1.一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,包括皮带运输机(11),所述皮带运输机(11)中输送皮带的承载段和空载段分别作为上皮带(111)和下皮带(112);其特征在于,还包括主控箱(1)、多功能安全监测控制装置(5)、储能发电装置(2)以及雾化喷淋装置(4);
所述主控箱(1)安装在皮带运输机(11)一侧,主控箱(1)与电动球阀(3)、储能发电装置(2)中的储能电池(22)电连接;在主控箱(1)内部集成有控制系统,该控制系统能够控制皮带速度以及控制电动球阀(3)的打开与关闭,同时还能够控制电动球阀(3)的进水量;
所述储能发电装置(2)安装于下皮带(112)的上表面,储能发电装置(2)还包括滚轮式永磁发电机(21),所述滚轮式永磁发电机(21)为外转子式发电机,其由固定支架(23)、旋转工作轴(213)、绕组线圈(212)、发电机滚轮外壳(211)和输出电源线(214)组成,所述固定支架(23)一端的连接臂活动的连接在皮带运输机(12)皮带托辊支架横梁上,旋转工作轴(213)固定连接在固定支架(23)另一端的两个连接臂之间,所述绕组线圈(212)装配在旋转工作轴(213)中部的外侧,并与旋转工作轴(213)一起形成外转子式发电机的定子,所述发电机滚轮外壳(211)的内部装配有磁铁,其作为外转子式发电机的转子,并可转动的套装于定子的外部,发电机滚轮外壳(211)紧贴下皮带(112)的上表面,并在下皮带(112)的带动下作旋转运动,所述输出电源线(214)连接在滚轮式永磁发电机(21)的输出端上,其另一端与储能电池(22)连接,储能电池(22)为多功能安全监测控制装置(5)与主控箱(1)供电;
所述雾化喷淋装置(4)安装于上皮带(111)的上部,由扇型喷嘴(41)、喷杆(42)和支撑杆(43)组成,喷杆(42)通过支撑杆(43)固定在上皮带(111)的正上方,其为具有轴向空腔的空心结构,喷杆(42)上连接有与轴向空腔相连通的输水软管一,多个扇型喷嘴(41)沿长度方向相间隔的固定安装在喷杆(42)上,并与喷杆(42)的轴向空腔连通,所述输水软管一与高压水源连接;所述电动球阀(3)串接在输水软管的中部;
所述多功能安全监测控制装置(5)位于雾化喷淋装置(4)的前侧,其由检测组合架杆(57)、热释电传感器(51)、烟雾传感器(52)、温度传感器(53)、风速传感器(54)、瓦斯传感器(55)和警示灯(56)组成,所述检测组合架杆(57)架设在皮带运输机(11)的上方,所述烟雾传感器(52)、温度传感器(53)、热释电传感器(51)、瓦斯传感器(55)、风速传感器(54)和警示灯(56)均安装在检测组合架杆(57)上,且位于上皮带(111)的上方;所述热释电传感器(51)、烟雾传感器(52)、温度传感器(53)、风速传感器(54)、瓦斯传感器(55)、警示灯(56)均与主控箱(1)连接;
扇型喷嘴(41)的孔径为1 5mm,用于将水雾化后均匀喷洒在皮带运输机(11)上皮带~
(111)的上表面,扇型喷嘴(41)所需个数n与皮带运输机(11)的皮带宽度s的关系如下式所示:
;
式中:
c为扇型喷嘴(41)与上皮带(111)之间的垂直距离;
β为扇型喷嘴(41)所形成雾化角的 ;
φ为优化系数;
还包括通过支撑座安装在下皮带(112)底部的随动自转式吹干装置(10),所述随动自转式吹干装置(10)由支架体、滚轮传动装置(101)、主从动齿轮轴A(103)、主从动齿轮轴B、驱动齿轮(102)、从动齿轮Ⅰ(104)、从动齿轮Ⅱ(105)以及风扇驱动组件(106)组成,所述支架体设置在下皮带(112)的下方,所述滚轮传动装置(101)、主从动齿轮轴A(103)、主从动齿轮轴B由上到下依次分布,且均通过其两端中心的短轴可转动的连接在支架体的内部;一对驱动齿轮(102)分别固定套装于滚轮传动装置(101)两端短轴的外部,一对主从动齿轮轴A(103)分别固定套装于主从动齿轮轴A(103)两端短轴的外部,且分别与一对驱动齿轮(102)啮合,多个从动齿轮Ⅰ(104)沿轴向相间隔的固定套装在主从动齿轮轴A(103)的外部,多个从动齿轮Ⅱ(105)沿轴向相间隔的固定套装在主从动齿轮轴B的外部,且从动齿轮Ⅱ(105)与对应的从动齿轮Ⅰ(104)啮合,多个风扇驱动组件(106)对应多个从动齿轮Ⅱ(105)设置在支架体的下部,其由扇叶和固定连接在扇叶中心的驱动轴组成,所述驱动轴可转动的穿过支架体的下部后延伸到对应动齿轮Ⅱ(105)的下方,并固定套装有与动齿轮Ⅱ(105)相啮合的锥形齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,还包括安装于下皮带(112)下表面头部的泥煤刮除装置(7),泥煤刮除装置(7)由刮板支架(73)、弹簧缓冲装置(72)以及刮板(71)构成,所述刮板支架(73)固定设置在下皮带(112)的下方,刮板(71)的制作材料为弹性橡胶,刮板(71)的上端紧贴于下皮带(112)下表面,其下端通过弹簧缓冲装置(72)与刮板支架(73)的上端连接,弹簧缓冲装置(72)由若干弹簧构成。
3.根据权利要求2所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,还包括位于泥煤刮除装置(7)后侧的高压水喷洗系统(8),所述高压水喷洗系统(8)由圆柱形射流喷嘴(81)与喷嘴底座(82)组成,喷嘴底座(82)为方形框架结构,并套设于下皮带(112)的外部,多个圆柱形射流喷嘴(81)分为两组,且分别安装在方形框架的上框架和下框架相对的一侧,且上框架上的多个圆柱形射流喷嘴(81)均对准下皮带(112)的上表面,下框架上的多个圆柱形射流喷嘴(81)均对准下皮带(112)的下表面,圆柱形射流喷嘴(81)的进水口通过输水软管二连接高压水源。
4.根据权利要求3所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,还包括安装于下皮带(112)底部且位于高压水喷洗系统(8)后侧的逆向毛轮洗刷装置(9),逆向毛轮洗刷装置(9)的两端通过连接支架与皮带运输机(12)支架连接,所述逆向毛轮洗刷装置(9)由毛轮(91)、弹簧管(92)、固定挡板(93)以及毛轮支杆(94)组成,弹簧管(92)为扭力弹簧管,其通过其中心的弹簧腔可轴向滑动的套装于毛轮支杆(94)的中部,且一个扭力臂与毛轮支杆(94)连接,一对固定挡板(93)分别位于弹簧管(92)的两侧,其通过其中心的通孔可轴向滑动的套装于毛轮支杆(94)的外部,且分别与弹簧管(92)的两端连接,所述毛轮(91)通过其中心的空腔套装于弹簧管(92)的外部,且其与弹簧管(92)的另一个扭臂连接,且在弹簧管(92)的作用下,始终保持一定的预紧力,以实现对皮带表面残留的水滴进行有效的清洁;所述随动自转式吹干装置(10)位于逆向毛轮洗刷装置(9)的后侧。
5.根据权利要求4所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,所述逆向毛轮洗刷装置(9)中弹簧管(92)以及固定挡板(93)的挤压频率为6次/h。
6.根据权利要求5所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,还包括照明系统(6),所述照明系统(6)由支撑架杆(62)和照明灯(61)组成,所述照明灯(61)与储能电池(22)连接,并通过支撑架杆(62)安装在皮带运输机(11)的上部。
7.一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制方法,包括如权利要求1至5任一项所述的一种皮带运输机雾化除尘及安全监测控制系统,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:当皮带运输机(11)开始工作时,下皮带(112)传输从而带动发电机滚轮外壳(211)转动,内部绕组线圈(212)切割磁感线产生电能,并将产生的电能由输出电源线(214)输送至储能电池(22);
步骤二:当多功能安全监测控制装置(5)检测到煤流信号时,将煤流信号无线传输至主控箱(1);主控箱(1)开启电动球阀(3),除尘用水经电动球阀(3)、喷杆(42)和扇型喷嘴(41)雾化后喷淋至皮带;
步骤三:当烟雾传感器(52)检测到烟雾或温度传感器(53)检测到温度或瓦斯传感器(55)检测到瓦斯浓度超限时,将超限信号通过无线的方式传输至主控箱(1);当主控箱(1)接收到烟雾或温度超限信号时,主控箱(1)控制皮带运输机(11)的运输速度减慢,同时使电动球阀(3)的进水量增多,使雾化喷淋装置(4)喷出的雾化水量增多,进而增加皮带接收到的雾化水量,降低皮带运输机(11)存在的安全风险;当主控箱(1)接收到瓦斯浓度超限信号时,主控箱(1)通过无线的方式向管理人员发送瓦斯超限信息,便于管理人员及时进行瓦斯的抽采作业;
步骤四:当烟雾传感器(52)检测到烟雾浓度降低或者消失、温度传感器(53)检测到温度不超限时,主控箱(1)关闭警示灯(56),控制皮带运输机(11)的运输速度恢复正常,同时调节电动球阀(3)的进水量降低并趋于正常,使皮带运输机(11)的工作恢复至正常状态;
步骤五:当主控箱(1)接收到来自热释电传感器(51)的无煤信号时,主控箱(1)延迟3s关闭电动球阀(3)停止喷雾,皮带运输机(11)停运后,滚轮式永磁发电机(21)同步停止工作,在停止工作期间多功能安全监测控制装置(5)仍持续进行安全检测,检测到皮带上具有煤流或者检测到温度、烟气以及瓦斯浓度超限时,重复步骤一至步骤四。