CN107961919A - 一种铁路煤炭运输喷洒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路煤炭运输喷洒装置，包括一个控制设备，其中主要包括控制器和变频器；一个液体供给设备，包括搅拌设备、储液设备和输送设备，用于对煤炭抑尘剂和防冻液的混合、搅拌以及传输；一个支撑设备，包括底座、立柱、立杆和固定铁圈，用于对喷淋设备的支撑和固定；一个喷淋设备，包括喷液杆、喷嘴、连接法兰、横管、电磁阀、第一感应器、第二感应器A和第二感应器B；一个启动装置，包括位移传感器和多普勒雷达传感器及其相关转换电路。本发明的优点在于：智能化，自动化，抑尘效果好，可以对抑尘剂的喷洒情况进行控制，抑尘剂利用率高，节约资源和节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及铁路运输领域，具体涉及一种铁路煤炭运输喷洒装置。
背景技术
在煤炭的运输过程中，由于风力等原因，煤尘会随风流失，不仅浪费了大量的资源而且在抛洒后会对建筑、民用设施等物体及农作物上，造成严重影响，破坏铁路线路的生态环境。
煤炭运输过程中出现扬尘的主要原因是，车辆行驶过过程中，煤层表面被气流吹起；会车时的气流会造成较细小的煤粉飞起；列车经过时，沉积下的煤粉会重新扬动；列车经过隧道时产生的“活塞风”加之列车的颠簸震动，使直径较大的煤粒也会被吹离车体，细小的煤粉吸附在隧道洞壁、洞顶及接触网、绝缘子等设备上，形成污染；路基上的沉积煤粒如高于铁轨，就会受到再次碾压，形成二次污染。
现有技术中虽然能实现将煤炭抑尘剂喷洒到煤炭表面的基本目的，但仍有技术缺陷：第一、现有运输煤炭的列车通过煤炭抑尘剂喷淋装置时的速度不一，煤炭抑尘剂喷洒装置不能及时控制和调整喷洒煤炭抑尘剂的速度和多少，也不能实时控制喷洒的开启和停止，从而导致出现喷洒效果差，抑尘剂被浪费等问题；第二、在极冷的天气情况下，抑尘液可能出现冻结，但是如果在其他情况下添加防冻液就会造成防冻液的浪费；第三、每个车厢装载的煤炭重量都不一样，当装载煤炭较少时，如果还是按设定的量和速度喷洒抑尘剂会造成浪费；第四、系统中的大部分装置都处于待工作状态，无疑会影响系统的使用寿命也会造成能源浪费。
因此，设计出一种更好的，效率更高的煤炭抑尘剂喷洒装置就很有必要了。
发明内容
本发明的目的解决上述问题，提供一种铁路煤炭运输喷洒装置，具体是通过位移传感器实现对装置的启动，通过多普勒雷达传感器来测算火车的行驶速度从而通过变频器来调整抽液泵的转速，通过第四感应器来判断是否需要加入防冻液，通过第二感应器B对车厢进行计数操作并通过变频器来关闭抽液泵，通过第二感应器A对车厢内的煤炭装载量进行判断从而控制喷嘴的开启个数，通过第一感应器对火车车号进行识别判断是否为运煤车并使得控制器获取计算机中该列车的各车厢装载货物品种和车厢数等信息从而配合控制器工作。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种铁路煤炭运输喷洒装置，包括控制设备、液体供给设备、支撑设备、喷淋设备、启动装置；所述控制设备主要包括控制器和变频器；所述液体供给设备包括搅拌设备、储液设备和输送设备；所述搅拌设备包括浆片、连接杆和电机；所述储液设备包括储液箱、防冻液箱、第三感应器和第四感应器；所述输送设备包括管道、抽液泵、电磁阀A和电磁阀B；所述支撑设备，包括底座、立柱、立杆和固定铁圈；所述喷淋设备，包括喷液杆、喷嘴、连接法兰、横管、电磁阀、第一感应器、第二感应器A和第二感应器B；所述启动装置，包括位移传感器和多普勒雷达传感器及其相关转换电路；所述电机位于储液箱上方，并通过连接杆与储液箱内部的浆片相连；所述防冻液箱位于储液箱上方并通过电磁阀控制的管道与所述储液箱相通；所述储液箱底部设有第四感应器，侧壁设有第三感应器；所述储液箱和防冻液箱的液体通过外部输入或者添加配液装置完成；所述储液箱通过管道与电磁阀相连，所述电磁阀通过管道与抽液泵相连；所述抽液泵通过管道将抑尘剂输入到喷淋设备中，所述管道通过固定铁圈进入立杆中并通过连接法兰与喷液杆相通；所述喷液杆内设有3条横管，在喷液杆下面对应的设有3组喷嘴，每组喷嘴有8~12个喷嘴，在所述喷液杆正中间设有第二感应器A和第一感应器；所述喷嘴和横管有序相连，且每个喷嘴都对应一个电磁阀；所述底座由混凝土浇筑，在底座上设有立柱；所述立柱上设有第二感应器B，在所述立柱上部设有立杆；所述立柱下方设置有多普勒雷达传感器，距离所述立柱200米的铁轨上设置有位移传感器；所述每条铁轨配有2个位移传感器分别位于立柱两侧，所述铁轨配有一个多普勒雷达传感器指向运煤火车行驶方向；所述第一感应器、第二感应器A、第二感应器B、第三感应器、第四感应器、抽液泵、电磁阀A、电磁阀B、电机、位移传感器、多普勒雷达传感器和变频器均和控制器电连接；所述控制器与计算机连接。
优选的，所述第一感应器为CCD探头。
优选的，所述第二感应器为测距传感器。
优选的，所述第三感应器为液位传感器。
优选的，所述第四感应器为电容式结冰传感器。
优选的，所述控制器可以通过变频器来控制抽液泵的开启、关闭和转速。
有益效果如下所示。
（1）本发明的一种铁路煤炭运输喷洒装置，具有智能化，自动化，抑尘效果好，可以对抑尘剂的喷洒情况进行控制，抑尘剂利用率高，节约资源和节省成本的特点，能够自动判别是否为运煤车，避免误判。
（2）本发明的一种铁路煤炭运输喷洒装置能及时控制和调整喷洒煤炭抑尘剂的速度和多少，实时控制喷洒的开启和停止，喷洒效果好，节约了抑尘剂。
（3）本发明的一种铁路煤炭运输喷洒装置，在极冷的天气情况下，避免了抑尘液出现冻结，并且也节约了防冻液。
（4）本发明的一种铁路煤炭运输喷洒装置，根据每个车厢装载的煤炭重量都不一样，开启和开闭喷嘴，提高了喷洒效果和抑尘剂的利用率，节约了抑尘剂。
（5）本发明的一种铁路煤炭运输喷洒装置，通过位移传感器节约了能源提高了系统使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种铁路煤炭运输喷洒装置的结构图。
图中的标号分别为：1-车厢、2-喷液杆、21-喷嘴、22-连接法兰、31-底座、32-立柱、33-立杆、34-固定铁圈、4-管道、51-第二感应器A、52-第一感应器、53-第二感应器B、54-第三感应器、55-第四感应器、6-抽液泵、71-电磁阀A、72-电磁阀B、81-储液箱、82-防冻液箱、9-浆片、91-连接杆、92-电机。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明一种铁路煤炭运输喷洒装置的具体实施方式。附图仅示意性地表示本发明一种铁路煤炭运输喷洒装置的结构和连接关系，并不代表本发明一种铁路煤炭运输喷洒装置的实际结构。
一种铁路煤炭运输喷洒装置，包括车厢1、喷液杆2、喷嘴21、连接法兰22、底座31、立柱32、立杆33、固定铁圈34、管道4、第一感应器52、第二感应器A51、第二感应器B53、第三感应器54、第四感应器55、抽液泵6、电磁阀A71、电磁阀B72、储液箱81、防冻液箱82、浆片9、连接杆91、电机92、控制器、变频器、位移传感器、多普勒雷达传感器。
实例1。
如图所示，其特征在于：所述装置包括控制设备、液体供给设备、支撑设备、喷淋设备、启动装置，所述控制设备主要包括控制器和变频器，所述液体供给设备包括搅拌设备、储液设备和输送设备，所述搅拌设备包括浆片9、连接杆91和电机92，所述储液设备包括储液箱81、防冻液箱82、第三感应器54和第四感应器55，所述输送设备包括管道4、抽液泵6、电磁阀A71和电磁阀B72，所述支撑设备，包括底座31、立柱32、立杆33和固定铁圈34，所述喷淋设备，包括喷液杆2、喷嘴21、连接法兰22、横管、电磁阀、第一感应器52、第二感应器A51和第二感应器B53，所述启动装置，包括位移传感器和多普勒雷达传感器及其相关转换电路，所述第一感应器52、第二感应器A51、第二感应器B53、第三感应器54、第四感应器55、抽液泵6、电磁阀A71、电磁阀B72、电机92、位移传感器、多普勒雷达传感器和变频器均和控制器电连接，所述控制器与计算机连接。
所述第一感应器52为CCD探头。
所述第二感应器为测距传感器。
所述第三感应器54为液位传感器。
所述电机92位于储液箱81上方，并通过连接杆91与储液箱81内部的浆片9相连。
所述防冻液箱82位于储液箱81上方，并通过电磁阀控制的管道4与所述储液箱81相通。
所述储液箱81底部设有第四感应器55，侧壁设有第三感应器54，所述第四感应器55用于检测储液箱81内的液体是否处于结冰状态，所述第三感应器54用于检测储液箱81内部的液体量，当低于阈值时，自动输入液体。
所述储液箱81和防冻液箱82的液体通过外部输入或者添加配液装置完成。
所述储液箱81通过管道4与电磁阀相连，所述电磁阀通过管道4与抽液泵6相连，所述抽液泵6通过管道4将抑尘剂输入到喷淋设备中。
所述管道4通过固定铁圈34进入立杆33中并通过连接法兰22与喷液杆2相通。
所述喷液杆2内设有3条横管，在喷液杆2下面对应的设有3组喷嘴21，所述每组喷嘴21有8~12个喷嘴21，在所述喷液杆2正中间设有第二感应器A51和第一感应器52。
所述喷嘴21和横管有序相连，且每个喷嘴21都对应一个电磁阀。
所述底座31由混凝土浇筑，在底座31上设有立柱32。
所述立柱32上设有第二感应器B53，在所述立柱32上部设有立杆33。
所述立柱32下方设置有多普勒雷达传感器，距离所述立柱32200米的铁轨上设置有位移传感器。
所述每条铁轨配有2个位移传感器分别位于立柱32两侧，所述铁轨配有一个多普勒雷达传感器指向运煤火车行驶方向。
所述第四感应器55为电容式结冰传感器，所述第四感应器55一直处于工作状态，当检测到储液箱81内的液体处于结冰状态时，打开防冻液箱82与储液箱81相通的电磁阀，防冻液箱82的防冻液输入到储液箱81中，所述浆片9开始搅动液体，直至添加完一定比例的防冻液。
所述防冻液和抑尘剂按不同品种的混合比例进行混合，所述比例过低，则第四感应器55检测到抑尘剂仍处于结冰临界点，此时再输入防冻液到储液箱81，这样可以尽可能节约防冻液。
所述控制器可以通过变频器来控制抽液泵6的开启、关闭和转速，所述多普勒雷达传感器测得火车速度，将信号输入到控制器中，所述控制器控制变频器，从而改变抽液泵6的转速，调节管道4内的压力，使得喷嘴21以固定射速喷出抑尘剂。
所述第二感应器A51可以通过测量的距离的不同结果，判断出运煤车装煤炭的高度距离车厢1边缘的多少，从而选择开启不同数量的电磁阀来控制喷嘴21的总喷洒量，这样喷嘴21的喷射压力不便，喷嘴21的射程将不受影响。
所述位移传感器检测到火车驶入的信号，将信号传入到控制器中，其他设备处于预工作状态，在第一感应器52、第二感应器A51、第二感应器A51和多普勒雷达传感器的共同作用下，所述喷嘴21对有煤炭的车厢1进行喷洒抑尘剂。
所述第二感应器B53通过测试距离的明显变化判断车厢1的个数和位置，结合计算机内的车辆信息控制喷嘴21对车厢1的准确喷洒。
所述防冻液箱82也可以设置一个第三感应器54，当低于阈值时，自动从输入防冻液。
实例2。
本发明一种铁路煤炭运输喷洒装置的工作过程如下。
1.当火车被位移传感器检测到后，此时装置的其他设备处于启动状态。
2.火车驶入到多普勒雷达传感器检测区域，多普勒雷达传感器检测到火车速度，将信号输入到控制器中，从而调整管道4内液体压力。
3.第一感应器52检测到火车车号，对车号进行识别，当判断是运煤车时，将使得控制器获取计算机中该列车的各车厢1装载货物品种和车厢1数等信息从而配合控制器工作。
4.第二感应器B53通过所测距离的明显变化对车厢1计数，并配合控制器从计算机获取的车辆信息，使得控制器控制喷嘴21中两组喷嘴21喷洒抑尘剂。
5.第二感应器A51检测到车厢1内煤炭高度，将其与计算机提供的车厢1高度进行对比计算，判断煤炭的装载量从而控制第三组喷嘴21是否开启，当检测到低处煤炭高度低于高处煤炭高度15cm时，此时第三组喷嘴21关闭。
6.当第二感应器B53已经判断火车通过喷洒装置时，且当不需要自动输入抑尘剂和防冻液时，除了位移传感器、控制器和第四感应器55外，装置的其他耗电设备关闭，并通过变频器来关闭抽液泵。
7.当储液箱81中的抑尘剂临近冰点时，第四感应器55将通过控制器开启储液箱81和防冻液箱82之间的电磁阀，防冻液箱82的防冻液进入储液箱81，并浆片9开始搅拌液体，直至添加防冻液完成。
8.当第三感应器54检测到储液箱81中的液面低于阈值时，液体将开始从外部输入。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。
Claims (8)
1.一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：包括控制设备、液体供给设备、支撑设备、喷淋设备、启动装置；所述控制设备主要包括控制器和变频器；所述液体供给设备包括搅拌设备、储液设备和输送设备；所述搅拌设备包括浆片（9）、连接杆（91）和电机（92）；所述储液设备包括储液箱（81）、防冻液箱（82）、第三感应器（54）和第四感应器（55）；所述输送设备包括管道（4）、抽液泵（6）、电磁阀A（71）和电磁阀B（72）；所述支撑设备，包括底座（31）、立柱（32）、立杆（33）和固定铁圈（34）；所述喷淋设备，包括喷液杆（2）、喷嘴（21）、连接法兰（22）、横管、电磁阀、第一感应器（52）、第二感应器A（51）和第二感应器B（53）；所述启动装置，包括位移传感器和多普勒雷达传感器及其相关转换电路；所述电机（92）位于储液箱（81）上方，并通过连接杆（91）与储液箱（81）内部的浆片（9）相连；所述防冻液箱（82）位于储液箱（81）上方并通过电磁阀控制的管道（4）与所述储液箱（81）相通；所述储液箱（81）底部设有第四感应器（55），侧壁设有第三感应器（54）；所述储液箱（81）和防冻液箱（82）的液体通过外部输入或者添加配液装置完成；所述储液箱（81）通过管道（4）与电磁阀相连，所述电磁阀通过管道（4）与抽液泵（6）相连；所述抽液泵（6）通过管道（4）将抑尘剂输入到喷淋设备中，所述管道（4）通过固定铁圈（34）进入立杆（33）中并通过连接法兰（22）与喷液杆（2）相通；所述喷液杆（2）内对应的设有3条横管，在喷液杆（2）下面对应设有3组喷嘴（21），每组喷嘴（21）有8~12个喷嘴（21），在所述喷液杆（2）正中间设有第二感应器A（51）和第一感应器（52）；所述喷嘴（21）和横管有序相连，且每个喷嘴（21）都对应一个电磁阀；所述底座（31）由混凝土浇筑，在底座（31）上设有立柱（32）；所述立柱（32）上设有第二感应器B（53），在所述立柱（32）上部设有立杆（33）；所述立柱（32）下方设置有多普勒雷达传感器，距离所述立柱（32）200米的铁轨上设置有位移传感器；所述每条铁轨配有2个位移传感器分别位于立柱（32）两侧，所述铁轨配有一个多普勒雷达传感器指向运煤火车行驶方向；所述第一感应器（52）、第二感应器A（51）、第二感应器B（53）、第三感应器（54）、第四感应器（55）、抽液泵（6）、电磁阀A（71）、电磁阀B（72）、电机（92）、位移传感器、多普勒雷达传感器和变频器均和控制器电连接；所述控制器与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述第一感应器（52）为CCD探头。
3.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述第二感应器为测距传感器。
4.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述第三感应器（54）为液位传感器。
5.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述第四感应器（55）为电容式结冰传感器。
6.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述控制器可以通过变频器来控制抽液泵（6）的开启、关闭和转速。
7.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述第四感应器（55）一直处于工作状态，当检测到储液箱（81）内的液体处于结冰状态时，打开防冻液箱（82）与储液箱（81）相通的电磁阀，防冻液箱（82）的防冻液输入到储液箱（81）中，所述浆片（9）开始搅动液体，直至添加完一定比例的防冻液。
8.根据权利要求1所述的一种铁路煤炭运输喷洒装置，其特征在于：所述防冻液和抑尘剂按不同品种的混合比例进行混合，所述比例过低，则第四感应器（55）检测到抑尘剂仍处于结冰临界点，此时再输入防冻液到储液箱（81）。
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