CN108331607B - 一种矿山通风降尘自动化控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置公开了一种将喷头安装在扇叶板上，通过控制扇叶板的展开闭合，对喷头喷射的水雾进行扩散的降尘自动化控制装置。其特征在于中空轴置于中空轴电机上，且两端分别延伸一定长度，滑动套套置于中空轴上，且和中空轴之间通过平键进行连接，所述平键延伸至中空轴一端，滑动套的外壁置有一圈磁铁，两个固定支架对称置于中空轴电机的电机壳上，且位于滑动槽两侧，固定支架上对应缠绕金属线圈，金属线圈和滑动套上的磁铁不贴合，支托盘置于中空轴一端上，且和中空轴相连通，所述支托盘的外侧壁上等距开有多个通孔，且和中空轴相连通。

Description

一种矿山通风降尘自动化控制装置

技术领域

本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置，涉及一种在矿山进行煤矿采掘时，对工作面内的粉尘进行除尘控制的装置，属于矿山设备领域。特别涉及一种将喷头安装在扇叶板上，通过控制扇叶板的展开闭合，对喷头喷射的水雾进行扩散的降尘自动化控制装置。

背景技术

目前，在矿山进行采掘时，随着采掘施工的推进，采掘工作面的粉尘会大量的产生，粉尘产生主要有采掘爆破和掘进过程产生的，粉尘在工作面扩散，使得工作环境恶化，通风不足，粉尘不断的扩散在工作面四溢，导致矿工身体疾病，且在粉尘扩散环境，作业可见度下降，影响作业施工进度，现有的通风机和喷雾设备是独立的两套系统，在通风机进行通风时，粉尘会被通风机的气流带动并扩散至工作面各处，使得粉尘进一步的扩散，而喷雾设备多针对尘源进行降尘，对扩散在工作面其他区域的粉尘降尘效果不明显，而且喷雾设备的水流过于集中，水雾扩散较慢，不能快速的进行粉尘吸附，也有在喷雾设备一侧配合使用通风设备，将加速水雾扩散，但该设备持续进行工作，耗能较大，且喷头的方向固定，且降尘的效果和喷雾的启停都是依赖人工判断，存在判断误差。

公开号CN203614123U公开了一种风水联动旋转式喷雾降尘器，其特征在于其结构包括：供风管，间隔套装在供风管设有通孔处的气水混合腔，上端轴瓦联接有风水混合流体的进入管的旋转喷雾腔体，对称设置于旋转喷雾腔体侧壁上的雾化后水雾喷出管，该实用新型利用井下风水管路直接使用，通过水和气混合喷射，对粉尘进行降尘，只能增加水的雾化，但不能增加雾化后水的流通扩散，水雾较为集中，不能快速扩散吸附粉尘，效率较低。

发明内容

为了改善上述情况，本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置提供了一种将喷头安装在扇叶板上，通过控制扇叶板的展开闭合，对喷头喷射的水雾进行扩散的降尘自动化控制装置。能够有效提高对煤矿采掘工作面的降尘效果。

本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置是这样实现的：本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置由驱动装置、喷雾降尘装置和检测控制装置组成，驱动装置由中空轴电机、磁铁、金属线圈、固定支架、滑动套、中空轴和支托盘组成，中空轴置于中空轴电机上，且两端分别延伸一定长度，滑动套套置于中空轴上，且和中空轴之间通过平键进行连接，所述平键延伸至中空轴一端，滑动套的外壁置有一圈磁铁，两个固定支架对称置于中空轴电机的电机壳上，且位于滑动槽两侧，固定支架上对应缠绕金属线圈，金属线圈和滑动套上的磁铁不贴合，支托盘置于中空轴一端上，且和中空轴相连通，所述支托盘的外侧壁上等距开有多个通孔，且和中空轴相连通，喷雾降尘装置由支托臂、喷头、扇叶板、连通管、密封连接套、连通环、注入管、喷嘴、旋转轴和孔槽组成，多个扇叶板一端铰接置于支托盘上，所述扇叶板等角度分布，多个支托臂的一端铰接置于滑动套上，另一端对应铰接置于扇叶板上，且靠近扇叶板根部位置，扇叶板上开有多个贯穿槽，多个喷头通过旋转轴对应置于贯穿槽内，连通管的一端通过支托盘上的通孔和中空轴相连通，另一端分为多组对应和喷头相连通，一个所述连通管对应连通同一个扇叶板上的喷头，连通环通过密封连接套置于中空轴另一端上，注入管和连通环连通，所述喷头由喷嘴和喷头主体组成，喷嘴螺接置于喷头主体一端，喷头主体的另一端和连接管连通，喷头主体上等距开有多个孔槽，所述孔槽由内壁开始，向喷嘴一侧延伸，然后再反向沿着至喷头主体端面上，且孔槽截面逐渐减小，检测控制装置由粉尘浓度传感器、电源线、电源、控制器、数据处理器、数据传输线、信号转换器、无线信号收发器和控制面板组成，粉尘浓度传感器置于支托盘中部，所述粉尘浓度传感器为无线传感器，控制面板置于中空轴电机的电机壳上，电源置于控制面板上，且通过电源线和金属线圈连接，控制器置于控制面板上，且通过电源线和电源相连接，所述控制器通过数据传输线和中空轴电机相连接，数据处理器置于控制面板上，且通过数据传输线和控制器连接，信号转换器置于控制面板上，且通过数据传输线和数据处理器连接，无线信号收发器置于控制面板上，且通过数据传输线和信号转换器连接；

所述无线信号收发器能够接收粉尘浓度传感器的粉尘浓度信号，并且传递给信号转换器；

所述信号转换器能够接收无线信号收发器传输的粉尘浓度信号，并且进行信号转换；

所述数据处理器和信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收信号转换器传输的粉尘浓度信号，并且进行数据处理，得到当前采掘工作面的粉尘浓度值，并且将处理得到的粉尘浓度数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够控制中空轴电机的启停。

使用时，无线信号收发器和粉尘浓度传感器进行信息交互，当对煤矿采掘工作面进行通风降尘时，首先将中空轴电机放置在工作面上，然后将注入管和外部水管连接，中空轴电机和外部电源接通，将预先设定的煤矿粉尘安全数据以及连接匹配数据加载至数据处理器内，然后控制面板上的无线信号收发器对外部的信号进行接收，通过数据处理器的判断筛选匹配，和外部水管上的压力泵建立数据连接关系，然后粉尘浓度传感器对工作面的粉尘浓度进行检测，将检测的数据信息发送，无线信号收发器对数据进行接收，信号转换器对数据进行转换，由数据处理器和预先加载的数据进行比对，当检测数据超过预定值时，将信号传输至控制器，控制器控制中空轴电机工作，中空轴旋转，通过支托盘带动扇叶进行旋转，扇叶板旋转产生气流，使得工作面内的气流进行流动，控制器控制电源接通，使得金属线圈带电产生磁场，和滑动套外壁上的磁铁相互吸引，推动滑动套沿着中空轴进行移动，滑动套的滑动拉动支托臂进行移动，带动扇叶板展开，使得扇叶板的工作面加大，增加气流的流动范围，无线信号收发器将信号反馈至压力泵，压力泵工作，将水通过注入管向内输送，通过连接环进入中空轴内，然后从支托盘上的通孔向连通管内分流，在连通管内又逐一的进行分流，至各个喷头内，从喷嘴喷出，配合扇叶板的旋转将喷出的水雾进行扩散，对粉尘进行吸附降尘，在水进入喷头时，少量的水从喷头上的孔槽排出，排出方向和喷头喷射方向相反，多股射流沿孔槽喷出，能够将喷嘴位置的重力进行平衡，确保多个喷嘴的喷射方向相互平行，通过调节压力阀压力的大小，能够改变从孔槽内排出的水压大小，使得平衡重力的力度发生改变，进而改变喷头的偏转角度，水雾随着扇叶板旋转扩散至工作面内，当粉尘浓度传感器检测浓度数据低于预设值时，控制器控制中空轴电机停止工作，金属线圈上的电机方向相反，和滑动套形成排斥，推动滑动套沿着中空轴进行移动，滑动套通过支托臂推动扇叶板进行偏转，使得扇叶板之间的开角变形，扇叶板进行收缩，水管上的压力泵停止工作，达到在矿山进行煤矿采掘时，对工作面内的粉尘进行除尘控制的目的。

有益效果

一、结构简单，方便实用。

二、能够有效提高对煤矿采掘工作面的降尘效率。

三、能够有效提高对煤矿采掘工作面的降尘效果。

附图说明

图1为本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置的结构示意图。

图2为本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置喷头的结构示意图。

附图

其中零件为：中空轴电机（1），磁铁（2），金属线圈（3），固定支架（4），滑动套（5），中空轴（6），支托臂（7），粉尘浓度传感器（8），支托盘（9），喷头（10），扇叶板（11），连通管（12），电源线（13），电源（14），控制器（15），数据处理器（16），数据传输线（17），信号转换器（18），无线信号收发器（19），控制面板（20），密封连接套（21），连通环（22），注入管（23），喷嘴（24），旋转轴（25），排出通道（26）

具体实施方式

本发明一种矿山通风降尘自动化控制装置是这样实现的，使用时，无线信号收发器（19）和粉尘浓度传感器（8）进行信息交互，当对煤矿采掘工作面进行通风降尘时，首先将中空轴电机（1）放置在工作面上，然后将注入管（23）和外部水管连接，中空轴电机（1）和外部电源（14）接通，将预先设定的煤矿粉尘安全数据以及连接匹配数据加载至数据处理器（16）内，然后控制面板（20）上的无线信号收发器（19）对外部的信号进行接收，通过数据处理器（16）的判断筛选匹配，和外部水管上的压力泵建立数据连接关系，然后粉尘浓度传感器（8）对工作面的粉尘浓度进行检测，将检测的数据信息发送，无线信号收发器（19）对数据进行接收，信号转换器（18）对数据进行转换，由数据处理器（16）和预先加载的数据进行比对，当检测数据超过预定值时，将信号传输至控制器（15），控制器（15）控制中空轴电机（1）工作，中空轴（6）旋转，通过支托盘（9）带动扇叶进行旋转，扇叶板（11）旋转产生气流，使得工作面内的气流进行流动，控制器（15）控制电源（14）接通，使得金属线圈（3）带电产生磁场，和滑动套（5）外壁上的磁铁（2）相互吸引，推动滑动套（5）沿着中空轴（6）进行移动，滑动套（5）的滑动拉动支托臂（7）进行移动，带动扇叶板（11）展开，使得扇叶板（11）的工作面加大，增加气流的流动范围，无线信号收发器（19）将信号反馈至压力泵，压力泵工作，将水通过注入管（23）向内输送，通过连接环进入中空轴（6）内，然后从支托盘（9）上的通孔向连通管（12）内分流，在连通管（12）内又逐一的进行分流，至各个喷头（10）内，从喷嘴（24）喷出，配合扇叶板（11）的旋转将喷出的水雾进行扩散，对粉尘进行吸附降尘，在水进入喷头（10）时，少量的水从喷头（10）上的孔槽排出，排出方向和喷头（10）喷射方向相反，多股射流沿孔槽喷出，能够将喷嘴（24）位置的重力进行平衡，确保多个喷嘴（24）的喷射方向相互平行，通过调节压力阀压力的大小，能够改变从孔槽内排出的水压大小，使得平衡重力的力度发生改变，进而改变喷头（10）的偏转角度，水雾随着扇叶板（11）旋转扩散至工作面内，当粉尘浓度传感器（8）检测浓度数据低于预设值时，控制器（15）控制中空轴电机（1）停止工作，金属线圈（3）上的电机方向相反，和滑动套（5）形成排斥，推动滑动套（5）沿着中空轴（6）进行移动，滑动套（5）通过支托臂（7）推动扇叶板（11）进行偏转，使得扇叶板（11）之间的开角变形，扇叶板（11）进行收缩，水管上的压力泵停止工作；

所述滑动套（5）套置于中空轴（6）上，且和中空轴（6）之间通过平键进行连接，能够在中空轴（6）进行旋转时，将动力传动至滑动套（5）上，使得滑动套（5）随着中空轴（6）同步旋转，避免中空轴（6）和滑动套（5）之间出现相对滑动影响支托板的平衡；

所述两个固定支架（4）位于滑动槽两侧，能够使得金属线圈（3）对滑动套（5）形成包裹，配合线圈电流方向的改变，进行滑动套（5）的滑动控制；

所述金属线圈（3）和滑动套（5）上的磁铁（2）不贴合，避免磁极变化驱动滑动套（5）滑动阻力过大，影响滑动套（5）的滑动流畅性；

所述多个扇叶板（11）一端铰接置于支托盘（9）上，能够在扇叶板（11）旋转过程中，形成动态平衡，增加扇叶板（11）覆盖面积，提高降尘效率；

所述扇叶板（11）上开有多个贯穿槽，多个喷头（10）通过旋转轴（25）对应置于贯穿槽内，能够在扇叶板（11）工作时，喷头（10）之间组合形成环带结构，配合旋转和扇叶板（11）的运动，喷头（10）喷射出的雾化在扇叶板（11）一侧形成螺旋结构，提高雾化扩散速度；

所述孔槽由内壁开始，向喷嘴（24）一侧延伸，然后再反向沿着至喷头（10）主体端面上，且孔槽截面逐渐减小，能够在喷头（10）工作时，使得喷头（10）两侧平衡，避免喷头（10）指向一侧，使得雾化各处不均，影响降尘效果；

达到在矿山进行煤矿采掘时，对工作面内的粉尘进行除尘控制的目的。

需要说明的是，本发明中的具体实施方式，为了简单描述，将数据处理器（16）的数据处理过程，描述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受描述动作的限制，因为依据本发明，某些步骤可以依次进行或者同时进行，其次本领域技术人员也应该知道，说明书中所描述的和涉及的动作，并不一定是本发明所必须的，所述内容仅为本发明的较佳实施案例，不能认为用于限定本发明的实施范围，同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书中的内容，不应该理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征是：由驱动装置、喷雾降尘装置和检测控制装置组成，驱动装置由中空轴电机、磁铁、金属线圈、固定支架、滑动套、中空轴和支托盘组成，中空轴置于中空轴电机上，且两端分别延伸一定长度，滑动套套置于中空轴上，且和中空轴之间通过平键进行连接，所述平键延伸至中空轴一端，滑动套的外壁置有一圈磁铁，两个固定支架对称置于中空轴电机的电机壳上，且位于滑动槽两侧，固定支架上对应缠绕金属线圈，金属线圈和滑动套上的磁铁不贴合，支托盘置于中空轴一端上，且和中空轴相连通，喷雾降尘装置由支托臂、喷头、扇叶板、连通管、密封连接套、连通环、注入管、喷嘴、旋转轴和孔槽组成，多个扇叶板一端铰接置于支托盘上，所述扇叶板等角度分布，多个支托臂的一端铰接置于滑动套上，另一端对应铰接置于扇叶板上，且靠近扇叶板根部位置，扇叶板上开有多个贯穿槽，多个喷头通过旋转轴对应置于贯穿槽内，连通管的一端通过支托盘上的通孔和中空轴相连通，另一端分为多组对应和喷头相连通，一个所述连通管对应连通同一个扇叶板上的喷头，连通环通过密封连接套置于中空轴另一端上，注入管和连通环连通，所述喷头由喷嘴和喷头主体组成，喷嘴螺接置于喷头主体一端，喷头主体的另一端和连接管连通，喷头主体上等距开有多个孔槽，检测控制装置由粉尘浓度传感器、电源线、电源、控制器、数据处理器、数据传输线、信号转换器、无线信号收发器和控制面板组成，粉尘浓度传感器置于支托盘中部，所述粉尘浓度传感器为无线传感器，控制面板置于中空轴电机的电机壳上，电源置于控制面板上，且通过电源线和金属线圈连接，控制器置于控制面板上，且通过电源线和电源相连接，所述控制器通过数据传输线和中空轴电机相连接，数据处理器置于控制面板上，且通过数据传输线和控制器连接，信号转换器置于控制面板上，且通过数据传输线和数据处理器连接，无线信号收发器置于控制面板上，且通过数据传输线和信号转换器连接。

2.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述支托盘的外侧壁上等距开有多个通孔，且和中空轴相连通。

3.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述孔槽由内壁开始，向喷嘴一侧延伸，然后再反向沿着至喷头主体端面上，且孔槽截面逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述中空轴进行旋转时，将动力传动至滑动套上，使得滑动套随着中空轴同步旋转，避免中空轴和滑动套之间出现相对滑动影响支托板的平衡。

5.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述金属线圈对滑动套形成包裹，配合线圈电流方向的改变，进行滑动套的滑动控制。

6.根据权利要求5所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述金属线圈和滑动套上的磁铁不贴合，避免磁极变化驱动滑动套滑动阻力过大，影响滑动套的滑动流畅性。

7.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述无线信号收发器能够接收粉尘浓度传感器的粉尘浓度信号，并且传递给信号转换器。

8.根据权利要求7所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述信号转换器能够接收无线信号收发器传输的粉尘浓度信号，并且进行信号转换。

9.根据权利要求1所述的一种矿山通风降尘自动化控制装置，其特征在于所述数据处理器和信号转换器进行信息交互，所述数据处理器内存储有计算机程序，该程序被执行时实现以下步骤：

接收信号转换器传输的粉尘浓度信号，并且进行数据处理，得到当前采掘工作面的粉尘浓度值，并且将处理得到的粉尘浓度数值和数据处理器内的预设值进行比较；

所述控制器和数据处理器进行信息交互，执行数据处理器发出的指令，能够控制中空轴电机的启停。