[發明專利]一種組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器

在審

• 申請號: 202010211568.3
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111336302A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 宋傳智;汪學明;邱宇;張立斌;袁酉亮;單海東;黃競智
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: F16K31/04
• 分類號: F16K31/04;F16K31/05;F16K31/53;F16K37/00
• 代理公司: 常州品益專利代理事務所(普通合伙) 32401
• 代理人: 張岳

本發明涉及一種組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器，包括隔爆主機以及與所述隔爆主機航插連接的本安控制器，所述隔爆主機與所述本安控制器之間采用內部數字總線通訊，且所述隔爆主機給所述本安控制器提供本安電源。該組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器將各機構進行模塊化設計，控制高效且便于遠程操控，適應于多種使用場合；內部空間的緊湊，安裝拆卸更方便，便于維護；同時該執行器還具有手動、自動操作兩種模式，在不增加整體體積的情況下，提高了使用范圍。

技術領域：

本發明涉及煤礦安全技術領域，尤其涉及一種組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器。

背景技術：

礦用隔爆電動執行器廣泛應用于煤礦井通風、水泵系統，是煤礦井下自動化控制中的重要執行機構，控制閥門的關閉。由于煤礦井井下采掘過程中，空氣下含有爆炸性混合物，當遇高溫或具有足夠能量的火花，便會發生氣體爆炸的危險；在采掘過程中還會引起大量煤塵的飛揚，當較大熱源，便可能發生爆炸的危險。這兩種爆炸是伴生的，一般在瓦斯爆炸后引起煤塵爆炸，而煤塵爆炸造成的破環更為嚴重。并且煤礦井下空氣濕度較大，礦井水蒸汽有腐蝕作用，電氣設備在長期運行過程中由于煤塵向電氣外殼內部不斷侵入，會使原有電氣材料絕緣性能降低，嚴重者會導致電氣擊穿現象，所以井下電氣設備需要防爆設計。

井下各類礦用防爆電氣設備都要滿足防爆標準，具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。隔爆外殼是電氣設備的一種防爆型式，其外殼能承受住通過外殼任何接合面或結構間隙滲透到外殼內部的可燃性混合物的內部爆炸而不損壞，并不會引起外部由一種、多種相應防爆級別氣體或蒸汽形成的爆炸性環境的點燃。本安型電氣設備是指由本安電路(在正常工作和規定的故障條件下，產生的任何電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電路)組成的電氣設備。隔爆型和本安型電氣設備對促進煤礦生產過程電氣化，對保證煤礦井下安全生產起到了決定性的作用。

現有礦用隔爆電動執行器內部采用交流電機驅動開式直齒輪減速組或蝸輪蝸桿減速組分開聯接安裝，需要多次安裝組件，安裝步驟多。煤礦井下空氣濕度較大，礦井水蒸汽有腐蝕作用，隔爆腔體易產生水凝氣或外部水珠侵入，而電路控制板置于隔爆腔體內部，會造成電路板短路，穩定可靠性差，不能進行有效的遠程控制。

礦用隔爆電動執行器與井下管道中的閥門連接，煤礦井下污水雜質顆粒多，在小顆粒物質對閥芯的沖蝕下，會出現閥芯損壞，導致閥門壽命短；并且在泵、管道以及水錘的外力激勵下，閥門和電動執行器呈現參激振動，電動執行器中固定內部零部件的螺釘容易振松和零部件的損壞，并會產生噪聲；針對這些問題，通過安裝傳感器監測閥門和電動執行器的使用實況，提前預警故障，需要進行數據收集、存儲、傳輸。隔爆殼內控制電路不能滿足使用需求，在一些煤礦井下使用場景中，閥門與執行器安裝的位置比較高，井下操作人員也無法通過觀察窗或閥桿聯軸器得知閥門的狀態。

針對上述問題，現在亟需開發一款空間緊湊、高效控制、便于顯示閥門狀態、滿足煤礦井下使用要求的電動執行器控制閥門。

發明內容：

本發明的目的是提供一種空間緊湊、組合式模塊化設計、便于拆卸安裝、維修方便、手自一體、高效且便于遠程控制的組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器。

本發明是通過如下技術方案實現的：一種組合式模塊化隔爆兼本安礦用電動執行器，包括隔爆主機以及與所述隔爆主機航插連接的本安控制器，所述隔爆主機與所述本安控制器之間采用內部數字總線通訊，且所述隔爆主機給所述本安控制器提供本安電源；

所述隔爆主機包括上隔爆殼、蓋合在所述上隔爆殼底端的下隔爆殼以及安裝在所述下隔爆殼內的pcb板、電源模塊、多組多級傳動裝置和行程檢測裝置，所述pcb板固定在所述下隔爆殼上，所述電源模塊固定在所述多組多級傳動裝置一側，所述行程檢測裝置通過一對齒輪組與所述多組多級傳動裝置聯接；

所述本安控制器包括本安殼體、內置于所述本安殼體的本安控制電路板、以及固定在所述本安殼體一側的本安按鈕、本安旋鈕以及顯示窗口，所述本安殼體置有若干航插接口。