一种煤矿井下自动隔爆装置
技术领域
本发明涉及煤矿井下安全防护装备技术领域，具体涉及一种煤矿井下自动隔爆装置。
背景技术
现有煤矿井下煤尘瓦斯爆炸灭火装置多样性，但触发机构多为复杂结构，高压气体喷射不顺畅，不能达到瞬间有效灭火。部分煤矿井下隔爆设备需要更换电池和断电无法动作，以及结构复杂加工难度大。部分双向隔爆装置对高压气体推力的大小要求较高，必须使两部分的喷气孔有相对重合的部分才能触发隔爆装置动作，因此其使用的可靠性较差，难度较高。
发明内容
针对现有技术的煤矿井下隔爆设备需要更换电池和断电无法动作，以及结构复杂加工难度大的上述不足，本申请采用机械结构、加工难度小、动作更灵敏的自动隔爆装置，当煤矿井下发生瓦斯煤尘爆炸时，迅速熄灭爆炸火焰，避免火焰继续蔓延，引发危害更大的二次爆炸。
本发明的技术方案如下：
一种煤矿井下自动隔爆装置，包括依次连接的压力接收机构、触发机构和反应机构，其特征在于：所述触发机构包括压力仓，压力仓内设有轴心套管，轴心套管的中间位置围绕管壁横断面圆周均匀设有泄气孔；轴心套管的长度大于压力仓的长度，超出压力仓的轴心套管上径向设有定位锁销，轴心套管尾端径向设有安全锁；所述轴心套管内设置有触发活塞，所述触发活塞为设置有轴心空腔的圆柱结构，触发活塞前端外圆周设有不少于两个的密封槽，所述密封槽内设置有Y型密封圈，在相邻的密封槽之间设有泄气槽，泄气槽底部设有输气孔，所述输气孔与触发活塞的轴心空腔相连通；所述轴心套管前端通过螺纹连接有喷气阀，所述喷气阀上设置有若干喷气孔，所述触发活塞后部设置有定位槽，所述触发活塞的尾端外圆周设有锁紧槽。
作为优选，所述压力接收机构包括传导杆和接收盘，所述接收盘固定在传导杆的前端，所述压力接收机构还包括固定在巷道顶板上的若干悬调挂件，所述悬调挂件套接在传导杆上；所述传导杆后端连接在触发活塞上。
作为优选，所述传导杆包括若干根圆棍，相邻的所述圆棍通过连接筒固定成整体，所述悬调挂件套装在圆棍上。
作为优选，所述接收盘通过旋紧螺纹Ⅰ固定在传导杆前端，所述传导杆后端通过旋紧螺纹Ⅱ与触发活塞固定连接，所述触发活塞设置在压力仓的轴心套管内，可前后滑动。
作为优选，所述压力仓侧端设置有三通，所述压力仓下部的一侧端面与三通的第一接口固定连接，所述三通的第二接口设置有压力表，所述三通的第三接口连接有充气阀。
作为优选，所述反应机构包括与压力仓固定连接的储存仓，所述储存仓为开口逐渐变大的圆筒结构，所述压力仓前端通过法兰盘与存储仓的小开口端连接，压力仓与存储仓之间设置有O型密封圈。O型密封圈用于防止潮湿空气、水进入存储仓，以及存储仓内的灭火粉泄露。
作为优选，所述存储仓大开口端设有压紧网，所述压紧网通过在存储仓轴心部位设置的压紧螺栓将压紧网贴合在存储仓大开口端面，所述压紧网和存储仓大开口端面之间设有密封垫和阻燃密封膜。
作为优选，所述存储仓通过吊挂梁吊装在巷道顶板上，所述吊挂梁通过螺栓与存储仓的外圆周固定连接。
定位锁销包括固定套管，固定套管内设置有预紧弹簧，预紧弹簧下部设置有定位锁销本体，正常时，定位锁销本体穿过轴心套管顶在触发活塞外圆周上。
工作过程：
当井下压力正常时，压力仓轴心套管上的泄气孔位于触发活塞前端4个Y型密封圈中间，触发活塞8外圆周的锁紧槽与压力仓轴心套管上安全锁的对齐，此时安全锁螺钉处于锁紧槽位置，定位锁销顶在触发活塞外圆周上，通过充气管连接充气阀，向压力仓7内充入12±2MPa的高压压缩气体，此时高压气体不泄露。
当发生瓦斯爆炸时，接收盘将接收到的冲击波推力通过传导杆传输给触发活塞，触发活塞在推力作用下前移，触发活塞移动到外圆周上的定位槽与压力仓轴心套管上的定位锁销对齐时，定位销轴在弹簧作用下卡在定位槽内，触发活塞停止移动，此时，压力仓轴心套管上的泄气孔与触发活塞上的泄气槽对齐，压力仓内预设的高压气体通过泄气槽底部的输气孔、触发活塞轴心空腔经过喷气阀进入存储仓，将存储仓内的灭火粉喷出。
本发明的有益效果
本发明采用创造性的设计，易操作，加工难度小，动作灵敏度高。当巷道内发生瓦斯爆炸时，爆炸冲击波作用在装置接收板上，通过传导杆触发本装置，压力仓内的高压气体瞬间被释放出来，高压气体通过喷气阀进入存储仓，将存储仓内的ABC超干细灭火粉喷出，ABC超干细灭火粉在巷道内形成云团状隔离屏障，将随后到达的爆炸火焰捕捉熄灭，避免火焰继续蔓延引发危害更大的二次爆炸。
附图说明
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，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明的结构示意图。
图2为本发明触发机构的局部结构示意图。
图3为本发明触发活塞的结构示意图。
图4为本发明触发活塞前部的结构示意图。
其中，1-压力仓，2-轴心套管，3-泄气孔，4-定位锁销，5-安全锁，6-触发活塞，7-密封槽，8-泄气槽，9-输气孔，10-定位槽，11-锁紧槽，12-传导杆，13-接收盘，14-悬调挂件，15-连接筒，16-三通，17-压力表，18-充气阀，19-储存仓，20-压紧网，21-压紧螺栓，22-吊挂梁，23-喷气孔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。基于本发明中的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种煤矿井下自动隔爆装置，包括依次连接的压力接收机构、触发机构和反应机构，触发机构包括压力仓1，压力仓1内设有轴心套管2，轴心套管2的中间位置围绕管壁横断面圆周均匀设有泄气孔3；轴心套管2的长度大于压力仓1的长度，超出压力仓1的轴心套管2上径向设有定位锁销4，轴心套管2尾端径向设有安全锁5；轴心套管2内设置有触发活塞6，触发活塞6为设置有轴心空腔的圆柱结构，触发活塞6前端外圆周设有五个密封槽7，密封槽7内设置有Y型密封圈，如图3所示，在从右向左数第四、五密封槽之间设有泄气槽8，泄气槽8底部均匀设有六个输气孔9，输气孔9与触发活塞6的轴心空腔相连通；轴心套管2前端设置有开口，轴心套管2前端通过螺纹连接有喷气阀，所述喷气阀上设置有若干喷气孔23，触发活塞6后部设置有定位槽10，触发活塞6的尾端外圆周设有锁紧槽11。压力接收机构包括传导杆12和接收盘13，接收盘13固定在传导杆12的前端，压力接收机构还包括固定在巷道顶板上的若干悬调挂件14，悬调挂件14套接在传导杆12上；传导杆12后端连接在触发活塞6上。传导杆12包括五根圆棍，相邻的圆棍通过连接筒15固定成整体，悬调挂件14设置有五套，每套悬调挂件14套接在相应的圆棍上。接收盘13通过旋紧螺纹Ⅰ固定在传导杆12前端，传导杆12后端通过旋紧螺纹Ⅱ与触发活塞6固定连接，触发活塞6设置在压力仓1的轴心套管2内，可前后滑动。压力仓1侧端设置有三通16，压力仓1下部的一侧端面与三通16的第一接口通过螺纹连接，三通16的第二接口设置有压力表17，三通16的第三接口连接有充气阀18。反应机构包括与压力仓1固定连接的储存仓19，储存仓19为开口逐渐变大的圆筒结构，压力仓1前端通过法兰盘与存储仓19的小开口端用螺栓联接，压力仓1与存储仓19之间设置有O型密封圈。存储仓19大开口端设有压紧网20，压紧网20通过在存储仓19轴心部位设置的压紧螺栓21将压紧网20贴合在存储仓19大开口端面，压紧网20和存储仓19大开口端面之间设有密封垫和阻燃密封膜。存储仓19通过吊挂梁22吊装在巷道顶板上，吊挂梁22通过螺栓与存储仓19的外圆周固定连接。定位锁销4包括固定套管，固定套管内设置有预紧弹簧，预紧弹簧下部设置有定位锁销本体，环境压力正常时，定位锁销本体穿过轴心套管顶在触发活塞外圆周上。喷气阀和轴心套管通过螺纹联接，在喷气阀上设置八个45°倾斜的喷气孔。
实施例2
一种煤矿井下自动隔爆装置，包括依次连接的压力接收机构、触发机构和反应机构，触发机构包括压力仓，压力仓内设有轴心套管，轴心套管的中间位置围绕管壁横断面圆周均匀设有泄气孔；轴心套管的长度大于压力仓的长度，超出压力仓的轴心套管上径向设有定位锁销，轴心套管尾端径向设有安全锁；轴心套管内设置有触发活塞，触发活塞为设置有轴心空腔的圆柱结构，触发活塞前端外圆周设有七个密封槽，密封槽内设置有Y型密封圈，在从右向左数第六、七密封槽之间设有泄气槽，泄气槽底部均匀设有八个输气孔，输气孔与触发活塞的轴心空腔相连通；轴心套管2前端设置有开口，轴心套管2前端通过螺纹连接有喷气阀，喷气阀上设置有若干喷气孔，触发活塞后部设置有定位槽，触发活塞的尾端外圆周设有锁紧槽。压力接收机构包括传导杆和接收盘，接收盘固定在传导杆的前端，压力接收机构还包括固定在巷道顶板上的若干悬调挂件，悬调挂件套接在传导杆上；传导杆后端连接在触发活塞上。传导杆包括三根圆棍，相邻的圆棍通过连接筒固定成整体，悬调挂件设置有三套，每套悬调挂件套接在相应的圆棍上。接收盘通过旋紧螺纹Ⅰ固定在传导杆前端，传导杆后端通过旋紧螺纹Ⅱ与触发活塞固定连接，触发活塞设置在压力仓的轴心套管内，可前后滑动。压力仓侧端设置有三通，压力仓下部的一侧端面与三通的第一接口固定连接，三通的第二接口设置有压力表，三通的第三接口连接有充气阀。反应机构包括与压力仓固定连接的储存仓，储存仓为开口逐渐变大的圆筒结构，压力仓前端通过法兰盘和螺栓与存储仓的小开口端连接，压力仓与存储仓之间设置有O型密封圈。存储仓大开口端设有压紧网，压紧网通过在存储仓轴心部位设置的压紧螺栓将压紧网贴合在存储仓大开口端面，压紧网和存储仓大开口端面之间设有密封垫和阻燃密封膜。存储仓通过吊挂梁吊装在巷道顶板上，吊挂梁通过螺栓与存储仓的外圆周固定连接。定位锁销包括固定套管，固定套管内设置有预紧弹簧，预紧弹簧下部设置有定位锁销本体，环境压力正常时，定位锁销本体穿过轴心套管顶在触发活塞外圆周上。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
