一种煤矿地质漏水警报装置
文献发布时间:2023-06-19 09:49:27
技术领域
本发明涉及预警设备技术领域,更具体地说,涉及一种煤矿地质漏水警报装置。
背景技术
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域,一般分为井工煤矿和露天煤矿,当煤层离地表远时,一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭,此为井工煤矿,当煤层距地表的距离很近时,一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭,此为露天煤矿,我国绝大部分煤矿属于井工煤矿;在进行对井工煤矿开采时,需要对地下矿井水渗透的问题注意,需要实时监控,防患于未然,现有的检测方法一般通过人工巡视,巡视的周期较长,监测的效果不佳,在发生危险时,不能及时发现,危险发生率较高。
现有技术公开号为CN208870642U的文献提供一种煤矿井下防治水预警装置,该装置通过报警灯和限位块的设计,可以调节警戒水位的高度,但依然存在下列问题:1)该装置的警示效果弱,容易被使用者忽略;2)该装置的警示作用范围有限,只能对靠近装置所安装位置的操作人员起到警示作用,而当操作人员远离该装置作业时,则无法起到警示作用;3)随着矿井作业的深入及推进,需要安装多个该设备以覆盖警示区域,成本高,实用性差。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种煤矿地质漏水警报装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种煤矿地质漏水警报装置,包括警报箱,所述警报箱下侧中部设有渗水监测固定销,所述渗水监测固定销下端圆周外壁呈环形等间距设有多个渗水孔,所述渗水监测固定销内部上端固设有控制盒,所述控制盒右侧内壁中部通过销轴转动连接有固定杆,所述固定杆左端通过销轴转动连接有活动杆,所述活动杆左端通过销轴转动连接有导向块,所述导向块左端通过通槽滑动连接有固定块,所述导向块左端固设有弹簧A,所述渗水监测固定销内部中间位置设有圆形漂浮泡沫,所述警报箱内部左侧通过螺丝固定有电机,所述电机输出端套接有圆轴,所述圆轴圆周端穿过警报箱内部延伸至外部并固定有报警灯,所述警报箱内部右侧设有限位块,所述限位块内部开设有梯形槽,所述梯形槽内部设有往复柱,所述往复柱下端穿过弹簧B内部延伸至外壁并焊接有工型滑块,所述往复柱上端穿过警报箱内部延伸至外部并焊接有L型圆杆,所述警报箱上方左侧通过固定座固定有震动铃,所述震动铃内部通过销轴转动连接有拉杆,所述拉杆左端同轴连接有不完全环形齿条,所述震动铃中部转动连接有中轴,所述中轴上端呈三角结构固设有多个方形杆,位于中部的所述方形杆上侧外端设有限位柱B,所述限位柱B圆周外壁套设有振动板。
优选地,所述控制盒内部右端上下两侧均设有限位柱A,位于上侧的所述限位柱A为导电金属材质,位于下侧的所述限位柱A为绝缘材质。
优选地,所述圆形漂浮泡沫上侧中部的圆柱上端通过挂钩挂设有弹簧D,所述弹簧D上端通过挂钩与活动杆挂接配合。
优选地,所述圆轴圆周外壁开设有环形曲线槽,所述环形曲线槽与所述工型滑块后侧左端设置的凸轮滑动连接,所述凸轮右端固设有弹簧C。
优选地,所述工型滑块与梯形槽滑动连接,所述往复柱与所述限位块滑动连接。
优选地,所述拉杆右端穿过震动铃内部延伸至外部,所述拉杆内部开设有梯形滑槽,所述梯形滑槽与所述L型圆杆上端固设的球形珠滑动连接。
优选地,所述震动铃内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮,所述复式齿轮与不完全环形齿条齿合连接,所述复式齿轮与所述中轴下端套接的传动齿轮齿合连接。
优选地,所述振动板中部通孔的直径大于所述限位柱B直径,所述振动板厚度小于方形杆上下之间的距离,所述振动板与所述震动铃圆周内壁碰触。
优选地,所述警报箱内部左侧设有蓄电池,所述蓄电池、所述电机、所述固定杆、所述报警灯及位于上侧的所述限位柱A均通过导线连接。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
1.通过有震动铃、拉杆、不完全环形齿条、多个方形杆、限位柱B、振动板的配合,使得该装置在遇到水位不正常时,可以通过灯进行报警,同时,震动铃也会发出声音预警,而通过声音的震动预警可以传播到更远的距离,使得预警效果的覆盖范围更广,实现了一体集成式的声光报警。
2.本发明通过在振动板中部通孔的直径大于限位柱B直径,振动板厚度小于方形杆上下之间的距离,振动板与震动铃圆周内壁碰触,使得振动板在往复运动过程中,反复的碰触震动,产生巨大的声音,可以同时对近处和远处的操作人员进行预警,此外,通过反复的机械震动而非电力发出巨大的预警声音,从而节约能源。
3.本发明通过在梯形槽内部设有往复柱,往复柱下端穿过弹簧B内部延伸至外壁并焊接有工型滑块,往复柱上端穿过警报箱内部延伸至外部并焊接有L型圆杆,圆轴圆周外壁开设有环形曲线槽,环形曲线槽与工型滑块后侧左端设置的凸轮滑动连接,使得报警灯不仅在旋转,还在进行上下的往复运动,更加能吸引开采人员的注意力,同时,还带动拉杆进行上下往复动作,使得震动铃被反复拉动,持续不断的发出警示震动铃声,进行预警,提高了多维度声光预警的效果。
4.通过多个渗水孔201和密封橡胶塞的配合,可以调整警戒水位高度。通过将底部的多个渗水孔201用密封橡胶塞密封,可以提高警戒水位高度,避免了现有技术中通过机械结构调整警戒水位高度,结构更加简便,成本低廉。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的整体结构剖面图;
图3为本发明的控制盒内部结构剖面图;
图4为本发明的圆轴结构拆分图;
图5为本发明的限位块内部结构拆分图;
图6为本发明的震动铃内部结构剖面图;
图7为本发明的中轴上部结构拆分图;
图中标号说明:1、警报箱;101、电机;102、圆轴;103、环形曲线槽;104、限位块;105、梯形槽;106、往复柱;107、弹簧B;108、工型滑块;109、弹簧C;1010、凸轮;1011、L型圆杆;1012、球形珠;2、渗水监测固定销;201、渗水孔;202、控制盒;203、限位柱A;204、固定杆;205、活动杆;206、导向块;207、固定块;208、弹簧A;209、圆形漂浮泡沫;2010、弹簧D;3、报警灯;4、蓄电池;5、震动铃;501、拉杆;502、梯形滑槽;503、不完全环形齿条;504、复式齿轮;505、中轴;506、传动齿轮;507、方形杆;508、限位柱B;509、振动板。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:
一种煤矿地质漏水警报装置,包括警报箱1,警报箱1下侧中部设有渗水监测固定销2,渗水监测固定销2下端圆周外壁呈环形等间距设有多个渗水孔201,所述渗水孔201与密封橡胶塞适配,通过多个渗水孔201和密封橡胶塞的配合,可以调整警戒水位高度。渗水监测固定销2内部上端固设有控制盒202,控制盒202右侧内壁中部通过销轴转动连接有固定杆204,固定杆204左端通过销轴转动连接有活动杆205,活动杆205左端通过销轴转动连接有导向块206,导向块206左端通过通槽滑动连接有固定块207,导向块206左端固设有弹簧A 208,渗水监测固定销2内部中间位置设有圆形漂浮泡沫209,警报箱1内部左侧通过螺丝固定有电机101,电机101输出端套接有圆轴102,圆轴102圆周端穿过警报箱1内部延伸至外部并固定有报警灯3,警报箱1内部右侧设有限位块104,限位块104内部开设有梯形槽105,梯形槽105内部设有往复柱106,往复柱106下端穿过弹簧B 107内部延伸至外壁并焊接有工型滑块108,往复柱106上端穿过警报箱1内部延伸至外部并焊接有L型圆杆1011,警报箱1上方左侧通过固定座固定有震动铃5,震动铃5内部通过销轴转动连接有拉杆501,拉杆501左端同轴连接有不完全环形齿条503,震动铃5中部转动连接有中轴505,中轴505上端呈三角结构固设有多个方形杆507,位于中部的方形杆507上侧外端设有限位柱B 508,限位柱B 508圆周外壁套设有振动板509,结构间的紧密配合,使得该装置在遇到水位不正常时,可以通过灯进行报警,同时,震动铃5也会发出声音预警,而通过声音的震动预警可以传播到更远的距离,使得开采人员在工作中即使不会注意到报警灯的预警,也能通过震动铃5的预警来避免发生危险时,不能及时发现,危险发生率较高的情况,多方监测的实现,提高了监测的效果。
具体的,控制盒202内部右端上下两侧均设有限位柱A 203,位于上侧的限位柱A203为导电金属材质,位于下侧的限位柱A 203为绝缘材质,使固定杆通过和不同的限位柱A203在控制是否形成闭合回路进行预警。
进一步的,圆形漂浮泡沫209上侧中部的圆柱上端通过挂钩挂设有弹簧D2010,弹簧D2010上端通过挂钩与活动杆205挂接配合,使得在水位上升到警戒线时,通过圆形漂浮泡沫209的上升,推动了固定杆204与上侧的限位柱A203接触,当水位下降时,随着圆形漂浮泡沫209的下降使得弹簧D2010拉动固定杆204,使得脱离,被拉到下方,实现了自动的开关调节,节省了人工操作的繁琐,节省了人力物力。
再进一步的,圆轴102圆周外壁开设有环形曲线槽103,环形曲线槽103与工型滑块108后侧左端设置的凸轮1010滑动连接,凸轮1010右端固设有弹簧C109,使实现了报警灯3的旋转,同时可以上下往复运动达带提醒预警的效果。
更进一步的,工型滑块108与梯形槽105滑动连接,往复柱106与限位块104滑动连接,使得往复柱106通过梯形槽105的限位实现了其上下往复运动。
值得说明的是,拉杆501右端穿过震动铃5内部延伸至外部,拉杆501内部开设有梯形滑槽502,梯形滑槽502与L型圆杆1011上端固设的球形珠1012滑动连接,通过球形珠1012在梯形滑槽502内滑动旋转,实现了对拉杆501的上下拉动。
值得注意的是,震动铃5内部左侧通过销轴转动连接有复式齿轮504,复式齿轮504与不完全环形齿条503齿合连接,复式齿轮504与中轴505下端套接的传动齿轮506齿合连接,通过齿合可以带动振动板509做不完全的圆周往复运动,来实现声音的震动传输。
除此之外,振动板509中部通孔的直径大于限位柱B 508直径,振动板509厚度小于方形杆507上下之间的距离,振动板509与震动铃5圆周内壁碰触,使得振动板509在往复运动过程中,可以反复的碰触震动,产生巨大的声音,来提醒开采人员的注意,大大的提高了监测的效果。
除此之外,警报箱1内部左侧设有蓄电池4,蓄电池4、电机101、固定杆204、报警灯3及位于上侧的限位柱A 203均通过导线连接,使其在水位到达警戒线后可以形成闭合回路,从而进行多方预警。
工作原理:当需要该煤矿地质漏水警报装置进行监测预警时,首先,将渗水监测固定销2插接到需要的煤矿地质进行监测,通过多个渗水孔201和密封橡胶塞的配合,可以调整警戒水位高度。通过将底部的多个渗水孔201用密封橡胶塞密封,可以提高警戒水位高度。当有水深入时,通过渗水孔201进入到渗水监测固定销2内部,当水位接触到圆形漂浮泡沫209时,并持续增长,受水浮力的作用,使得圆形漂浮泡沫209上升,使得圆形漂浮泡沫209圆柱上挂接的弹簧推动活动杆205,并通过弹簧A208的拉动使得活动杆205带动固定杆204与上侧的限位柱A203接触,此时,固定杆204、203限位柱A、蓄电池4、报警灯3及电机101形成闭合回路,从而使得电机101输出轴带动圆轴102转动,此时,报警灯3进行旋转,同时,由于凸轮1010在环形曲线槽103内滑动使得报警灯3可以上下往复运动,而当凸轮1010到达环形曲线槽103下端时,通过弹簧B 107拉动到达环形曲线槽103上端进行持续旋转往复,同时工型滑块108上下运动,使得往复柱106带动L型圆杆1011上下往复运动,此时,L型圆杆1011在拉杆501的梯形滑槽502内上下滑动改变角度,使得拉杆501带动不完全环形齿条503通过销轴做不完全圆周往复运动旋转,从而带动复式齿轮504转动,使其带动传动齿轮506转动,从而带动中轴505转动,使其带动方形杆507做不完全圆周往复运动旋转,由于振动板509中部通孔的直径大于限位柱B 508直径,振动板509厚度小于方形杆507上下之间的距离,振动板509与震动铃5圆周内壁碰触,使得振动板509在往复运动过程中,可以反复的碰触震动,在震动铃5的腔内产生巨大的声音,同时由于方形杆507的夹持而不会从限位柱B 508中脱落,不仅可以对近处的操作人员产生警示,当操作人员距离装置插接点较远时也可接收到警报,提高了安全性,同时使得该警示装置的安装不必过于密集,降低了安装成本,来提醒开采人员的注意,大大的提高了监测的效果,当水位下降或不需要时,圆形漂浮泡沫209会下降,由于重力的作用,使得弹簧D 2010拉动活动杆205使得固定杆204与下侧的限位柱A203接触。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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