一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置

技术领域

本发明属于井下风筒技术领域，特别提供了一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置。

背景技术

风筒是指局部通风用的一种主要的导风装置，根据制造材料的不同，有帆布、人造革、塑料及橡胶等柔性风筒和铁皮、铝板制成的金属风筒，柔性风筒的重量轻，连接与悬吊都很简单，但通风阻力大；金属风筒通风阻力小，但占用井巷断面积较大，随着综掘工作面的增多，混合式通风除尘技术得到了广泛应用，为了满足抽出式通风的要求，也为了充分利用柔性风筒的优点，带刚性骨架的可伸缩风筒得到了开发和应用，此种风筒能承受一定的负压，可用于抽出式通风，而且具有可伸缩的特点，比铁风筒使用方便。

但是常见的井下风筒在安装使用时，结构较为单一，功能有一定的局限性，风筒位置不可根据现场作业需求来自由调节，无法高效完成巷道内的烟尘吸收，同时风筒使用久了，不便于对其内部进行除尘，给人们的使用过程带来了一定的不利影响。为此，我们提出一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置，设置于巷道内，所述巷道的一端开设有放炮口，包括风筒主体、连接体和风筒弯曲结构，所述风筒主体通过连接体与风筒弯曲结构连接，所述风筒弯曲结构包括风筒、自由活动关节和风筒端部，多个所述风筒和自由活动关节交替连接，所述风筒端部设置于风筒弯曲结构的最外端。

进一步地，所述风筒主体和风筒的内壁上侧装配有连接水管，所述连接水管上装配有控制阀门，且控制阀门上装配有雾化喷头，所述风筒的内壁与雾化喷头相对位置开设有输水槽，所述风筒主体与连接体上开设有与输水槽连通的导水腔。

进一步地，所述连接体的内壁固定安装有过滤膜，所述连接体的内壁位于过滤膜与风筒主体之间装配有二号烟尘传感器。

进一步地，所述自由活动关节包括端盖、导丝收卷机构、导丝结构、弹性螺旋支架和波纹管，两个所述导丝收卷机构分别固定安装于两个所述端盖的内侧，所述导丝收卷机构的外周面开设有连接孔，所述导丝结构的两端向内侧弯曲且插入连接孔后与导丝收卷机构连接，所述弹性螺旋支架固定安装于导丝结构上，所述波纹管装配于两个所述端盖之间。

进一步地，所述导丝收卷机构的外周面一体成型有连接片和环形支架，所述端盖的内周面一体成型有与连接片对应的固定片，且连接片与固定片通过螺栓固定连接。

进一步地，所述导丝结构的数量不少于四个。

进一步地，所述风筒端部包括外壳、风扇支架和风扇，所述风扇支架通过螺钉固定安装于外壳内，所述风扇固定安装于风扇支架的中部。

进一步地，所述风筒端部还包括摄像头、一号烟尘传感器和激光传感器，所述风扇支架的外周设置有安装槽，且摄像头、一号烟尘传感器和激光传感器分别装配于不同所述安装槽内。

进一步地，所述连接体与风筒主体、风筒的连接处装配有O型环，所述风筒与自由活动关节、风筒端部的连接处装配有O型环。

使用本发明的有益效果是：

1、本发明设计了风筒弯曲结构，利用导丝收卷机构对导丝结构长度的控制，可以令自由活动关节进行多方向的偏转弯曲，进而实现对风筒端部位置和角度的调节，令此装置能够根据炮烟浓度进行柔性360°调节，更好对巷道内各处烟尘的清理。

2、本发明还在连接体内设置了过滤膜，能够对吸入的空气进行过滤，同时在风筒内设置了连接水管、控制阀门和雾化喷头，通过喷淋的方式对吸入的空气进行除尘处理，能够大大提高空气的质量，实现对炮烟的净化，令其能够循环使用，同时也对风筒内部进行清理，增加其使用寿命。

附图说明

图1为本发明俯视示意图。

图2为本发明风筒主体与风筒连接处的剖视图。

图3为本发明自由活动关节的立体示意图。

图4为本发明自由活动关节的局部透视图。

图5为本发明自由活动关节的爆炸图。

图6为本发明风筒端部的立体图之一。

图7为本发明风筒端部的立体图之二。

附图标记包括：1、风筒主体，2、风筒，201、输水槽，3、连接体，301、过滤膜，302、二号烟尘传感器，4、自由活动关节，401、端盖，402、导丝收卷机构，403、导丝结构，404、弹性螺旋支架，405、波纹管，5、风筒端部，501、外壳，502、风扇支架，503、风扇，504、摄像头，505、一号烟尘传感器，506、激光传感器，6、连接水管，7、控制阀门，8、导水腔。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图7，一种井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置，设置于巷道内，巷道的一端开设有放炮口，包括风筒主体1、连接体3和风筒弯曲结构，风筒主体1通过连接体3与风筒弯曲结构连接，风筒弯曲结构包括风筒2、自由活动关节4和风筒端部5，多个风筒2和自由活动关节4交替连接，风筒端部5设置于风筒弯曲结构的最外端。

风筒主体1的外端连接的泵体，提供吸收炮烟的动力。

连接体3用于将风筒主体1与风筒弯曲结构内一端的风筒2连接，风筒端部5安装在另一端的风筒2上。

自由活动关节4能够进行多方向的偏转弯曲，经过多个自由活动关节4的弯曲，可以调整风筒端部5的角度和位置，进而能够对巷道内各位置的炮烟进行高效的吸收。

风筒端部5为炮烟吸入口。

此井下可自动调节方向及吸收炮烟循环利用装置会与外部控制器连接，控制器与二号烟尘传感器302、导丝收卷机构402、风扇503、摄像头504、一号烟尘传感器505、激光传感器506和控制阀门7连接，用于控制它们的运行。

附图1中风筒主体1旁边的是掘进结构。

具体而言，如图2所示，风筒主体1和风筒2的内壁上侧装配有连接水管6，连接水管6上装配有控制阀门7，且控制阀门7上装配有雾化喷头，风筒2的内壁与雾化喷头相对位置开设有输水槽201，风筒主体1与连接体3上开设有与输水槽201连通的导水腔8。

连接水管6与外接水箱和水泵连接，控制阀门7用于控制水流是否到达雾化喷头。

通过喷出水雾的方式，能够有效凝结空气中的烟尘并形成水滴落入输水槽201内，实现对吸入的空气的净化。

此外，通过雾化喷头喷出水雾，还可以对风筒2内部进行清洗，增加其使用寿命。

在本实施例中，雾化喷头设置在与连接体3连接的风筒2上，此风筒2能够始终保持为水平状态，进而令雾化喷头喷出的水雾与烟尘凝结成水滴后能够有效落入输水槽201内，并通过导水腔8导出。

在不同的使用情况下，可以在每个风筒2内均设置雾化喷头和输水槽201，且输水槽201之间通过管路连接，进一步提高对烟尘的处理以及对风筒2内部的清洗。

具体而言，如图2所示，连接体3的内壁固定安装有过滤膜301，连接体3的内壁位于过滤膜301与风筒主体1之间装配有二号烟尘传感器302。

过滤膜301进一步对空气中的烟尘进行过滤，经过喷雾和过滤两道工序后可以有效净化空气中的烟尘，令含有炮烟的空气能够循环使用。

二号烟尘传感器302用于检测净化后的空气的质量。

具体而言，如图3至图5所示，自由活动关节4包括端盖401、导丝收卷机构402、导丝结构403、弹性螺旋支架404和波纹管405，两个导丝收卷机构402分别固定安装于两个端盖401的内侧，导丝收卷机构402的外周面开设有连接孔，导丝结构403的两端向内侧弯曲且插入连接孔后与导丝收卷机构402连接，弹性螺旋支架404固定安装于导丝结构403上，波纹管405装配于两个端盖401之间。

导丝结构403包括外侧的可伸缩外壳和内部的导丝，可伸缩外壳具有弹性可弯曲。

导丝收卷机构402用于控制导丝的收缩，当导丝收缩时，会带动可伸缩外壳收缩，进而令其连接的弹性螺旋支架404的间距缩短，由于弹性螺旋支架404的其他位置的间距不变，因此会令弹性螺旋支架404弯曲，并令波纹管405弯曲。

导丝收缩程度越大，此自由活动关节4的弯曲程度就越大，通过多个自由活动关节4的配合，能够令风筒弯曲结构实现更多种弯曲，令风筒端部5有效的置于需要的位置并朝向需要的角度。

弹性螺旋支架404自身具有弹性，因此当导丝收卷机构402松开导丝后，在弹性螺旋支架404的弹性作用下，会带动可伸缩外壳复位，即可令此自由活动关节4复位成直线状态。

导丝结构403上需要安装多个并列分布的弹性螺旋支架404，增加自由活动关节4的强度。

具体而言，如图5所示，导丝收卷机构402的外周面一体成型有连接片和环形支架，端盖401的内周面一体成型有与连接片对应的固定片，且连接片与固定片通过螺栓固定连接。

通过连接片和固定片方便对导丝收卷机构402进行安装，环形支架为镂空结构，因此不会影响空气的通过。

具体而言，导丝结构403的数量不少于四个。

导丝结构403的数量为4个时，通过导丝收卷机构402对导丝收缩程度的调整，即可实现多个方向的弯曲，能够更好对风筒端部5的位置和角度进行调节。

本实施例中，共设置了6个导丝结构403。

具体而言，如图6和图7所示，风筒端部5包括外壳501、风扇支架502和风扇503，风扇支架502通过螺钉固定安装于外壳501内，风扇503固定安装于风扇支架502的中部。

通过风扇503产生风力令含有烟尘的空气流入风筒端部5内。

风扇支架502的表面设置有多个镂空孔，减轻重量的同时可以保证空气的通过。

具体而言，如图6和图7所示，风筒端部5还包括摄像头504、一号烟尘传感器505和激光传感器506，风扇支架502的外周设置有安装槽，且摄像头504、一号烟尘传感器505和激光传感器506分别装配于不同安装槽内。

摄像头504用于拍摄监控，一号烟尘传感器505用于感应巷道内风筒端部5处烟尘的浓度，激光传感器506用于感应巷道内激光反射的可见度，进而判断巷道哪里烟尘的浓度较高，通过摄像头504、一号烟尘传感器505和激光传感器506的配合，能够有效判断巷道内烟尘的位置，之后通过自由活动关节4的弯曲能够令风筒端部5移至烟尘处并进行吸收工作。

具体而言，连接体3与风筒主体1、风筒2的连接处装配有O型环，风筒2与自由活动关节4、风筒端部5的连接处装配有O型环。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。