專利名稱：一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)。
背景技術：
在煤炭的儲存、運輸過程中，由于風力等原因，煤塵會隨風流失、拋灑揚塵，浪費了 大量寶貴的資源；煤塵是酸性的，拋灑后附著在沿線的車站等建筑、民用設施等物體及農作 物上，嚴重影響了鐵路沿線人民群眾的身體健康，同時對沿線農作物的生長造成破壞。煤塵 還嚴重污染了隧道內線路的道床，并加劇了其板結程度。在污染程度嚴重的地段，煤塵已 埋沒了扣件、軌枕板等，給工務部門日常的養(yǎng)護維修帶來了相當大的困難，額外增加了工作 量，同時對鋼軌和扣件等有一定的腐蝕作用，帶來了安全隱患。此外，煤塵經常引起供電接 觸網、絕緣子的短路，放電，縮短了其使用壽命；污染鐵路信號、通訊電纜等設備，給日常的 檢修工作帶了很大困難。列車經過隧道時，揚塵彌漫隧道，大大降低了能見度，不僅使機車 乘務人員的視線受到嚴重影響，而且由于煤塵堵塞了機車散熱網，使機車內的電器設備的 工作環(huán)境溫度升高，經常引起設備故障，使其完好率和安全度降低，嚴重威脅著列車的運行 安全。煤炭運輸過程中會產生揚塵問題的主要原因在于，車輛開動時，煤層表面被氣流 吹起；會車時的氣流揚起了粒徑較細小的煤粉；列車經過時，過去沉積下的煤粉重新揚動； 列車經過隧道時產生的“活塞風”加之列車的顛簸震動，使直徑較大的煤粒也會被吹離車 體，細小的煤粉吸附在隧道洞壁、洞頂及接觸網、絕緣子等設備上，形成污染；路基上的沉 積煤粒如高于鐵軌，就會受到再次碾壓，形成二次污染。煤炭抑塵劑是由新型多功能高分子聚合物組合而成，聚合物中的交聯度分子形成 網狀結構，分子間具有各種離子集團，由于電荷密度大，與離子之間產生較強的親合力，能 迅速捕捉并將微粒粉塵牢牢吸附，具有很強的抑塵、防塵的作用?，F有煤炭抑塵劑噴淋裝置雖然能實現將煤炭抑塵劑噴淋到煤炭表面的基本目的， 但仍有以下技術缺陷第一、現有運輸煤炭的列車通過煤炭抑塵劑噴淋裝置時的速度不一，煤炭抑塵劑 噴淋裝置不能及時控制和調整噴灑煤炭抑塵劑的速度和多少，也不能實時控制噴灑的開啟 和停止，從而導致出現噴灑效果差，抑塵劑被浪費等問題。第二、現有煤炭抑塵劑噴淋裝置缺乏對貨運列車基本信息進行收集和儲存的功 能，不利于運輸管理或增加管理成本的支出。

實用新型內容本實用新型設計了一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其主要解決了以下技術問 題(1)現有運輸煤炭的列車通過煤炭抑塵劑噴淋裝置時的速度不一，煤炭抑塵劑噴淋裝 置不能及時控制和調整噴灑煤炭抑塵劑的速度和多少，也不能控制噴灑的開啟和停止收 集，從而導致出現噴灑效果差，抑塵劑被浪費問題。[0009](2)現有煤炭抑塵劑噴淋裝置缺乏對貨運列車基本信息進行收集和儲存的功能， 不利于運輸管理或增加管理成本的支出。為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用了以下方案一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，包括一控制設備，其中主要包括可編程控制 器和變頻器；一用于煤炭抑塵劑的攪拌、混合、稀釋以及傳輸的液體供給設備，包括補水設 備、攪拌設備以及輸送設備，一用于將煤炭抑塵劑均勻地噴灑至運行煤車中的煤炭上的噴 淋裝置；一用于對行駛的列車進行速度測量的列車速度傳感器；所述列車速度傳感器與 所述控制設備通過信號連接，所述控制設備的變頻器將根據所述控制設備的可編程控制器 處理結果調整所述輸送設備的噴淋泵的開啟和轉速。進一步，還包括列車條碼識別設備和地面監(jiān)控設備，所述列車條碼識別設備包括 一個車輪傳感器、一個地面天線以及一臺采集控制主機；所述地面監(jiān)控設備存儲列車車號 并顯示當前車號。進一步，所述噴淋裝置包括擺臂、噴頭、轉軸、傳感器A以及傳感器B;所述傳感器A 和所述傳感器B與所述控制設備的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備與電機B信 號連接。進一步，所述噴淋裝置還包括升降限位裝置A以及升降限位裝置B ；所述升降限位 裝置A以及升降限位裝置B與所述控制設備的可編程控制器信號連接。進一步，所述噴淋裝置還包括擺臂旋轉限位裝置A和擺臂旋轉限位裝置B ；所述擺 臂旋轉限位裝置A和擺臂旋轉限位裝置B與所述控制設備的可編程控制器信號連接，所述 控制設備與電機A信號連接。進一步，所述液體供給設備的攪拌設備包括一攪拌罐液位傳感器，所述攪拌罐液 位傳感器與所述控制設備的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備與補水泵、輸送泵、 攪拌機以及螺旋輸送機信號連接。進一步，所述液體供給設備的輸送設備包括一噴淋罐液位傳感器，所述噴淋罐液 位傳感器與所述控制設備的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備與輸送泵信號連 接。該敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)具有以下有益效果(1)本實用新型由于通過列車速度傳感器將采集的列車速度數據傳輸給可編程控 制器處理，控制設備的變頻器將根據所述控制設備的可編程控制器處理結果調整所述輸送 設備的噴淋泵的開啟以及轉速。因此可以對抑塵劑噴灑量進行實時控制，避免抑塵劑的浪 費，節(jié)省了成本。(2)本實用新型由于還包括列車條碼識別設備和地面監(jiān)控設備，可以對貨運列車 基本信息進行收集和儲存的功能，有利于運輸管理或降低管理成本的支出。

圖1 本實用新型敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)的組成方框圖；圖2 本實用新型敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)的部件組合示意圖；圖3 本實用新型敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)的噴淋裝置俯視結構圖；圖4 本實用新型敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)的噴淋裝置結構示意圖。[0025]附圖標記說明1-擺臂；2-噴頭；3-立桿；5-列車條碼識別設備；6-地面監(jiān)控設備；7_控制設備； 8-噴淋罐；9-螺旋輸送機；10-攪拌機；11-攪拌罐；12-補水罐；13-浮球閥；14-補水泵； 15-輸送泵；16-電磁閥A ； 17-電磁閥B ； 18-電磁閥C ；19-空氣泵；20-噴淋泵；21-流量 計；22-噴淋罐液位傳感器；23-攪拌罐液位傳感器；24-金屬軟管；25-輸送管道；26-傳感 器A ;27_傳感器B ；28-列車速度傳感器；29-擺臂旋轉限位裝置A ；30-擺臂旋轉限位裝置 B ；31-升降限位裝置A ；32-升降限位裝置B ；33-螺母；34-絲桿；35-絲桿升降主機；36-電 機A ；37-電機B ；38-蝸桿；39-蝸輪。
具體實施方式
下面結合圖1至圖4，對本實用新型做進一步說明如圖1所示，一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，包括一控制設備7，其中主要包 括可編程控制器和變頻器；一液體供給設備，包括補水設備、攪拌設備以及輸送設備，用于 煤炭抑塵劑的攪拌、混合、稀釋以及傳輸；一噴淋裝置，用于將煤炭抑塵劑均勻地噴灑至運 行煤車中的煤炭上；一列車速度傳感器28，用于對行駛的列車進行速度測量。所述列車速度傳感器28將采集的列車速度數據傳輸給所述控制設備7的可編程 控制器處理，所述控制設備7的變頻器將根據所述控制設備7的可編程控制器處理結果調 整所述輸送設備的噴淋泵20的開啟和轉速。因此可以對抑塵劑噴灑量進行實時控制，避免 抑塵劑的浪費，節(jié)省了成本。此外，還包括列車條碼識別設備5和地面監(jiān)控設備6，所述列車條碼識別設備5包 括一個車輪傳感器、一個地面天線以及一臺采集控制主機；所述地面監(jiān)控設備6存儲列車 車號并顯示當前車號。車輪傳感器具有高抗干擾性能，用安全卡具卡在鋼軌內側。地面天線 安裝在兩軌中央的兩枕木之間，并且其長邊平行枕木。采集控制主機安裝在離鐵軌一定距 離的路基旁。當列車通過時，采集控制主機在接收到車輪傳感器的反饋信號后，啟動RF射 頻模塊，使其向列車底部的電子標簽發(fā)送射頻信號，在接收標簽反射的信號后，進行識別、 解調、譯碼、處理后記錄列車條碼信息，記錄完成后關閉RF射頻模塊停止發(fā)射信號，用串行 通信的方式將列車條碼信息發(fā)送給地面監(jiān)控系統(tǒng)后準備采集下一趟列車。地面監(jiān)控設備6用于對整個系統(tǒng)的設備運行狀態(tài)與過程量參數進行實時監(jiān)控，并 在監(jiān)控界面上提供各個設備的手動操作按鈕。進一步地，地面監(jiān)控設備還用于接收列車條 碼識別設備發(fā)送來的列車條碼信息，并自動生成報表。地面監(jiān)設備包括一臺工控主機與一 臺液晶顯示器。此外，流量計21與地面監(jiān)控設備4通過信號連接，地面監(jiān)控設備4可顯示管道中 當前流量大小。如圖2所示，本實用新型主要包括噴淋裝置和液體供給設備，所述包括噴淋裝置 包括擺臂1、噴頭2、立桿3以及傳動機構。所述液體供給設備主要包括攪拌設備、輸送設備 以及補水設備；所述補水設備通過管道與所述攪拌設備連接，所述攪拌設備通過管道與所 述輸送設備連接，所述輸送設備通過管道與所述噴淋裝置連接。具體來說，液體供給設備用于煤炭抑塵劑的攪拌與輸送。液體供給設備包括攪拌 設備、輸送設備與補水設備。
5[0035]攪拌設備用于煤炭抑塵劑固體原料的添加、混合、攪拌與盛裝。攪拌設備包括一個 攪拌罐11、一臺攪拌機10和一臺螺旋輸送機9。其中攪拌罐11用于煤炭抑塵劑的盛裝，攪 拌機10用于煤炭抑塵劑固體原料與水的攪拌，螺旋輸送機9用于煤炭抑塵劑固體原料的添 加。攪拌設備使用螺旋輸送機9將煤車抑塵劑固體原料倒入攪拌罐11稀釋，稀釋時要邊加 水邊進行充分攪拌，經充分攪拌后的煤炭抑塵劑通過輸送泵15進入噴淋罐8儲存待噴，待 擺臂1移動到位后，由噴淋泵20將煤炭抑塵劑輸送至噴頭2進行噴淋作業(yè)。液體供給設備的攪拌設備包括一攪拌罐液位傳感器23，當攪拌罐11內的液位高 時，所述攪拌罐液位傳感器23被激活后，并送出信號給所述控制設備7的可編程控制器，所 述可編程控制器下達指令，停止補水泵14工作；當所述攪拌罐11內的液位低時，所述攪拌 罐液位傳感器23被激活后，并送出信號給所述控制設備7的可編程控制器，所述可編程控 制器下達指令，停止輸送泵15或\和開啟補水泵14、攪拌機10以及螺旋輸送機9。輸送設備包括噴淋罐8、輸送管道25、電磁閥A16、輸送泵15和噴淋泵20。所述輸 送泵15位于所述噴淋罐8與所述攪拌罐11連接的管道上，所述噴淋泵20位于所述噴淋罐 8與所述噴淋裝置連接的管道上。當噴淋罐8液位低時，控制設備7啟動輸送泵15將攪拌 罐11中的抑塵劑輸送至噴淋罐8。所述輸送設備還包括一噴淋罐液位傳感器22，當噴淋罐8液位過高或過低時，所 述噴淋罐液位傳感器22被激活，并送出信號給所述控制設備7的可編程控制器，所述可編 程控制器下達指令，停止或開啟輸送泵15工作。所述輸送設備與所述噴淋裝置之間通過一金屬軟管24連接。該金屬軟管24用 于連接輸送管道25與擺臂1，輸送煤炭抑塵劑液體，在擺臂1旋轉時能保持一定伸縮性。補水設備包括補水罐12、浮球閥13以及補水泵14，所述補水泵14位于所述補水 設備與所述攪拌設備連接的管道上。當補水罐12液位低時，浮球閥13自動打開進行補水。如圖3和圖4所示，所述噴淋裝置主要包括擺臂升降裝置和擺臂旋轉裝置。所述擺臂旋轉裝置包括電機A36、蝸桿38、蝸輪39、旋轉底座、擺臂旋轉限位裝置 A29以及擺臂旋轉限位裝置B30 ；所述電機A36帶動所述蝸桿38轉動，所述蝸桿38與蝸輪 39相互的配合推動旋轉底座以及位于所述旋轉底座上的所述擺臂1以及立桿3的旋轉。當所述擺臂1旋轉到預定位置時，所述擺臂旋轉限位裝置A29被觸發(fā)，并送出信號 給所述控制設備7的可編程控制器，所述可編程控制器下達指令，停止所述電機A36運行， 所述擺臂1隨即停止轉動。此時的擺臂1將偏離鐵軌，以便列車車頭安全通過。當所述擺 臂1旋轉到初始位置時，所述擺臂旋轉限位裝置B30被觸發(fā)，并送出信號給所述控制設備7 的可編程控制器，所述可編程控制器下達指令，停止電機A36運行，所述擺臂1隨即停止移 動。此時的擺臂1將恢復到開始狀態(tài)，繼續(xù)噴灑煤炭抑塵劑。所述擺臂升降裝置包括電機B37、螺母33、絲桿34、絲桿升降主機35、傳感器A26 以及傳感器B27 ；所述傳感器A26和傳感器B27設置在所述立桿3上方，所述絲桿升降主機 35通過所述電機B37轉動將水平軸向的旋轉力轉變成垂直方向的旋轉力，所述絲桿34在所 述垂直方向的旋轉力作用下帶動所述螺母33和擺臂1上下移動。擺臂1上下移動過程中， 被激活后的所述傳感器A26或所述傳感器B27將信號傳送至所述控制設備7的可編程控制 器后，所述控制設備7根據處理結果將開啟或停止所述電機B37，從而控制擺臂1的垂直位 置。所述擺臂1以及噴頭2將處于最佳的噴灑位置。[0045]此外，所述擺臂升降裝置還包括升降限位裝置A31以及升降限位裝置B32 ；當所述 擺臂1上升到最高位置時，所述升降限位裝置A31被觸發(fā)，并送出信號給所述控制設備7的 可編程控制器，所述可編程控制器下達指令，停止所述電機B37運行，所述擺臂1隨即停止 向上移動；當所述擺臂1下降到最低位置時，所述升降限位裝置B32被觸發(fā)，并送出信號給 所述控制設備7的可編程控制器，所述可編程控制器下達指令，停止電機B37運行，所述擺 臂1隨即停止向下繼續(xù)移動。上面結合附圖對本實用新型進行了示例性的描述，顯然本實用新型的實現并不受 上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經 改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其他場合的，均在本實用新型的保護范圍 內。
權利要求一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于包括一控制設備(7)，其中主要包括可編程控制器和變頻器；一用于煤炭抑塵劑的攪拌、混合、稀釋以及傳輸的液體供給設備，包括補水設備、攪拌設備以及輸送設備；一用于將煤炭抑塵劑均勻地噴灑至運行煤車中的煤炭上的噴淋裝置；一用于對行駛的列車進行速度測量的列車速度傳感器(28)；所述列車速度傳感器(28)與所述控制設備(7)通過信號連接，所述控制設備(7)的變頻器將根據所述控制設備(7)的可編程控制器處理結果調整所述輸送設備的噴淋泵(20)的開啟和轉速。
2.根據權利要求1所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括列車條碼 識別設備(5)和地面監(jiān)控設備(6)，所述列車條碼識別設備(5)包括一個車輪傳感器、一個 地面天線以及一臺采集控制主機；所述地面監(jiān)控設備(6)存儲列車車號并顯示當前車號。
3.根據權利要求1或2所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述噴淋裝 置包括擺臂(1)、噴頭(2)、轉軸(3)、傳感器A(26)以及傳感器B(27)；所述傳感器A(26)和 所述傳感器B(27)與所述控制設備(7)的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備(7) 與電機B (37)信號連接。
4.根據權利要求3所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述噴淋裝置還 包括升降限位裝置A(31)以及升降限位裝置B(32)；所述升降限位裝置A(31)以及升降限 位裝置B (32)與所述控制設備(7)的可編程控制器信號連接。
5.根據權利要求3所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述噴淋裝置還 包括擺臂旋轉限位裝置A(29)和擺臂旋轉限位裝置B(30)；所述擺臂旋轉限位裝置A(29) 和擺臂旋轉限位裝置B (30)與所述控制設備(7)的可編程控制器信號連接，所述控制設備 (7)與電機A (36)信號連接。
6.根據權利要求5所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述液體供給設 備的攪拌設備包括一攪拌罐液位傳感器(23)，所述攪拌罐液位傳感器(23)與所述控制設 備(7)的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備(7)與補水泵(14)、輸送泵(15)、攪拌 機(10)以及螺旋輸送機(9)信號連接。
7.根據權利要求6所述敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，其特征在于所述液體供給設 備的輸送設備包括一噴淋罐液位傳感器(22)，所述噴淋罐液位傳感器(22)與所述控制設 備(7)的可編程控制器信號連接，同時所述控制設備(7)與輸送泵(15)信號連接。
專利摘要本實用新型公開了一種敞篷煤車噴灑裝置的控制系統(tǒng)，包括一控制設備，其中主要包括可編程控制器和變頻器；一液體供給設備，包括補水設備、攪拌設備以及輸送設備，用于煤炭抑塵劑的攪拌、混合、稀釋以及傳輸；一噴淋裝置，用于將煤炭抑塵劑均勻地噴灑至運行煤車中的煤炭上；一列車速度傳感器，用于對行駛的列車進行速度測量；本實用新型由于通過列車速度傳感器將采集的列車速度數據傳輸給可編程控制器處理，控制設備的變頻器將根據所述控制設備的可編程控制器處理結果調整所述輸送設備的噴淋泵的開啟以及轉速。因此可以對抑塵劑噴灑量進行實時控制，避免抑塵劑的浪費，節(jié)省了成本。
文檔編號B05B15/08GK201644292SQ20102014368
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者李來和, 田宏杰 申請人:中豪國業(yè)(北京)科技有限公司;北京中航天華自動控制科技有限公司