一种煤样定点取样气动式负压总成装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿设备技术领域，具体为一种煤样定点取样气动式负压总成装置。


背景技术：

2.煤矿井下瓦斯突出防治工作是井下施工的重中之重。为测得井下煤层内瓦斯含量，需要在煤层深度钻孔负压取样。目前负压取样方法中所采用的负压源主要有二，一为煤矿井下所配备的瓦斯抽采管路，将瓦斯抽采管路内的负压作为负压取样的负压源；二是利用负压发生设备实现，负压发生设备以动力源区别主要包括电动式、气动式以及油泵式结构。目前井下煤矿采用的负压发生设备主要仍旧是电动驱动结构。如申请人在先申请的公告号为“cn214584663u”的公告专利，采用电机驱动高压风机作为负压动力源，其虽然高效，但是在使用中仍存在以下问题：
3.其一是在煤矿井下施工环境下，并不是任何施工位置都有通电条件的，在没有通电条件的环境下，取样设备的负压动力源就无法接电工作，这是十分大的限制；
4.其二，煤矿井下充斥着瓦斯环境，一旦遇到瓦斯泄露事故，接电设备作为热源与潜在的火源将会是巨大的安全隐患；
5.其三，电机驱动结构在井下煤尘大的情况下很容易出现设备故障，现有的取样设备中的电机与高压风机装配结构固定，在井下施工条件下维修不便和难以拆装，均是问题；
6.其四，在遇到较深煤层取样时，钻孔深度往往需要数百米，此时需要配备高功率大型号的电机马达才能完成取样工作，因此导致取样设备必须一次性配备高功率电机马达，以应对该种情况，而更多数情况下非高功率电机马达即可完成取样工作，这在一定程度上增加了设备成本以及设备资源的浪费。


技术实现要素：

7.基于上述问题，申请人对现有取样设备的动力组成进行优化改进，提出一种气动式负压总成，将现有的电机优化为气动马达，一方面消除了井下施工的安全隐患，同时还能够对井下现有的风压管道进行资源再利用，更节约了能源；另一方面负压总成采用便于拆装的滑动式装配结构，便于负压总成的更换、保养与维修。
8.本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：
9.一种煤样定点取样气动式负压总成装置，包括底座、行走轮以及由气动马达和风机组成的负压气动总成，所述负压气动总成设置于底座上，所述底座底部沿其长度方向固定设置有滑轨，所述负压气动总成底部固定设置有滑座，所述滑座滑动装配在滑轨上，所述滑轨顶部一端固定设置有限位块，滑轨底部靠近其另一端处垂直开设有定位孔，所述定位孔贯穿滑轨和底座设置，所述滑座相邻限位块的一端端部固定设置有抵靠板，滑座另一端端部上设置有与定位孔配合的用于将滑座限位固定在滑轨上的定位组件，所述底座顶部一端固定设置有用于固定取样机构的矩形放置框架，所述底座上还可拆卸罩设有机壳罩，所
述机壳罩顶部分别固定设置有软管连接头和排风口，所述软管连接头的底部接口与风机的抽风口之间设置有抽风管，所述排风口的底部管接口与风机的出风口之间设置有排风管，所述机壳罩尾端设置有供负压气动总成滑动进出的门。
10.作为优选的，所述定位组件包括水平固定设置在滑座端部上的定位板和垂直穿设在所述定位板上的定位销，所述定位销的外径与所述定位孔的孔径相匹配，所述定位销的长度大于所述定位孔的深度。
11.作为优选的，所述机壳罩对应矩形放置框架位置处开设有放置孔。
12.作为优选的，所述机壳罩侧壁上还设置有用于测定负压压力的负压表。
13.作为优选的，所述机壳罩顶部端侧设置有把手。
14.作为优选的，所述矩形放置框架呈正方体结构，且矩形放置框架的宽度与所述底座的宽度一致。
15.作为优选的，所述排风管顶端穿过排风口后连接有一消声器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.其一，本实用新型采用气动马达作为负压动力源，在井下煤矿存在瓦斯的情况下，能够消除井下施工的安全隐患，在瓦斯安全防治工作中存在重要意义。
18.其二，煤矿井下的高压压风管路便能够为气动马达提供气源动力，这也使得井下的高压压风资源得到了充分利用，相比电动和油泵，更节约能源，优化资源配置。
19.其三，负压气动总成采用滑动式结构装配在行走底座上，可完成负压气动总成的快速拆装，极大了便利了对煤矿井下复杂施工环境中可能出现的各种突发情况的应对，如一旦气动马达损害，可快速完成负压气动总成的拆卸维修或更换，如在遇到需要大功率马达作业的情况下，可将常用的一般功率气动马达快速拆卸更换为大功率的气动马达，且气动马达相比电机马达，一般情况下不会受到井下施工不良环境的影响，不易损坏。
附图说明
20.图1为本实用新型的结构示意图；
21.图2为底座的结构示意图；
22.图3为负压气动总成的结构示意图；
23.图4为本实用新型安装煤样罐后的结构状态示意图；
24.图5为本实用新型煤矿井下完整工作状态下的结构示意图。
25.图中标记：1、底座，2、行走轮，3、气动马达，4、风机，5、滑轨，6、滑座，61、定位板，62、定位销，7、限位块，8、定位孔，9、抵靠板，10、矩形放置框架，11、机壳罩，12、软管连接头，13、抽风管，14、排风管，15、放置孔，16、负压表，17、把手，18、消声器，19、门。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.如图所示，本实用新型为一种煤样定点取样气动式负压总成装置，包括底座1、行走轮2以及由气动马达3和风机4组成的负压气动总成，所述负压气动总成设置于底座1上，所述底座1底部沿其长度方向固定设置有滑轨5，所述负压气动总成底部固定设置有滑座6，
所述滑座6滑动装配在滑轨5上，所述滑轨5顶部一端固定设置有限位块7，滑轨5底部靠近其另一端处垂直开设有定位孔8，所述定位孔8贯穿滑轨5和底座1设置，所述滑座6相邻限位块7的一端端部固定设置有抵靠板9，滑座6另一端端部上设置有与定位孔8配合的用于将滑座6限位固定在滑轨5上的定位组件，所述底座1顶部一端固定设置有用于固定取样机构的矩形放置框架10，所述底座1上还可拆卸罩设有机壳罩11，所述机壳罩11顶部分别固定设置有软管连接头12和排风口，所述软管连接头12的底部接口与风机4的抽风口之间设置有抽风管13，所述排风口的底部管接口与风机4的出风口之间设置有排风管14，所述机壳罩11尾端设置有供负压气动总成滑动进出的门19。
28.进一步的，所述定位组件包括水平固定设置在滑座6端部上的定位板61和垂直穿设在所述定位板61上的定位销62，所述定位销62的外径与所述定位孔8的孔径相匹配，所述定位销62的长度大于所述定位孔8的深度。
29.进一步的，所述机壳罩11对应矩形放置框架10位置处开设有放置孔15。
30.进一步的，所述机壳罩11侧壁上还设置有用于测定负压压力的负压表16。
31.进一步的，所述机壳罩11顶部端侧设置有把手17。
32.进一步的，所述矩形放置框架10呈正方体结构，且矩形放置框架10的宽度与所述底座1的宽度一致。
33.进一步的，所述排风管14顶端穿过排风口后连接有一消声器18。
34.负压气动总成主体采用气动马达和风机组成，其底部配备的滑座6以及底座1上配备的滑轨5的滑动结构组合，采用t型槽和凸轨的结构形式，滑座6的底部沿纵向开设t型槽，滑轨5则是与t型槽配合的凸形轨道结构，当然也可采用其它滑动结构，根据实际需要选择使用。
35.本技术的负压气动总成主体结构为带有行走轮2的底座1，除了在底座1的顶部表面铺设滑轨5之外，还在底座1的端侧顶部放置一个矩形放置框架10，由于其主要是作为取样设备的动力源与取样设备进行配合使用，因此矩形放置框架10可用来固定放置取样设备，而出了取样设备之外，也可在矩形放置框架10上固定放置其他需要负压源的设备，如井下常用的小型煤粉分离设备、煤矿井下钻孔孔口防喷收集设备等等，在接入到其他设备使用时，则往往需要在矩形放置框架10与设备本体之间额外安装一个固定架以作固定支撑，因此，本技术的装置包括但不限于应用到取样设备中，仅仅只是该结构设计更加适配于取样设备。
36.并且在一般情况下，煤矿井下施工都会配备多种备用设备，若以气动马达作为负压源使用的话，备用设备内就包括可能需要用到的高功率气动马达等，以应对特殊情况下的更换使用需要。
37.关于负压气动总成的快速拆装结构，在需要拆卸时，首先需要将用于限位固定的定位销62拔出，然后即可将负压气动总成整体滑动拉出，当然还需要开启即可找11尾端的门19；在负压气动总成维护完成之后，将底座1和行走轮2锁死固定，抬起负压气动总成后将其滑动推入到底座1上即可，至负压气动总成的端部抵靠板9抵靠在限位块7上为止，即完成负压气动总成位置的定位，然后将定位销62插入到定位孔8内完成限位固定。
38.机壳罩11上的软管连接头12用于负压软管的快速连接，可用抱箍固定。
39.本技术作为煤矿井下定点取样用的负压总成，主要作用在于因为负压取样提供负
压动力源，并且保证该负压动力源能够平稳有效的降所取得的煤样收集起来，设备整体的运行工作原理如下：
40.图4、图5分别给出了本实用新型完整组装结构状态和工作状态下的结构示意图，如图1和图4所示，在负压取样施工时，图1中放置孔15的位置便是用于安装煤样罐的，煤样罐安装完成后通过负压软管将煤样罐的负压进口与所述抽风管13上的软管连接头12连接，从而形成完整的负压通路，负压气动总成将为煤样罐提供负压动力源，进而将煤样吸附进入到煤样罐内，通过煤样罐完成取样。
41.再如图5所示，其具体给出了本技术设备在煤矿井下工作状态的完整连接施工结构，在工作状态下，井下的压风风源驱动气动马达3和风机4运转，风机4高速运转产生强负压，为煤样罐提供负压源，而与煤样罐进口连接的负压管道则是直接与施工状态下的钻杆的尾端通过特制钻尾（该部分结构由于不涉及与本技术创新结构，故不再做具体说明，仅供原理说明）连接，使得钻杆内的煤粉可直接通过负压管道抽出，进而进一步进入到煤样罐内，完成最终的取样。
42.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。