一种防凝结的自动撒砂装置的制作方法

1.本发明涉及矿用电机车技术领域，具体是一种防凝结的自动撒砂装置。


背景技术：

2.矿用电机车主要用于井下运输大巷和地面的长距离运输，它相当于铁路运输中的电气机车头，牵引着由矿车或人车组成的列车在轨道上行走，完成对煤炭、矸石、材料、设备、人员的运送的电机车称为矿用电机车，矿用电机车上一般配置用撒砂装置；
3.目前，当电机车启动或运行中出现车轮打滑时，需要通过撒砂装置向钢轨上撒砂，以加大电机车轮与钢轨之间的摩擦力，防止车轮打滑，保证电机车的正常启动和运行；使用时一般需要驾驶员手动操纵杆摇晃砂斗，砂料下滑并落在钢轨上，如长时间不用，再加上煤矿井下空气潮湿，砂斗内砂料容易凝结，再撒砂时有可能砂堵，从而影响电机车的正常运行，带来了安全隐患，有待进行改善。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种防凝结的自动撒砂装置，通过对电机车的起止状态和车轮打滑状况进行采集并自动控制撒砂，不需人工进行撒砂，操作简单，撒砂更加均匀，通过松砂捣杆的不断击打可以使盛砂斗内的砂料松动不凝结，松砂杆不断捣击排砂管内的砂料，有效防止排砂管内部堵塞，达到了排砂管内不堵砂的目的，挡板对盛砂斗内的砂料进行阻挡，使盛砂斗内的砂料在动力停止后不落砂，通过对砂料进行干燥和搅拌击打，防止砂料受潮结块，解决了现有电机车撒砂装置不能自动进行撒砂，费时费力，砂斗内砂料容易结块，撒砂操作不顺畅，且撒砂操作停止后容易漏砂的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种防凝结的自动撒砂装置，包括安装板、盛砂斗、储砂箱、排砂管、输砂管和加砂口，所述安装板通过螺栓固定安装在矿用电机车上，所述盛砂斗通过螺栓固定安装在安装板上，所述盛砂斗的底部固定安装有排砂管，所述储砂箱通过螺栓固定安装在安装板上并位于盛砂斗的上方，所述储砂箱的顶部开设有加砂口，所述储砂箱的底部固定设置有输砂管，所述输砂管的下端与盛砂斗连通，且输砂管上设有阀门，所述安装板上通过电机座固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端设有传动轴；所述盛砂斗上通过轴承转动设置有松砂曲轴和送砂辊，所述松砂曲轴位于送砂辊的上方，所述传动轴通过链条传动连接松砂曲轴和送砂辊；
7.所述盛砂斗的内部通过螺栓固定安装有松砂导板，所述松砂导板位于松砂曲轴和送砂辊之间；所述松砂曲轴的中部通过转块转动连接有松砂捣杆，且松砂捣杆向下穿过松砂导板；所述盛砂斗的内部通过螺栓固定安装有挡板，所述挡板位于排砂管入口的上方，螺旋叶片设置在送砂辊上并位于盛砂斗内；所述排砂管的入口处通过弹性连接机构安装有松砂杆，所述送砂辊上设有棘轮，所述棘轮位于松砂杆的上方并与其接触；
8.所述储砂箱的顶部通过螺栓固定安装有热气箱，所述转动管竖直设置于储砂箱内
并与其转动连接，且转动管的顶端向上延伸入热气箱内并与其连通；所述转动管上水平设置多组与其连通的输气管，所述输气管上固定安装有多组与其连通的空心环，所述空心环的外周面通过螺栓固定安装有多组尖齿；所述空心环上设有喷气孔，所述喷气孔的数目为多组并位于相邻两尖齿之间。
9.进一步的，所述储砂箱的外壁通过螺栓固定安装有加热筒，所述加热筒内远离储砂箱的一侧固定安装有电加热管；所述加热筒内滑动设置有活塞，所述活塞背向电加热管的一侧设置活动杆，所述活动杆的另一端延伸入储砂箱内并转动连接拉杆；
10.所述储砂箱上通过电机座固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端安装有转动轴，所述转动轴的另一端延伸入储砂箱内并固定连接圆盘，且拉杆远离活动杆的一端与圆盘的边缘处转动连接；所述加热筒的底部设有与其连通的空气输入管，所述加热筒的顶部设有与其连通的热气输出管，且热气输出管的另一端与热气箱连通，空气输入管的另一端与外界连通，热气输出管和空气输入管上分别设有单向阀。
11.进一步的，所述转动轴为蜗杆，所述转动管的外周面设有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆啮合连接。
12.进一步的，所述弹性连接机构包括固定柱、插杆、弹簧、连接杆和插槽；所述固定柱竖直设置在排砂管的输入口，所述固定柱内开设有插槽；所述插杆竖直设置并向上插入插槽内，且插杆通过限位滑块与固定柱滑动连接；所述插槽的顶端固定安装有弹簧，所述弹簧的底端与插杆固定连接；连接杆水平设置在插杆的底端并与松砂杆连接。
13.进一步的，所述盛砂斗上安装有信号采集器，所述信号采集器的输入端通讯连接矿用电机车上用于检测电机车起止和车轮打滑状况的检测模块，所述信号采集器的输出端通讯连接处理器，所述处理器控制连接第一电机。
14.进一步的，所述盛砂斗的内壁固定安装有重量传感器，所述储砂箱内固定安装有湿度传感器，所述盛砂斗上固定安装有声光报警器，所述重量传感器和湿度传感器分别通过导线连接声光报警器。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、本发明中，通过检测模块检测电机车的起止状态和车轮打滑状况，信号采集器对检测信息进行接收，电机车在启动时或车轮打滑的状态下，第一电机使传动轴进行转动，传动轴使送砂辊进行转动，送砂辊带动螺旋叶片进行转动，砂料朝排砂管的方向运动，砂料在自重作用下落到钢轨上表面上，当电机车正常运行后，第一电机停止运转，自动撒砂装置停止动作，实现自动控制撒砂，不需人工进行撒砂，减少了驾驶员的劳动作业强度，更利于无人驾驶的作业的推广和应用，且撒砂更加均匀；
17.2、本发明中，通过传动轴带动松砂曲轴进行转动，在松砂曲轴和松砂导板的共同作用下，松砂捣杆作上、下往复运动，松砂捣杆的不断击打可以使盛砂斗内的砂料松动不凝结；
18.3、本发明中，通过棘轮和弹性连接机构的共同作用，松砂杆进行上、下往复运动，松砂杆不断捣击排砂管内的砂料，有效防止排砂管内部堵塞，达到了排砂管内不堵砂的目的；
19.4、本发明中，挡板对盛砂斗内的砂料进行阻挡，有效防止砂料直接通过排砂管排出，使盛砂斗内的砂料在动力停止后不落砂；
20.5、本发明中，通过第二电机使转动轴进行转动，转动轴带动圆盘进行转动，最终使活塞在加热筒内进行往复运动，外部空气通过空气输入管进入加热筒内，电加热管对加热筒内的空气进行加热，加热后的气体通过热气输出管输送至热气箱内，热气通过转动管进入各输气管内，空心环上的喷气孔将热气分散入砂料中，以对砂料进行干燥，防止砂料受潮结块；转动轴带动转动管进行转动，各输气管随之进行转动，能够使热气与各位置的砂料进行充分接触，显著提高干燥效果，空心环上的尖齿在转动的过程中不断击打砂料，实现对块状砂料的破碎，有效防止砂料结块。
附图说明
21.为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
22.图1为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置的结构示意图。
23.图2为图1中a部分的放大图。
24.图3为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置中转动管、输气管和空心环的连接示意图(仰视)。
25.图4为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置中空心环的结构示意图(侧视)。
26.图5为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置中加热筒、活动杆、拉杆、圆盘的连接示意图。
27.图6为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置中第二电机、转动轴、蜗轮、圆盘的连接示意图(俯视)。
28.图7为本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置中弹性连接机构的结构示意图。
29.附图标记：1、安装板；2、盛砂斗；3、储砂箱；4、第一电机；5、传动轴；6、链条；7、松砂曲轴；8、松砂捣杆；9、送砂辊；10、螺旋叶片；11、排砂管；12、挡板；13、棘轮；14、弹性连接机构；1401、固定柱；1402、插杆；1403、弹簧；1404、连接杆；1405、插槽；15、松砂杆；16、松砂导板；17、输砂管；18、热气箱；19、加砂口；20、转动管；21、输气管；22、空心环；23、尖齿；24、喷气孔；25、第二电机；26、转动轴；27、蜗轮；28、圆盘；29、拉杆；30、加热筒；31、活动杆；32、活塞；33、电加热管；34、空气输入管；35、热气输出管。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一：
32.如图1
‑
4所示，本发明提出的一种防凝结的自动撒砂装置，包括安装板1、盛砂斗2、储砂箱3、排砂管11、输砂管17和加砂口19，安装板1通过螺栓固定安装在矿用电机车上，盛砂斗2通过螺栓固定安装在安装板1上，盛砂斗2内盛放砂料，盛砂斗2的底部固定安装有排砂管11，排砂管11将盛砂斗2内的砂料撒向钢轨上表面，砂料能够加大电机车轮与钢轨之间的摩擦力，以保证电机车的正常启动和运行，储砂箱3通过螺栓固定安装在安装板1上并位于盛砂斗2的上方，储砂箱3内储存砂料，储砂箱3的顶部开设有加砂口19，通过加砂口19向
储砂箱3内添加砂料，储砂箱3上还设有盖板，盖板密封住加砂口19，储砂箱3的底部固定设置有输砂管17，输砂管17的下端与盛砂斗2连通，输砂管17将储砂箱3内的砂料输送至盛砂斗2内，且输砂管17上设有阀门，通过阀门控制砂料的输出，安装板1上通过电机座固定安装有第一电机4，第一电机4的输出端设有传动轴5，第一电机4用于驱动传动轴5；盛砂斗2上通过轴承转动设置有松砂曲轴7和送砂辊9，松砂曲轴7位于送砂辊9的上方，传动轴5通过链条6传动连接松砂曲轴7和送砂辊9，传动轴5进行转动，链条6带动松砂曲轴7和送砂辊9进行同步转动；
33.盛砂斗2的内部通过螺栓固定安装有松砂导板16，松砂导板16位于松砂曲轴7和送砂辊9之间，松砂导板16的长度和盛砂斗2的内部长度相同，松砂导板16的宽度小于盛砂斗2的内部宽度，即松砂导板16不会对砂料的下落造成影响；松砂曲轴7的中部通过转块转动连接有松砂捣杆8，且松砂捣杆8向下穿过松砂导板16，松砂导板16起到导向作用，由于松砂曲轴7的作用，松砂捣杆8作上、下往复运动，松砂捣杆8的不断击打可以使盛砂斗2内的砂料松动不凝结；盛砂斗2的内部通过螺栓固定安装有挡板12，挡板12位于排砂管11入口的上方，挡板12对盛砂斗2内的砂料进行阻挡，有效防止砂料直接通过排砂管11排出，使盛砂斗2内的砂料在动力停止后不落砂，螺旋叶片10设置在送砂辊9上并位于盛砂斗2内，送砂辊9带动螺旋叶片10进行转动，以带动砂料朝排砂管11的方向运动；排砂管11的入口处通过弹性连接机构14安装有松砂杆15，送砂辊9上设有棘轮13，棘轮13位于松砂杆15的上方并与其接触，在棘轮13和弹性连接机构14的共同作用下使松砂杆15进行上、下往复运动，松砂杆15不断捣击排砂管11内的砂料，有效防止排砂管11内部堵塞，达到了排砂管11内不堵砂的目的；
34.储砂箱3的顶部通过螺栓固定安装有热气箱18，转动管20竖直设置于储砂箱3内并与其转动连接，且转动管20的顶端向上延伸入热气箱18内并与其连通，热气箱18向转动管20内输送热气；转动管20上水平设置多组与其连通的输气管21，转动管20在带动输气管21转动的同时还将热气分散入各输气管21中，输气管21上固定安装有多组与其连通的空心环22，输气管21内的热气进入各空心环22内，空心环22的外周面通过螺栓固定安装有多组尖齿23，尖齿23在转动过程中对砂料进行破碎，有效防止砂料结块；空心环22上设有喷气孔24，喷气孔24的数目为多组并位于相邻两尖齿23之间，喷气孔24将热气散入砂料中，热气与砂料充分接触，实现对砂料的有效干燥，有助于防止砂料受潮结块；
35.盛砂斗2上安装有信号采集器，信号采集器的输入端通讯连接矿用电机车上用于检测电机车起止和车轮打滑状况的检测模块，信号采集器的输出端通讯连接处理器，处理器控制连接第一电机4，通过检测模块检测电机车的起止状态和车轮打滑状况，信号采集器对检测信息进行接收并发送至处理器，处理器控制第一电机4运转；盛砂斗2的内壁固定安装有重量传感器，重量传感器对盛砂斗2内的砂料重量进行检测，储砂箱3内固定安装有湿度传感器，湿度传感器对储砂箱3内的湿度进行检测，盛砂斗2上固定安装有声光报警器，重量传感器和湿度传感器分别通过导线连接声光报警器，当盛砂斗2内砂料的重量低于一定值或储砂箱3内湿度大于一定值时，声光报警器发出警报，以提醒操作人员及时向盛砂斗2内输送砂料和及时对储砂箱3内进行防潮除湿处理，或者通过设置控制器，重量传感器和湿度传感器将检测数据发送至控制器，控制器自动控制输砂管17上的阀门启闭和自动控制第二电机25的运转，实现自动化。
36.实施例二：
37.如图5
‑
6所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，储砂箱3的外壁通过螺栓固定安装有加热筒30，加热筒30内远离储砂箱3的一侧固定安装有电加热管33，电加热管33将电能转化为热能，以对加热筒30内的气体进行加热使之成为热气；加热筒30内滑动设置有活塞32，活塞32在加热筒30内滑动，活塞32背向电加热管33的一侧设置活动杆31，活动杆31的另一端延伸入储砂箱3内并转动连接拉杆29，拉杆29拉动或推动活动杆31，活动杆31使活塞32在加热筒30内进行水平方向往复运动；储砂箱3上通过电机座固定安装有第二电机25，第二电机25的输出端安装有转动轴26，第二电机25用于驱动转动轴26，转动轴26的另一端延伸入储砂箱3内并固定连接圆盘28，转动轴26带动圆盘28进行转动，且拉杆29远离活动杆31的一端与圆盘28的边缘处转动连接；加热筒30的底部设有与其连通的空气输入管34，外部空气通过空气输入管34进入加热筒30内，加热筒30的顶部设有与其连通的热气输出管35，且热气输出管35的另一端与热气箱18连通，加热筒30内的热气通过热气输出管35进入热气箱18内，空气输入管34的另一端与外界连通，热气输出管35和空气输入管34上分别设有单向阀，单向阀起到使气体单向输送的目的，当活塞32朝远离电加热管33的方向运动时，加热筒30内的气压不断减小以将外部空气抽入加热筒30内，当活塞32朝电加热管33的方向运动时，加热筒30内的气压不断增大以推动加热筒30内的热气通过热气输出管35输出；转动轴26为蜗杆，转动管20的外周面设有蜗轮27，蜗轮27与蜗杆啮合连接，转动轴26带动蜗轮27转动，从而实现转动管20的转动。
38.实施例三：
39.如图7所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，弹性连接机构14包括固定柱1401、插杆1402、弹簧1403、连接杆1404和插槽1405；固定柱1401竖直设置在排砂管11的输入口，固定柱1401内开设有插槽1405；插杆1402竖直设置并向上插入插槽1405内，插槽1405内设有导向槽，限位滑块位于导向槽内，限位滑块沿着导向槽上、下进行滑动，插杆1402通过限位滑块与固定柱1401滑动连接；插槽1405的顶端固定安装有弹簧1403，弹簧1403的底端与插杆1402固定连接，连接杆1404水平设置在插杆1402的底端并与松砂杆15连接，当棘轮13上的齿与松砂杆15的顶端接触时，对松砂杆15施加向下的压力，松砂杆15向下运动，弹簧1403处于拉伸状态，当棘轮13上的齿与松砂杆15脱离接触时，弹簧1403复位并拉动松砂杆15向上运动，在棘轮13的转动过程中，松砂杆15进行上、下往复运动，实现排砂管11内不堵砂的目的。
40.本发明的工作原理：通过检测模块检测电机车的起止状态和车轮打滑状况，信号采集器对检测信息进行接收，电机车在启动时或车轮打滑的状态下，第一电机4使传动轴5进行转动，传动轴5通过链条6带动松砂曲轴7和送砂辊9进行转动，由于松砂曲轴7的作用，松砂捣杆8在松砂导板16的导向下作上、下往复运动，松砂捣杆8的不断击打可以使盛砂斗2内的砂料松动不凝结，送砂辊9带动螺旋叶片10进行转动，以带动砂料朝排砂管11的方向运动，砂料在自重作用下落到钢轨上表面上，加大电机车轮与钢轨之间的摩擦力，以保证电机车的正常启动和运行，不需人工进行撒砂，实现自动控制撒砂，撒砂更加均匀；撒砂过程中，在棘轮13和弹性连接机构14的共同作用下以使松砂杆15进行上、下往复运动，松砂杆15不断捣击排砂管11内的砂料，有效防止排砂管11内部堵塞，达到了排砂管11内不堵砂的目的，当电机车正常运行后，检测模块将电机车正常运行的检测信息发送至信号采集器，信号采集器收到正常运行信号，第一电机4停止运转，自动撒砂装置停止动作，挡板12对盛砂斗2内
的砂料进行阻挡，有效防止砂料直接通过排砂管11排出，使盛砂斗2内的砂料在动力停止后不落砂；
41.通过加砂口19向储砂箱3内添加砂料，储砂箱3对砂料进行储存，通过输砂管17向盛砂斗2内输送砂料；第二电机25使转动轴26进行转动，转动轴26带动圆盘28进行转动，圆盘28通过拉杆29拉动活动杆31，活动杆31使活塞32在加热筒30内进行往复运动，外部空气通过空气输入管34进入加热筒30内，电加热管33对加热筒30内的空气进行加热，加热后的气体通过热气输出管35输送至热气箱18内，热气通过转动管20进入各输气管21内，各输气管21将热气输送至空心环22内，空心环22内的热气通过喷气孔24喷向砂料中，以对砂料进行干燥，防止砂料受潮结块；并且，转动轴26带动转动管20进行转动，各输气管21随之进行转动，能够使热气与各位置的砂料进行充分接触，显著提高干燥效果，空心环22上的尖齿23在转动的过程中不断击打砂料，实现对块状砂料的破碎，有效防止砂料结块。
42.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。