CN115680744B - 一种隧道施工除尘降温设备 - Google Patents

Abstract

一种隧道施工除尘降温设备，包括左移动车体和右移动车体，左移动车体和右移动车体之间通过刚性管体连成一体，所述刚性管体上分隔设置了多个喷射器，用于向隧道内部喷射冷却水；在左、右移动车体的底板上都分别设置有驱动电机，分动箱和控制装置，以及锂电池；每个驱动电机用于驱动设置在底板下方的左轮右轮，确保左、右轮同步同向转动，左轮和右轮作为后驱动轮，给车体提供驱动力；在左、右移动车体底板的前部还固定有多个万向轮，作为前轮；控制装置接收中控室或者遥控器的控制信号，向驱动电机发送转动信号，由此控制驱动电机正反转以及控制每个驱动电机的转速。本发明构造了一种移动式除尘降温设备，具有环保高效的特点。

Description

一种隧道施工除尘降温设备

技术领域

本发明涉及一种除尘降温设备，尤其是涉及一种隧道施工除尘降温设备。

背景技术

目前隧道施工环境越来越受到严格地限制，如对温度的要求通常为不得高于28℃。高温和粉尘极大地顺坏了施工人员的身体健康。目前，隧道施工通常采用行车洒扫、喷洒水的方式进行降温除尘，这种方式通常是利用卡车进行改造。由于卡车会产生额外的废气和噪音，同时喷洒不能全面地涉及整个隧道空间，因此这种方式并不高效，也不环保。目前也有搭设桁架进行喷水降温的方案，桁架成拱形，与隧道的外形匹配，如此能够最大面积的对隧道内部进行喷水降温除尘，但是桁架搭设不灵活，而且不易移动。因此，需要提供一种高效环保的降温除尘设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可移动的，能够快速提供冷水喷喷射的除尘降温设备。

具体而言本发明的技术方案是提供一种隧道施工除尘降温设备，包括左移动车体和右移动车体，左移动车体和右移动车体之间通过刚性管体连成一体，所述刚性管体为中空管体结构，其整体形状与隧道内部的横截面形状一致，包括竖直管体部分和拱形管体部分，所述刚性管体上分隔设置了多个喷射器，用于向隧道内部喷射冷却水，多个喷射器的喷射流体朝向隧道的中心方向；在左、右移动车体的底板上都分别设置有驱动电机，分动箱和控制装置，以及锂电池；每个驱动电机用于驱动设置在底板下方的左轮右轮，确保左、右轮同步同向转动，左轮和右轮作为后驱动轮，给车体提供驱动力；左、右轮之间通过驱动箱和轴连接；轴与驱动箱之间通过轴承连接，驱动箱体固定到移动车体的底板上；在左、右移动车体底板的前部还固定有多个万向轮，作为前轮；控制装置接收中控室或者遥控器的控制信号，向驱动电机发送转动信号，由此控制驱动电机正反转以及控制每个驱动电机的转速。

进一步地，还包括桁架，所述桁架与刚性管体的形状相同，包括竖直部分和拱形部分，所述桁架稳固地连接固定左右车体；所述刚性管体被软性管体替代，软性管体可搭接在桁架上。

进一步地，所述刚性管体由多根预制管组装而成，每根预制管的两端设置有连接法兰，所述预制管的中部设置有喷射器，喷射器是喷水器或雾化器；预制管包括弯管，直管，根据隧道的截面形状进行选择拼接成刚性管体。

进一步地，所述驱动电机的输出轴连接分动箱的伞型齿轮，分动箱的另一个伞型齿轮与所述伞型齿轮垂直啮合，将电机的输出方向由横向传递到纵向；所述另一个伞型齿轮的输出轴穿过移动车体的底板，并在输出轴的另一端设置输入伞型齿轮；输入伞型齿轮啮合左轮输入伞型齿轮，左轮输入伞型齿轮啮合过渡伞型齿轮，过渡伞型齿轮啮合右轮伞型齿轮，左轮输入伞型齿轮和右轮伞型齿轮分别通过轴驱动左轮和右轮。

进一步地，所述锂电池与驱动电机，分动箱和控制装置之间采用水平隔板隔开；隔板上设有布线孔，锂电池的布线通过布线孔连接所述控制装置和电机，从而给控制装置和驱动电机提供电力。

进一步地，在所述右移动车体上设置了隔板，用于将右移动车体分隔出下部车厢和上部车厢， 所述上部车厢构造为冷水机的形式，从左至右依次为冷凝箱，机电箱，蒸发箱；机电箱中设置有压缩机，驱动电机，工质泵等；冷凝箱的内部壁面处设置有冷凝管，冷凝管环绕所述内壁壁面设置，冷凝管的进口和出口都联通到到机电箱中；所述蒸发箱的内壁面处设置有蒸发管，所述蒸发管靠近并围绕蒸发箱的内壁面设置；蒸发管的进口和出口都联通到到机电箱中。

进一步地，所述冷凝箱还包括冷凝水入口和冷凝水出口，冷凝水出口处设置了软管联通到冷凝箱的底部；

所述蒸发管和冷凝管都设置在箱体的中下部位置；

在蒸发箱的上部、右移动车体的中部位置，设置有水泵箱体，水泵箱体内部设置有电驱动水泵，电驱动水泵包括进水口和出水口，进水口连接有进水管，直接连通到蒸发箱的底部，出水口用于连通所述刚性管体。

进一步地，在左移动车体的上部，设置有通过隔板隔开的上部车厢，所述上部车厢整体设置为冷却水箱，在上部车厢的下方设置有电驱动水泵，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管，出水口处设置有出水管，进水管与冷却水箱的底部联通，出水管为软管，其沿着刚性管体或桁架的顶部延伸到右移动车体，并联通到冷凝箱的冷凝水入口；上部车厢的上方设置有电驱动水泵，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管，出水口处设置有出水管，进水管用于联通右移动车体的冷凝水出口，进水管沿着刚性管体的顶部延伸到右移动车体。

进一步地，下方电驱动水泵的进水管和上方电驱动水泵的出水管都为软管形式，并且其外部包覆有绝热材料。

进一步地，刚性管体的一端直接连接固定在设置在蒸发箱体顶部的出水口上，另一端固定到左移动车体的顶部，位于中部的位置，在该位置，刚性管体为端部密封结构；蒸发箱上的电驱动水泵由车体的锂电池供电，并连接到控制装置，控制装置发送信号到电驱动水泵上，实现其向刚性管体泵送冷水的需求。

本发明通过将冷水机的冷却水箱创造性地分开设置到左移动车体，上，使得冷水机能够使用更多的冷却水进行冷却，同时由于采用了左右移动车体进行承载，能够承载更多的冷却水，以及喷淋用冷水。大大提高了冷水机的制冷效率。

附图说明

图1是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的整体结构示意图；

图2是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的左移动车体的结构示意图；

图3是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的右移动车体的结构示意图；

图4是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的左移动车体的下部车厢的示意图；

图5是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的左移动车体的底部示意图；

图6是本发明的一种隧道施工除尘降温设备的预制管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步地说明。

如图1所示，本发明的一种隧道施工除尘降温设备包括左移动车体1和右移动车体11，左移动车体1和右移动车体11之间通过刚性管体3连成一体，所述刚性管体3为中空管体结构，其整体形状与隧道内部的横截面形状一致，包括竖直管体部分和拱形管体部分，在竖直管体部分和拱形管体部分上分隔设置了多个喷射器31，多个喷射器31用于向隧道内部喷水除尘降温用的冷却水，多个喷射器的喷射流体朝向隧道的中心方向。图1中仅示意性示出了数个喷射器，但更多喷射器，或者喷射器的排列，都是可以选择的。

在一个特别的实施例中，还包括桁架，所述桁架与刚性管体的形状相同，也包括竖直部分和拱形部分，所述桁架稳固地连接固定左右车体。此时，刚性管体3可以被软性管体替代，软性管体可搭接在桁架上。所述桁架例如可以采用钢结构构造。软性管体例如由软胶管或者硬质塑料管制作。

如图6所示，本发明的刚性管体3由多根预制管310组装而成，每根预制管310的两端设置有连接法兰，所述预制管310的中部设置有喷射器31，喷水器31可以是喷水器也可以是雾化器。预制管310可以包括弯管，直管，使用时，根据隧道的截面形状进行选择拼接，如此可以获得强的适配性。

所述左移动车体1和右移动车体11，都具备驱动系统和控制系统，参考图2，以左移动车体1为例，下面将介绍所述驱动系统。在左移动车体的底板上设置有驱动电机4，分动箱41和控制装置6，驱动电机4的输出轴连接分动箱41的伞型齿轮411，分动箱41的另一个伞型齿轮412与所述伞型齿轮411垂直啮合，从而将电机的输出方向由横向传递到纵向，如此，可以将电机横向设置，以节省车体内部空间，方便电机固定。伞型齿轮411作为分动箱41的输出齿轮通过输出轴向驱动箱21输出动力，伞型齿轮411的输出穿过左移动车体1的底板，并在输出轴的另一端设置输入伞型齿轮211。驱动箱21包括四个伞型齿轮211,212,123,214，其中输入伞型齿轮211啮合左轮输入伞型齿轮212，左轮输入伞型齿轮212啮合过渡伞型齿轮213，过渡伞型齿轮213啮合右轮伞型齿轮214，左轮输入伞型齿轮212和右轮伞型齿轮214分别通过轴连接左轮和右轮。如此，驱动电机4的动力能够传递到左轮2和右轮2上，确保左右轮同步同向转动，左轮和右轮作为后驱动轮，给移动车体1提供驱动力。参考图4，左移动车体1的下部，还包括锂电池100，锂电池100与驱动电机4，分动箱41和控制装置6之间采用水平隔板101隔开。隔板101上设有布线孔，锂电池100的布线通过布线孔连接所述控制装置6和电机，从而给控制装置6和驱动电机4提供电力。

参考图5，在左移动车体1的下方的轮系入所示。本发明采用后驱系统，后驱动轮分为左轮和右轮2，左右轮2之间通过驱动箱21和轴连接。轴与驱动箱21之间通过轴承连接。驱动箱体21固定到移动车体的底板上，由此左右轮支撑了车体。在左移动车体底板的前部还固定有多个万向轮20。

左移动车体1和右移动车体11的驱动系统相同。都是后驱动加万向轮的形式。当需要移动本发明的除尘降温设备时，控制装置6接收中控室或者遥控器的控制信号，向驱动电机发送转动信号，由此控制驱动电机4正反转以及驱动电机4的转速。当本发明的除尘降温设备需要转向时，通过调整左移动车体1和右移动车体11的驱动电机4的转速即可实现。当车辆需要左转时，使得右移动车体11的驱动电机4的转速大于左移动车体的转速即可。隧道的转弯半径通常较大，并且本发明的除尘降温设备的移动速度不快，因此，采用本发明的驱动系统可以很好地进行转向和平稳运行。

本发明的驱动系统兼顾了系统的简易性和稳定性，采用后驱动加万向轮的形式，取消了复杂的转向系统，仅需调整左右小车的电机旋转速度即可实现两辆小车整体转向。而不必为每一辆小车设置复杂的转向系统。

本发明的除尘降温设备还包括喷淋系统，该喷淋系统分布在左右移动车体上。

如图3所示，示出了本发明的右移动车体11的示意图，其中锂电池100、控制装置6和驱动电机4和分动箱41设置在右移动车体11的下部车厢110中，这与左移动车体1是相同的，这里不再赘述。

在右移动车体11上设置了隔板10，用于将右移动车体11分隔出下部车厢110和上部车厢120， 所述上部车厢120构造为冷水机的形式，从左至右依次为冷凝箱113，机电箱112，蒸发箱111。机电箱112中设置有压缩机，驱动电机，工质泵等冷水机常规部件。冷凝箱113的内部壁面处设置有冷凝管1130，冷凝管1130环绕所述内壁壁面设置，有利于增大换热面积，所述冷凝管1130可以是盘状缠绕的形态，冷凝管的进口和出口都联通到到机电箱中。还包括冷凝水入口1131和冷凝水出口1132，冷凝水出口1132处设置了软管联通到冷凝箱的底部，由此可以抽取冷凝箱底部的水。

所述蒸发箱111的内壁面处设置有蒸发管1110，所述蒸发管1110靠近并围绕蒸发箱111的内壁面设置，由此可以获得更大的换热接触范围。所述蒸发管1110可以是盘状缠绕的形态，蒸发管1110的进口和出口都联通到到机电箱112中。

所述蒸发管1110和冷凝管1130都设置在箱体的中下部位置，应确保水位，以保证换热效率。

在蒸发箱111的上部、大致在右移动车体的中部位置，设置有水泵箱体，水泵箱体内部设置有电驱动水泵31，电驱动水泵31包括进水口和出水口，进水口连接有进水管311，进水管311可以是软管，直接连通到蒸发箱111的底部，出水口用于连通所述刚性管体3。刚性管体3的一端直接连接固定在设置在蒸发器箱体顶部的出水口上，另一端固定到左移动车体的顶部，大致位于中部的位置，在该位置出，刚性管体3为端部密封结构。所述电驱动水泵31由车体的锂电池100供电，并连接到控制装置6，控制装置6发送信号到电驱动水泵31上，实现其向刚性管体3泵送冷水的需求。

冷凝箱113中，工质通过冷凝管道时放热，与其中的冷凝水进行换热，蒸发箱111中，工质通过蒸发管道时蒸发吸热，将蒸发箱中的冷水的热量吸走，如此获得了更为冷的冷水。

在一个特定的实施例中，出于快速冷却的目的，蒸发箱111被分隔成两个箱体，其中之一的内部具有蒸发管，另一个不具备蒸发管，使用时，将不具备蒸发管的箱体内的水抽到具备蒸发管箱体内部进行快速降温，这样不必对所有的水进行同时降温。

在左移动车体的上部，设置有通过隔板10隔开的上部车厢7，所述上部车厢7整体设置为冷却水箱，在上部车厢7的下方设置有电驱动水泵51，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管52，出水口处设置有出水管51，该进水管52与冷却水箱的底部联通，出水管51为软管，其沿着刚性管体3的顶部延伸到右移动车体11，并联通到冷凝箱113的冷凝水入口1131。上部车厢7的上方设置有电驱动水泵70，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管71，出水口处设置有出水管711，进水管71用于联通右移动车体的冷凝水出口1132。进水管71沿着刚性管体3的顶部延伸到右移动车体11。进水管71和出水管51都为软管形式，并且其外部包覆有绝热材料。

在使用桁架的实施例中，进水管71和出水管51沿着桁架延伸，固定到桁架上。

电驱动水泵51抽取冷却水箱中的水到右车体的冷凝箱中进行换热后，再由电驱动水泵70从冷凝箱113中抽取换热后的冷却水注入到冷却水箱中，由此，冷水机的冷凝箱部分可以做得更小，而蒸发箱部分可以做得更大，因为，冷却水箱提供了大部分的冷却水承载。

如此，本发明通过将冷水机的冷却水箱创造性地分开设置到左移动车体1，11上，使得冷水机能够使用更多的冷却水进行冷却，同时由于采用了左右移动车体进行承载，能够承载更多的冷却水，以及喷淋用冷水。大大提高了冷水机的制冷效率。

在一个特别的实施例中，左车体的锂电池能够通过导线连接所述右车体的冷水机，由此可以为制冷提供更多的电力。

在一个实施例中，本发明的移动车体上还设置有温度传感器，灰尘浓度传感器。在隧道的内部设置有多个温度传感器和灰尘浓度传感器，当中控室接收到隧道内部某一温度传感器和灰尘浓度传感器发送的报警信号后，中控室将该温度传感器和灰尘浓度传感器的位置信息发送给本发明的移动车体上的控制装置，控制装置控制每个移动车体上的驱动电机转动，从而将本发明的除尘降温设备行驶到所述位置；控制装置进一步控制蒸发箱上的电驱动水泵转动，抽取冷水机制取的冷水到刚性管中进行喷射，直到车辆上的温度传感器和灰尘浓度传感器恢复到正常值。

所述冷水机接受控制器的控制，可以在闲时预制部分冷水，保存在蒸发箱中。在降温除尘工作时，可以一边进行喷射冷水的同时，一边制作冷水。左移动小车上的电驱动水泵同时进行工作对冷凝箱中的冷凝管工质进行换热，确保冷水能够源源不断地进行制作。

当左移动小车中的冷却水箱中的冷却水温度大于阈值时，可以打开箱体底部的水阀，将热水取出，并在顶部的加水口重新加注常温冷水。当蒸发箱中的冷水存量不足时，也应及时补充常温冷水。

本发明的冷水机不采用空气散热的方式，防止散发的热量二次污染隧道内部空气，采用冷水降温的方式，可以及时排掉已经被加热的冷却水，如此使得隧道的降温更为高效。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据实施例和附图公开内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变换或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：包括左移动车体和右移动车体，左移动车体和右移动车体之间通过刚性管体连成一体，所述刚性管体为中空管体结构，其整体形状与隧道内部的横截面形状一致，包括竖直管体部分和拱形管体部分，所述刚性管体上分隔设置了多个喷射器，用于向隧道内部喷射冷却水，多个喷射器的喷射流体朝向隧道的中心方向；在左、右移动车体的底板上都分别设置有驱动电机，分动箱和控制装置，以及锂电池；每个驱动电机用于驱动设置在底板下方的左轮右轮，确保左、右轮同步同向转动，左轮和右轮作为后驱动轮，给车体提供驱动力；左、右轮之间通过驱动箱和轴连接；轴与驱动箱之间通过轴承连接，驱动箱体固定到移动车体的底板上；在左、右移动车体底板的前部还固定有多个万向轮，作为前轮；控制装置接收中控室或者遥控器的控制信号，向驱动电机发送转动信号，由此控制驱动电机正反转以及控制每个驱动电机的转速；在所述右移动车体上设置了隔板，用于将右移动车体分隔出下部车厢和上部车厢， 所述上部车厢构造为冷水机的形式；所述冷水机从左至右依次为冷凝箱，机电箱，蒸发箱；机电箱中设置有压缩机，驱动电机，工质泵；冷凝箱的内部壁面处设置有冷凝管，冷凝管环绕所述内部壁面设置，冷凝管的进口和出口都联通到到机电箱中；所述蒸发箱的内壁面处设置有蒸发管，所述蒸发管靠近并围绕蒸发箱的内壁面设置；蒸发管的进口和出口都联通到到机电箱中；

在左移动车体的上部，设置有通过隔板隔开的上部车厢，所述上部车厢整体设置为冷却水箱；在上部车厢的下方设置有电驱动水泵，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管，出水口处设置有出水管，进水管与冷却水箱的底部联通，出水管为软管，其沿着刚性管体或桁架的顶部延伸到右移动车体，并联通到冷凝箱的冷凝水入口；上部车厢的上方设置有电驱动水泵，其包括进水口和出水口，进水口处设有进水管，出水口处设置有出水管，进水管用于联通右移动车体的冷凝水出口，进水管沿着刚性管体的顶部延伸到右移动车体。

2.根据权利要求1所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：还包括桁架，所述桁架与刚性管体的形状相同，包括竖直部分和拱形部分，所述桁架稳固地连接固定左、右移动车体；所述刚性管体被软性管体替代，软性管体可搭接在桁架上。

3.根据权利要求1所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：所述刚性管体由多根预制管组装而成，每根预制管的两端设置有连接法兰，所述预制管的中部设置有喷射器，喷射器是喷水器或雾化器；预制管包括弯管，直管，根据隧道的截面形状进行选择拼接成刚性管体。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：所述驱动电机的输出轴连接分动箱的伞型齿轮，分动箱的另一个伞型齿轮与所述伞型齿轮垂直啮合，将电机的输出方向由横向传递到纵向；所述另一个伞型齿轮的输出轴穿过移动车体的底板，并在输出轴的另一端设置输入伞型齿轮；输入伞型齿轮啮合左轮输入伞型齿轮，左轮输入伞型齿轮啮合过渡伞型齿轮，过渡伞型齿轮啮合右轮伞型齿轮，左轮输入伞型齿轮和右轮伞型齿轮分别通过轴驱动左轮和右轮。

5.根据权利要求4所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：

所述锂电池与驱动电机，分动箱和控制装置之间采用水平隔板隔开；隔板上设有布线孔，锂电池的布线通过布线孔连接所述控制装置和电机，从而给控制装置和驱动电机提供电力。

6.根据权利要求1所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：

所述冷凝箱还包括冷凝水入口和冷凝水出口，冷凝水出口处设置了软管联通到冷凝箱的底部；

所述蒸发管和冷凝管都设置在箱体的中下部位置；

在蒸发箱的上部、右移动车体的中部位置，设置有水泵箱体，水泵箱体内部设置有电驱动水泵，电驱动水泵包括进水口和出水口，进水口连接有进水管，直接连通到蒸发箱的底部，出水口用于连通所述刚性管体。

7.根据权利要求1所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：

左移动车体的上部车厢的下方电驱动水泵的进水管和上方电驱动水泵的出水管都为软管形式，并且其外部包覆有绝热材料。

8.根据权利要求7所述的一种隧道施工除尘降温设备，其特征在于：刚性管体的一端直接连接固定在设置在蒸发箱体顶部的出水口上，另一端固定到左移动车体的顶部，位于中部的位置，在该位置，刚性管体为端部密封结构；蒸发箱上的电驱动水泵由车体的锂电池供电，并连接到控制装置，控制装置发送信号到电驱动水泵上，实现其向刚性管体泵送冷水的需求。