CN112855273B - 一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，包括外环圈件、内置圈件、定位装置、外设除尘组件以及存液腔件，其中，所述内置圈件外同轴设置有外环圈件，所述内置圈件套接在监控探头外侧，所述内置圈件内圆周阵列设置有多组定位装置；所述定位装置与监控探头外圆周侧壁紧密贴合接触，使得所述内置圈件定点固定在监控探头上；所述外环圈件的一侧固定有存液腔件；所述外环圈件的外部一侧安装有外设除尘组件，所述外设除尘组件通过转轴可相对转动的设置在所述外环圈件上，并在偏转过程中对监控探头的外保护罩面进行智能化除尘清洁以及屏蔽保护。

Description

一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置

技术领域

本发明涉及监控探头除尘设备技术领域，具体为一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置。

背景技术

在井下智能化采煤时，摄像头镜面上堆积的煤尘极大的影响了视频监控的清晰度，进而会阻碍智能化采煤的发展，为了减轻这种影响，各国研究组分别针对沉积表面的防尘和除尘做了大量的研究工作，提出了多种多样的方案，如自然除尘、机械除尘、电动机械除尘和交变电场除尘。自然除尘主要依靠风的力量将煤尘吹走，但在井下不太可能仅仅利用风速就能清除大量的煤尘；机械除尘主要依靠擦拭、喷吹、振动等，但由于擦拭过程中，煤尘可能划伤光学表面，而喷吹和振动又会对视频监控的清晰度造成很大的影响，由于以上原因，所以限制了其在井下智能化采煤中的发展。

1967年，Tatom等人提出了交变电场除尘方法，在尘埃附着表面设计一层平行交替的电极，当电极通有交流电时，表面存在交变的强电场，月尘颗粒在强电场的极化下，受到介电泳力和库仑力而得以摆脱黏附力和重力的作用发生跃移运动。通过设定特定的除尘频率，除尘电压，可以实现清除煤尘。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，包括外环圈件、内置圈件、定位装置、外设除尘组件以及存液腔件，其中，所述内置圈件外同轴设置有外环圈件，所述内置圈件套接在监控探头外侧，所述内置圈件内圆周阵列设置有多组定位装置；

所述定位装置与监控探头外圆周侧壁紧密贴合接触，使得所述内置圈件定点固定在监控探头上；

所述外环圈件的一侧固定有存液腔件，所述存液腔件内定量存设有用于除尘清洗的清洁液，并在所述外设除尘组件进行表面除尘工作前对监控探头的外保护罩面进行环流供液；

所述外环圈件的外部一侧安装有外设除尘组件，所述外设除尘组件通过转轴可相对转动的设置在所述外环圈件上，并在偏转过程中对监控探头的外保护罩面进行智能化除尘清洁以及屏蔽保护。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内置圈件与所述外环圈件之间圆周排设有多个转接球子，使得所述外环圈件可相对转动的限位套接在所述内置圈件上，且所述内置圈件的一侧固定有旋转电机，所述旋转电机的输出端通过齿轮啮合传动作用与所述外环圈件相连接传动，并驱动所述外环圈件作定向圆周偏转运动，使得所述外设除尘组件在圆周旋转范围内进行转向清洁工作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位装置包括安装支座、连接支件、扩撑导板以及侧支架，其中，所述内置圈件上圆周嵌入固定有多个安装支座，各所述安装支座内均可相对限位滑动的设置有连接支件；

所述连接支件远离所述安装支座的一端对称铰接有侧支架，所述侧支架的一端与所述扩撑导板相连接；

所述扩撑导板的横截面呈弧形结构；

且，所述连接支件与安装支座之间平行排设有多个连接弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内置圈件上位于所述定位装置下方环接固定有连接环套，所述连接环套内固定有输引支管，所述输引支管与所述存液腔件相连通，并将存液腔件内的清洁液环绕喷洒至监控探头的外保护罩面上；

且，所述内置圈件上圆周布设有多个固定支架，所述固定支架上铰接有喷液支件，所述喷液支件通过连接软管与所述输引支管相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述喷液支架上靠近所述连接环套的一侧还设置有辅助弹簧，所述辅助弹簧通过其弹力作用将喷液支架的喷液端口顶压至监控探头的外保护罩面上，使得所述喷液支架进行清洁液喷洒工作时清洁液能沿外保护罩面的球面进行流动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述外设除尘组件包括收容支件、电帘、变压器、控制模块、其中，所述外环圈件的外部一侧固定有收容支件，所述收容支件上可相对转动的设置有电帘，且所述收容支件上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端与所述电帘相连接固定，并驱动所述电帘作圆周偏转运动；

所述电帘由超疏层、绝缘介质、ITO电极、玻璃衬底构成，所述ITO电极为弧形梳状透明电极，由绝缘介质包裹，所述绝缘介质为透明聚酯类材料，绝缘介质表面覆盖一层具有微纳结构的超疏层，所述超疏层的微纳结构采用多孔、凸起或者绒毛；

且，所述电帘的内环圈层中还固定有清洁刷件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电帘与所述收容支件之间连设有屏蔽网膜。

作为本发明的一种优选技术方案，所述变压器可以调节500V，800V，1300V三种电压，分别对应屏蔽煤尘模式、中档除尘模式和高效清洁模式。

作为本发明的一种优选技术方案，所述外环圈件上远离所述收容支件的一侧还设有弧形排流管，所述弧形排流管与固定在所述外环圈件上的微型排液泵相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述ITO电极宽度为0.1mm，相邻电极间距为1mm。

与现有技术相比，本发明提供了一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，具备以下有益效果：

本发明中，通过在监控探头外部套接本除尘装置，并由本除尘装置对其球面保护套进行除尘工作；此中，由定位装置将本装置的内置圈固定套接在监控探头上，在驱动电机的驱动旋转下使得电帘能进行180°偏转，并由电帘对监控探头的外保护罩面进行智能化交变电除尘工作；且变压器可以调节三种电压，分别对应屏蔽煤尘模式、中档除尘模式和高效清洁模式，从而实现多样化清洁除尘工作；在内置圈件上还环接有输引支管，该输引支管能定期将存液腔件中的清洁液引流至外保护罩面上，并由电帘上的清洁刷件进行浊液刮除，以便于能够对监控探头进行定期清洁维护。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中内置圈件的剖视图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本发明中喷液支件的结构示意图；

图5为本发明中外设除尘组件的结构示意图；

图6为本发明中的电帘结构示意图一；

图7为本发明中的电帘结构示意图二；

图8为本发明的程序设计图；

图中：1内置圈件、101转接球子、102旋转电机、2外环圈件、201驱动电机、3定位装置、301安装支座、302连接支件、303扩撑导板、304侧支架、305连接弹簧、4存液腔件、5外设除尘组件、501收容支件、502清洁刷件、503屏蔽网膜、504控制模块、505微型排液泵、506变压器、6输引支管、601连接环套、602固定支架、603喷液支件、604连接软管、7电帘、701超疏层、702绝缘介质、703ITO电极、704玻璃衬底。

具体实施方式

参照图1，本发明提供一种技术方案：一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，包括外环圈件2、内置圈件1、定位装置3、外设除尘组件5以及存液腔件4，其中，所述内置圈件1外同轴设置有外环圈件2，所述内置圈件1套接在监控探头外侧，所述内置圈件1内圆周阵列设置有多组定位装置3；

所述定位装置3与监控探头外圆周侧壁紧密贴合接触，使得所述内置圈件1定点固定在监控探头上；

所述外环圈件2的一侧固定有存液腔件4，所述存液腔件4内定量存设有用于除尘清洗的清洁液，并在所述外设除尘组件5进行表面除尘工作前对监控探头的外保护罩面进行环流供液；

所述外环圈件2的外部一侧安装有外设除尘组件5，所述外设除尘组件5通过转轴可相对转动的设置在所述外环圈件2上，并在偏转过程中对监控探头的外保护罩面进行智能化除尘清洁以及屏蔽保护，此中，该外设除尘组件采用多模式化清洁除尘工作，各模式分别对应不同强度的除尘工作，从而适应井下工作环境。

参照图2，本实施例中，所述内置圈件1与所述外环圈件2之间圆周排设有多个转接球子1012，使得所述外环圈件可相对转动的限位套接在所述内置圈件1上，且所述内置圈件1的一侧固定有旋转电机102，所述旋转电机102的输出端通过齿轮啮合传动作用与所述外环圈件2相连接传动，并驱动所述外环圈件2作定向圆周偏转运动，使得所述外设除尘组件5在圆周旋转范围内进行转向清洁工作，此中，伴随着监控探头的旋转工作，由旋转电机驱动外环圈件进行圆周旋转，使得正常进行除尘工作的外设除尘组件能不妨碍监控探头进行环境监控，防止造成监控盲区；且，在外设除尘组件的除尘工作中，由旋转电机的驱动旋转提高除尘效果。

参照图3，本实施例中，所述定位装置3包括安装支座301、连接支件302、扩撑导板303以及侧支架304，其中，所述内置圈件1上圆周嵌入固定有多个安装支座301，各所述安装支座301内均可相对限位滑动的设置有连接支件302；

所述连接支件302远离所述安装支座301的一端对称铰接有侧支架304，所述侧支架304的一端与所述扩撑导板303相连接；

所述扩撑导板303的横截面呈弧形结构；

且，所述连接支件302与安装支座301之间平行排设有多个连接弹簧305。

参照图4，本实施例中，所述内置圈件1上位于所述定位装置3下方环接固定有连接环套601，所述连接环套601内固定有输引支管6，所述输引支管6与所述存液腔件4相连通，并将存液腔件4内的清洁液环绕喷洒至监控探头的外保护罩面上；

且，所述内置圈件1上圆周布设有多个固定支架602，所述固定支架602上铰接有喷液支件603，所述喷液支件603通过连接软管604与所述输引支管6相连通。

本实施例中，所述喷液支架603上靠近所述连接环套601的一侧还设置有辅助弹簧，所述辅助弹簧通过其弹力作用将喷液支架603的喷液端口顶压至监控探头的外保护罩面上，使得所述喷液支架603进行清洁液喷洒工作时清洁液能沿外保护罩面的球面进行流动。

参照图5、6、7，本实施例中，所述外设除尘组件5包括收容支件501、电帘7、变压器506、控制模块504、其中，所述外环圈件2的外部一侧固定有收容支件501，所述收容支件501上可相对转动的设置有电帘7，且所述收容支件501上固定有驱动电机201，所述驱动电机201的输出端与所述电帘7相连接固定，并驱动所述电帘7作圆周偏转运动；所述电帘7与变压器506以及控制模块504电性连接；

所述电帘7由超疏层701、绝缘介质702、ITO电极703、玻璃衬底704构成，所述ITO电极703为弧形梳状透明电极，由绝缘介质702包裹；所述绝缘介质702为透明聚酯类材料，绝缘介质702表面覆盖一层具有微纳结构的超疏层701，所述超疏层701的微纳结构采用多孔、凸起或者绒毛；

且，所述电帘7的内环圈层中还固定有清洁刷件502。

本实施例中，所述电帘7与所述收容支件501之间连设有屏蔽网膜503。

本实施例中，所述变压器506可以调节500V，800V，1300V三种电压，分别对应屏蔽煤尘模式、中档除尘模式和高效清洁模式。

参照图8，还包括除尘程序，该程序为在电帘通电启动之后为500V，即屏蔽煤尘模式，当视频清晰度降低时，变压器将电压调高到800V，即中档除尘模式，若中档除尘两分钟后清晰度未恢复到初始值，则变压器将电压调高到1300V，即高效清洁模式，当清晰度恢复到初始值时，停止高效清洁模式，变压器将电压调低到500V，继续屏蔽煤尘模式。

本实施例中，所述外环圈件2上远离所述收容支件501的一侧还设有弧形排流管，所述弧形排流管(图中未示出)与固定在所述外环圈件2上的微型排液泵505相连通。

本实施例中，所述ITO电极703宽度为0.1mm，相邻电极间距为1mm。

具体地，在井下监控探头除尘工作中，装置主体由定位装置固定在监控探头外部，通过驱动电机驱动电帘进行偏转，由电帘对监控探头的外保护罩面进行智能化交变电除尘工作，同时可由旋转电机驱动外环圈件进行圆周旋转，以提高除尘清洁效果；且，由输引支管将存液腔件中的清洁液圆周喷洒至外保护罩面上，电帘上的清洁刷件对其进行浊流刮除，并由弧形排流管将浊液吸流排出，从而实现周期性维护清洁工作。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，包括外环圈件(2)、内置圈件(1)、定位装置(3)、外设除尘组件(5)以及存液腔件(4)，其中，所述内置圈件(1)外同轴设置有外环圈件(2)，所述内置圈件(1)套接在监控探头外侧，其特征在于：所述内置圈件(1)内圆周阵列设置有多组定位装置(3)；

所述定位装置(3)与监控探头外圆周侧壁紧密贴合接触，使得所述内置圈件(1)定点固定在监控探头上；

所述外环圈件(2)的一侧固定有存液腔件(4)，所述存液腔件(4)内定量存设有用于除尘清洗的清洁液，并在所述外设除尘组件(5)进行表面除尘工作前对监控探头的外保护罩面进行环流供液；

所述外环圈件(2)的外部一侧安装有外设除尘组件(5)，所述外设除尘组件(5)通过转轴可相对转动的设置在所述外环圈件(2)上，并在偏转过程中对监控探头的外保护罩面进行智能化除尘清洁以及屏蔽保护；

所述外设除尘组件(5)包括收容支件(501)、电帘(7)、变压器(506)、控制模块(504)、其中，所述外环圈件(2)的外部一侧固定有收容支件(501)，所述收容支件(501)上可相对转动的设置有电帘(7)，且所述收容支件(501)上固定有驱动电机(201)，所述驱动电机(201)的输出端与所述电帘(7)相连接固定，并驱动所述电帘(7)作圆周偏转运动；所述电帘(7)与变压器(506)以及控制模块(504)电性连接；

所述电帘(7)由超疏层(701)、绝缘介质(702)、ITO电极(703)、玻璃衬底(704)构成，所述ITO电极(703)为弧形梳状透明电极，由绝缘介质(702)包裹；所述绝缘介质(702)为透明聚酯类材料，绝缘介质(702)表面覆盖一层具有微纳结构的超疏层(701)，所述超疏层(701)的微纳结构采用多孔、凸起或者绒毛；

且，所述电帘(7)的内环圈层中还固定有清洁刷件(502)。

2.根据权利要求1所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述内置圈件(1)与所述外环圈件(2)之间圆周排设有多个转接球子(1012)，使得所述外环圈件可相对转动的限位套接在所述内置圈件(1)上，且所述内置圈件(1)的一侧固定有旋转电机(102)，所述旋转电机(102)的输出端通过齿轮啮合传动作用与所述外环圈件(2)相连接传动，并驱动所述外环圈件(2)作定向圆周偏转运动，使得所述外设除尘组件(5)在圆周旋转范围内进行转向清洁工作。

3.根据权利要求1所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述定位装置(3)包括安装支座(301)、连接支件(302)、扩撑导板(303)以及侧支架(304)，其中，所述内置圈件(1)上圆周嵌入固定有多个安装支座(301)，各所述安装支座(301)内均可相对限位滑动的设置有连接支件(302)；

所述连接支件(302)远离所述安装支座(301)的一端对称铰接有侧支架(304)，所述侧支架(304)的一端与所述扩撑导板(303)相连接；

所述扩撑导板(303)的横截面呈弧形结构；

且，所述连接支件(302)与安装支座(301)之间平行排设有多个连接弹簧(305)。

4.根据权利要求1所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述内置圈件(1)上位于所述定位装置(3)下方环接固定有连接环套(601)，所述连接环套(601)内固定有输引支管(6)，所述输引支管(6)与所述存液腔件(4)相连通，并将存液腔件(4)内的清洁液环绕喷洒至监控探头的外保护罩面上；

且，所述内置圈件(1)上圆周布设有多个固定支架(602)，所述固定支架(602)上铰接有喷液支件(603)，所述喷液支件(603)通过连接软管(604)与所述输引支管(6)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述喷液支件(603)上靠近所述连接环套(601)的一侧还设置有辅助弹簧，所述辅助弹簧通过其弹力作用将喷液支件(603)的喷液端口顶压至监控探头的外保护罩面上，使得所述喷液支件(603)进行清洁液喷洒工作时清洁液能沿外保护罩面的球面进行流动。

6.根据权利要求1所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述电帘(7)与所述收容支件(501)之间连设有屏蔽网膜(503)。

7.根据权利要求6所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述变压器(506)可以调节500V，800V，1300V三种电压，分别对应屏蔽煤尘模式、中档除尘模式和高效清洁模式。

8.根据权利要求7所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述外环圈件(2)上远离所述收容支件(501)的一侧还设有弧形排流管，所述弧形排流管与固定在所述外环圈件(2)上的微型排液泵(505)相连通。

9.根据权利要求8所述的一种井下智能化采掘时监控探头除尘装置，其特征在于：所述ITO电极(703)宽度为0.1mm，相邻电极间距为1mm。

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