CN109332254A - 一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，包括安装板以及垫台，所述垫台安置于安装板上壁面，所述安装板上方安装有降温单元，所述安装板上方安装有清洗单元，所述安装板下方安装有夹持单元，本发明的有益效果是，能有效地对掘进头进行降温以及清洗，自动化降温以及清洗，大大提高了工作效率高，降低了掘进头以及工作环境的温度，防止掘进机内部构件以及掘进头的损坏，减少了工作人员的工作量，使用方便。

Description

一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备

技术领域

本发明涉及施工领域，特别是一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备。

背景技术

掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机，主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成，随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走，有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。

而在掘进机不断向前推进的过程中，掘进头与碎石不断地产生摩擦以及掘进机的长时间作业，掘进机将会产生大量的热能，使得工作人员工作环境温度过高，加大工作难度，容易发生危险事故，并且机器以及掘进头温度过高，可能会导致掘进机内部构件的损坏，使得机器出现故障无法完成工作，且掘进头长时间不清洗，会影响掘进头寿命，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，包括安装板以及垫台，所述垫台安置于安装板上壁面，所述安装板上方安装有降温单元，所述安装板上方安装有清洗单元，所述安装板下方安装有夹持单元；

所述冷却单元，其包括：给水机构以及运动机构；

所述给水机构，其包括：水箱、容器、U型管、球体、一对结构相同的半导体制冷片、导管以及雾化器；

所述水箱安置于垫台上壁面，所述容器安置于安装板上壁面，所述容器内嵌装有挡板，所诉挡板将容器分成上下两个腔室，所述挡板中间开设有圆形开口，所述球体放置于挡板上壁面开口处，且位于容器内，所述U型管一端安置于水箱内，一端安置于容器进水口，一对所述半导体制冷片分别套装于U型管两侧，所述导管安置于容器出水口，所述雾化器安置于导管端口处；

所述运动机构，其包括：横板、第一伺服电机、第一转轴、转板、活动杆以及活动件；

所述横板安置于容器内侧壁面，且位于下方腔室内，所述第一伺服电机安置于横板上壁面，所述第一转轴安置于第一伺服电机驱动端，所述转板套装于转轴上，所述转板前壁面安装有圆柱部，所述活动杆一端套装于转板圆柱部上，所述活动件嵌装于活动杆另一端开口内，且侧面与容器内侧壁面滑动配合。

所述清洗单元，其包括：转动机构以及喷水机构。

所述转动机构，其包括：安装座、第二伺服电机、主伞齿轮、副伞齿轮、第二转轴、圆板以及支杆；

所述第二伺服电机安置于安装板上壁面，所述主伞齿轮套装于第二伺服电机驱动端，所述安装座安置于安装板上壁面，所述第二转轴插装于安装座内，所述副伞齿轮套装于第二转轴上，且与主伞齿轮相啮合，所述圆板安置于第二转轴上端，所述支杆安置于圆板上壁面，所述支杆上方安装有U型槽。

所述筛选机构，其包括：水泵以及喷头；

所述水泵安置于安装板上壁面，且位于容器一侧，所述喷头嵌装于支杆上方U型槽内，所述水箱、水泵以及喷头依次通过导管连接，所述水箱出水口导管处安装有控制阀。

所述夹持单元，其包括：一对结构相同的固定机构以及一对结构相同的活动机构。

一对所述固定机构，均包括：固定件、第三伺服电机、主齿轮、第一副齿轮以及第二副齿轮；

所述固定件安置于安装板下壁面，所述第三伺服电机安置于安装板下壁面，且驱动端穿过固定件通孔，所述主齿轮套装于第三伺服电机驱动端上，且位于固定件右侧，所述第一副齿轮活动连接于固定件右侧壁面，且与主齿轮啮合，所述第二副齿轮活动连接于固定件右侧壁面，且与第二副齿轮啮合。

所述活动机构，其包括：一对结构相同的第一连杆、一对结构相同的第二连杆以及一对结构相同的第三连杆；

一对所述第一连杆分别安置于于第一副齿轮以及第二副齿轮两侧，一对所述第二连杆分别活动连接于第一连杆尾端，一对所述第三连杆活动连接于第二连杆与固定件之间，一对所述第二连杆下端均安装有夹手。

所述转轴与安装座连接方式为轴承连接。

所述第二伺服电机与安装板之间安装有垫板；

该垫板用于提高第二伺服电机高度。

所述U型管插入容器端处安装有阀门；

该阀门用于控制水流。

利用本发明的技术方案制作的基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，本装置基于掘进机上，能有效地对掘进头进行降温以及清洗，自动化降温以及清洗，大大提高了工作效率高，降低了掘进头以及工作环境的温度，防止掘进机内部构件以及掘进头的损坏，减少了工作人员的工作量，使用方便。

附图说明

图1是本发明所述一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备的结构示意图；

图2是本发明所述一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备的侧视结构示意图；

图3是本发明所述一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备的后视结构示意图；

图4是本发明所述一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备的俯视结构示意图；

图5是本发明所述一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备的部分结构示意图；

图中，1、安装板；2、垫台；3、水箱；4、容器；5、U型管；6、球体；7、半导体制冷片；8、导管；9、雾化器；10、挡板；11、横板；12、第一伺服电机；13、第一转轴；14、转板；15、活动杆；16、活动件；17、圆柱部；18、安装座；19、第二伺服电机；20、主伞齿轮；21、副伞齿轮；22、第二转轴；23、圆板；24、支杆；25、水泵；26、喷头；27、控制阀；28、固定件；29、第三伺服电机；30、主齿轮；31、第一副齿轮；32、第二副齿轮；33、第一连杆；34、第二连杆；35、第三连杆；36、夹手；37、轴承；38、垫板；39、阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，包括安装板1以及垫台2，所述垫台2安置于安装板1上壁面，所述安装板1上方安装有降温单元，所述安装板1上方安装有清洗单元，所述安装板1下方安装有夹持单元；所述冷却单元，其包括：给水机构以及运动机构；所述给水机构，其包括：水箱3、容器4、U型管5、球体6、一对结构相同的半导体制冷片7、导管8以及雾化器9；所述水箱3安置于垫台2上壁面，所述容器4安置于安装板1上壁面，所述容器4内嵌装有挡板10，所诉挡板10将容器4分成上下两个腔室，所述挡板10中间开设有圆形开口，所述球体6放置于挡板10上壁面开口处，且位于容器4内，所述U型管5一端安置于水箱3内，一端安置于容器4进水口，一对所述半导体制冷片7分别套装于U型管5两侧，所述导管8安置于容器4出水口，所述雾化器9安置于导管8端口处；所述运动机构，其包括：横板11、第一伺服电机12、第一转轴13、转板14、活动杆15以及活动件16；所述横板11安置于容器4内侧壁面，且位于下方腔室内，所述第一伺服电机12安置于横板11上壁面，所述第一转轴13安置于第一伺服电机12驱动端，所述转板14套装于转轴上，所述转板14前壁面安装有圆柱部17，所述活动杆15一端套装于转板14圆柱部17上，所述活动件16嵌装于活动杆15另一端开口内，且侧面与容器4内侧壁面滑动配合；所述清洗单元，其包括：转动机构以及喷水机构；所述转动机构，其包括：安装座18、第二伺服电机19、主伞齿轮20、副伞齿轮21、第二转轴22、圆板23以及支杆24；所述第二伺服电机19安置于安装板1上壁面，所述主伞齿轮20套装于第二伺服电机19驱动端，所述安装座18安置于安装板1上壁面，所述第二转轴22插装于安装座18内，所述副伞齿轮21套装于第二转轴22上，且与主伞齿轮20相啮合，所述圆板23安置于第二转轴22上端，所述支杆24安置于圆板23上壁面，所述支杆24上方安装有U型槽；所述筛选机构，其包括：水泵25以及喷头26；所述水泵25安置于安装板1上壁面，且位于容器4一侧，所述喷头26嵌装于支杆24上方U型槽内，所述水箱3、水泵25以及喷头26依次通过导管8连接，所述水箱3出水口导管8处安装有控制阀27；所述夹持单元，其包括：一对结构相同的固定机构以及一对结构相同的活动机构；一对所述固定机构，均包括：固定件28、第三伺服电机29、主齿轮30、第一副齿轮31以及第二副齿轮32；所述固定件28安置于安装板1下壁面，所述第三伺服电机29安置于安装板1下壁面，且驱动端穿过固定件28通孔，所述主齿轮30套装于第三伺服电机29驱动端上，且位于固定件28右侧，所述第一副齿轮31活动连接于固定件28右侧壁面，且与主齿轮30啮合，所述第二副齿轮32活动连接于固定件28右侧壁面，且与第二副齿轮32啮合；所述活动机构，其包括：一对结构相同的第一连杆33、一对结构相同的第二连杆34以及一对结构相同的第三连杆35；一对所述第一连杆33分别安置于于第一副齿轮31以及第二副齿轮32两侧，一对所述第二连杆34分别活动连接于第一连杆33尾端，一对所述第三连杆35活动连接于第二连杆34与固定件28之间，一对所述第二连杆34下端均安装有夹手36；所述转轴与安装座18连接方式为轴承37连接；所述第二伺服电机19与安装板1之间安装有垫板38；该垫板38用于提高第二伺服电机19高度；所述U型管5插入容器4端处安装有阀门39；该阀门39用于控制水流。

本实施方案的特点为，包括安装板1以及垫台2，垫台2安置于安装板1上壁面，安装板1上方安装有降温单元，安装板1上方安装有清洗单元，安装板1下方安装有夹持单元；冷却单元，其包括：给水机构以及运动机构；给水机构，其包括：水箱3、容器4、U型管5、球体6、一对结构相同的半导体制冷片7、导管8以及雾化器9；水箱3安置于垫台2上壁面，容器4安置于安装板1上壁面，容器4内嵌装有挡板10，所诉挡板10将容器4分成上下两个腔室，挡板10中间开设有圆形开口，球体6放置于挡板10上壁面开口处，且位于容器4内，U型管5一端安置于水箱3内，一端安置于容器4进水口，一对半导体制冷片7分别套装于U型管5两侧，导管8安置于容器4出水口，雾化器9安置于导管8端口处；运动机构，其包括：横板11、第一伺服电机12、第一转轴13、转板14、活动杆15以及活动件16；横板11安置于容器4内侧壁面，且位于下方腔室内，第一伺服电机12安置于横板11上壁面，第一转轴13安置于第一伺服电机12驱动端，转板14套装于转轴上，转板14前壁面安装有圆柱部17，活动杆15一端套装于转板14圆柱部17上，活动件16嵌装于活动杆15另一端开口内，且侧面与容器4内侧壁面滑动配合能有效地对掘进头进行降温以及清洗，自动化降温以及清洗，大大提高了工作效率高，降低了掘进头以及工作环境的温度，防止掘进机内部构件以及掘进头的损坏，减少了工作人员的工作量，使用方便。

下列为各种电气件的型号以及作用；

电机驱动器：采用科尔摩根伺服驱动器的S700系列驱动器，驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

伺服电机：采取110AEA12020-SH3型号的伺服电机，伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类。

下列为本案中的安装板、垫台、横板、转板、活动杆、活动件、安装座、圆板、支杆、固定件、第一连杆、第二连杆、第三连杆以及垫板形状以及材质的说明；

横板以及垫板：为硬塑材质的矩形板。

安装板：为Q235材质的矩形板。

转板：为硬塑材质的铃铛型板。

活动杆：为聚苯乙烯材质的条形杆。

活动件；为聚苯乙烯材质的圆台。

安装座：为Q235材质的台体。

圆板：为硬塑材质的圆形板。

支杆：为硬塑材质的圆柱形杆体。

固定件：为Q235材质的矩形板。

第一连杆、第二连杆以及第三连杆：均为40Cr材质的杆体。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：在使用时，接通电源，将本装置放置于掘进机掘进头机械臂上，安置于安装板1下方的第三伺服电机29接收到驱动器发出的信号，驱动端开始顺时针转动，同步带动安置于驱动端上的主齿轮30转动，主齿轮30带动活动连接于固定板右侧壁面上的第一副齿轮31以及第二副齿轮32同步转动，此时安置于第一副齿轮31以及第二副齿轮32侧边的第一连杆33随之转动，并产生向内夹持的运动，通过第二连杆34以及第三连杆35的相互配合，最终使得安置于第二连杆34下端的夹手36紧紧夹住掘进机机械臂上，第三伺服电机29停止转动，当随着掘进机工作时间的增长，掘进机钻头热量过高时，安置于横板11上壁面的第一伺服电机12接收到驱动器发出的信号，驱动端开始顺时针转动，同步带动转轴以及安置于转轴一端的转板14同步顺时针转动，此时转板14上的圆柱部17会随着转动而作圆周运动，通过活动杆15与圆柱部17相连的活动件16，会随着圆柱部17的圆周运动而在容器4内作上下运动，当圆柱部17转到最高点时，活动件16上升至最高点，此时，活动件16上端部分会推动放置于挡板10圆形开口上的球体6向上运动，此时，安置于U型管5下端的阀门打开，水箱3内的水会由于虹吸原理由U型管5源源不断的向容器4上方腔室内传输，而经过U型管5的水源经过半导体制冷片7时，会被降温制冷，传输到容器4上方腔室内后，由于球体6被活动件16支起，此时水流会从挡板10内的圆形开口内流到下方腔室内，并由出水管进入雾化器9内，经过雾化器9的处理，将冷却水成雾态喷出至掘进机钻头上，对掘进头进行有效的加湿以及降温处理，当活动件16向下继续滑动时，球体6会慢慢降回挡板10圆形开口处，阻挡水流进入，这样间断性供水，可以有效地防止水资源的浪费，并且配合雾化器9，避免水流过多，致使掘进机钻头上水分过多，不能工作的问题，当掘进机钻头需要清洗时，安置于安装板1上壁面的水泵25将水箱3内的水抽出，经由导管8送至支杆24上的喷头26内，安置于安装板1上壁面的第二伺服电机19接收到驱动器的信号，驱动端开始顺时针转动，安置与驱动端上的主伞齿轮20同步带动副伞齿轮21转动，嵌装于副伞齿轮21内的第二转轴22随之转动，并带动上方的圆盘以及支杆24同步转动，此时喷头26会由于第二伺服电机19的正反转而随着支杆24左右摆动，加大了喷淋面积，对掘进机有效的清洗。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，包括安装板(1)以及垫台(2)，其特征在于，所述垫台(2)安置于安装板(1)上壁面，所述安装板(1)上方安装有降温单元，所述安装板(1)上方安装有清洗单元，所述安装板(1)下方安装有夹持单元；

所述冷却单元，其包括：给水机构以及运动机构；

所述给水机构，其包括：水箱(3)、容器(4)、U型管(5)、球体(6)、一对结构相同的半导体制冷片(7)、导管(8)以及雾化器(9)；

所述水箱(3)安置于垫台(2)上壁面，所述容器(4)安置于安装板(1)上壁面，所述容器(4)内嵌装有挡板(10)，所诉挡板(10)将容器(4)分成上下两个腔室，所述挡板(10)中间开设有圆形开口，所述球体(6)放置于挡板(10)上壁面开口处，且位于容器(4)内，所述U型管(5)一端安置于水箱(3)内，一端安置于容器(4)进水口，一对所述半导体制冷片(7)分别套装于U型管(5)两侧，所述导管(8)安置于容器(4)出水口，所述雾化器(9)安置于导管(8)端口处；

所述运动机构，其包括：横板(11)、第一伺服电机(12)、第一转轴(13)、转板(14)、活动杆(15)以及活动件(16)；

所述横板(11)安置于容器(4)内侧壁面，且位于下方腔室内，所述第一伺服电机(12)安置于横板(11)上壁面，所述第一转轴(13)安置于第一伺服电机(12)驱动端，所述转板(14)套装于转轴上，所述转板(14)前壁面安装有圆柱部(17)，所述活动杆(15)一端套装于转板(14)圆柱部(17)上，所述活动件(16)嵌装于活动杆(15)另一端开口内，且侧面与容器(4)内侧壁面滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述清洗单元，其包括：转动机构以及喷水机构。

3.根据权利要求2所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述转动机构，其包括：安装座(18)、第二伺服电机(19)、主伞齿轮(20)、副伞齿轮(21)、第二转轴(22)、圆板(23)以及支杆(24)；

所述第二伺服电机(19)安置于安装板(1)上壁面，所述主伞齿轮(20)套装于第二伺服电机(19)驱动端，所述安装座(18)安置于安装板(1)上壁面，所述第二转轴(22)插装于安装座(18)内，所述副伞齿轮(21)套装于第二转轴(22)上，且与主伞齿轮(20)相啮合，所述圆板(23)安置于第二转轴(22)上端，所述支杆(24)安置于圆板(23)上壁面，所述支杆(24)上方安装有U型槽。

4.根据权利要求2所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述筛选机构，其包括：水泵(25)以及喷头(26)；

所述水泵(25)安置于安装板(1)上壁面，且位于容器(4)一侧，所述喷头(26)嵌装于支杆(24)上方U型槽内，所述水箱(3)、水泵(25)以及喷头(26)依次通过导管(8)连接，所述水箱(3)出水口导管(8)处安装有控制阀(27)。

5.根据权利要求1所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述夹持单元，其包括：一对结构相同的固定机构以及一对结构相同的活动机构。

6.根据权利要求5所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，一对所述固定机构，均包括：固定件(28)、第三伺服电机(29)、主齿轮(30)、第一副齿轮(31)以及第二副齿轮(32)；

所述固定件(28)安置于安装板(1)下壁面，所述第三伺服电机(29)安置于安装板(1)下壁面，且驱动端穿过固定件(28)通孔，所述主齿轮(30)套装于第三伺服电机(29)驱动端上，且位于固定件(28)右侧，所述第一副齿轮(31)活动连接于固定件(28)右侧壁面，且与主齿轮(30)啮合，所述第二副齿轮(32)活动连接于固定件(28)右侧壁面，且与第二副齿轮(32)啮合。

7.根据权利要求5所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述活动机构，其包括：一对结构相同的第一连杆(33)、一对结构相同的第二连杆(34)以及一对结构相同的第三连杆(35)；

一对所述第一连杆(33)分别安置于于第一副齿轮(31)以及第二副齿轮(32)两侧，一对所述第二连杆(34)分别活动连接于第一连杆(33)尾端，一对所述第三连杆(35)活动连接于第二连杆(34)与固定件(28)之间，一对所述第二连杆(34)下端均安装有夹手(36)。

8.根据权利要求1所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述转轴与安装座(18)连接方式为轴承(37)连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述第二伺服电机(19)与安装板(1)之间安装有垫板（38）；

该垫板（38）用于提高第二伺服电机(19)高度。

10.根据权利要求6所述的一种基于掘进机上具有加湿降温清洗功能的清洗设备，其特征在于，所述U型管(5)插入容器(4)端处安装有阀门（39）；

该阀门（39）用于控制水流。