ШАХТНАЯ ВЕНТИЛЯТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1996 года по МПК E21F1/08 

Изобретение относится к горному делу, конкретно к устройствам рудничной вентиляции и может найти применение в горной промышленности и металлургии.

Известна шахтная вентиляторная установка (Canadion mining jornal N 8, 1976. с. 51) содержащая рабочий и резервный вентиляторы и электродвигатели. Каждый вентилятор расположен в кожухе и содержит диффузор, коллектор и шибер, перекрывающий входное отверстие кожуха вентилятора со стороны всасывания.

Недостатками указанной конструкции является довольно низкая надежность и экономичность ее работы, особенно при низких температурах, т.к. со стороны нагнетания вентиляторы не защищены от доступа холодного атмосферного воздуха, что при отрицательных температурах приводит к их обмерзанию и, следовательно, к снижению надежности установки. Кроме того, в этой конструкции не предусмотрена возможность изменить число работающих ступеней-секций вентилятора для изменения режимов вентиляционной сети, что значительно снижает ее экономичность.

Наиболее близкой по технической сущности заявляемой является вентиляторная установка (а.с. N 1701934, 1983 г.), содержащая установленные в кожухах рабочий и резервный вентиляторы, каждый из которых имеет диффузор, коллектор, электродвигатель, основной и дополнительный шиберы, размещенные с возможностью перекрытия входного и выходного отверстий кожуха, и уплотнительные пояса с приводом их осевого перемещения. Основные шиберы, также как и дополнительные, попарно жестко соединены в одной плоскости и расположены между рабочими и резервным вентиляторами. Перемещаясь из одного положения в другое они открывают входное и выходное отверстия одного вентилятора - рабочего, одновременно закрывая отверстия второго вентилятора резервного.

Недостатком этой установки является довольно громоздкая конструкция шиберов, а также невозможность размещения в установке произвольного числа вентиляторов и одновременной работы нескольких вентиляторов с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса.

Основной технической задачей данного изобретения является создание экономичной шахтной вентиляторной установки, надежной в работе при использовании произвольного числа вентиляторов с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса.

Поставленная техническая задача решается тем, что вентиляторная установка, содержащая расположенные в кожухах рабочие и резервные вентиляторы, каждый из которых имеет диффузор, коллектор, электродвигатель, основной и дополнительный шиберы, размещенные с возможностью перекрытия входного и выходного отверстий кожуха, и уплотнительные пояса с приводом их осевого перемещения, согласно изобретению, снабжена опорным кольцом, расположенным у верхнего отверстия кожуха, и гибкими звеньями с тяговыми элементами и обводными роликами, охватывающими каждый вентилятор в плоскостях, параллельных его оси, при этом два противоположных участка каждого из звеньев размещены на уровнях входного и выходного отверстий кожуха, а основной и дополнительный шиберы выполнены гибкими и закреплены оппозитно на гибких звеньях.

Для обеспечения возможности автономного и надежного отключения и включения в работу любого из вентиляторов гибкие звенья выполнены в виде цепей, а хотя бы один из обводных роликов снабжен цепной звездочкой.

Для улучшения герметизации, особенно при работе установки в условиях низких температур, а также в случае, когда вентилятор убирают из установки, например для ремонта, установка снабжена дополнительным опорным кольцом, расположенным у нижнего отверстия кожуха вентилятора.

Для повышения надежности перемещения гибких звеньев при переключении вентилятора из рабочего положения в резервное и наоборот, установка снабжена направляющими элементами в виде фартуков, закрепленных на опорных кольцах.

Для обеспечения герметизации и надежности включения вентиляторов диаметры опорных колец превышают диаметры уплотнительных поясов.

На фиг. 1 изображена вентиляторная установка с несколькими вентиляторами. На фиг. 2 сечение установки по А-А. На фиг. 3 аксонометрия взаимного расположения вентилятора и гибкого звена. На фиг. 4 опорное кольцо с направляющими. На фиг. 5 узел уплотнения одного из отверстий кожуха вентилятора.

Шахтная вентиляторная установка имеет произвольное число рабочих и резервных вентиляторов В₁,B₂.В_п (фиг. 1,2), каждый из которых содержит кожух 1, диффузор 2, соединенный с электродвигателем 3 посредством трансмиссионного вала 4, коллектор 5, подвижные уплотнительные пояса 6, расположенные со стороны входного и выходного отверстий кожуха 1. Гибкие звенья (фиг. 3), охватывающие кожух вентилятора в плоскостях, параллельных его оси, выполнены, например в виде цепей, и включают гибкие шиберы 7, расположенные оппозитно. Гибкие звенья приводятся в движение тяговыми элементами 8 и обводными роликами 9, хотя бы один из которых снабжен цепной звездочкой. На опорном кольце 10 (фиг. 5) и дополнительном опорном кольце, расположенном у нижнего отверстия кожуха 1 при его наличии в установке, закреплены направляющие 11. В случае отсутствия дополнительного опорного кольца опорой для нижнего шибера 7 служит фланец коллектора 5.

Шахтная вентиляторная установка работает следующим образом.

Резервные вентиляторы (B₂, фиг. 1) находятся в положении "вентилятор выключен из работы". При этом гибкие шиберы 7 располагают как со стороны всасывания, так и со стороны нагнетания между уплотнительными поясами 6 и кожухом 1 вентилятора (фиг. 5). В этом случае уплотнительные пояса 6 плотно прижаты к шиберам 7, а трансмиссионный вал 4 находится в верхнем положении. Опорные кольца 10 с направляющими 11 расположены у отверстий кожуха 1, в результате чего входное и выходное отверстия кожуха 1 отсоединены от диффузора 2 и коллектора 5, вентилятор изолирован. В таком положении исключено попадание влажного шахтного воздуха из коллектора 5 и доступ холодного атмосферного воздуха из диффузора 2 в кожух 1 вентилятора, а между входным и выходным шиберами 7 образуется воздушная теплоизоляция загерметизированного кожуха вентилятора. Это обеспечивает надежность работы установки при низких и отрицательных температурах.

Перед включением вентиляторов из резервного состояния в рабочее трансмиссионный вал 4 поднимают, например с помощью гидроцилиндра (на чертеже не показан), уплотнительные пояса 6 отключают, освобождая шиберы 7. Из горизонтального положения шиберы 7 переводят путем перемещения гибкого звена по закрепленным на опорных кольцах 10 направляющим 11 и обводным роликам 9 в боковое вертикальное положение с помощью тяговых элементов 8, открывая входное и выходное отверстия кожуха 1 вентилятора. Затем трансмиссионный вал 4 опускают, уплотнительные пояса 6 включают, уплотняя входное и выходное отверстия кожуха 1. Установка готова к работе.

При необходимости в процессе работы установки ввода в работу дополнительных вентиляторов или замены рабочего положения одного из вентиляторов на резервное и наоборот осуществляют ранее описанные действия. Реверсирование вентиляторной установки производят изменением направления вращения ротора работающих вентиляторов или одновременным разворотом лопаток их рабочих колес на ходу.

Использование патентуемого изобретения позволяет создавать шахтные установки с произвольным числом одновременно работающих и резервных вентиляторов в параллельном режиме, что является необходимым условием использования осевых вентиляторов с поворотными на ходу лопатками рабочего колеса, а также обеспечивает требуемые режимы при использовании вентиляторов меньшего типоразмера, что дает возможность снизить капитальные вложения при создании установок на 25 30 Использование замкнутых гибких звеньев, содержащих шиберы, охватывающих кожух каждого вентилятора, обеспечивает автономность и надежность отключения и включения в работу любого из вентиляторов, значительно упрощая этим регулирование и техническое обслуживание каждого вентилятора и всей установки в целом. Предлагаемая конструкция установки может быть использована для оснащения шахт, расположенных в северных районах, т.к. вполне надежно работает при низких температурах атмосферного воздуха.

Использование: в горном деле, конкретно - в устройствах шахтной вентиляции. Сущность изобретения: установка включает установленные в кожухах рабочие и резервные вентиляторы, каждый из которых имеет диффузор, коллектор, электродвигатель, основной и дополнительный шиберы, размещенные с возможностью перекрытия входного и выходного отверстий кожуха, и уплотнительные пояса с приводом их осевого перемещения. Установка снабжена опорным кольцом, расположенным у верхнего отверстия кожуха, и гибкими звеньями с тяговыми элементами и обводными роликами, охватывающими кожух каждого вентилятора в плоскостях, параллельных его оси. Два противоположных участка каждого из звеньев расположены на уровне входного и выходного отверстий кожуха, а основной и дополнительный шиберы выполнены гибкими и закреплены оппозитно на гибких звеньях. Гибкие звенья могут быть выполнены в виде цепей и, по меньшей мере, один из обводных роликов снабжен цепной звездочкой. Кроме того, установка может быть снабжена дополнительным опорным кольцом, расположенным у нижнего отверстия кожуха вентилятора, и направляющими элементами в виде фартуков, закрепленных на опорных кольцах. Диаметры опорных колец превышают диаметры уплотнительных поясов. 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Шахтная вентиляторная установка, включающая установленные в кожухах рабочие и резервные вентиляторы, каждый из которых имеет диффузор, коллектор, электродвигатель, основной и дополнительный шиберы, размещенные с возможностью перекрытия входного и выходного отверстий кожуха, и уплотнительные пояса с приводом их осевого перемещения, отличающаяся тем, что она снабжена опорным кольцом, расположенным у верхнего отверстия кожуха, и гибкими звеньями с тяговыми элементами и обводными роликами, охватывающими кожух каждого вентилятора в плоскостях, параллельных его оси, при этом два противоположных участка каждого из звеньев расположены на уровне входного и выходного отверстий кожуха, а основной и дополнительный шиберы выполнены гибкими и закреплены оппозитно на гибких звеньях. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что гибкие звенья выполнены в виде цепей, а хотя бы один из обводных роликов снабжен цепной звездочкой. 3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным опорным кольцом, расположенным у нижнего отверстия кожуха вентилятора. 4. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что она снабжена направляющими элементами в виде фартуков, закрепленных на опорных кольцах. 5. Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что диаметры опорных колец превышают диаметры уплотнительных поясов.