CN103769326A - 一种全电动式喷洒装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全电动式喷洒装置和方法。包括：固定在地面基础上的框架，框架上固定带有变速器的升降电机，升降电机旋转轴与降丝杠螺母连接，升降丝杠螺母与上下位移的升降丝杠螺纹连接，升降丝杠外圆表面上设有沿丝杠轴方向的键槽，键槽内设有与框架固定连接的滑键；丝杠顶端固定带有变速器的旋转电机，旋转电机的旋转轴与旋转筒连接，旋转筒与摇臂连接，摇臂上设有多个与喷洒泵管路连接的喷嘴，喷嘴上设有逆止阀，逆止阀包括：复位弹簧和阀芯。本发明采用的全电机带动的机械装置和逆止阀控制喷洒的喷嘴，使整个装置只需要简单的电机开闭，即可以达到有效的控制。与传统的液压喷洒装置相比，省略了液压站，使整个装置及控制简单可靠。

Description

一种全电动式喷洒装置和方法

技术领域

本发明涉及一种全电动式喷洒装置和方法，是一种机械装置和方法，是一种向运输散装煤炭车辆的车厢中喷洒防冻液和抑尘剂的装置和方法。

背景技术

粉状的散装煤炭在装车之前要在空的车皮侧壁喷洒防冻液、在装车之后要在堆积的煤炭表面喷洒抑尘剂，传统的散装煤炭防冻剂和抑尘剂喷洒装置为液压驱动。液压驱动的问题是需要专门的液压站，液压站本身维护麻烦，增加了维护成本。液压驱动是将电能转换为液压，在转换为机械动作，进行了三次能量转换，其中液压能量转换的效率最低，能量转换过程中浪费了较多的能量，增加了使用成本。但有些喷洒装置由液压改为机械传动后，为了提高效率，在喷洒初始时，需要升降杆的同时进行旋转和升起的动作，由于两种运动配合得有问题，经常出现卡死的现象。另一方面，喷洒装置在遇到车厢连接处的时候，需要停止喷洒防冻剂和抑尘剂。传统的方式是在喷洒器的喷口处设置可以翻转的水槽。遇到车厢连接处时，将翻下水槽，挡住喷口，阻止抑尘剂通过车厢的连接处喷洒在地面上。由于是机械方式，传动结构相对复杂，容易出现翻转水槽不能及时放下的现象。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明提出了一种全电动式喷洒装置和方法，所述的装置和方法全部采用电机的启动和停止控制，简化了机构和控制过程。

本发明的目的是这样实现的：一种全电动式喷洒装置，包括：固定在地面基础上的框架，所述的框架上固定带有变速器的升降电机，所述的升降电机旋转轴与降丝杠螺母连接，所述的升降丝杠螺母与上下位移的升降丝杠螺纹连接，所述的升降丝杠外圆表面上设有沿丝杠轴方向的键槽，所述的键槽内设有与框架固定连接的滑键；所述的丝杠顶端固定带有变速器的旋转电机，所述的旋转电机的旋转轴与旋转筒连接，所述的旋转筒与摇臂连接，所述的摇臂上设有多个与喷洒泵管路连接的喷嘴，所述的喷嘴上设有逆止阀，所述的逆止阀包括：复位弹簧和阀芯。

进一步的，所述的滑键上与键槽的接触面上设有滚动体。

进一步的，所述的旋转筒与框架之间设有桶箍。

进一步的，所述的桶箍上设有滚动体。

进一步的，所述的喷嘴上设有截面为V字形的凹槽，凹槽的中央为液体喷出口。

一种使用上述装置的全电动式喷洒方法，所述方法的步骤如下：

升起的步骤：用于运货车接近喷洒装置时，启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生上升运动；

摇臂旋转的步骤：用于当运货车的车体通过喷洒装置后，旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置转至摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置；

喷洒的步骤：用于启动喷洒泵，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出；

间歇停止喷洒的步骤：用于在列车车厢之间的空档通过喷洒装置时，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出，当列车车厢之间的空挡通过喷洒装置时，喷洒泵再次启动，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出；

喷洒结束的步骤：用于列车车厢全部通过喷洒装置后，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出；

摇臂复位的步骤：用于旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置转至摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置；

下降的步骤：启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生下降运动。

本发明产生的有益效果是：本发明采用的全电机带动的机械装置和逆止阀控制喷洒的喷嘴，使整个装置只需要简单的电机开闭，即可以达到有效的控制。与传统的液压喷洒装置相比，省略了液压站，使整个装置及控制简单可靠。由于采用了丝杠等可靠的传动方式，避免了传统机械式喷洒装置容易卡的问题，减少了机械故障，提高了设备的利用率，并降低了使用和维护成本。使用逆止阀暂停喷洒的方式与传统的翻转流水槽暂停喷洒的方式相比，结构更加简单，避免了流水槽在翻转过程中卡死的现象，暂停动作更加可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的实施例一、三所述装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例一、五所述装置喷嘴结构示意图；

图3是本发明的实施例五所述喷嘴的结构示意图，是图2中A向视图。

具体实施方式

实施例一：

本实施例是一种全电动式喷洒装置，如图1、2所示。本实施例包括：固定在地面基础上的框架1，所述的框架上固定带有变速器的升降电机2，所述的升降电机旋转轴与降丝杠螺母连接，所述的升降丝杠螺母与上下位移的升降丝杠3螺纹连接，所述的升降丝杠外圆表面上设有沿丝杠轴方向的键槽，所述的键槽内设有与框架固定连接的滑键；所述的丝杠顶端固定带有变速器的旋转电机4，所述的旋转电机的旋转轴与旋转筒5连接，所述的旋转筒与摇臂6连接，所述的摇臂上设有多个与喷洒泵管路连接的喷嘴7，所述的喷嘴上设有逆止阀，所述的逆止阀包括：复位弹簧702和阀芯701。

本实施例的基本架构是：将旋转装置安装在升降装置上，这样设计的原因是旋转装置更加简单，而由丝杠为主体构成的升降装置约束更简单。

本实施例所述的升降电机安装在距离地面一定高度的框架上，这是为了给丝杠的上下运动留出足够的空间。丝杠的顶端安装法兰盘与旋转电机连接。为防止丝杠的转动，本实施例在丝杠上设置了键槽，并键槽中设置了滑键，当丝杠上下移动时，固定的滑键在丝杠的键槽中滑动，阻止丝杠自身的转动。滑键与检测的接触面可以设置滚动体，使滑动摩擦变成滚动摩擦，减小两者之间的摩擦力。

升降电机所使用的减速器可以是涡轮蜗杆减速器或圆柱齿轮减速器。而涡轮蜗杆减速器有自锁，这对于升降类机械装置更加有优势，可以有效的防止失控升降的发生。

旋转电机带动旋转筒旋转，旋转筒与框架之间可以设置桶箍。所述的桶箍是旋转筒外圆面上设置的圆筒状部件，这个圆筒状部件的作用是将旋转筒约束在旋转筒中心轴线旋转的位置上，但桶箍不限制旋转筒的上下运动，即旋转筒可以做上下和旋转运动。桶箍上可以设置滚动体，使旋转筒和桶箍之间的滑动摩擦变为滚动摩擦。

摇臂上安装有管路，连接喷洒泵。摇臂上成排的安装喷嘴，每个喷嘴上都有逆止阀，这样的喷洒泵关闭是各个喷嘴上的逆止阀关闭，使喷嘴关闭。当喷洒泵启动时，逆止阀打开。这样的结构和控制方式都十分简单，相应的降低了故障率。

所述的逆止阀安装在喷嘴后部，关闭时在弹簧的作用下阀芯将阀孔堵住，使流体无法通过，当流体具有一定压力时，流体的压力克服弹簧的作用力，阀芯脱离阀孔，使流体能够通过。如此，只要操作喷洒泵电机的开闭就可以控制喷洒，减化了喷洒的开闭电路。

实施例二：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于滑键的细化。本实施例所述的滑键上与键槽的接触面上设有滚动体。

所述的滚动体可以是圆柱形，也可以是球型滚动体。

实施例三：

本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于旋转筒的细化。本实施例所述的旋转筒与框架之间设有桶箍501，如图1所示。

桶箍与旋转筒之间可以滑动摩擦，也可以使用滚动体使滑动摩擦变为滚动摩擦，减小摩擦力。

实施例四：

本实施例是实施例三的改进，是实施例三关于桶箍的细化。本实施例所述的桶箍上设有滚动体。

由于桶箍与旋转筒之间有旋转和上下的运动，因此，滚动体只能使用球型滚动体。

实施例五：

本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于喷嘴的细化，如图2、3所示。本实施例所述的喷嘴上设有截面为V字形的凹槽703，凹槽的中央为液体喷出口705。

本实施例所述的V字形的凹槽贯穿整个喷口的端面704，凹槽中央的液体喷出口可以是圆形的也可以是椭圆形的，如图3所示。椭圆液体喷出口和V字形凹槽的设置，是为了将喷出的液体呈扁平的覆盖，使两个喷嘴之间的喷洒覆盖互相交叠，达到更好的喷洒效果。

实施例六：

本实施例是一种使用上述实施例所述装置的全电动式喷洒方法，所述方法力求化简喷洒过程，以减少故障的发生。为简化喷洒过程，本实施例全部采用电机带动的机械传动，由于使用带有逆止阀的喷嘴，没有专门设置需要启动和停止喷洒的电磁阀，喷洒过程也只是用喷洒泵的启动和停止控制，整个装置的结构更加简单，操作仅仅是开关开闭的控制。本实施例所述方法的具体步骤如下：

升起的步骤：用于运货车接近喷洒装置时，启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生上升运动。本步骤是为了根据不同高度的装车货运量，调整喷嘴到货物的高度，以保证喷洒的均匀和减少喷洒的浪费。

摇臂旋转的步骤：用于当运货车的车体通过喷洒装置后，旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置转至摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置。本步骤的作用主要在于躲避车辆较高的部位，例如车头。摇臂长方向的初始位置与车辆的运动方向一致，实际是转到车辆运动轨迹的旁边，而工作时的位置则与车辆运行方向垂直，即横跨在车厢上方，如图1所示。

喷洒的步骤：用于启动喷洒泵，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出。由于使用了带有逆止阀的喷嘴，喷洒时只是简单启动电机即可。

间歇停止喷洒的步骤：用于在列车车厢之间的空档通过喷洒装置时，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出，当列车车厢之间的空挡通过喷洒装置时，喷洒泵再次启动，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出。由于使用了逆止阀，在暂停喷洒时，也只是简单的关闭喷洒泵即可。

喷洒结束的步骤：用于列车车厢全部通过喷洒装置后，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出。

摇臂复位的步骤：用于旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置转至摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置。为避免意外事故，一旦喷洒结束，就要将摇臂转到与车辆运动方向一致的位置，即转到一边。

下降的步骤：启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生下降运动。本步骤在通常情况下可以不做，因为铁路车厢的高度基本相同，其装车的高度应当差不多，因此，不必每次喷洒结束后都进行高度的调整。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案（比如摇臂的形状、喷最的形式、步骤的先后顺序等）进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种全电动式喷洒装置，包括：固定在地面基础上的框架，所述的框架上固定带有变速器的升降电机，所述的升降电机旋转轴与降丝杠螺母连接，所述的升降丝杠螺母与上下位移的升降丝杠螺纹连接，其特征在于，所述的升降丝杠外圆表面上设有沿丝杠轴方向的键槽，所述的键槽内设有与框架固定连接的滑键；所述的丝杠顶端固定带有变速器的旋转电机，所述的旋转电机的旋转轴与旋转筒连接，所述的旋转筒与摇臂连接，所述的摇臂上设有多个与喷洒泵管路连接的喷嘴，所述的喷嘴上设有逆止阀，所述的逆止阀包括：复位弹簧和阀芯。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的滑键上与键槽的接触面上设有滚动体。

3. 根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的旋转筒与框架之间设有桶箍。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的桶箍上设有滚动体。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的喷嘴上设有截面为V字形的凹槽，凹槽的中央为液体喷出口。

6.一种使用权利要求1所述装置的全电动式喷洒方法，所述方法的步骤如下：

升起的步骤：用于运货车接近喷洒装置时，启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生上升运动；

摇臂旋转的步骤：用于当运货车的车体通过喷洒装置后，旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置转至摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置；

其特征在于：

喷洒的步骤：用于启动喷洒泵，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出；

间歇停止喷洒的步骤：用于在列车车厢之间的空档通过喷洒装置时，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出，当列车车厢之间的空挡通过喷洒装置时，喷洒泵再次启动，液体在喷洒泵压力的作用下顶开逆止阀的阀芯，使逆止阀打开，液体从喷口中喷出；

喷洒结束的步骤：用于列车车厢全部通过喷洒装置后，关闭喷洒泵，液体由于失去压力，无力顶动阀芯，阀芯在复位弹簧的作用下回到关闭的位置，液体停止从喷口中喷出；

摇臂复位的步骤：用于旋转电机启动，带动旋转筒转动，所述的旋转筒带动摇臂由摇臂的长方向与运货车运动方向垂直的位置转至摇臂的长方向与列车运动方向一致的位置；

下降的步骤：启动升降电机，升降电机带动丝杠螺母旋转，丝杆螺母的螺旋作用推动丝杠，而丝杠由于在滑键的作用下不能旋转，只能按照螺旋升角的垂直分方向运动，产生下降运动。

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