CN220579889U - 一种自动冲尘洒水电机车组及其控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动冲尘洒水电机车组及其控制装置，自动冲尘洒水电机车组包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱以及用于带动自动冲尘水箱移动的电机车，所述控制装置包括逆变电源模块、操作模块，逆变电源模块连接动力电池与水泵电机、驱动电机，用于将动力电池输出的直流电转换为交流电供给水泵电机、驱动电机，操作模块连接逆变电源模块，用于控制逆变电源模块。本实用新型自动冲尘洒水电机车组及其控制装置，自动对隧道壁进行冲尘洒水，无需人员操作，并且喷洒更为均匀，能显著提高喷洒的效果与效率。并且采用逆变电源模块来将动力电池输出的直流电转换为交流电供给水泵电机、驱动电机，结构简单，运行可靠。

Description

一种自动冲尘洒水电机车组及其控制装置

技术领域

本实用新型涉及除尘环保技术领域，尤其是一种自动冲尘洒水电机车组及其控制装置。

背景技术

矿山隧道里，经常需要对隧道壁进行冲尘洒水，以减少隧道内的粉尘，提升隧道内的工作环境。冲尘洒水目前比较常见的做法是，将洒水装置装在电机车上，操作人员在电机车上操作洒水装置，像道路对绿化带喷水一样，直接转动喷枪对隧道壁进行冲尘洒水。

采用这种方式，喷洒的效果与效率均不佳，并且浪费人力，对操作人员的身体健康也会带来不良影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种无需人力的自动冲尘洒水电机车组及其控制装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种自动冲尘洒水电机车组的控制装置，自动冲尘洒水电机车组包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱以及用于带动自动冲尘水箱移动的电机车，自动冲尘洒水电机车组的供水系统包括相连通的储水箱、高压泵、主供水管、喷头，使储水箱中的水在高压泵压力下经主供水管通过喷头进行喷洒，所述自动冲尘洒水电机车组包括用于驱动高压泵的水泵电机、用于驱动电机车车轮的驱动电机以及动力电池，动力电池连接水泵电机为水泵电机供电，连接驱动电机为驱动电机供电，所述控制装置包括逆变电源模块、操作模块，逆变电源模块连接动力电池与水泵电机、驱动电机，用于将动力电池输出的直流电转换为交流电供给水泵电机、驱动电机，操作模块连接逆变电源模块，用于控制逆变电源模块。

进一步地，所述逆变电源模块包括六个IGBT模组、控制板、蓄电池，各三个IGBT模组形成一组，分别连接水泵电机与驱动电机，各IGBT模组三个极分别连接动力电池、控制板以及水泵电机或驱动电机，控制板连接操作模块，通过操作模块控制控制板进而利用IGBT模组控制水泵电机与驱动电机，蓄电池连接控制板为控制板上元件供电。

进一步地，每组IGBT模组并联一电容器。

进一步地，所述控制装置包括位于电机车驾驶室内的控制箱，控制板竖直设置于控制箱内，一组IGBT模组与对应并联的电容器位于控制板上部，另一组IGBT模组与对应并联的电容器位于控制板下部，蓄电池竖直设置于控制箱内。

进一步地，所述控制装置还包括设于控制箱后方的接线箱，接线箱内设有转接机构，逆变电源模块通过转接机构与动力电池、水泵电机以及驱动电机的接线相连接。

进一步地，操作模块包括用于控制电机车行进方向的方向控制机构、用于控制电机车行进速度的速度控制机构、用于控制自动冲尘洒水电机车组总电源的总电源开关、用于控制水泵电机的水泵电源开关。

一种自动冲尘洒水电机车组，包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱以及用于带动自动冲尘水箱移动的电机车，自动冲尘洒水电机车组的供水系统包括相连通的储水箱、高压泵、主供水管、喷头，使储水箱中的水在高压泵压力下经主供水管通过喷头进行喷洒，所述自动冲尘洒水电机车组包括用于驱动高压泵的水泵电机、用于驱动电机车车轮的驱动电机以及动力电池，动力电池连接水泵电机为水泵电机供电，连接驱动电机为驱动电机供电，所述自动冲尘洒水电机车组的控制装置为如上所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置。

进一步地，所述自动冲尘水箱包括储水箱、空心支架、喷头、旋转机构、主供水管；所述空心支架包括接入部、中间部、喷头接头，接入部水平布置，一端通过主供水管连通储水箱，另一端连通中间部，中间部竖直设置，一端连通接入部，另一端连通喷头接头，喷头接头用于安装喷头；旋转机构连接空心支架，能带动空心支架，进而带动喷头绕接入部呈360度旋转。

进一步地，所述储水箱与主供水管之间依序设有水阀、进水过滤器、压力表、蓄能器、调压阀，高压泵位于进水过滤器与压力表之间，储水箱里的水经过高压泵提供给压力表、蓄能器、调压阀，喷洒时，水经调压阀通过喷头进行喷洒；供水系统停机，管道及高压泵泄压时，水经调压阀通过排水管回水到储水箱。

进一步地，所述旋转机构包括水箱电机、连接机构，水箱电机通过连接机构连接接入部，通过接入部带动空心支架，进而带动喷头绕接入部360度旋转，所述连接机构包括安装于接入部上的链轮，以及连接链轮与水箱电机输出轴的链条。

本实用新型的有益效果是：本实用新型自动冲尘洒水电机车组及其控制装置，通过设置用于驱动高压泵的水泵电机，以牵引自动冲尘水箱对隧道壁进行自动冲尘洒水，从而自动对隧道壁进行冲尘洒水，无需人员操作，并且喷洒更为均匀，能显著提高喷洒的效果与效率。并且采用逆变电源模块来将动力电池输出的直流电转换为交流电供给水泵电机、驱动电机，结构简单，运行可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例自动冲尘洒水电机车组的主视图。

图2为图1所示自动冲尘洒水电机车组中电机车的主视图。

图3为图1所示自动冲尘洒水电机车组中自动冲尘水箱的主视图。

图4为图3中A处的局部放大图。

图5为图3所示自动冲尘水箱的侧视图。

图6为图3所示自动冲尘水箱中空心支架的示意图。

图7为图3所示自动冲尘水箱中供水系统的示意图。

图8为图1所示自动冲尘洒水电机车组中控制装置的原理示意图。

图9为图8所示控制装置的主视图。

图10为图8所示控制装置的俯视图。

图11为图8所示控制装置的侧视图。

图12为图8所示控制装置的主剖视图。

图13为图8所示控制装置的俯剖视图。

图14为图8所示控制装置的接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实例，对本实用新型做进一步说明。

本实施例中，如图1所示，自动冲尘洒水电机车组包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱1以及用于带动自动冲尘水箱1移动的电机车2(本实施例为牵引自带车轮的自动冲尘水箱1)。

本实施例中，如图2所示，电机车2设有用于驱动高压泵的水泵电机21、用于驱动电机车车轮的驱动电机22。电机车2还设有动力电池23，连接水泵电机21为水泵电机21供电，连接驱动电机22为驱动电机22供电。电机车2包括车头、车体，驱动电机22位于车体中，动力电池23位于车体上，使电机车整体更加均衡稳定，且能装载较大的动力电池。水泵电机21位于车体后部，且与驱动电机22相隔开，这样方便将普通电机车改造为能牵引自动冲尘水箱1的电机车。车体后端设有用于牵引自动冲尘水箱1的牵引机构。

本实施例中，如图3至图6所示，自动冲尘水箱1用于由电机车2牵引对隧道壁进行冲尘洒水，包括储水箱11、空心支架12、喷头13、旋转机构14、主供水管15、座体16。喷头13安装于空心支架12上，空心支架12通过主供水管15连通储水箱11，且连接于旋转机构14，能在旋转机构14带动下旋转。座体16下设有两对水箱车轮17，储水箱11安装于座体16上，旋转机构14、主供水管15安装于储水箱11上。

本实施例中，空心支架12包括接入部121、中间部122、喷头接头123。喷头接头123用于安装喷头13，中间部122用于连接接入部121与喷头接头123。

接入部121水平布置，一端连通主供水管15，另一端连通中间部122。接入部121包括固定部1211与活动部1212，活动部1212与固定部1211保持密封连接且能相对于固定部1211旋转。活动部1212连通中间部122，固定部1211连通主供水管15。

中间部122竖直设置，一端连通接入部121，另一端连通喷头接头123。中间部122包括多根支管(未标号)、弧形管1221，各支管分别连通接入部121，弧形管1221连通各支管。本实施例中，多根支管包括中间支管1222、第一侧支管1223、第二侧支管1224，中间支管1222为直管，竖直设置，第一侧支管1223与第二侧支管1224分别对称设置于中间支管1222两侧，第一侧支管1223与第二侧支管1224均包括弯折设置相互连通的水平段与斜向段，水平段连通接入部121，斜向段连通弧形管1221。

喷头接头123有多个(本实施例为11个)，均设置于弧形管1221外周且分别与弧形管1221连通。

本实施例中，旋转机构14包括水箱电机141、连接机构142。水箱电机141通过连接机构142连接接入部121，通过接入部121带动空心支架12，进而带动喷头13绕接入部121进行360度旋转。水箱电机141安装于储水箱11上。连接机构142包括安装于接入部121上的链轮1421，以及连接链轮1421与水箱电机141输出轴的链条1422(本实施例中，连接机构还在链条1421与水箱电机141输出轴之间设有链轮轴1423与减速机构1424)。链轮1421安装于接入部121的活动部1212上。旋转机构14外部设有壳体143，以对旋转机构14起保护与防尘作用。动力电池23也连接旋转机构14中的水箱电机141，为旋转机构14的水箱电机141供电。

本实施例中，如图7所示，储水箱11与主供水管15之间依序设有水阀、进水过滤器、高压泵、压力表、蓄能器、调压阀，形成供水系统。水阀用于对供水系统进行开启与关闭，其连接电机车的操作室，由操作室的操作人员进行开关。进水过滤器用于对从储水箱出来的水进行过滤，防止堵塞、损伤后面各元件。高压泵用于对水进行增压。压力表用于检测水的压力。蓄能器的作用是储存能量、消除脉冲。调压阀用于控制水的流向。使用时，储水箱里的水经过高压泵提供给压力表、蓄能器、调压阀，喷洒时，水经调压阀通过喷头进行喷洒；供水系统停机，管道及高压泵泄压时，水经调压阀通过排水管回水到储水箱。高压泵18位于机车2上(如图1)，其它元件位于储水箱11，通过管道与高压泵18连通(未画出)。

上述自动冲尘洒水电机车组的冲尘洒水方法，包括：电机车2牵引自动冲尘水箱1沿轨道3行驶，喷头13在空心支架12带动下绕接入部121呈360度旋转，储水箱11中的水经主供水管15、空心支架12、喷头13向四周喷洒。

如图8至图14所示，本实施例中，自动冲尘洒水电机车组的控制装置24位于电机车驾驶室内，包括位于电机车驾驶室内的控制箱241、安装于控制箱241后方的接线箱242以及位于控制箱241上的操作模块243。控制箱241内设有逆变电源模块244，逆变电源模块244连接动力电池23与水泵电机21、驱动电机22，用于将动力电池23输出的直流电转换为交流电供给水泵电机21、驱动电机22。操作模块243连接逆变电源模块244，用于控制逆变电源模块244。

如图8所示，本实施例中，所述逆变电源模块244包括六个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模组2441、两个电容器2442、控制板2443、蓄电池2444。各三个IGBT模组2441形成一组，分别连接水泵电机21与驱动电机22。每个IGBT模组2441包括相连的一个IGBT管24411与一个IGBT驱动板24412，每组IGBT模组2441并联一个电容器2442，以稳定电压。各IGBT模组2441三个极分别连接动力电池23、控制板2443以及水泵电机21或驱动电机22。控制板2443连接操作模块243，通过操作模块243控制控制板2443进而利用IGBT模组2441控制水泵电机21与驱动电机22。蓄电池2444连接控制板2443为控制板2443上元件供电。

如图12、图13所示，本实施例中，控制板2443竖直设置于控制箱241内，一组IGBT模组2441与对应并联的电容器2442位于控制板2443上部，另一组IGBT模组2441与对应并联的电容器2442位于控制板2443下部。蓄电池2444也竖直设置于控制箱241内。

接线箱242内设有转接机构245，逆变电源模块244通过转接机构245与动力电池23、水泵电机21以及驱动电机22的接线相连接。转接机构245包括第一导电螺栓2451、转接线(未画出)、第二导电螺栓2452。第一导电螺栓2451穿过控制箱壁以连接控制箱内元件与接线箱内的转接线。第二导电螺栓2452位于接线箱一侧壁，以连接接线箱内的转接线与动力电池、水泵电机以及驱动电机的接线。

如图8至图10所示，本实施例中，操作模块243包括操作面板2430以及位于操作面板2430上的用于控制电机车行进方向的方向控制机构2431、用于控制电机车行进速度的速度控制机构2432、用于控制自动冲尘洒水电机车组总电源的总电源开关2433、用于控制水泵电机的水泵电源开关2434、用于控制喇叭的喇叭按钮2435。操作模块243还可以包括显示器，用于显示自动冲尘洒水电机车组的工作状态。

Claims (10)

1.一种自动冲尘洒水电机车组的控制装置，自动冲尘洒水电机车组包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱以及用于带动自动冲尘水箱移动的电机车，自动冲尘洒水电机车组的供水系统包括相连通的储水箱、高压泵、主供水管、喷头，使储水箱中的水在高压泵压力下经主供水管通过喷头进行喷洒，所述自动冲尘洒水电机车组包括用于驱动高压泵的水泵电机、用于驱动电机车车轮的驱动电机以及动力电池，动力电池连接水泵电机为水泵电机供电，连接驱动电机为驱动电机供电，其特征在于，所述控制装置包括逆变电源模块、操作模块，逆变电源模块连接动力电池与水泵电机、驱动电机，用于将动力电池输出的直流电转换为交流电供给水泵电机、驱动电机，操作模块连接逆变电源模块，用于控制逆变电源模块。

2.根据权利要求1所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置，其特征在于，所述逆变电源模块包括六个IGBT模组、控制板、蓄电池，各三个IGBT模组形成一组，分别连接水泵电机与驱动电机，各IGBT模组三个极分别连接动力电池、控制板以及水泵电机或驱动电机，控制板连接操作模块，通过操作模块控制控制板进而利用IGBT模组控制水泵电机与驱动电机，蓄电池连接控制板为控制板上元件供电。

3.根据权利要求2所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置，其特征在于，每个IGBT模组包括相连的一个IGBT管与一个IGBT驱动板，每组IGBT模组并联一电容器。

4.根据权利要求3所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括位于电机车驾驶室内的控制箱，控制板竖直设置于控制箱内，一组IGBT模组与对应并联的电容器位于控制板上部，另一组IGBT模组与对应并联的电容器位于控制板下部，蓄电池竖直设置于控制箱内。

5.根据权利要求4所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括设于控制箱后方的接线箱，接线箱内设有转接机构，逆变电源模块通过转接机构与动力电池、水泵电机以及驱动电机的接线相连接。

6.根据权利要求1所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置，其特征在于，操作模块包括用于控制电机车行进方向的方向控制机构、用于控制电机车行进速度的速度控制机构、用于控制自动冲尘洒水电机车组总电源的总电源开关、用于控制水泵电机的水泵电源开关。

7.一种自动冲尘洒水电机车组，其特征在于，包括用于对隧道壁进行冲尘洒水的自动冲尘水箱以及用于带动自动冲尘水箱移动的电机车，自动冲尘洒水电机车组的供水系统包括相连通的储水箱、高压泵、主供水管、喷头，使储水箱中的水在高压泵压力下经主供水管通过喷头进行喷洒，所述自动冲尘洒水电机车组包括用于驱动高压泵的水泵电机、用于驱动电机车车轮的驱动电机以及动力电池，动力电池连接水泵电机为水泵电机供电，连接驱动电机为驱动电机供电，所述自动冲尘洒水电机车组的控制装置为如权利要求1至6任一所述的自动冲尘洒水电机车组的控制装置。

8.根据权利要求7所述的自动冲尘洒水电机车组，其特征在于，所述自动冲尘水箱包括储水箱、空心支架、喷头、旋转机构、主供水管；所述空心支架包括接入部、中间部、喷头接头，接入部水平布置，一端通过主供水管连通储水箱，另一端连通中间部，中间部竖直设置，一端连通接入部，另一端连通喷头接头，喷头接头用于安装喷头；旋转机构连接空心支架，能带动空心支架，进而带动喷头绕接入部呈360度旋转。

9.根据权利要求8所述的自动冲尘洒水电机车组，其特征在于，所述储水箱与主供水管之间依序设有水阀、进水过滤器、压力表、蓄能器、调压阀，高压泵位于进水过滤器与压力表之间，储水箱里的水经过高压泵提供给压力表、蓄能器、调压阀，喷洒时，水经调压阀通过喷头进行喷洒；供水系统停机，管道及高压泵泄压时，水经调压阀通过排水管回水到储水箱。

10.根据权利要求8所述的自动冲尘洒水电机车组，其特征在于，所述旋转机构包括水箱电机、连接机构，水箱电机通过连接机构连接接入部，通过接入部带动空心支架，进而带动喷头绕接入部360度旋转，所述连接机构包括安装于接入部上的链轮，以及连接链轮与水箱电机输出轴的链条。