一种矿用防飞车涡轮气动潜水泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103256231A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103256231103256231A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310180670.1(22)申请日2013.05.16(71)申请人淮南市海鸿机电设备厂地址232000安徽省淮南市经济开发区林巷村(72)发明人阮学云郑礼强单军张文宠孙晓飞李明(74)专利代理机构安徽信拓律师事务所34117代理人苏看(51)Int.Cl.F04D13/08(2006.01)F04D29/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种矿用防飞车涡轮气动潜水泵(57)摘要本发明提供一种矿用防飞车涡轮气动潜水泵，该水泵是一种防爆型井下设备，由动力部分、机械传动部分、流体控制部分和排气部分组成。其动力部分是依照汽轮机冲击式原理，具有优良的气体动力特性，气动效率高。环形一体涡轮选用优质铝合金，硬模浇注并经热照料机加工而成，无需像气动马达那样加油润滑及调动维修叶片，经济利用值高。机械传动部分主要靠上下两个封闭轴承支承泵轴工作，且采用骨架油封，结构简单，自润滑性好，平稳性优良，能有效保证泵在额定范围内高速运行。主要适用于矿山开拓、掘进巷道、竖井及化工、油轮等各种易燃易爆恶劣工况现场，有压缩气体动力的施工排水作业。CN103256231ACN103256ACN103256231A权利要求书1/1页1.一种矿用防飞车涡轮气动潜水泵，由动力部分、机械传动部分、流体控制部分和排气部分组成，其特征在于：包括设置有进风嘴的涡轮动力室，涡轮动力室内设置有涡轮，涡轮安装在传动轴一端，传动轴另一端安装叶轮，叶轮设置在底座上端的泵室内，泵室连接出水口，还包括消音罩及流体控制系统装置，消音罩设置在出风罩上，利用进风嘴5的压力变化及流体控制系统装置实现叶轮的相对稳定旋转，所述涡轮动力室上端设置有涡轮盖板，从涡轮盖板流出的气体经消音罩、出风罩，再经流体控制系统装置中消音器实现水泵的低噪工作。2.根据权利要求1所述的矿用防飞车涡轮气动潜水泵，其特征在于：所述涡轮动力室内设有的涡轮，其周向通过键固定，上端面由螺母与弹性垫圈固定，下端面则由轴承盖及套筒定位，位于传动轴的上端，涡轮盖板的下方。3.根据权利要求1所述的矿用防飞车涡轮气动潜水泵，其特征在于：所述机械传动部分由传动轴、轴承座、轴承端盖、上轴承、上轴承套、下轴承、下轴承套和骨架油封多个部分组成；上轴承与下轴承采用轴向对称布置，上、下轴承套分别对上轴承与下轴承一侧定位；轴承端盖直接与上轴承套配合装配，下轴承套与骨架油封配合装配。4.根据权利要求1所述的矿用防飞车涡轮气动潜水泵，其特征在于：所述流体控制部分主要由进风嘴、涡轮、压力敏感型气控二位三通阀、节流阀四个部分组成，其中压力敏感型二位三通阀的主阀口与消音罩出口采用螺纹链接，压力敏感型二位三通阀的控制阀口直接与进风嘴三通连接，节流阀与消音器之间用三通管连接，其余部分用软气管链接，通过进风嘴处的压力变化，可实现对敏感型气控二位三通阀的阀芯换位，以达到内控式出口节流调速目的，实现泵安全、稳定和持续的无人监测的正常工作功能。5.根据权利要求1所述的矿用防飞车涡轮气动潜水泵，其特征在于：所述排气部分包括与涡轮座导通的进风嘴，气体经其进入涡轮动力室，通过涡轮盖板的两个板孔，再经消音罩，最后由消音器排出。2CN103256231A说明书1/4页一种矿用防飞车涡轮气动潜水泵技术领域：[0001]本发明涉及一种新型矿用气动水泵，尤其是该泵具有较敏感的内控制式流体系统，可解决水泵空载状态下的“飞车”现象。背景技术：[0002]矿井下常用的小型潜水泵是电动潜水泵，经长时间的使用发现其隔爆防水性能难以保证；长期的使用，绝缘效果变差，易造成电机的烧毁；水中混有煤泥等杂质时，会造成泵的阻力大，同样会烧毁电机。[0003]经对国内的矿用气动涡轮潜水泵广泛及深入研究，用于矿用排水泵的实际性能与理论研究性能还有很大的差距，结构性能等方面都有待提高。目前主要的矿用气动水泵主要采用的是矿井的压缩气体，通过压缩气体带动涡轮的旋转，从而将转矩通过涡轮轴传递给叶轮，实现排水功能。但是，涡轮在实际工作过程中由于轻载或空载，易发生“飞车”现象。此类泵虽然能实现排水功能，但很难保证安全可持续的生产，暴露出其本身的局限性。[0004]在考察了矿井排水的现场后，根据排水环境恶劣，水中含有的杂质多，井下的输气管道布置的特点，本发明运用机械传动及液压控制理论，提出了一种针对于矿用的防飞车涡轮潜水泵。发明内容：[0005]为了解决矿用涡轮式气动潜水泵在矿井等特殊环境的空载“飞车”问题，本发明提供一种可在内控式流体系统下进行