CN111945649A - 一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置及相应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置及其相应的降尘方法，其包括水箱、高压水泵组件、换向阀、过滤器、电动高压球阀、调速阀I、调速阀II、高压喷嘴及管道，沿铁路道床吸污车车体外表面设置环形喷嘴装置，该环形喷嘴装置呈环形设置于铁路道床吸污车车体横截面外侧，该环形喷嘴装置中多个高压喷嘴通过管道连接成环形。环形喷嘴装置与上游管道之间装有调速阀II，该调速阀II上游的管道上还装有调速阀I，该调速阀I上游通过管道连接至高压水泵组件。本装置可在铁路隧道中进行煤粉降尘，在作业期间不会对道床造成大量积水，并能满足2个天窗点、至少满足4‑6小时连续作业时间。

Description

一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置及相应的方法

技术领域

本发明涉及一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，属于工程设备技术领域。

背景技术

煤炭资源是日常生产及生活中重要的能源之一，我国煤炭资料非常丰富，铁路是内陆地区针对煤炭的主要运输方式，在山西、陕西等煤炭资源特别丰富、开采量大的省份建设有运煤专线，便于开采后煤炭的快速运输。煤在铁路运输的过程中，会有少量的煤粉洒落到道床上，特别是在隧道区域，由于进出隧道时气流压力的突然变化，煤粉洒落现象最为严重，道床表面长期积累的煤粉会污染铁道线路设备、造成道床板结等，影响道床结构的稳定性，对铁道线路车辆的运行安全产生严重影响，必须及时进行清理。

因为铁道线路情况复杂、隧道空间小、作业天窗时间短、煤粉量大等原因，铁道线路隧道内煤粉的清理工作是所有运煤线路维护工作的难题，目前国际和国内都没有成熟的大型养路机械设备能解决这个问题，基本都是采用人工清理方式。隧道内煤粉清理施工时，由于空间较为封闭，煤粉颗粒小、质量轻、且非常干躁，清理过程中极易产生大量的煤粉扬尘，危害施工作员的身体健康，同时造成现场能见度差，影响施工作业安全，并且，较长时间清理作业时，隧道中煤粉有达到爆炸浓度的危险，严重危胁施工现场作业人员的生命及财产安全。

针对既有铁道线路隧道内降尘的方式通常有强制通风和喷雾降尘两种方式。强制通风降尘方式需采用大风量的通风设施，使隧道内空气对流从而带走粉尘，是目前常用的施工降尘措施，但对于较长的隧道，要求通风量大，往往需要几级接力，通常需要专门的通风机械，设备复杂，成本也较高，同时对于煤粉清理作业，通风造成的强大风力将对煤粉的收集产生不利作用，甚至产生更大扬尘，影响作业效率；喷雾降尘方式是通过雾化的水汽与扬尘接触，使扬尘重量增加从而沉降，由于隧道内没有合适的取水点，水源无法保证，同时如果水量控制不合适，道床会产生大量积水，甚至造成道床板结等病害，特别是针对有煤粉覆盖的道床，还会因煤粉湿度增加而不利于收集清理，因此，喷雾降尘方式在既有线路隧道内施工基本没有应用。

公开号为CN108043617A的中国发明专利申请公开了一种高压喷雾装置，该设备成本低，能以较低能耗和成本大量地制造出轻盈的干雾的高压喷雾装置，其结构包括进液开关阀、液体过滤器、高压泵装置、高压液体输送管道、雾化喷头和电气控制装置，使液体(一般是水)在液体加压装置中被加压至7～20MPa的高压后，输出通过高压液体输送管道送到雾化喷头直接喷出成干雾。喷雾降尘方式在矿井作业、城市空气净化等有广泛应用，通常采用水与压缩空气混合的方式，通过压缩空气的压力及速度控制喷水的雾化效果，这种方式需要大量的压缩空气，水量韯大，雾化要求越大则压缩空气量也越大。也有直接采用高压水泵将水加压后直接通过喷嘴喷出，从而产生雾化水，但由于水雾化后处于漂浮状态，且很快会蒸发，仅能起到加湿空气的作用，很难起到降尘作用。

发明内容

本发明第一方面提供一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其包括水箱、高压水泵组件、换向阀、过滤器、电动高压球阀、调速阀I、调速阀II、高压喷嘴及管道，沿作业车车体的横截面外侧呈环形设置环形喷嘴装置，该环形喷嘴装置包括多个高压喷嘴，该多个高压喷嘴通过管道连接成环形。环形喷嘴装置上游的管道上还装有调速阀I，该调速阀I上游通过管道连接至高压水泵组件。

优选的是，环形喷嘴装置与上游管道之间装有调速阀II，该调速阀II上游的管道上还装有调速阀I，该调速阀I上游通过管道连接至高压水泵组件。

优选的是，在所述作业车车架前方和后方分别设置前端环形喷嘴装置和后端环形喷嘴装置，前端环形喷嘴装置呈环形设置于作业车车体横截面外侧，且前端环形喷嘴装置中多个高压喷嘴通过管道连接成环形。

更优选的是，前端环形喷嘴装置与上游管道之间装有前端调速阀II，该前端调速阀II上游的管道上还装有前端调速阀I，前端调速阀I上游通过管道连接至高压水泵组件。

优选的是，前端调速阀I和高压水泵组件之间还装有前端电动高压球阀。

优选的是，后端环形喷嘴装置与前端环形喷嘴装置并联后共同连接至高压水泵组件。

后端环形喷嘴装置与前端环形喷嘴装置的结构相同。

后端环形喷嘴装置与上游管道之间装有后端调速阀II，该后端调速阀II上游的管道上还装有后端调速阀I，后端调速阀I上游通过管道连接至高压水泵组件；后端调速阀I和电动水泵组件之间还装有后端电动高压球阀。

高压水泵组件上游经由过滤器和换向阀连接至水箱。

水箱是作业用水的容器，根据作业车整车的结构空间布置和设计大小，以满足作业用水量的需求。

高压水泵组件是高压喷雾降尘装置的动力部件，其包括高压水泵、液压马达、调压阀及压力表；高压水泵连接至液压马达并在液压马达的驱动下输出高压水，调压阀安装在高压水泵的出口，用于控制高压水的最大工作压力，喷雾降尘作业过程中，通过调压阀控制压力调节出水量的大小，调压阀控制高压水泵的出口压力从4MPa到约21MPa，压力表安装于高压水泵出口的管道，用于显示喷出的高压水的压力的大小。

高压水泵组件的上游安装过滤器，从而对进入高压水泵的水进行过滤，保证工作水的洁净度及高压水泵的正常使用寿命。

水箱与过滤器之间安装换向阀，正常工作时通过换向阀使过滤器与水箱相通，从水箱吸水，当环境温度可能会低于0℃时，每次作业完成后须将换向阀转换，使过滤器直接与大气相通，然后运行高压水泵，高压水泵吸入空气后将整个高压喷雾降尘系统内的水排出，避免高压喷雾降尘系统内作业后残留的水冻结造成元件或管路破坏。

前端电动高压球阀和后端电动高压球阀用于控制管路的通断，前端环形喷嘴装置与高压水泵组件之间以及后端环形喷嘴装置与高压水泵组件之间分别设有一个高压球阀，即前端电动高压球阀和后端电动高压球阀，工作过程通过控制高压球阀，可以只有前端环形喷嘴装置进行工作，或只后端环形喷嘴装置进行工作，也可以前端和后端同时进行工作，高压球阀采用电驱动。

在高压喷嘴之前设有调速阀，可根据现场作业情况，调节部分高压喷嘴的雾化程度及喷水量。

水箱、水泵组件、换向阀等所有元件之间采用高压软管或硬管相连，布置方便。

所述作业车的车体外侧安装煤粉浓度传感器，用于检测粉尘浓度。

本发明所述作业车整车设有两组环形喷嘴装置，分别位于铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置前、后两端，每组喷嘴装置由多个高压雾化喷嘴构成，高压雾化喷嘴围绕车体横断面外围布置一周，呈环形，高压喷嘴出口朝外，所有喷嘴同时向外喷出高压细化水雾，可覆盖整个车体外断面。每个喷嘴的角度能在一定范围内调整，可根据现场需要，使整车高压水雾工作区域向车体后方或前方偏移一定距离，同时也可以调整水雾覆盖范围。

水箱、水泵组件、换向阀等所有元件之间采用高压软管或硬管相连，布置方便。

环形高压喷雾降尘装置采用高压水泵从水箱吸水，然后将其泵送到作业装置前端和后端的环形高压喷嘴处，经喷嘴雾化高速喷出，从而达到降低煤粉扬尘浓度的目的。该装置主要需解决以下几个方面的问题：

1)环形喷嘴的布置，要达到全断面降尘，喷嘴的数量需根据每个喷嘴喷射时的雾化特性、车体断面轮廓及隧道内壁情况进行合理分布；

2)喷嘴的用水量应很小，但雾化程度及范围能满足降尘要求，同时雾化效果可进行适当调整，以满足不同线路环境下的要求，如环境风速大时，雾化程度应适当减小，从而使雾化区域不易受风速影响；

3)能实现自动控制是否喷雾，从而控制有效用水量，并且不会造成道床积水；

4)控制水箱容积，保证整车轴重在标准要求范围内，同时加水一次作业时间应尽可能长，因铁道线路上，特别是隧道施工处加水非常不方便；

5)具有排空整个装置内水的能力，从而避免当环境温度低于0℃以时管道或元件内的水结冻而造成系统元件损坏。

本发明所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的积极效果是：

1、本装置全部布置在作业车车体内，与煤粉清理装置配合，向车体外喷水进行煤粉扬尘的雾化降尘作业，结构紧凑，布局方便；

2、采用高压水直接雾化喷出的方式，结构简单，喷嘴沿整车横断面外侧布置成环形，向外喷出雾化水，雾化水可形围绕车体一圈约1-1.5m厚的雾化区。

3、每个喷嘴可将水雾化成10-130μm的微粒高速喷出，可对进入雾化区的煤粉扬尘进行降尘；

4、作业装置的前端和后端都布置有雾化喷嘴，可将扬尘区控制在中间工作装置区域，不至向外扩散，改善作业环境；

5、高压水泵最大的流量约20L/min，作业过程中前端环形喷嘴装置和后端环形喷嘴装置的需水量约5-8L/min，雾化降法过程中不会在道床上产生大量积水；

6、前端和后端环形高压喷嘴采用电动球阀控制，可与整车安装的煤粉浓度检测仪配合实现自动喷雾降尘控制，使煤粉浓度严格控制在安全浓度以内，避免爆炸危险，并可有效控制实际用水量；

7、可排空管路及元件内的水，避免系统内水冻结造成元件或管路破坏；

8、设有调整阀，针对部分区域的喷嘴雾化情况可以单独进行调节，以满足现场需求。铁道线路隧道内施工时需严格控制用水量，因水量大后不仅会使道床上煤粉湿度过大不便于清作业，甚至积累的水渗入道床内会造成道床的板结，影响线路性能，同时，由于铁道线路设备为移动设备，受线界及辆重影响，设备所能带的水量受到空间及整车重量的限制。采用高压喷雾降尘装置，由高压水泵提供高压水，经高压雾化喷嘴喷出，水被充分细化成具有较高速度的水雾，遇到扬起的煤粉后使其沉降，水雾覆盖范围大，具有较强的抗外界风能力，并且只需要极少量的水，可大大减小作业水量的需求，有利于整车重量的控制。

本发明第一方面所述作业车是专门用于在隧道内进行煤粉清理的机械设备，从而代替人工清理，减小施工作业人员的需求数量及劳动强度，大大改善作业环境。主要清理装置安装于整车的中部，虽然采取了很多抑尘措施，作业时仍会产生一定的煤粉扬尘，因此在整车作业装置的前端和后端某一断面布置有环形高压喷雾降尘装置，在隧道内作业时将在作业装置的前后断面位置形成水雾区，煤粉扬尘进入水雾区后遇水沉降下来，从而达到减小作业区煤粉浓度并控制煤粉扬尘范围的目的。

本发明第二方面提供一种铁路道床吸污降尘方法，其包括：

步骤A：作业车整车各系统正常运行开始吸污作业后，初始状态下，换向阀处于正常位，过滤器与水箱相通，高压水泵组件不运行，电动高压球阀处于关闭状态；

步骤B：铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置开始工作时，液压马达先转动，从而驱动高压水泵运转，高压水泵从水箱经换向阀吸水，然后由出水口压出，由于此时电动高压球阀关闭，高压水泵泵出的水经水泵组件的调压阀流回水箱；

步骤C：铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置在吸污作业开始后，当车体外侧安装的煤粉浓度传感器检测到吸污作业造成的煤粉或其他粉尘浓度达到最高允许值时，系统将自动打开电动高压球阀，高压水泵压出的水经电动高压球阀后到达环形喷嘴装置，然后经高压喷嘴雾化喷出。

步骤D：调节调压阀，控制高压水泵，以便调节出口水的最高工作压力。

步骤E：调节调速阀Ⅰ则对环形喷嘴装置的喷水量进行调节，调节调速阀Ⅱ则对环形喷嘴装置顶部的每个高压喷嘴的喷水量进行调节。

步骤F：当环境温度可能低于0℃时，喷雾降尘作业完成后，首先将换向阀转换到左位，此过滤器经过换向阀直接与大气连通，打开电动高压球阀；

步骤G：运行高压水泵组件，则此时高压水泵将吸入空气，并直接向管路内泵入压缩空气，在压缩空气的作用下，管路中的水将通过环形高压喷嘴装置喷出，从而排空所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置系统内的水。

优选的是，依照步骤A、B、C、D、E、F、G的顺序依此执行。

优选的是，仅执行步骤F、步骤G以完成对所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的管道中水或其它液体的排空作业。

附图说明

图1为本发明所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的一优选实施例的装置原理示意图；

图2为本发明所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的一优选实施例的整体布置的侧视图；

图3为图2所示实施例的前端环形喷嘴装置布置的断面视图；

图4为图2及图3所示实施例中高压水泵组件的结构示意图；

图1-图4中数字标记的含义是：

1水箱 2换向阀 3过滤器 4高压水泵组件 5前端电动高压球阀

6后端电动高压球阀 7前端调速阀I 8后端调速阀I 9前端环形喷嘴装置

10后端环形喷嘴装置 11前端调速阀II 12后端调速阀II 13管道 14车体

15高压喷嘴 16隧道侧壁 17道床面 18液压马达 19高压水泵

20压力表 21调压阀。

具体实施方式

实施例1.1:一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，如图1、图2所示，其包括水箱1、高压水泵组件4、换向阀2、过滤器3、前端电动高压球阀5、后端电动高压球阀6、前端调速阀I 7、后端调速阀I 8、前端调速阀II 11、后端调速阀II 12、高压喷嘴15及管道13，本实施例中的环形高压喷雾降尘装置安装于铁路道床吸污车上，通过喷出高压水雾降尘，配合进行煤粉清理作业。

本实施例中，在铁路道床吸污车车架前方和后方分别设置前端环形喷嘴装置9和后端环形喷嘴装置10，前端环形喷嘴装置9呈环形设置于铁路道床吸污车车体横截面外侧，且前端环形喷嘴装置9中多个高压喷嘴通过管道13连接成环形，前端环形喷嘴装置9与上游管道之间装有前端调速阀II 11，该前端调速阀II 11上游的管道上还装有前端调速阀I 7，前端调速阀I7上游通过管道13连接至高压水泵组件4；前端调速阀I 7和高压水泵组件4之间还装有前端电动高压球阀5。

后端环形喷嘴装置10与前端环形喷嘴装置9并联后共同连接至高压水泵组件4。

后端环形喷嘴装置10与前端环形喷嘴装置9的结构相同。

后端环形喷嘴装置10与上游管道之间装有后端调速阀II 12，该后端调速阀II 12上游的管道上还装有后端调速阀I 8，后端调速阀I 8上游通过管道13连接至高压水泵组件4；后端调速阀I 8和电动水泵组件4之间还装有后端电动高压球阀6。

高压水泵组件4上游经由过滤器3和换向阀2连接至水箱1。

水箱1是作业用水的容器，根据铁路道床吸污车整车的结构空间布置和设计大小，以满足作业用水量的需求。

高压水泵组件4是高压喷雾降尘装置的动力部件，其包括高压水泵19、液压马达18、调压阀21及压力表20；高压水泵19连接至液压马达18并在液压马达18的驱动下输出高压水，调压阀21安装在高压水泵19的出口，用于控制高压水的最大工作压力，喷雾降尘作业过程中，通过调压阀21控制压力调节出水量的大小，调压阀21控制高压水泵19的出口压力从4到约21MPa，压力表20安装于高压水泵19出口的管道13，用于显示喷出的高压水的压力的大小。

高压水泵组件4的上游安装过滤器3，从而对进入高压水泵19的水进行过滤，保证工作水的洁净度及高压水泵的正常使用寿命。

水箱1与过滤器3之间安装换向阀2，正常工作时通过换向阀2使过滤器3与水箱1相通，从水箱1吸水，当环境温度可能会低于0℃时，每次作业完成后须将换向阀2转换，使过滤器3直接与大气相通，然后运行高压水泵，高压水泵吸入空气后将整个高压喷雾降尘系统内的水排出，避免高压喷雾降尘系统内作业后残留的水冻结造成元件或管路破坏。

前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6用于控制管路的通断，前端环形喷嘴装置9与高压水泵组件4之间以及后端环形喷嘴装置10与高压水泵组件4之间分别设有一个高压球阀，即前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6，工作过程通过控制高压球阀，可以只有前端环形喷嘴装置9进行工作，或只后端环形喷嘴装置10进行工作，也可以前端和后端同时进行工作，高压球阀采用电驱动。

在高压喷嘴15之前设有调速阀，可根据现场作业情况，调节部分高压喷嘴15的雾化程度及喷水量。

水箱、水泵组件、换向阀等所有元件之间采用高压软管或硬管相连，布置方便。

本实施例所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的作业方式是：整车各系统正常运行后，初始状态下，换向阀2处于正常位，过滤器3与水箱1相通，高压水泵组件4不运行，前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6处于关闭状态；当铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置开始工作时，液压马达18先转动，从而驱动高压水泵19运转，高压水泵19从水箱1经换向阀2吸水，然后由出水口压出，由于前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6都关闭，高压水泵19泵出的水都经水泵组件4的调压阀21流回水箱1。

铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置在吸污作业开始后，当车体外侧安装的煤粉浓度传感器检测到吸污作业造成的煤粉或其他粉尘浓度达到最高允许值时，系统将自动打开前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6，高压水泵19压出的水经前端电动高压球阀5后到达前端环形喷嘴装置9，然后经高压喷嘴15雾化喷出，同时高压水流经后端电动高压球阀6后到达后端环形喷嘴装置10，然后经高压喷嘴15雾化并喷出。调节调压阀21，控制高压水泵19能调节出口水的最高工作压力。调节前端调速阀Ⅰ7则对前端环形喷嘴装置9的喷水量进行调节，调节前端调速阀Ⅱ11则对前端顶部的每个高压喷嘴15的喷水量进行调节，调节后端调速阀Ⅰ8则针对后端环形喷嘴装置10的喷水量进行调节，调节后端调速阀Ⅱ12则针对后端顶部的单个高压喷嘴15的喷水量进行调节。且针对顶部的两个高压喷嘴15分别调节，在其它可选实施例中，根据实现应用情况需要，也可对每一个高压喷嘴15加装调整阀，扩展方便。

当环境温度可能低于0℃时，喷雾降尘作业完成后，采用以下方式排空整个管路及元件中的水：首先将换向阀2转换到左位，此过滤器3经过换向阀2直接与大气连通，打开前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6；然后运行高压水泵组件4，则此时高压水泵19将吸入空气，并直接向管路内泵入压缩空气，在压缩空气的作用下，管路中的水将通过前端环形高压喷嘴装置9和后端环形高压喷嘴装置10喷出，从而排空系统内的水。

实施例1.2：一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，同实施例1.1，不同之处在于：换向阀2采用手动控制方式，从而实现自动排空系统内水，无需人工切换换向阀；

实施例1.3：一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，同实施例1.1，不同之处在于：换向阀2采用电动控制方式。

实施例1.4：一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，同实施例1.1，不同之处在于：换向阀2采用手动控制方式，高压水泵19采用电机驱动。

实施例2.1：一种环形高压喷雾降尘方法，其包括：

步骤1:初始状态下，换向阀2处于正常位，过滤器3与水箱1相通，高压水泵组件4不运行，前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6处于关闭状态；

步骤2:当铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置开始工作时，液压马达18先转动，从而驱动高压水泵19运转，高压水泵19从水箱1经换向阀2吸水，然后由出水口压出，由于前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6都关闭，高压水泵19泵出的水都经水泵组件4的调压阀21流回水箱1。

步骤3：铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置在吸污作业开始后，当车体外侧安装的煤粉浓度传感器检测到吸污作业造成的煤粉或其他粉尘浓度达到最高允许值时，系统将自动打开前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6，高压水泵19压出的水经前端电动高压球阀5后到达前端环形喷嘴装置9，然后经高压喷嘴15雾化喷出，同时高压水流经后端电动高压球阀6后到达后端环形喷嘴装置10，然后经高压喷嘴15雾化并喷出。

步骤4:调节调压阀21，控制高压水泵19能调节出口水的最高工作压力。调节前端调速阀Ⅰ7则对前端环形喷嘴装置9的喷水量进行调节，调节前端调速阀Ⅱ11则对前端顶部的每个高压喷嘴15的喷水量进行调节，调节后端调速阀Ⅰ8则针对后端环形喷嘴装置10的喷水量进行调节，调节后端调速阀Ⅱ12则针对后端顶部的单个高压喷嘴15的喷水量进行调节。

步骤5:当环境温度可能低于0℃时，喷雾降尘作业完成后，采用以下方式排空整个管路及元件中的水：首先将换向阀2转换到左位，此过滤器3经过换向阀2直接与大气连通，打开前端电动高压球阀5和后端电动高压球阀6；

步骤6:然后运行高压水泵组件4，则此时高压水泵19将吸入空气，并直接向管路内泵入压缩空气，在压缩空气的作用下，管路中的水将通过前端环形高压喷嘴装置9和后端环形高压喷嘴装置10喷出，从而排空系统内的水。

上述实施例所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的积极效果是：

1、本装置安装于铁路道床吸污车上，可在铁道线路上移动进行作业；

2、本装置可在铁路隧道中进行煤粉降尘，在作业期间不会对道床造成大量积水；

3、本装置自带水箱，可以在作业前提前加水，无需现场提供水源，一次加满水至少能保证有效作业6小时以上，可满足至少两个天窗点的有效作业需求，即至少满足4-6小时连续作业时间；

4、采用喷嘴直接喷出进行雾化的方式，喷嘴雾化程度满足降尘要求，水雾化时的喷射压力可调；

5、喷嘴沿整车横断面外侧布置成环形，雾化水覆盖范围为车体外侧约1～1.5m的空间，即可实现单线隧道为车体外整个断面，双线隧道为断面的一半区域的降尘。

6、作业区前端和后端喷雾降尘可分别进行控制，同时可单独进行喷雾水量的调节。

7、可根据煤粉浓度传感器的检测值自动控制是否进行喷雾降尘，使煤粉浓度远低于爆炸浓度。

与铁路道床吸污车配合进行铁道线路隧道煤粉清理作业，降低铁路道床吸污车在隧道中作业时产生的煤粉浓度，改善施工作业环境，并使煤粉浓度远低于爆炸浓度，保证作业安全。

Claims (10)

1.一种铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其包括高压水泵组件(4)、调速阀I(7)、高压喷嘴(15)，其特征在于：沿作业车车体横截面外侧呈环形设置环形喷嘴装置，该环形喷嘴装置(9)包括多个高压喷嘴(15)，该多个高压喷嘴(15)连接成环形；环形喷嘴装置(9)上游的管道上还装有调速阀I(7)，该调速阀I(7)上游连接至高压水泵组件(4)。

2.如权利要求1所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：所述铁路道床吸污车车架前方和后方分别设置前端环形喷嘴装置(9)和后端环形喷嘴装置(10)，前端环形喷嘴装置(9)呈环形设置于铁路道床吸污车车体横截面外侧，且前端环形喷嘴装置(9)中多个高压喷嘴通过管道(13)连接成环形。

3.如权利要求1或2所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：前端环形喷嘴装置(9)与上游管道之间装有前端调速阀II(11)，该前端调速阀II(11)上游的管道上还装有前端调速阀I(7)，前端调速阀I(7)上游通过管道(13)连接至高压水泵组件(4)。

4.如权利要求2所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：前端调速阀I(7)和高压水泵组件(4)之间还装有前端电动高压球阀(5)。

5.如权利要求2所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：后端环形喷嘴装置(10)与前端环形喷嘴装置(9)并联后共同连接至高压水泵组件(4)。

6.如权利要求2所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：后端环形喷嘴装置(10)与上游管道之间装有后端调速阀II(12)，该后端调速阀II(12)上游的管道上还装有后端调速阀I(8)，后端调速阀I(8)上游通过管道(13)连接至高压水泵组件(4)；后端调速阀I(8)和电动水泵组件(4)之间还装有后端电动高压球阀(6)。

7.如权利要求1所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：高压水泵组件(4)包括高压水泵(19)、液压马达(18)、调压阀(21)及压力表(20)；高压水泵(19)连接至液压马达(18)并在液压马达(18)的驱动下输出高压水，调压阀(21)安装在高压水泵(19)的出口，用于控制高压水的最大工作压力，喷雾降尘作业过程中，通过调压阀(21)控制压力调节出水量的大小，调压阀(21)控制高压水泵(19)的出口压力从4MPa到约21MPa，压力表(20)安装于高压水泵(19)出口的管道(13)，用于显示喷出的高压水的压力的大小。

8.如权利要求1所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：高压水泵组件(4)的上游安装过滤器(3)，从而对进入高压水泵(19)的水进行过滤，保证工作水的洁净度及高压水泵的正常使用寿命。

9.如权利要求1或2或4-8中任一项所述的铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置，其特征在于：高压水泵组件(4)上游经由过滤器(3)和换向阀(2)连接至水箱(1)，正常工作时通过换向阀(2)使过滤器(3)与水箱(1)相通，从水箱(1)吸水，当环境温度可能会低于0℃时，每次作业完成后须将换向阀(2)转换，使过滤器(3)直接与大气相通，然后运行高压水泵，高压水泵吸入空气后将整个高压喷雾降尘系统内的水排出，避免高压喷雾降尘系统内作业后残留的水冻结造成元件或管路破坏。

10.一种铁路道床吸污降尘方法，其特征在于包括：

步骤A：铁路道床吸污车整车各系统正常运行开始吸污作业后，初始状态下，换向阀(2)处于正常位，过滤器(3)与水箱(1)相通，高压水泵组件(4)不运行，电动高压球阀(5)处于关闭状态；

步骤B：铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置开始工作时，液压马达(18)先转动，从而驱动高压水泵(19)运转，高压水泵(19)从水箱(1)经换向阀(2)吸水，然后由出水口压出，由于此时电动高压球阀(5)关闭，高压水泵(19)泵出的水经水泵组件(4)的调压阀(21)流回水箱(1)；

步骤C：铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置在吸污作业开始后，当车体外侧安装的煤粉浓度传感器检测到吸污作业造成的煤粉或其他粉尘浓度达到最高允许值时，系统将自动打开电动高压球阀(5)，高压水泵(19)压出的水经电动高压球阀(5)后到达环形喷嘴装置(9)，然后经高压喷嘴(15)雾化喷出。

步骤D：调节调压阀(21)，控制高压水泵(19)，以便调节出口水的最高工作压力。

步骤E：调节调速阀Ⅰ(7)则对环形喷嘴装置(9)的喷水量进行调节，调节调速阀Ⅱ(11)则对环形喷嘴装置(9)顶部的每个高压喷嘴(15)的喷水量进行调节。

步骤F：当环境温度可能低于0℃时，喷雾降尘作业完成后，首先将换向阀(2)转换到左位，此过滤器(3)经过换向阀(2)直接与大气连通，打开电动高压球阀(5)；

步骤G：运行高压水泵组件(4)，则此时高压水泵(19)将吸入空气，并直接向管路内泵入压缩空气，在压缩空气的作用下，管路中的水将通过环形高压喷嘴装置(9)喷出，从而排空所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置系统内的水。

依照步骤A、B、C、D、E、F、G的顺序依此执行，或仅执行步骤F、步骤G以完成对所述铁路道床吸污用环形高压喷雾降尘装置的管道中水或其它液体的排空作业。

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