[發(fā)明專利]一種垂直升降式防凍液噴灑裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110175522.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN102266827A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛志剛;程建明;范松;張曉東;王鐵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B05B9/00
• 分類號(hào): B05B9/00;B05B12/00;B05B15/02;B05B15/08;B05D1/02
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 龐建英

1.一種垂直升降式防凍液噴灑裝置，其特征在于是一種能將防凍液高效地均勻噴灑到不同高度的運(yùn)煤列車車廂內(nèi)表面的垂直升降式防凍液噴灑裝置，該裝置由支撐橫梁(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)、垂直升降機(jī)構(gòu)(7)、噴嘴轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、噴嘴座總成(13)、角位移傳感機(jī)構(gòu)(6)、管路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，所述的垂直升降機(jī)構(gòu)(7)由安裝在支撐橫梁(8)上的螺旋絲杠升降機(jī)(28)、聯(lián)軸器(29)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(30)組成，所述的噴嘴轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上的調(diào)心軸承座(14)、噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)、噴嘴支架(3)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)組成；所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)由減速器支架(25)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上的空心軸減速器(26)和步進(jìn)電機(jī)(24)組成；所述的噴嘴座總成(13)由裝配在噴嘴支架(3)上的噴嘴座(16)、小流量噴嘴(27)和大流量噴嘴(15)組成；所述的角位移傳感機(jī)構(gòu)(6)由固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上的傳感器支架(20)和接近開關(guān)(19)，以及固定在噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)上的信號(hào)盤座(23)和信號(hào)盤(22)組成；所述的管路系統(tǒng)由導(dǎo)液管(11)、連接導(dǎo)液管(11)和噴嘴座(16)的輸液軟管(12)、電磁閥(9)和截止閥(1)組成；所述的控制系統(tǒng)由可編程序控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)通過上下托板和螺栓固定于垂直升降機(jī)構(gòu)(7)下端，垂直升降機(jī)構(gòu)(7)上安裝限位開關(guān)，限制噴灑裝置的最高和最低位置；所述的噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)支撐在左右調(diào)心軸承座上，調(diào)心軸承座(14)通過內(nèi)六角螺釘固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上，同時(shí)噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)上間隔安裝有四組噴嘴支架，根據(jù)車廂高度、寬度和噴嘴噴灑角度可調(diào)節(jié)此間隔至最佳位置；所述的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)通過螺栓由減速器支架(25)固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上，步進(jìn)電機(jī)(24)通過圓頭平鍵與空心軸減速器(26)連接，并由內(nèi)六角螺栓固定在空心軸減速器(26)上，控制系統(tǒng)通過步進(jìn)電機(jī)(24)控制噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)的旋轉(zhuǎn)速度和方向；所述的傳感器支架(20)由內(nèi)六角螺釘固定在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)下端靠近信號(hào)盤(22)位置，在傳感器支架(20)上安裝有上下兩個(gè)位置的接近開關(guān)(19)，信號(hào)盤座(23)上開有銷孔，由內(nèi)六角螺釘固定在噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)上，信號(hào)盤(22)通過圓棒(18)和圓母(17)和信號(hào)盤座(23)固定成一體，信號(hào)盤(22)上開有與接近開關(guān)(19)對(duì)應(yīng)的圓弧槽，安裝有三個(gè)位置的接近開關(guān)感應(yīng)螺栓(21)，配合接近開關(guān)進(jìn)行位置檢測(cè)，中間位置用于整個(gè)噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)的零位校準(zhǔn)，以消除步進(jìn)電機(jī)(24)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生累積誤差，保證噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)位置的準(zhǔn)確度，另外兩個(gè)位置的感應(yīng)螺栓用于極限位置檢測(cè)，防止噴灑角度超過給定的最大范圍；所述的噴嘴支架(3)固定在噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)上，噴嘴座(16)和噴嘴支架(3)之間的角度可以任意調(diào)節(jié)并由六角螺栓固定成一體，且每組噴嘴座(16)安裝有兩個(gè)呈一定角度的噴嘴，分別為小流量噴嘴(27)和大流量噴嘴(15)；所述的噴嘴座總成分為兩部分，從左往右排列，第一組和第六組噴嘴座總成安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)上，位置固定，分別指向車廂左側(cè)和右側(cè)內(nèi)壁的上半部分，第二組、第三組、第四組、第五組噴嘴座總成安裝在噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)上，可以隨噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)，第二組和第五組噴嘴座總成分別指向車廂左側(cè)和右側(cè)內(nèi)壁的下半部分，第三組和第四組噴嘴座總成分別指向車廂底部的左側(cè)和右側(cè)區(qū)域；所述轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁(2)為槽鋼，其底部布置有導(dǎo)液管(11)，導(dǎo)液管(11)上安裝管卡子(10)，通過內(nèi)六角螺釘固定，輸液軟管(12)將導(dǎo)液管(11)和噴嘴座(16)連接在一起，在槽鋼底部打有安裝定位孔，把噴嘴轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和角位移傳感機(jī)構(gòu)安裝在槽鋼底部；所述導(dǎo)液管(11)有兩條，每條導(dǎo)液管安裝有一個(gè)電磁閥(9)和一個(gè)截止閥(1)，電磁閥(9)安裝在導(dǎo)液管(11)噴灑位置的前端，截止閥(1)安裝在導(dǎo)液管(11)末端，電磁閥(9)用來控制大流量噴嘴(15)和小流量噴嘴(27)的開閉，截止閥(1)用來定期清除導(dǎo)液管(11)里的殘?jiān)乐归L(zhǎng)時(shí)間累積的殘?jiān)氯麌娮欤瑢?dǎo)液管(11)末端出口指向車廂內(nèi)側(cè)，使防凍液殘?jiān)后w流入車廂，以避免防凍液浪費(fèi)。

2.權(quán)利要求1所述一種垂直升降式防凍液噴灑裝置的使用方法，其特征在于具體步驟為：

I、根據(jù)溫度及列車速度，確定使用大流量噴嘴(15)還是小流量噴嘴(27)，或者同時(shí)使用，并由電磁閥(9)來控制，溫度高且車速低時(shí)，使用小流量噴嘴(27)進(jìn)行霧化噴灑，減少防凍液使用量并提高噴灑覆蓋率；溫度低或車速快時(shí)，使用大流量噴嘴(15)；溫度低且車速快時(shí)，采用大流量噴嘴(15)和小流量噴嘴(27)同時(shí)噴灑，保證足夠的噴灑量，在靈活組合噴嘴使用的同時(shí)，配合防凍液壓力調(diào)整，可以更準(zhǔn)確地控制噴灑量，既可滿足噴灑要求，又能有效地節(jié)約防凍液使用量；

II、根據(jù)車廂高度、車廂寬度，通過垂直升降機(jī)構(gòu)(7)自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置高度，調(diào)節(jié)噴嘴支架(3)安裝位置和噴嘴座總成(13)安裝角度，調(diào)節(jié)噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)角度，使噴灑設(shè)備和噴灑過程始終處于最佳位置和狀態(tài)，各噴嘴準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)指定的車廂內(nèi)側(cè)區(qū)域，保證噴灑的覆蓋率，避免噴灑盲區(qū)的產(chǎn)生，車頭和檢修車等高位設(shè)備通過時(shí)，垂直升起噴灑裝置，噴灑車廂內(nèi)壁時(shí)再降下來；

III、根據(jù)車廂位置和列車移動(dòng)方向，自動(dòng)調(diào)整噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和速度，在車廂之間的連接空檔處不噴灑時(shí)，噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向與車廂移動(dòng)方向一致，使噴嘴快速對(duì)準(zhǔn)車廂前端面內(nèi)壁，當(dāng)車廂進(jìn)入噴灑區(qū)域時(shí)，噴嘴噴灑前端面內(nèi)壁并低速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向與車廂移動(dòng)方向相反，使噴嘴緩慢指向車廂兩側(cè)內(nèi)壁和底部噴灑，并使噴嘴最終指向車廂后端面內(nèi)壁方向，當(dāng)車廂后端面到達(dá)噴灑區(qū)域時(shí)，順利完成后端面內(nèi)壁以及與側(cè)面內(nèi)壁夾角處的噴灑；

IV、在噴嘴正下方的車廂兩側(cè)固定布置兩對(duì)光電對(duì)射傳感器，兩對(duì)光電對(duì)射傳感器之間的距離小于車廂連接空檔的距離，車廂通過光電對(duì)射傳感器時(shí)能順序遮擋或?qū)▊鞲衅鞴饩€，利用控制系統(tǒng)對(duì)光電對(duì)射傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和處理，通過兩對(duì)光電對(duì)射傳感器的光線通斷狀態(tài)，判斷和計(jì)算車廂噴灑位置、車廂連接空檔位置、車廂前后端面位置、車廂移動(dòng)方向和車廂移動(dòng)速度，并以此為依據(jù)控制噴嘴轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)和防凍液噴灑。