左端带法兰面并与混凝土输送泵连接的管口、右端兼作第一活塞装置的筒体的水平管； 所述第一活塞装置的筒体内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆的自由端伸出所述水平管的右端管口外； 所述水平管上从左至右一前一后分别连通有第一支管和第二支管； 所述水平管、第一支管和第二支管三者的中心轴线在同一个平面上； 所述第一支管的中心轴线与所述水平管中心轴线之间的第一夹角小于等于30度； 所述第二支管的中心轴线与所述水平管中心轴线垂直； 所述第二支管的管壁上还开设有一管口，所述管口连接有第三支管，所述管口的中心轴线与所述第二支管的中心轴线垂直； 所述第一支管、第二支管和第三支管三者的内径相等； 所述第一活塞杆的自由端的外壁上设置有齿圈，所述齿圈与设置在所述第一活塞杆下方的齿轮啮合； 所述齿轮外侧面上的齿部内侧处固定连接有一连杆结构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆； 所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆依次成可转动连接； 所述第二连杆为一杠杆，所述杠杆的支点到所述第一连杆与第二连杆的连接点的距离大于或等于所述杠杆的支点到所述第三连杆与第二连杆的连接点的距离的2倍； 所述第二支管兼作第二活塞装置的筒体，所述第四连杆兼作第二活塞杆； 所述第二活塞杆的末端伸入所述第二活塞装置的筒体内，其自由端伸出所述第二支管的管口外； 所述第一支管和第三支管分别连接有混凝土喷管总成； 所述齿轮与所述第一活塞杆的表面均分别开设有一不透孔，两个不透孔之间通过一断裂保护装置连接，所述断裂保护装置的抗剪切强度对应于所述混凝土喷管总成和额定工作压力值的80-90% ； 所述断裂保护装置为U形卡扣，所述U形卡扣的两个连接腿部分别插入所述不透孔内形成跨接； 所述齿轮与所述微动电机的输出轴固定连接； 所述第一活塞杆的自由端还固定连接有一弹簧，所述微动电机的电源开关按钮设置在所述弹簧的轴向延长线上并与弹簧保留一定间隙。 所述第一活塞杆的自由端还固定连接有一弹簧，当所述第一活塞杆自左向右运动时，所述弹簧与所述微动电机的电源开关按钮接触并启动所述微动电机工作。 上述技术方案直接带来的技术效果是，喷射混凝土的防爆管安全防护装置为纯机械结构，其运行稳定、可靠性好:其当所述第一混凝土喷管总成内混凝土正常输送时，所述第一活塞杆的末端将所述第一支管与水平管连通处封堵住，所述第二活塞杆的末端在所述第三支管与第二支管连通处的下方，混凝土自水平管的左端输入从第三支管的出口输出进入第二混凝土喷管总成； 当所述第一混凝土喷管总成内出现堵管时，所述第一活塞杆在装置内混凝土压力的作用下向右推送逐步将所述第一支管与水平管连通处打开；与此同时，所述第一活塞杆的齿圈带动所述齿轮顺时针转动并推动所述连杆机构工作，所述连杆机构的第四连接杆自下而上运动直至完全封堵所述第三支管与第二支管连通处，此时，混凝土自水平管的左端输入从第一支管的出口输出进入第一混凝土喷管总成。 采用上述技术方案的喷射混凝土的防爆管安全防护装置在发生混凝土输送管路堵塞时，能自动切断所堵塞管路的进口端、自动开启备用的混凝土输送管的进口端以继续进行井下混凝土喷射作业。详细说明如下: 上述技术方案中的连杆结构是借鉴现有技术的插齿机的连杆机构，其技术成熟、运行可靠。该连杆机构一方面，可以巧妙地将水平方向上的运动转换为垂直方向上的运动，即实现动作的“换向”；另一方面，其通过杠杆原理，可以将输入的作用力经放大后的输出。具体到上述技术方案中的连杆机构，由于: 1、第一支管的中心轴线与水平管中心轴线之间的第一夹角小于或等于30度；而第二支管的中心轴线与水平管中心轴线垂直；而且第一支管、第二支管和第三支管三者的内径相等。 上述系列技术特征的采用，使得要全部打开第一支管与水平管连接处，第一活塞杆所需进行的从左向右方向上的运动距离(等于管径除以第一夹角的正弦值)，始终为全部封堵住第三支管与水平管连接处，第二活塞杆进行的从下向上方向上运动距离(等于管径)2倍以上。 2、所述第二连杆为一杠杆，所述杠杆的支点到所述第一连杆与第二连杆的连接点的距离大于或等于所述杠杆的支点到所述第三连杆与第二连杆的连接点的距离的2倍。 这一技术手段的采用，一方面可以将源于第一活塞杆产生、经齿轮传递到达连杆机构的主动力，经杠杆效应放大至少2倍以上，以作为第二活塞杆的驱动力； 3、由于第一活塞杆与第二活塞杆各自的末端所受的混凝土压力相等。 因此，只有运用(上述第2)所述的杠杆原理进行力的放大后输出，才能保证第二活塞杆运动的进行； 而(上述第I)所述的要按预期的方式全部打开或封堵住相应的关口连接处，第一活塞杆运动的距离大于或者等于第二活塞杆运动距离的2倍，这一技术手段构成了杠杆发挥预期作用的必要条件之一。即，随着第一活塞杆自左向右运动开始、第一支管与水平管连接处开始渐次打开、装置内混凝土压力开始泄压，直至第一支管与水平管连接处全部成敞开状态、装置内混凝土压力达到新的平衡的全过程中，第二活塞杆将同步向上推送、直至将第三支管与水平管连接处完全封堵。 当上述工作过程结束后，可以将于第三支管连接的混凝土喷管总成拆卸下来(或直接在连接状态下)，进行管路的疏通。疏通完毕后，将其重新安装到位。 当井下混凝土喷射作业完成后，由人工或借助机械，重新将喷射混凝土的防爆管安全防护装置复位，并更换新的断裂保护装置(U形卡扣)，备用。 考虑到喷射混凝土的防爆管安全防护装置在运转过程中，可能存在驱动力不足，将导致相应管口连接处不能自动且顺利地实现完全开启或完全封堵的全部动作，上述技术方案中，还辅之以“齿轮与微动电机的输出轴固定连接；第一活塞杆的自由端还固定连接有一弹簧，微动电机的电源开关按钮设置在弹簧的轴向延长线上并与弹簧保留一定间隙”等系列技术手段，使得当第一活塞杆自左向右运动时，该弹簧与微动电机的电源开关按钮接触并启动微动电机工作，以借助微动电机，对齿轮进行强制性辅助驱动。 作为优选，上述齿轮的圆心处设置有一用于支撑所述第一连杆的支撑块。 该优选技术方案直接带来的技术效果是，可以更好地保证第一连杆动作执行的稳定性，防止其出现以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置，其特征在于，包括一微动电机、一左端带法兰面并与混凝土输送泵连接的管口、右端兼作第一活塞装置的筒体的水平管；所述第一活塞装置的筒体内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆的自由端伸出所述水平管的右端管口外；所述水平管上从左至右一前一后分别连通有第一支管和第二支管；所述水平管、第一支管和第二支管三者的中心轴线在同一个平面上；所述第一支管的中心轴线与所述水平管中心轴线之间的第一夹角小于或等于30度；所述第二支管的中心轴线与所述水平管中心轴线垂直；所述第二支管的管壁上还开设有一管口，所述管口连接有第三支管，所述管口的中心轴线与所述第二支管的中心轴线垂直；所述第一支管、第二支管和第三支管三者的内径相等；所述第一活塞杆的自由端的外壁上设置有齿圈，所述齿圈与设置在所述第一活塞杆下方的齿轮啮合；所述齿轮外侧面上的齿部内侧处固定连接有一连杆结构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆；所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆依次成可转动连接；所述第二连杆为一杠杆，所述杠杆的支点到所述第一连杆与第二连杆的连接点的距离大于或等于所述杠杆的支点到所述第三连杆与第二连杆的连接点的距离的2倍；所述第二支管兼作第二活塞装置的筒体，所述第四连杆兼作第二活塞杆；所述第二活塞杆的末端伸入所述第二活塞装置的筒体内，其自由端伸出所述第二支管的管口外；所述第一支管和第三支管分别连接有混凝土喷管总成；所述齿轮与所述第一活塞杆的表面均分别开设有一不透孔，两个不透孔之间通过一断裂保护装置连接，所述断裂保护装置的抗剪切强度对应于所述混凝土喷管总成和额定工作压力值的80‑90％；所述断裂保护装置为U形卡扣，所述U形卡扣的两个连接腿部分别插入所述不透孔内形成跨接；所述齿轮与所述微动电机的输出轴成固定连接；所述第一活塞杆的自由端还固定连接有一弹簧，所述微动电机的电源开关按钮设置在所述弹簧的轴向延长线上并与弹簧保留一定间隙。...

【技术特征摘要】
1.一种喷射混凝土的防爆管安全防护装置，其特征在于，包括一微动电机、一左端带法兰面并与混凝土输送泵连接的管口、右端兼作第一活塞装置的筒体的水平管； 所述第一活塞装置的筒体内设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆的自由端伸出所述水平管的右端管口外； 所述水平管上从左至右一前一后分别连通有第一支管和第二支管； 所述水平管、第一支管和第二支管三者的中心轴线在同一个平面上； 所述第一支管的中心轴线与所述水平管中心轴线之间的第一夹角小于或等于30度； 所述第二支管的中心轴线与所述水平管中心轴线垂直； 所述第二支管的管壁上还开设有一管口，所述管口连接有第三支管，所述管口的中心轴线与所述第二支管的中心轴线垂直； 所述第一支管、第二支管和第三支管三者的内径相等； 所述第一活塞杆的自由端的外壁上设置有齿圈，所述齿圈与设置在所述第一活塞杆下方的齿轮哨合； 所述齿轮外侧面上的齿部内侧处固定连接有一连杆结构，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆； 所述第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆依次成可转动连接； 所述第二连杆为一杠杆，所述杠杆的支点到所述第一连杆与第二连杆的连接点的距离大于或等于所述杠杆的支点到所述第三连杆与第二连杆的连接点的距离的2倍； 所述第二支管兼作第二活塞装置的筒体，所述第四连杆兼作第二活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连军，程卫民，王刚，刘国明，潘刚，曹森，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37