一种用于极寒工况下的湿式除尘系统的制作方法

1.本实用新型涉及钻机除尘技术领域，更具体地说，涉及一种用于极寒工况下的湿式除尘系统。


背景技术：

2.大型露天采矿场在采矿过程中，爆破孔钻机在打孔作业时将会产生大量的粉尘。随着社会发展和人类对环境要求的越来越高，需要严格控制钻孔过程中产生的粉尘，避免对环境和操作者产生不良影响。
3.爆破孔钻机一般采用两种除尘方式，分别为干式除尘和湿式除尘。干式除尘主要是将打孔产生的粉尘吸入集尘器，大颗粒的粉尘通过离心力从排尘口落下，小颗粒的粉尘吸附在滤芯表面，通过压缩气体的反吹将粉尘吹落，然后在从排尘口落下；湿式除尘主要是利用水和气混合，形成雾化的水汽将粉尘颗粒吸附在一起，避免粉尘在空中飞舞，但是在极寒条件下应用时，容易发生水结冰的问题，致使湿式除尘系统无法正常工作，造成环境污染，同时也会导致钻头过度磨损，钻机的使用效率和使用成本都显著增加。
4.经检索，授权公告号为cn211900519u的中国实用新型专利，公开了一种具有降尘功能的爆破钻孔设备，包括：底座，储水装置，车轮，连接杆，万向轴，支架，铰链，支撑块，电机一，丝杠，钻孔装置，液压杆，固定架，所述底座上壁面开设有方槽，所述底座下壁面可转动设置有车轮，所述储水装置于底座上壁面开设的方槽内，所述钻孔装置可活动的设置于支架的上壁面，所述液压杆一端可转动的设置于底座的后壁面，所述液压杆的另一端可转动的设置于支架的后壁面；通过水泵将水输送至中空钻头，可对灰尘的产生源头进行抑尘。
5.另外如授权公告号为cn212774110u的中国实用新型专利，公开了一种露天爆破施工用爆破钻孔装置，包括第一框架，所述第一框架的一侧设置有固定座，所述固定座的顶部固定安装有水箱，所述固定座的一侧固定安装有多个第一导轨，所述第一导轨的外侧设置有第一固定块，所述第一固定块的一侧固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定安装有钻头，所述水箱的一侧设置有输水泵，所述输水泵的输出端固定连接有第一连接管，所述第一连接管的另一端固定连接有喷水管；通过水箱、输水泵和喷水管的设置，能在钻孔时进行除尘。
6.但是上述的方案中，湿式除尘系统都只能在常温下使用，若在极寒工况下，极易发生水结冰、无法正常运行的情况，因此，现亟需一种可在极寒工况下使用的钻机湿式除尘系统。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于，针对现有技术中钻机湿式除尘系统在极寒工况下容易结冰、无法正常使用的不足，提供一种用于极寒工况下的湿式除尘系统，通过加热单元的合理设置，以克服上述的技术问题。
8.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
9.本实用新型的一种用于极寒工况下的湿式除尘系统，包括供水单元，所述供水单元包括水泵、水箱以及水管，所述水箱用于储水，水箱设有第一加热单元，所述水泵用于从水箱中抽吸水，水泵设有第二加热单元，所述水管用于对水泵吸出的水进行引流，水管设有第三加热单元；还包括供气单元和除尘管道进口端，所述供水单元和供气单元与除尘管道进口端相连。通过上述结构的设置，使得湿式除尘系统的各环节设备在极寒工况下避免结冰，保证钻机除尘系统正常运转，提高爆破孔钻机的使用效率，延长钻头的使用寿命，降低养护成本，同时也保护了环境，并降低粉尘对操作者的影响。
10.优选地，所述第一加热单元包括发动机、水管以及水箱加热器，水管一端与发动机本体上的端口相连，另一端与水箱加热器相连。通过上述结构的设置，系统无需额外引入加热源，循环利用发动机工作余热，就能够保证水箱中的水始终是温水，不会产生结冰，阻碍水的流动，整个湿式除尘系统得以正常运转。
11.优选地，所述第二加热单元包括水泵箱体、水泵加热器以及保温棉，水泵箱体的内表面放置有保温棉，水泵加热器位于水泵箱体内。采用以上结构，可以隔绝外部低温通过水泵箱体壁传到水泵上，另外，通过水泵加热器持续对箱体内部的空气进行加热，使得水泵里的水不会结冰，处于可以流动的状态，保证水泵不受极寒环境的干扰。
12.优选地，所述第三加热单元包括线性加热器、铝箔、玻璃纤维胶带、绝缘套管，所述铝箔与水管外侧面相贴合，线性加热器沿水管的轴线方向放置，线性加热器外侧包裹有铝箔，线性加热器外侧还包裹有玻璃纤维胶带，带有铝箔、线性加热器及玻璃纤维胶带的水管整体套设于绝缘套管中。通过以上结构的设置，可以最大程度降低极寒环境对水管的影响，避免水管因冰冻而折断，保证水管内的水流可以正常流动。
13.优选地，所述供水单元还包括液压马达，液压马达一端连接有电磁阀，另一端与水泵相连，水泵与水箱之间设置有过滤器，水泵一端与过滤器相连，另一端连接有水管；水箱一侧与过滤器相连，另一侧连接有安全阀。
14.优选地，所述液压马达与电磁阀之间设油管。
15.优选地，还包括三通管，所述三通管一端与水泵的出水端水管相连通，一端与安全阀相连通，另一端连接有单向阀。
16.优选地，所述单向阀另一端连接有压力控制二通阀。
17.优选地，所述供气单元包括空气压缩机和空气压缩机气包，空气压缩机与空气压缩机气包之间通过气管相连。
18.优选地，还包括钻机动力头，除尘管道进口端位于钻机动力头的顶部，供水单元通过水管、空气压缩机气包通过气管分别与除尘管道进口端相连。
附图说明
19.图1为本实用新型一种用于极寒工况下的湿式除尘系统工作原理图；
20.图2为本实用新型中第一加热单元结构示意图；
21.图3为本实用新型中第二加热单元结构示意图；
22.图4为本实用新型中第三加热单元结构示意图；
23.示意图中的标号说明：
24.1、供水单元；4、电磁阀；5、液压马达；6、油管；7、水泵；8、水箱；9、过滤器；10、安全
阀；11、水管；12、三通管；13、单向阀；14、压力控制二通阀；15、钻机动力头；16、除尘管道进口端；
25.2、供气单元；21、空气压缩机；22、空气压缩机气包；23、气管；
26.3、加热单元；31、第一加热单元；311、发动机；312、水箱加热器；32、第二加热单元；321、水泵箱体；322、水泵加热器；323、保温棉；33、第三加热单元；331、线性加热器；332、铝箔；333、玻璃纤维胶带；334、绝缘套管。
具体实施方式
27.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
28.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴；除此之外，本实用新型的各个实施例之间并不是相互独立的，而是可以进行组合的。
29.本实用新型的一种用于极寒工况下的湿式除尘系统，包括供水单元1，所述供水单元1包括水泵7、水箱8以及水管11，所述水箱8用于储水，水箱8设有第一加热单元31，所述水泵7用于从水箱8中抽吸水，水泵7设有第二加热单元32，所述水管11用于对水泵7吸出的水进行引流，水管11设有第三加热单元33；还包括供气单元2和除尘管道进口端16，所述供水单元1和供气单元2与除尘管道进口端16相连。
30.如图1所示，所述供水单元1包括水箱8、水泵7和液压马达5；液压马达5一端通过油管6连接有电磁阀4，本实用新型中，该电磁阀选用二位四通电磁阀，另一端与水泵7相连，水泵7与水箱8之间设置有过滤器9，水泵7一端通过水管11与过滤器9相连，另一端通过水管11与单向阀13相连，水箱8一侧通过水管11与过滤器9相连，另一侧通过水管11连接有安全阀10。
31.另外，供水单元1还包括三通管12，该三通管12一端与水泵7的出水端水管11相连通，一端与安全阀10相连通，另一端与单向阀13相连通，单向阀13的另一端与压力控制二通阀14相连。通过以上机构的设置，使得供水单元1能够快速将水流输送至供气单元2处，用以水气混合形成水雾。
32.本实用新型中，供气单元2包括空气压缩机21和空气压缩机气包22，空气压缩机21与空气压缩机气包22之间通过气管23相连，空气压缩机气包22与压力控制二通阀14进气端之间通过气管23相连，空气压缩机气包22与钻机动力头15之间通过气管23相连，压力控制二通阀14出水端的水管11与空气压缩机气包22连接钻机动力头15的气管23相连通，用于水气混合形成水雾。
33.在极寒条件下，水箱8中的水会结冰，这对湿式除尘系统来讲，是一个非常严峻的问题，为此，对水箱进行保温加热是必要的。本实用新型中，如图2所示，所述第一加热单元31，包括发动机311、水管11以及水箱加热器312，水管11一端与发动机本体上的端口相连，
另一端与水箱加热器312相连；当钻机工作时，发动机311工作产生的热水通过发动机本体上的端口和水管11引入到放入水箱8中的水箱加热器312里，由水箱加热器312持续对水箱8中的水进行加热，从而保证水箱8中的水始终是温水，不会产生结冰，阻碍水的流动，整个湿式除尘系统得以正常运转。
34.水泵7在湿式除尘系统中，有着至关重要的作用，但在极寒环境下，水泵7容易发生冰冻造成停工，因此，必须要保证水泵7不受外部环境的干扰。本实用新型中，如图3所示，所述第二加热单元32，包括水泵箱体321、水泵加热器322以及保温棉323，所述水泵箱体321的箱底、内侧壁及箱盖均放置有保温棉323，水泵加热器322、水泵7和液压马达5都放置在水泵箱体321内；由于水泵箱体321内部都放置了保温棉323，保温棉323可以隔绝外部低温通过水泵箱体321壁传到水泵7上，另外，通过水泵加热器322持续对箱体内部的空气进行加热，使得水泵7里的水不会结冰，处于可以流动的状态，保证水泵7在极寒环境下仍可以正常运转。
35.实际上，除了上述水泵7、水箱8之外，水管11也是影响水流的重要一环。如果忽略了对水管11的保护，极寒的环境将会把水管11冻住，在钻机启动时造成冰冻的水管折断。针对这种情况，本实用新型中，如图4所示，所述第三加热单元33，包括线性加热器331、铝箔332、玻璃纤维胶带333、绝缘套管334，第一层先用铝箔332贴合水管11外壁将水管11包裹起来，然后第二层沿着水管轴线方向放置线性加热器331，第三层再用铝箔332将线性加热器331包裹起来，第四层用玻璃纤维胶带333将水管11沿轴向包裹起来，最后将整个包裹好的水管11塞到一个绝缘套管334中。采用上述结构的水管11，可以较大程度抵抗极寒环境的影响，保证水管11内的水流可以正常流动。
36.下面对本实用新型中湿式除尘系统的运行进行具体描述：
37.当钻机作业时，通过驾驶室中的控制旋钮，让电磁阀4得电，随后电磁阀4的阀口打开，液压油通过电磁阀4和油管6进入液压马达5，从而带动水泵7旋转，这时，水泵7通过水管11以及过滤器9从水箱8中吸水，然后将水通过水管11、单向阀13及压力控制二通阀14到达空气压缩机气包22的出气口，同空气压缩机气包22产生的压缩空气一起混合形成水雾，水雾通过除尘管道进口端16进入到钻机动力头15中，最终通过钻杆和钻头到达钻孔底部的喷嘴，与粉尘一起混合形成泥浆，从空口流向地面，实现除尘。
38.当钻机处于打孔作业时，通过改变控制旋钮的位置，可以无级地改变电磁阀4的电流，进而改变电磁阀4阀口的开度，控制液压马达5和水泵7的转速，实现不同水量的喷射功能。当打孔作业完成后，关闭控制旋钮，则液压马达5和水泵7停止工作，不再向钻机动力头15中继续喷水。
39.本实用新型中，如果需要持续从钻机动力头15向外喷水，必须要保证空气压缩机21始终处于工作状态，这样空气压缩机气包22产生的压缩气体，才可以通过气管23进入压力控制二通阀14，压缩压力控制二通阀14内部的弹簧，让二通阀阀口打开，这样水流才可以通过压力控制二通阀14进入到钻机动力头15中。如果空气压缩机21停止工作，压力控制二通阀14将处于关闭状态，即使液压马达5和水泵7处于运转状态，也不能将水流输送到钻机动力头15中，此时，水流将通过水管11以及安全阀10回流到水箱8中。
40.需要说明的是，当钻机需停止工作时，必须先关闭液压马达5和水泵7，然后再关闭空气压缩机21，这样可以保证气管23中的水流被压缩空气完全吹干净，防止停机后水流仍
然残存在气管23中，这样在极寒条件下，水会结冰，冻住整个气管，使整个湿式除尘系统失去作用。
41.在上文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
42.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。