一種礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置製造方法
2023-10-10 01:13:34
一種礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置製造方法
【專利摘要】一種礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，適合在煤礦井下特殊環境中使用。它包括防塵空氣壓縮機、連接在防塵空氣壓縮機上的噴嘴，噴嘴上設有與水源相連接的超聲霧化器；超聲霧化器包括與水源相連接的水容器，水容器上設有超聲波裝置；在水容器兩側上設置兩個超聲波換能器，通過在其中一個超聲波換能器與信號發生器之間設置反相器，使設置在水容器兩側的兩個超聲波換能器以反相頻率發生高頻振動，加強水容器中的超聲波霧化效果；在空氣壓縮機進氣口上設置不鏽鋼濾塵網，對進氣口濾塵，同時在出氣口上設置電磁閥B和吹塵噴嘴，可定期打開電磁閥B清除不鏽鋼濾塵網上積累的煤塵，使防塵空氣壓縮機可以持續正常工作。其結構簡單、使用方便、降塵效率高。
【專利說明】一種礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種降塵裝置，尤其是一種適用於煤礦井下採掘工作面環境惡劣、煤塵嚴重的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置。
【背景技術】
[0002]煤礦井下採掘工作面環境惡劣，煤塵嚴重，它不僅嚴重危及礦工的健康，而且還存在爆炸危險。現有的噴霧降塵方法大多是採用離心式或者是破碎式，也有部分採用超聲霧化的研究，但是實際應用效果不理想，主要存在的問題是，目前採用非超聲波原理的噴霧水的直徑較大，不能充分吸附較細的煤塵；目前採用超聲波的噴霧方法距離太短，不適應採掘工作面的遠距離降塵；目前的超聲波換能器霧化量小，而且使用壽命短，不適應長時間連續工作；超聲波換能器的銀電極在潮溼環境中容易腐蝕脫落。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種結構簡單、使用方便、降塵效率高、適合在煤礦井下特殊環境中使用的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置。
[0004]為實現上述目的，本發明的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，包括防塵空氣壓縮機、連接在防塵空氣壓縮機上的噴嘴，所述的噴嘴上設有與水源相連接的超聲霧化器；所述超聲霧化器包括與水源相連接的水容器，水容器上設有超聲波裝置；
所述超聲波裝置包括設在水容器上下兩側的超聲波換能器、與上下兩側超聲波換能器串連在一起的超聲波控制器，超聲波控制器的輸出端分別與上下兩側超聲波換能器的輸入端相連；
所述超聲波控制器包括信號發生器，信號發生器上分別連接有兩個功率放大器，其中一個功率放大器與信號發生器之間設有反相器，信號發生器輸出信號至反相器和其中一個功率放大器的輸入端，同時信號發生器輸出信號輸出接另一個功率放大器的輸入端，兩個功率放大器分別產生兩個頻率相同、相位相反的超聲波驅動信號；
所述的防塵空氣壓縮機包括空氣壓縮機、設在空氣壓縮機進氣口上的濾塵網，空氣壓縮機的出氣口設有電磁閥A，電磁閥A的出口連接在噴嘴上。
[0005]所述的空氣壓縮機的出氣口與電磁閥A之間設有三通，經三通連接有電磁閥B，電磁閥B上設有吹塵噴嘴，吹塵噴嘴的噴孔與濾塵網齊平。
[0006]所述的信號發生器採用型號為ICL8038的集成電路，反相器採用型號為⑶406的集成電路，功率放大器採用EXB841模塊電路。
[0007]所述的濾塵網為100-200目不鏽鋼材質的濾網。
[0008]所述的超聲波換能器由厚度為1.2mm、直徑為80mm的壓電陶瓷，再利用磁控濺射工藝在壓電陶瓷片表面鍍上0.2_厚的石墨烯、沉積鉬鎳合金電極製作而成；該壓電陶瓷由納米級的Pb304、Zr02、Ti02為原料，按1:2:3的質量比例混合後添加質量比為3%的Bi2O3和5%的BaTiO3製成。[0009]有益效果:由於採用了上技術方案，本發明適用於煤礦井下採掘工作面環境惡劣，煤塵嚴重的場合，消除安全隱患。解決目前採用非超聲波原理的噴霧水的直徑較大，不能充分吸附較細的煤塵的問題；可適應採掘工作面的遠距離降塵，超聲波換能器霧化量大，使用壽命長，並可長時間連續工作；其結構簡單、使用方便、降塵效率高、適合在煤礦井下特殊環境中，具有廣泛的實用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明超聲霧化降塵裝置的總體結構示意圖；
圖2是本發明超聲霧化器的結構示意圖；
圖3是本發明超聲波控制器的結構示意圖；
圖4是本發明防塵空氣壓縮機的結構示意圖。
[0011]圖中:1_水源；2_超聲霧化器；3_防塵空氣壓縮機；4_噴嘴；5_水容器；6_超聲波控制器；7_超聲波換能器；8_信號發生器；9_反相器-10-功率放大器；11_空氣壓縮機；12-電磁閥A;13-電磁閥B ;14-吹塵氣管；15_吹塵噴嘴；16_濾塵網。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本發明的一個實施作進一步的描述:
如圖1所示，本發明的礦井採掘工作面的超聲霧化降塵裝置，包括相互連接的防塵空氣壓縮機3和噴嘴4，噴嘴4上設有與水源I相連接的超聲霧化器2 ;所述超聲霧化器2包括與水源I相連接的水容器5，水容器5上設有超聲波裝置，所述超聲波裝置由分別設在水容器5兩側的超聲波換能器7和與超聲波換能器7相連接的超聲波控制器6構成，超聲波控制器6的輸出分別接入兩個超聲波換能器7的輸入端；所述超聲波控制器6由信號發生器8、反相器9和功率放大器10構成，信號發生器8上分別連接有兩個功率放大器10，其中一個功率放大器10與信號發生器8之間設有反相器9,信號發生器8輸出信號至反相器9和其中一個功率放大器10的輸入端，信號發生器8的信號輸出同時接另一個功率放大器10的輸入端，使兩個功率放大器10分別產生兩個頻率相同、相位相反的超聲波驅動信號；所述的防塵空氣壓縮機3包括空氣壓縮機11，空氣壓縮機11的進氣口上設有濾塵網16，所述的濾塵網16為100-200目不鏽鋼材質的濾網。空氣壓縮機11的出氣口設有電磁閥A12，電磁閥A12的出口連接噴嘴4，所述的空氣壓縮機11的出氣口與電磁閥A12之間設有三通，經三通連接有吹塵氣管14，吹塵氣管14上設有電磁閥B13，並設有吹塵噴嘴15，吹塵噴嘴15的噴孔與濾塵網16齊平。所述的信號發生器採用型號為ICL8038的集成電路，反相器採用型號為CD406的集成電路，功率放大器採用EXB841模塊電路。所述的超聲波換能器7由厚度為1.2mm、直徑為80mm的壓電陶瓷，再利用磁控濺射工藝在壓電陶瓷片表面鍍上0.2mm厚的石墨烯、沉積鉬鎳合金電極製作而成；該壓電陶瓷由納米級的Pb3O4、ZrO2、TiO2為原料,按1:2:3的質量比例混合後添加質量比為3%的Bi2O3和5%的BaTiO3製成。
[0013]工作原理:本發明在水容器兩側上設置兩個超聲波換能器，通過在其中一個超聲波換能器與信號發生器之間設置反相器，從而使設置在水容器兩側的兩個超聲波換能器以反相頻率發生高頻振動，加強水容器中的超聲波霧化效果；設置防塵空氣壓縮機，通過產生的高壓空氣將水容器中產生 水霧噴出，在空氣壓縮機進氣口上設置不鏽鋼濾塵網，對進氣口濾塵，同時在出氣口上設置電磁閥B和吹塵噴嘴，從而可以定期打開電磁閥B清除不鏽鋼濾塵網上積累的煤塵，從而使防塵空氣壓縮機可以持續正常工作。
【權利要求】
1.一種礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，包括防塵空氣壓縮機(3)、連接在防塵空氣壓縮機(3)上的噴嘴(4)，其特徵在於:所述的噴嘴(4)上設有與水源(I)相連接的超聲霧化器(2 );所述超聲霧化器(2 )包括與水源(I)相連接的水容器(5 )，水容器(5 )上設有超聲波裝置； 所述超聲波裝置包括設在水容器(5)上下兩側的超聲波換能器(7)、與上下兩側超聲波換能器(7)串連在一起的超聲波控制器(6)，超聲波控制器(6)的輸出端分別與上下兩側超聲波換能器(7)的輸入端相連； 所述超聲波控制器(6)包括信號發生器(8)，信號發生器(8)上分別連接有兩個功率放大器(10)，其中一個功率放大器(10)與信號發生器(8)之間設有反相器(9)，信號發生器(8)輸出信號至反相器(9)和其中一個功率放大器(10)的輸入端，同時信號發生器(8)輸出信號輸出接另一個功率放大器(10)的輸入端，兩個功率放大器(10)分別產生兩個頻率相同、相位相反的超聲波驅動信號； 所述的防塵空氣壓縮機(3 )包括空氣壓縮機(11)、設在空氣壓縮機(11)進氣口上的濾塵網(16)，空氣壓縮機(11)的出氣口設有電磁閥A (12)，電磁閥A (12)的出口連接在噴嘴(4)上。
2.根據權利要求1所述的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，其特徵在於:所述的空氣壓縮機(11)的出氣口與電磁閥A (12)之間設有三通，經三通連接有電磁閥B (13)，電磁閥B (13)上設有吹塵噴嘴(15)，吹塵噴嘴(15)的噴孔與濾塵網(16)齊平。
3.根據權利要求1所述的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，其特徵在於:所述的信號發生器採用型號為ICL8038的集成電路，反相器採用型號為CD406的集成電路，功率放大器採用EXB841模塊電路。
4.根據權利要求1所述的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，其特徵在於:所述的濾塵網(16)為100-200目不鏽鋼材質的濾網。
5.根據權利要求1所述的礦井採掘工作面超聲霧化降塵裝置，其特徵在於:所述的超聲波換能器(7)由厚度為1.2_、直徑為80_的壓電陶瓷，再利用磁控濺射工藝在壓電陶瓷片表面鍍上0.2mm厚的石墨烯、沉積鉬鎳合金電極製作而成；該壓電陶瓷由納米級的Pb304、Zr02、Ti02為原料，按1:2:3的質量比例混合後添加質量比為3%的Bi2O3和5%的BaTiO3製成。
【文檔編號】B05B17/06GK103878084SQ201410147301
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】童紫原, 童敏明 申請人:中國礦業大學