CN115364604A - 一种除尘用涡流炮设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保除尘设备技术领域。目的是提供一种除尘用涡流炮设备；该设备应具有除尘效果好、除尘效率高的特点。技术方案是一种除尘用涡流炮设备，包括可绕竖直轴线转动地设置在支撑座顶部的支架以及可绕水平轴线转动地设置在所述支架上的炮管；其特征在于：所述炮管的炮口设置有限口环且绕设有连通引水管的若干个喷头，所述喷头指向限口环的出气口；所述炮管的炮尾端蒙设有鼓膜以及用于驱动鼓膜往复冲击振动的冲动机构；所述支撑座上还设置有用于驱动支架往复摇摆的摇摆机构。

Description

一种除尘用涡流炮设备

技术领域

本发明涉及环保除尘设备技术领域，具体涉及一种除尘用涡流炮设备。

背景技术

粉尘，是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等。国际标准化组织规定，粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。现有木材和石材的加工过程和一些建筑工程中，通常会伴随一些切割作用和生产工作产生大量的粉尘；由于生产环境干燥，粉尘会四处扩散影响周围环境。特别在室内环境中，切割板材产生的粉尘难以沉降，不适用于普通喷水喷雾降尘，有害工人的健康；现有对生产施工地除尘的方式主要由喷雾降尘来实现，但普通喷雾的方式扩散面积小，局限性高除尘效率低；而现有的采用雾炮机的喷雾方式虽然一定程度增大了除尘效率，但出水量大水雾集中，会使操作环境过于潮湿，影响工人的正常施工作业；且这种方式下水雾指向性差，容易受风力作用影响四处扩散，不利于保证稳定的除尘效果。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种除尘用涡流炮设备；该设备应具有除尘效果好、除尘效率高的特点。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种除尘用涡流炮设备，包括可绕竖直轴线转动地设置在支撑座顶部的支架以及可绕水平轴线转动地设置在所述支架上的炮管；其特征在于：所述炮管的炮口设置有限口环且绕设有连通引水管的若干个喷头，所述喷头指向限口环的出气口；所述炮管的炮尾端蒙设有鼓膜以及用于驱动鼓膜往复冲击振动的冲动机构；所述支撑座上还设置有用于驱动支架往复摇摆的摇摆机构。

所述冲动机构包括安装在炮管内壁的定位支座、安装在所述炮尾端且与鼓膜保持距离的安装板、滑动设置在所述定位支座上且贯穿安装板和鼓膜的滑杆、安装在所述滑杆上且连接有若干个穿杆的中间板、一一穿套在每个穿杆上且两端分别连接安装板和中间板的第一弹簧以及固定在安装板上的振动发生器；所述振动发生器包括安装在所述安装板上的第一电机、设置在所述滑杆一侧的第一齿板以及设置在所述第一电机的输出轴端且与第一齿板啮合的不完全齿轮。

所述滑杆上设置有一组用于密封鼓膜中部穿口的辅助协动模块，该模块包括开设在滑杆上的一段外螺纹以及两个与该外螺纹配合以用于夹紧并密封鼓膜中部穿口的环状螺母。

所述滑杆上还设置有用于限制滑杆位置偏移的限位组件；该组件包括安装在滑杆上的限位板以及套设在滑杆上的第二弹簧，所述第二弹簧一端连接所述限位板而另一端抵触在定位支座中部的限位圈上。

所述支撑座为空心箱体，所述支架底部通过一轴杆可绕竖直轴线转动地定位在支撑座上；所述摇摆机构包括安装在支撑座内部的第二电机、配设在第二电机输出轴端的驱动杆、与所述轴杆底端固定的从动杆以及一端与所述驱动杆铰接而另一端与所述从动杆铰接的连杆。

所述从动杆上开设有多个铰接孔，所述连杆的另一端可在不同铰接孔内进行位置调节。

所述支撑座的底部固定有多个万向轮，所述支撑座的一侧设置有用于调整设备位置的推手。

所述支撑座的两侧均安装有竖直布置的板体，两个所述板体上均安装有轴线水平布置的方形插管，所述支撑座两侧底部的一端均水平且齿槽向上地安装着第二齿板；所述支撑座一端的两侧还铰接设置有两个滑管，所述推手两侧的插脚均插设在对应的滑管内，且在使用时两个插脚底端分别抵触在两个第二齿板上的齿槽内，而在收纳时两个插脚可移动地插设在对应的方形插管内。

所述支架呈C型，所述支架底部的两侧均铰接设置有调节管，每个所述调节管均与一端铰接于炮管的定位杆滑动配合；所述炮管的底部安装有一个滑轨，所述滑轨上滑动设置一可被固定在滑轨相对位置上的滑块。

所述炮管外圈的一端设置有外螺纹环，所述外螺纹环上螺纹连接有用于压紧鼓膜密封端的圈型螺母。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过利用冲动机构驱动鼓膜使炮管内部产生的瞬时气流经由限口环作用生成涡环，涡环在接触水雾后以一定的初速度裹挟水雾向前移动，涡环在接触目标位置粉尘时会吸附粉尘与内部的水雾相接触并裹挟粉尘向前移动，涡环在动能消散后与水雾接触的粉尘受重力作用沉降，除尘效果得到提高，，并且可有效降低施工环境湿度；此外涡环除尘的方向性好可喷射距离远，不易受风力影响扩散，可在明显提升除尘距离和除尘效率的同时保证适宜的施工环境。

2、本发明通过利用摇摆机构的往复运动驱使炮管在一定角度范围内往复转动，设备产生的涡环可以在横向角度范围内扩散，可有效提升设备的除尘面积和除尘效率，更有利于在不同复杂环境下的使用。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的主视结构示意图。

图3是图2中的A-A向剖视结构示意图。

图4是图2中的B-B向剖视结构示意图。

图5是本发明实施例的右视结构示意图。

图6是图5中的C-C向剖视结构示意图。

附图标号：1、支撑座；2、支架；3、炮管；4、限口环；5、引水管；6、喷头；7、鼓膜；8、定位支座；9、安装板；10、滑杆；11、中间板；12、穿杆；13、第一弹簧；14、第一电机；15、第一齿板；16、不完全齿轮；17、辅助协动模块；18、第二电机；19、驱动杆；20、从动杆；21、连杆；22、万向轮；23、推手；24、板体；25、方形插管；26、第二齿板；27、滑管；28、调节管；29、定位杆；30、滑轨；31、滑块；32、限位板；33、第二弹簧；34、限位圈；35、外螺纹环；36、圈型螺母。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-6所示的除尘用涡流炮设备，通过利用冲动机构驱动鼓膜7使炮管3内部产生的瞬时气流经由限口环4作用生成涡环，涡环在接触水雾后以一定的初速度裹挟水雾向前移动，涡环在接触目标位置粉尘时会吸附粉尘与内部的水雾相接触并裹挟粉尘向前移动，空气中的粉尘可经由涡环裹挟移动至下一位置进行沉降，涡环在动能消散后与水雾接触的粉尘受重力作用沉降，提升水雾除尘的效率并可有效降低施工环境湿度；涡环除尘的方向性好可喷射距离远，不易受风力影响扩散，可在提升除尘距离的同时保证适宜的施工环境；此外通过摇摆机构的往复运动驱使炮管3在一定角度范围内往复转动，设备产生的涡环可以在横向角度范围内扩散，可有效提升设备的除尘面积，更有利于在不同复杂环境下的使用。

为实现上述功能，除尘用涡流炮设备包括用于提供支撑的支撑座1，支撑座1的顶部转动设置有支架2，支架2上可调节转动设置有炮管3；为了使喷涌的气体经由炮管3射出后形成涡环，炮管3的炮口端设置有限口环4，限口环4的环状板部分应密封炮口，限口环4的内径小于炮管3的内径(为涡环现象的产生提供前置条件)；由于涡环的稳定性与其角速度有关，因此为了实现设备在不同场合下的调节，可设置多个不同规格备用的限口环4对设备所产生的实际效果进行调节(可通过螺栓等方式进行安装，限口环4的内径越小所产生的涡环直径越小，其角速度越大且越稳定)；此外为保证涡环产生时良好的初始性能，可适当调整炮管3长度与内径的比值(长度与内径的比值应当大于等于3.5，此时形成的涡环旋转动能较强，能长时间保持稳定状态；研究发现当比值小于3.5时能量会消散过块，不利于设备的远距离降尘使用)，为了保证正常的除尘效果，使用水雾与涡环混流的方式进行除尘；具体在炮管3上绕设有引水管5，在引水管5上连通设置有若干个喷头6，多个喷头6环绕设置在限口环4的出气口位置处；为对涡环的产生提供前置条件，需要在炮管3内形成快速流动的气流；为此，在炮管3的炮尾端蒙设有鼓膜7(鼓膜7可采用弹性材质或是一般具有密封性的膜状材质，在采用非弹性材质时其有效覆盖面积应小于鼓膜7的表面积保证正常拉伸)，并在炮尾端还设置有用于驱动鼓膜7往复冲击振动的冲动机构(冲动机构非平常的往复运动机构，防止涡环在刚形成后回流影响设备的正常使用；其具体作用应当表现为鼓膜7向外延展，受冲动作用下在短时间内回位，并由冲动机构的往复作用再次驱使鼓膜7向外延展)；为了保证雾状涡环在不同作用方向上除尘，这里可在支撑座1上还设置有用于驱动支架2往复摇摆的摇摆机构，利用往复摇摆机构提升设备的除尘面范围，有利于在多种不同的工作场合下使用(使用前预先调整好炮管3的仰角，再在合适的范围内利用摇摆机构进行控制)。

所述冲动机构包括固定在炮管3内的定位支座8(定位支座8的结构形状可参照图2和图6所示，其杆体结构部分应当尽量均匀分布且减小对空气的阻力)，在炮管3所在鼓膜7的一端(炮尾端)固定有远离鼓膜7的安装板9(安装板通过若干支杆固定在炮尾端；位置可参照图1所示)。定位支座8上滑动设置有贯穿安装板9和鼓膜7的滑杆10，并在滑杆10上固定有中间板11，在中间板11上固定有若干个滑动贯穿安装板9的穿杆12(所有穿杆相互平行且与滑杆平行)；每个穿杆12上还均套设有连接两端安装板9和中间板11的第一弹簧13(如图5和图6所示：多个穿杆12用于对滑杆10的稳定滑动进行导向，多个第一弹簧13用于提供足够的弹性势能以保证滑杆10滑动射出的初速度)，通过将鼓膜7部分密封定位设置在滑杆10上，滑杆10在往复运动的过程中协动鼓膜7运动使炮管3内的气流发生变化。为实现设备的电动冲击作用控制，安装板9上固定有第一电机14，将滑杆10的一侧设置为第一齿板15(第一齿板15的设置位置不做限定，结构不与滑杆10所在滑孔位置冲突即可)，并在第一电机14的输出轴端设置有用于与第一齿板15相啮合的不完全齿轮16，不完全齿轮的一侧具有不与第一齿板15相接触的缺口；第一电机14驱动不完全齿轮转动时，不完全齿轮与第一齿板相啮合的部分驱动滑杆10克服多个第一弹簧13的弹力向外侧移动；当不完全齿轮转动至缺口部位时即与第一齿板15相脱离，多个第一弹簧13带动鼓膜7迅速回位，此时炮管3内即产生具有一定初速度的射流经由限口环4后形成涡环，并以此为涡环的产生提供前置条件(若采用往复运动机构，鼓膜7两个状态下的切换过于频繁，既容易导致设备损坏又容易致使先前产生的涡环回流失效，难以实现设备的目的)。为了使鼓膜7良好地跟随滑杆10进行同步运动，可在滑杆10上设置一组用于密封鼓膜7中部穿口的辅助协动模块17；为防止滑杆10的摆动幅度过大对设备造成不利影响，还在滑杆10上设置有用于限制滑杆10位置偏移的限位组件。

如图3所示，所述辅助协动模块17包括在滑杆10上开设的一段外螺纹，还包括两个连接在该处外螺纹上以用于夹紧并密封鼓膜7中部穿口的环状螺母，通过两个环状螺母的靠近锁紧实现鼓膜7中部的开口的密封；在采用弹性材质的鼓膜7时，为了防止鼓膜7在拉扯时受力致使局部压强过大导致损坏，此时可以增大环状螺母的外径以减轻鼓膜7的局部压强。

如图3和图4所示，支撑座1的整体结构为空心箱体，支架(2)底部通过一轴杆可绕竖直轴线转动地定位在支撑座上；设置的摇摆机构包括固定在支撑座1内部的第二电机18，第二电机18的输出轴端固定有驱动杆19，并在支架2底部所在的轴杆位置处固定有从动杆20，最后在驱动杆19和从动杆20之间铰接连接设置有连杆21(驱动杆19、从动杆20和连杆21的位置关系可参照图4所示)第二电机18在带动驱动杆19转动时，连杆21的一端的转动转化为另一端在从动杆20上的摆动，并以此实现从动杆20带动支架2和炮管3在一定角度范围内往复摆动(具体结构不唯一)。

如图4所示，为便于对炮管3周期性摆动的幅度进行调节以适应不同环境下的使用，从动杆20上开设有多个铰接孔，连杆21的一端可铰接在不同铰接孔内进行位置调节；具体可根据实际使用情况进行调节)。

如图3所示，为便于对设备位置进行调整和移动，支撑座1的底部安装有多个万向轮22，支撑座1的一侧设置有用于调整设备位置的推手23。

如图1所示，为保证设备推手23部分良好的操作性能，防止推手23的位置与设备穿杆12部分等相冲突，支撑座1的两侧均安装有竖直布置的板体24，两个板体24上均固定有方形插管25(两个方形插管的轴线水平并且相互平行布置)，支撑座1两侧底部的一端均固定有第二齿板26(第二齿板水平布置并且齿槽向上设置)，支撑座1一端的两侧还铰接设置有两个滑管27，推手23的整体呈C型且其两侧的插脚均插设在对应的滑管27内；使用时推手的插脚底端抵触在两个第二齿板26上的齿槽内，在不同人对设备位置进行操作时可调整推手23所在的高度位置，有利于操作；需要对推手23进行收纳时，将推手23的两个插脚插设在对应的方形插管25内，即可简易收纳，可有效避免因推手23设置位置不合适而对设备的正常使用产生冲突。

如图1和图5所示，由于第一电机14带动滑杆10位置的变化会致使设备的重心位置发生偏移，一定程度上会影响炮管3角度抬头的稳定性，为实现炮管3角度可便捷进行调整的同时保证炮管3角度的稳定性，所述支架2的整体结构呈C型(与炮管3铰接示意如图1所示)，支架2底部的两侧均铰接设置有调节管28，每个调节管28均与一端铰接于炮管的定位杆29滑动配合(可采用橡胶垫的方式增大定位杆29与调节管28之间的滑动摩擦，能在一定程度上防止对第一电机14产生的影响)，在需要对炮管3角度进行调节时，直接对炮管3的抬头角度进行调整即可。

如图5所示，为避免支架2铰接点位置处于非重心位置时对设备平衡产生影响，在炮管3的底部固定有一个滑轨30，并在滑轨30上滑动设置一可被固定在滑轨30相对位置上的滑块31(可通过相应螺栓作用进行固定)；利用滑块31的配重作用调整炮管3所在的平衡位置，有利于保证设备以合适状态工作，可有效避免设备在不同仰角工作时发生的重心偏移。

如图6所示，为实现限位组件的作用功能使滑杆10每次往复运动可在初始位置重复进行(防止在只受第一弹簧13作用下的不稳定影响，致使不完全齿轮16的齿牙部分再次与第一齿板15相接触时不在初始位置)；为此，这里在定位支座8的中部位置固定有限位圈34，并设置限位组件；限位组件包括固定在滑杆10上的限位板32，以及套设在滑杆10上的第二弹簧33，第二弹簧远离限位板32的一端抵触在限位圈34上；当不完全齿轮16转动至缺口部位且与第一齿板15脱离后，受第一弹簧13作用实现鼓膜7的回位冲击，此时第二弹簧33与限位圈34接触并迅速对冲击进行缓冲制动，使其最终在短时间内多个第一弹簧13与第二弹簧发生受力平衡，使滑杆10回归初始位置准备下一次的制动(第一齿板15的归位)。

如图6所示，为防止鼓膜7端部固定不紧，在滑杆10往复运动的过程中致使鼓膜7脱离；为此，在炮管3外圈的一端设置有外螺纹环35，并在该处外螺纹环上螺纹连接有用于压紧鼓膜7密封端的圈型螺母36(可参照图6所示，具体紧固方式这里不做限制)。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种除尘用涡流炮设备，包括可绕竖直轴线转动地设置在支撑座(1)顶部的支架(2)以及可绕水平轴线转动地设置在所述支架(2)上的炮管(3)；其特征在于：所述炮管(3)的炮口设置有限口环(4)且绕设有连通引水管(5)的若干个喷头(6)，所述喷头指向限口环(4)的出气口；所述炮管(3)的炮尾端蒙设有鼓膜(7)以及用于驱动鼓膜(7)往复冲击振动的冲动机构；所述支撑座(1)上还设置有用于驱动支架(2)往复摇摆的摇摆机构。

2.根据权利要求1所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述冲动机构包括安装在炮管(3)内壁的定位支座(8)、安装在所述炮尾端且与鼓膜(7)保持距离的安装板(9)、滑动设置在所述定位支座(8)上且贯穿安装板和鼓膜的滑杆(10)、安装在所述滑杆(10)上且连接有若干个穿杆(12)的中间板(11)、一一穿套在每个穿杆上且两端分别连接安装板和中间板的第一弹簧(13)以及固定在安装板上的振动发生器；所述振动发生器包括安装在所述安装板上的第一电机(14)、设置在所述滑杆一侧的第一齿板(15)以及设置在所述第一电机的输出轴端且与第一齿板啮合的不完全齿轮(16)。

3.根据权利要求2所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述滑杆(10)上设置有一组用于密封鼓膜(7)中部穿口的辅助协动模块(17)，该模块包括开设在滑杆上的一段外螺纹以及两个与该外螺纹配合以用于夹紧并密封鼓膜(7)中部穿口的环状螺母。

4.根据权利要求3所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述滑杆上还设置有用于限制滑杆位置偏移的限位组件；该组件包括安装在滑杆(10)上的限位板(32)以及套设在滑杆(10)上的第二弹簧(33)，所述第二弹簧一端连接所述限位板而另一端抵触在定位支座中部的限位圈(34)上。

5.根据权利要求4所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述支撑座(1)为空心箱体，所述支架(2)底部通过一轴杆可绕竖直轴线转动地定位在支撑座上；所述摇摆机构包括安装在支撑座(1)内部的第二电机(18)、配设在第二电机输出轴端的驱动杆(19)、与所述轴杆底端固定的从动杆(20)以及一端与所述驱动杆铰接而另一端与所述从动杆铰接的连杆(21)。

6.根据权利要求5所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述从动杆上开设有多个铰接孔，所述连杆的另一端可在不同铰接孔内进行位置调节。

7.根据权利要求6所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述支撑座(1)的底部固定安装有多个万向轮(22)，所述支撑座(1)的一侧设置有用于调整设备位置的推手(23)。

8.根据权利要求7所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述支撑座(1)的两侧均安装有竖直布置的板体(24)，两个所述板体(24)上均安装有轴线水平布置的方形插管(25)，所述支撑座(1)两侧底部的一端均水平且齿槽向上地安装着第二齿板(26)；所述支撑座(1)一端的两侧还铰接设置有两个滑管(27)，所述推手(23)两侧的插脚均插设在对应的滑管内，且在使用时两个插脚底端分别抵触在两个第二齿板(26)上的齿槽内，而在收纳时两个插脚可移动地插设在对应的方形插管(25)内。

9.根据权利要求8所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述支架(2)呈C型，所述支架底部的两侧均铰接设置有调节管(28)，每个所述调节管均与一端铰接于炮管的定位杆(29)滑动配合；所述炮管(3)的底部安装有一个滑轨(30)，所述滑轨上滑动设置一可被固定在滑轨相对位置上的滑块(31)。

10.根据权利要求9所述的除尘用涡流炮设备，其特征在于：所述炮管(3)外圈的一端设置有外螺纹环(35)，所述外螺纹环上螺纹连接有用于压紧鼓膜(7)密封端的圈型螺母(36)。

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