CN116116142A - 一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法 - Google Patents

一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法，装置包括沿挖掘机机身安装的水箱组件、输送管道和喷洒组件，还包括动力组件，动力组件包括动力箱和储气箱，动力箱内设有两个活塞盘，活塞盘将动力箱内部分隔为一个中部腔体和两个侧部腔体，两个活塞盘上均连接有推拉杆，两个推拉杆从两个侧部腔体位置活动伸出后分别与大动臂和小动臂铰接，中部腔体和侧部腔体均设有单向阀进口、以及单向阀出口，单向阀进口均与外界大气连通，单向阀出口均通过管道与储气箱连通，储气箱上设有喷气口，喷气口与喷洒组件的气源接口连通。该除尘喷洒装置具有适应性广、自动化启闭、省去电动控制系统、成本低、实用方便、安全可靠等诸多优点。

Description

一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法
技术领域
本发明涉及挖掘机配套设备技术领域，具体涉及一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法。
背景技术
在挖掘机进行各种施工作业的过程中，容易产生大量的粉尘，尤其是在干燥环境中作业，铲斗附近扬起大量的灰尘，不但会阻碍施工人员视线，妨碍施工作业的进行，同时吸入大量的粉尘对施工人员健康极其不利，另一方面粉尘扩散到空气中会造成周边环境的污染，破环当地的生态环境，同时给周边的居民生活带来不利影响。
目前，使用最广泛的除尘方式是在施工的场地周围设置喷头喷水除尘，但是现有的除尘设备在安装和设置以及排线排水管方面存在工作量大、成本高、水资源浪费大等问题，且这种方式只能在固定的区域进行除尘作业，放置于挖掘机施工区域旁，也就导致了除尘作业的局限性，降低了除尘的效率；其次，该种方法不能从源头降低粉尘量，会存在粉尘传播弥散范围较大等问题，也就无法满足挖掘机在不同场景下进行施工的除尘要求；这些弊端严重影响施工场地的环境质量，难以满足环保检查标准，影响工程进度和挖掘机施工的作业效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种挖掘机智能降尘喷洒装置及喷洒方法，其解决了现有的在固定位置安装除尘设备的除尘作业方式所存在的缺陷。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种挖掘机智能降尘喷洒装置，装置包括水箱组件、输送管道、喷洒组件，其中，所述水箱组件安装在挖掘机的上部转台上，所述喷洒组件安装在挖掘机的小动臂上，所述输送管道将水箱组件和喷洒组件连通；
装置还包括动力组件，所述动力组件包括动力箱和储气箱，所述动力箱内设有两个活塞盘，两个活塞盘将动力箱内部分隔为一个中部腔体和两个侧部腔体，两个活塞盘上均连接有推拉杆，两个推拉杆从两个侧部腔体位置活动伸出后分别与挖掘机的大动臂和小动臂铰接，所述中部腔体和两个侧部腔体均设有限制气体只进不出的单向阀进口、以及限制气体只出不进的单向阀出口，所述单向阀进口均与外界大气连通，所述单向阀出口均通过管道与储气箱连通，所述储气箱上设有喷气口，所述喷气口与喷洒组件的气源接口连通。
进一步改进在于，所述水箱组件安装在挖掘机的上部转台的驱动系统覆盖件上方。
进一步改进在于，所述水箱组件包括水箱，以及与水箱连接的电动水泵，以及设于水箱内的水位监测器，所述输送管道经电动水泵与水箱连通。
进一步改进在于，所述输送管道沿挖掘机的驾驶室、大动臂和小动臂安装。
进一步改进在于，所述喷洒组件安装在挖掘机的小动臂上靠近铲斗与小动臂的连接转动处。
进一步改进在于，所述喷洒组件包括雾化管，所述雾化管的其中一端作为气源接口与喷气口连通，雾化管的另一端连接有喷气罩，雾化管的外壁设有与雾化管内部垂直连通的液体接口，所述液体接口用于与输送管道连通。
进一步改进在于，所述储气箱内设有与储气箱内壁滑动密封接触的压力缓冲板，所述压力缓冲板将储气箱内部分隔为储气腔体和调节腔体，所述储气腔体与动力箱的单向阀出口连通，所述调节腔体内设有用于支撑压力缓冲板的弹性件。
进一步改进在于，所述弹性件为带导向杆的伸缩弹簧。
进一步改进在于，所述调节腔体在位于压力缓冲板的滑动路径位置处设有泄压口。
本发明还提供了一种挖掘机智能降尘喷洒方法，其利用上述喷洒装置，具体步骤包括：
S1、挖掘机启动作业后，挖掘机的小动臂和大动臂的夹角不断改变，且当夹角增大时，动力箱内两个活塞盘在推拉杆的拉动下相离移动，使中部腔体体积增大并由单向阀进口补充气体，侧部腔体体积减小并使气体由单向阀出口压入储气箱中；当夹角减小时，动力箱内两个活塞盘在推拉杆的推动下相向移动，使中部腔体体积减小并使气体由单向阀出口压入储气箱中，侧部腔体体积增大并由单向阀进口补充气体；
S2、压入储气箱中的气体逐渐增多，使储气箱内气压提升，通过压力缓冲板滑动调节储气腔体的体积大小，并在气压过大时压力缓冲板滑动经过泄压口使泄压口排气泄压，从而起到对储气腔体内气压的稳定作用；
S3、在储气腔体内气压作用下气体经喷气口高速喷出，并由气源接口进入雾化管，在雾化管内形成高速流体，使得液体接口处的压强降低，水箱组件内的液体在压差作用下由输送管道自动输送至液体接口处，并被高速流体冲击雾化，雾化后形成的雾水由喷气罩喷出，实现对挖掘机的铲斗周围进行喷雾除尘。
本发明的有益效果在于：
(1)该除尘喷洒装置随挖掘机移动作业，因此可适用于复杂或特殊的场合，且可从源头降低作业过程中产生的粉尘，减少粉尘的扩散，满足当地环保的施工要求；
(2)该除尘喷洒装置能在挖掘机作业时，利用大动臂和小动臂的动作(包括举升和下挖)产生高压气流，并通过高压气流自动启动喷洒工作，而在挖掘机停止作业时停止喷洒工作，由此实现了自动化启闭，且无需增设电动控制系统，有助于简化控制，同时节省水资源；
(3)该除尘喷洒装置可以自动识别水箱水位，当达到设置最低水位时，可通过报警装置提醒驾驶员加水；
(4)该除尘喷洒装置还具有成本低、实用方便、安全可靠等诸多优点。
附图说明
图1为挖掘机智能降尘喷洒装置的结构示意图；
图2为动力箱的内部结构示意图；
图3为储气箱的内部结构示意图；
图4为喷洒组件的结构示意图；
图中：1、输送管道；2、上部转台；3、小动臂；4、动力箱；5、储气箱；6、活塞盘；7、中部腔体；8、侧部腔体；9、推拉杆；10、大动臂；11、单向阀进口；12、单向阀出口；13、喷气口；14、气源接口；15、水箱；16、电动水泵；17、水位监测器；18、驾驶室；19、铲斗；20、雾化管；21、喷气罩；22、液体接口；23、压力缓冲板；24、储气腔体；25、调节腔体；26、弹性件；27、泄压口。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
结合图1-4所示，一种挖掘机智能降尘喷洒装置，装置包括水箱组件、输送管道1、喷洒组件，其中，水箱组件安装在挖掘机的上部转台2上，用于提供喷洒除尘所用的液体(例如水)，喷洒组件安装在挖掘机的小动臂3上，用于喷洒除尘，输送管道1将水箱组件和喷洒组件连通，用于液体的输送；
装置还包括动力组件，动力组件包括动力箱4和储气箱5，动力箱4内设有两个活塞盘6，两个活塞盘6将动力箱4内部分隔为一个中部腔体7和两个侧部腔体8，两个活塞盘6上均连接有推拉杆9，两个推拉杆9从两个侧部腔体8位置活动伸出后分别与挖掘机的大动臂10和小动臂3铰接，中部腔体7和两个侧部腔体8均设有限制气体只进不出的单向阀进口11、以及限制气体只出不进的单向阀出口12，单向阀进口11均与外界大气连通，单向阀出口12均通过管道与储气箱5连通，储气箱5上设有喷气口13，喷气口13与喷洒组件的气源接口14连通。
本发明中，水箱组件安装在挖掘机的上部转台2的驱动系统覆盖件上方，并靠近驾驶室18的位置。
本发明中，水箱组件包括水箱15，以及与水箱15连接的电动水泵16，以及设于水箱15内的水位监测器17，输送管道1经电动水泵16与水箱15连通。其中，电动水泵16的电源由挖掘机的驾驶室18接入。工作时，水箱15里液体会通过电动水泵16抽出进入输送管道1内。另外，水位监测器17可起到水位监测的作用，水位监测器17连接有报警器，可在水位达到设置最低水位时，通过报警器提醒驾驶员加水。
本发明中，输送管道1沿挖掘机的驾驶室18、大动臂10和小动臂3安装。喷洒组件安装在挖掘机的小动臂3上靠近铲斗19与小动臂3的连接转动处，均不会对挖掘机的正常作业造成干扰，且有助于提高除尘效果。
本发明中，喷洒组件包括雾化管20，雾化管20的其中一端作为气源接口14与喷气口13连通，雾化管20的另一端连接有喷气罩21，雾化管20的外壁设有与雾化管20内部垂直连通的液体接口22，液体接口22用于与输送管道1连通。
本发明中，储气箱5内设有与储气箱5内壁滑动密封接触的压力缓冲板23，压力缓冲板23将储气箱5内部分隔为储气腔体24和调节腔体25，储气腔体24与动力箱4的单向阀出口12连通，调节腔体25内设有用于支撑压力缓冲板23的弹性件26，优选的，弹性件26为带导向杆的伸缩弹簧。
本发明中，调节腔体25在位于压力缓冲板23的滑动路径位置处设有泄压口27。
本发明还提供了一种挖掘机智能降尘喷洒方法，其利用上述喷洒装置，具体步骤包括：
S1、挖掘机启动作业后，挖掘机的小动臂3和大动臂10的夹角不断改变，且当夹角增大时，动力箱4内两个活塞盘6在推拉杆9的拉动下相离移动，使中部腔体7体积增大并由单向阀进口11补充气体，侧部腔体8体积减小并使气体由单向阀出口12压入储气箱5中；当夹角减小时，动力箱4内两个活塞盘6在推拉杆9的推动下相向移动，使中部腔体7体积减小并使气体由单向阀出口12压入储气箱5中，侧部腔体8体积增大并由单向阀进口11补充气体；
S2、压入储气箱5中的气体逐渐增多，使储气箱5内气压提升，通过压力缓冲板23滑动调节储气腔体24的体积大小，并在气压过大时压力缓冲板23滑动经过泄压口27使泄压口27排气泄压，从而起到对储气腔体24内气压的稳定作用；
S3、在储气腔体24内气压作用下气体经喷气口13高速喷出，并由气源接口14进入雾化管20，在雾化管20内形成高速流体，使得液体接口22处的压强降低，水箱组件内的液体在压差作用下由输送管道1自动输送至液体接口22处，并被高速流体冲击雾化，雾化后形成的雾水由喷气罩21喷出，实现对挖掘机的铲斗19周围进行喷雾除尘，雾水与铲斗19周围的粉尘结合，进而降低铲斗19周围的扬尘，防止其扩散，保障挖掘在满足粉尘传播环保的要求下连续正常的作业，大大提高作业效率的同时，也提高了作业现场周围的空气质量。
需要说明的是，本发明中由于喷气口13的孔径较小，而挖掘机正常工作时，其压入储气箱5内的气体会多于喷气口13喷出的气体，因此，储气箱5内的气体会逐渐增多，此时压力缓冲板23则可起到增容缓压的作用，泄压口27则起到安全泄压的作用，避免储气箱5内的压力过大，对挖掘机的动作造成阻力。另外，当挖掘机在移动或者回转时，可能大动臂10和小动臂3的动作较少，此时压入储气箱5内的气体会少于喷气口13喷出的气体，因此，储气箱5内的气体会逐渐减少，但是由于压力缓冲板23的存在，依然可以提供足够的气压，确保喷雾效果；当然，在大动臂10和小动臂3的动作较少时，产生的粉尘也会相对变少。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，装置包括水箱组件、输送管道(1)、喷洒组件，其中，所述水箱组件安装在挖掘机的上部转台(2)上，所述喷洒组件安装在挖掘机的小动臂(3)上，所述输送管道(1)将水箱组件和喷洒组件连通；
装置还包括动力组件，所述动力组件包括动力箱(4)和储气箱(5)，所述动力箱(4)内设有两个活塞盘(6)，两个活塞盘(6)将动力箱(4)内部分隔为一个中部腔体(7)和两个侧部腔体(8)，两个活塞盘(6)上均连接有推拉杆(9)，两个推拉杆(9)从两个侧部腔体(8)位置活动伸出后分别与挖掘机的大动臂(10)和小动臂(3)铰接，所述中部腔体(7)和两个侧部腔体(8)均设有限制气体只进不出的单向阀进口(11)、以及限制气体只出不进的单向阀出口(12)，所述单向阀进口(11)均与外界大气连通，所述单向阀出口(12)均通过管道与储气箱(5)连通，所述储气箱(5)上设有喷气口(13)，所述喷气口(13)与喷洒组件的气源接口(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述水箱组件安装在挖掘机的上部转台(2)的驱动系统覆盖件上方。
3.根据权利要求1或2所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述水箱组件包括水箱(15)，以及与水箱(15)连接的电动水泵(16)，以及设于水箱(15)内的水位监测器(17)，所述输送管道(1)经电动水泵(16)与水箱(15)连通。
4.根据权利要求1所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述输送管道(1)沿挖掘机的驾驶室(18)、大动臂(10)和小动臂(3)安装。
5.根据权利要求1所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述喷洒组件安装在挖掘机的小动臂(3)上靠近铲斗(19)与小动臂(3)的连接转动处。
6.根据权利要求1或5所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述喷洒组件包括雾化管(20)，所述雾化管(20)的其中一端作为气源接口(14)与喷气口(13)连通，雾化管(20)的另一端连接有喷气罩(21)，雾化管(20)的外壁设有与雾化管(20)内部垂直连通的液体接口(22)，所述液体接口(22)用于与输送管道(1)连通。
7.根据权利要求6所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述储气箱(5)内设有与储气箱(5)内壁滑动密封接触的压力缓冲板(23)，所述压力缓冲板(23)将储气箱(5)内部分隔为储气腔体(24)和调节腔体(25)，所述储气腔体(24)与动力箱(4)的单向阀出口(12)连通，所述调节腔体(25)内设有用于支撑压力缓冲板(23)的弹性件(26)。
8.根据权利要求7所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述弹性件(26)为带导向杆的伸缩弹簧。
9.根据权利要求7所述的一种挖掘机智能降尘喷洒装置，其特征在于，所述调节腔体(25)在位于压力缓冲板(23)的滑动路径位置处设有泄压口(27)。
10.一种挖掘机智能降尘喷洒方法，其特征在于，其利用权利要求9所述的喷洒装置，具体步骤包括：
S1、挖掘机启动作业后，挖掘机的小动臂(3)和大动臂(10)的夹角不断改变，且当夹角增大时，动力箱(4)内两个活塞盘(6)在推拉杆(9)的拉动下相离移动，使中部腔体(7)体积增大并由单向阀进口(11)补充气体，侧部腔体(8)体积减小并使气体由单向阀出口(12)压入储气箱(5)中；当夹角减小时，动力箱(4)内两个活塞盘(6)在推拉杆(9)的推动下相向移动，使中部腔体(7)体积减小并使气体由单向阀出口(12)压入储气箱(5)中，侧部腔体(8)体积增大并由单向阀进口(11)补充气体；
S2、压入储气箱(5)中的气体逐渐增多，使储气箱(5)内气压提升，通过压力缓冲板(23)滑动调节储气腔体(24)的体积大小，并在气压过大时压力缓冲板(23)滑动经过泄压口(27)使泄压口(27)排气泄压，从而起到对储气腔体(24)内气压的稳定作用；
S3、在储气腔体(24)内气压作用下气体经喷气口(13)高速喷出，并由气源接口(14)进入雾化管(20)，在雾化管(20)内形成高速流体，使得液体接口(22)处的压强降低，水箱组件内的液体在压差作用下由输送管道(1)自动输送至液体接口(22)处，并被高速流体冲击雾化，雾化后形成的雾水由喷气罩(21)喷出，实现对挖掘机的铲斗(19)周围进行喷雾除尘。
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