挖掘机及挖掘机的除雾方法 |
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| 申请号 | CN202410294306.6 | 申请日 | 2024-03-14 | 公开(公告)号 | CN117966830A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 国家能源集团新疆能源有限责任公司; 国能新疆红沙泉能源有限责任公司; | 发明人 | 韩勇; 李思维; 许晨; 冯勇强; 胡德昊; 蒲敬升; 张治军; 宋晓龙; 刘冰烊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种挖掘机及挖掘机的除雾方法，包括：车体和挖掘组件，挖掘组件具有相对设置的连接端和挖掘端，挖掘组件的连接端设置在车体的中部； 支架 ，固定在车体上；回转结构，设置在支架上；除雾组件，设置在回转结构上，回转结构与除雾组件驱动连接，回转结构能够驱动除雾组件转动，除雾组件包括 风 机和加热器，风机具有相对设置的进风口和出风口，加热器设置在进风口处，出风口对应挖掘组件的挖掘端设置；限位组件，设置在除雾组件和支架之间，限位组件能够限制除雾组件的转动 角 度。通过本 申请 提供的技术方案，能够解决 现有技术 中的挖掘机在工作面 温度 较低的情况下采 煤 时，工作面周围极易产生 雾气 ，从而影响工作人员正常工作的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机包括： |
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| 说明书全文 | 挖掘机及挖掘机的除雾方法技术领域[0001] 本发明涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机及挖掘机的除雾方法。 背景技术[0002] 目前，我国新疆、内蒙古等地区露天矿夜间作业或者冬季作业时工作面温度低，但是随着采掘作业的进行，煤层会出现发热甚至自燃的现象，从而空气中的水分遇热形成水蒸气，水蒸气上升遇冷冷凝形成雾，雾气会弥漫在工作面周围，遮挡工作人员视线，严重影响生产作业的安全性。 发明内容[0003] 本发明提供一种挖掘机及挖掘机的除雾方法，以解决现有技术中的挖掘机在工作面温度较低的情况下采煤时，工作面周围极易产生雾气，从而影响工作人员正常工作的问题。 [0004] 根据本发明的一个方面，提供了一种挖掘机，挖掘机包括：车体和挖掘组件，挖掘组件具有相对设置的连接端和挖掘端，挖掘组件的连接端设置在车体的中部；支架，固定在车体上，支架位于挖掘组件的一侧；回转结构，设置在支架上；除雾组件，设置在回转结构上，回转结构与除雾组件驱动连接，回转结构能够驱动除雾组件转动，除雾组件包括风机和加热器，风机具有相对设置的进风口和出风口，加热器设置在进风口处，出风口对应挖掘组件的挖掘端设置；限位组件，设置在除雾组件和支架之间，限位组件能够限制除雾组件的转动角度。 [0005] 进一步地，除雾组件还包括：支撑座，设置在回转结构上，风机沿竖直方向可转动地设置在支撑座上；第一驱动件，第一驱动件与风机驱动连接，以驱动风机沿竖直方向转动。 [0008] 进一步地，加热器为PTC陶瓷加热器。 [0009] 进一步地，挖掘机还包括：电控系统，电控系统与回转结构和除雾组件电连接；操作装置，操作装置与电控系统电连接，操作装置能够通过电控系统控制回转结构和除雾组件的工作；供电系统，与电控系统、操作装置、回转结构和除雾组件电连接。 [0011] 进一步地，雾气检测系统包括：摄像装置，摄像装置能够采集工作环境的信号；计算系统，计算系统与摄像装置和电控系统电连接，计算系统能够将摄像装置的信号计算后传递至电控系统，电控系统能够根据计算系统的信号控制回转结构和除雾组件的工作。 [0012] 根据本发明的另一方面，提供了一种挖掘机的除雾方法，挖掘机为上述提供的挖掘机，电控系统包括PLC接口和控制电箱，PLC接口和控制电箱电连接，PLC接口与操作装置电连接，控制电箱与回转结构和除雾组件电连接，除雾方法包括： [0013] 判断是否需要去除雾气； [0014] 若需要去除雾气，通过操作装置和PLC接口唤醒控制电箱； [0015] 采用手动控制模式或者智能控制模式控制回转结构和除雾组件的工作。 [0016] 进一步地，若采用手动控制模式，除雾方法还包括： [0017] 通过操作装置、PLC接口和电控系统控制风机的位置以及控制风机和加热器的开启和关闭。 [0018] 进一步地，若采用智能控制模式，挖掘机为上述提供的挖掘机，除雾方法还包括： [0019] 打开雾气检测系统，雾气检测系统通过PLC接口和电控系统控制风机的位置以及控制风机和加热器的开启和关闭。 [0020] 应用本发明的技术方案，挖掘组件的连接端设置在车体的中部，支架设置在车体上，并且车架上设置有回转结构，除雾组件设置在回转结构上，回转结构能够驱动除雾组件转动，限位组件设置在除雾组件和支架之间，限位组件能够限制除雾组件的转动角度。采用上述结构，风机将加热器加热后的空气由出风口喷出，这样能够吹散工作面上的雾气，尤其能够吹散挖掘端处的雾气，并且加热后的空气也能够将一部分雾气加热为水蒸气，这样能够避免雾气遮挡工作人员的视线，从而保证工作人员正常工作，工作人员能够使得铲斗位于合适的位置和角度，避免铲斗内的煤矿过多或者过少，同时能够避免挖掘出大量矿石，同时提高生产作业的安全性。并且，回转结构和限位组件配合能够使得除雾组件在合适的角度转动，如此设置，能够使得风机精准地吹散挖掘端处的雾气，进一步地提高工作人员工作的便利性。附图说明 [0022] 图1示出了根据本发明实施例提供的挖掘机的结构示意图； [0023] 图2示出了根据本发明实施例提供的回转结构、除雾组件以及限位组件相配合的结构示意图； [0024] 图3示出了根据本发明实施例提供的加热器的结构示意图； [0025] 图4示出了根据本发明另一实施例提供的挖掘机的除雾方法的流程图。 [0026] 其中，上述附图包括以下附图标记： [0027] 10、车体； 11、柴油发电机； 12、第三驱动件； [0029] 30、支架； [0030] 40、回转结构； [0031] 50、除雾组件；51、风机；52、加热器；53、支撑座； [0032] 60、限位组件；61、限位片；62、限位器； [0033] 70、电控系统。 具体实施方式[0034] 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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。 [0035] 如图1至3所示，本申请实施例提供了一种挖掘机，挖掘机包括车体10、挖掘组件20、支架30、回转结构40、除雾组件50和限位组件60。挖掘组件20具有相对设置的连接端和挖掘端，挖掘组件20的连接端设置在车体10的中部。支架30固定在车体10上，支架30位于挖掘组件20的一侧。回转结构40设置在支架30上。除雾组件50设置在回转结构40上，回转结构 40与除雾组件50驱动连接，回转结构40能够驱动除雾组件50转动，除雾组件50包括风机51和加热器52，风机51具有相对设置的进风口和出风口，加热器52设置在进风口处，出风口对应挖掘组件20的挖掘端设置。限位组件60设置在除雾组件50和支架30之间，限位组件60能够限制除雾组件50的转动角度。挖掘机还包括驾驶室，驾驶室位于挖掘组件20的另一侧。并且，加热器52设置在风机51上。 [0036] 其中，挖掘组件20包括铲斗21和机械臂22，机械臂22具有连接端，铲斗21为挖掘端。并且，在机械臂22与车体10之间设置有第三驱动件12，第三驱动件12为液压油缸，第三驱动件12的一端与车体10连接，第三驱动件12的另一端与机械臂22连接，第三驱动件12与机械臂22驱动连接，以驱动机械臂22转动。 [0037] 应用本申请的技术方案，挖掘组件20的连接端设置在车体10的中部，支架30设置在车体10上，并且车架上设置有回转结构40，除雾组件50设置在回转结构40上，回转结构40能够驱动除雾组件50转动，限位组件60设置在除雾组件50和支架30之间，限位组件60能够限制除雾组件50的转动角度。采用上述结构，风机51将加热器52加热后的空气由出风口喷出，这样能够吹散工作面上的雾气，尤其能够吹散挖掘端处的雾气，并且加热后的空气也能够将一部分雾气加热为水蒸气，这样能够避免雾气遮挡工作人员的视线，从而保证工作人员正常工作，工作人员能够使得铲斗21位于合适的位置和角度，避免铲斗21内的煤矿过多或者过少，同时能够避免挖掘出大量矿石，同时提高生产作业的安全性。并且，回转结构40和限位组件60配合能够使得除雾组件50在合适的角度转动，如此设置，能够使得风机51精准地吹散挖掘端处的雾气，进一步地提高工作人员工作的便利性。 [0038] 其中，在本申请中，挖掘机为液压挖掘机，挖掘机的体积较小，挖掘组件20的连接端设置在车体10的中部，挖掘组件20的一侧设置有驾驶室，挖掘组件20的另一侧称为走台，走台上设置有工具箱，车体10上并无其他区域可以安装风机51和加热器52等结构，只能安装在走台上，为保证工具箱的正常打开和关闭，走台上设置有支架30，回转结构40和除雾组件50设置在支架30上。 [0039] 具体地，支架30包括竖直段和水平段，竖直段固定在走台上，水平段位于竖直段的上方，回转结构40和除雾组件50设置在水平段上，如此设置，能够对工具箱进行避让，保证工具箱的正常打开和关闭。 [0040] 进一步地，除雾组件50还包括支撑座53和第一驱动件。支撑座53设置在回转结构40上，风机51沿竖直方向可转动地设置在支撑座53上。第一驱动件与风机51驱动连接，以驱动风机51沿竖直方向转动。如此设置，结构简单，便于对除雾组件50进行组装，同时便于驱动风机51转动。 [0041] 其中，在本申请中，第一驱动件为液压油缸，第一驱动件具有相互连接伸缩杆和套筒，第一驱动件的套筒设置在支撑座53上，第一驱动件的伸缩杆与风机51驱动连接，以驱动风机51转动。 [0042] 具体地，当风机51沿竖直方向转动时，具有相对设置的向上转动时的上极限位置和向下转动时的下极限位置，当风机51位于上极限位置时，风机51的轴线与水平方向之间夹角为10°，当风机51位于下极限位置时，风机51的轴线与水平方向之间的夹角为30°。如此设置，风机51能够精准吹散挖掘端处的雾气，避免风机51朝天空吹风或者朝挖掘机的履带吹风。可选地，在实际工作过程中，工作人员能够根据需求选择风机51的轴线与水平方向之间的夹角。 [0043] 进一步地，回转结构40包括齿圈、齿轮和第二驱动件。齿圈固定在支架30上。齿轮与齿圈的内螺纹啮合，除雾组件50设置在齿轮上。第二驱动件与齿轮驱动连接，以驱动齿轮转动。第二驱动件为电机，且第二驱动件设置在支撑座53上。如此设置，便于驱动除雾组件50组件转动，同时，结构简单，便于组装，同时能够保证除雾组件50在转动过程中的稳定性。 [0044] 其中，在本申请中，回转结构40和除雾组件50位于车体10的右侧，回转结构40带动风机51转动时，风机51具有相对设置的左极限位置和右极限位置，当风机51位于左极限位置时，风机51的轴线与车体10的轴线之间的夹角为5°，当风机51位于右极限位置时，风机51的轴线与车体10的轴线之间的夹角为10°，如此设置，能够避免风机51与第三驱动件12发生碰撞，同时能够保证精准吹散挖掘端处的雾气。 [0045] 具体地，限位组件60包括两个限位片61和限位器62。两个限位片61间隔设置在支撑座53上。限位器62设置在支架30上，限位器62的开关位于两个限位片61之间，限位器62与两个限位片61配合以限制支撑座53的转动角度。如此设置，结构简单，便于对限位片61和限位器62进行组装。其中，当限位器62的开关接触到限位片61时，回转结构40停止转动，这样能够保证限位组件60对除雾组件50的限位效果。 [0046] 进一步地，加热器52为PTC陶瓷加热器。PTC陶瓷加热器为自动恒温加热器52，避免加热器52的温度较高，且安全性能较好，由于工作面上具有大量煤灰，这样能够保证加热的安全性，避免产生爆炸，提高加热器52的可靠性。 [0048] 其中，挖掘机还包括电控系统70、操作装置和供电系统。电控系统70与回转结构40和除雾组件50电连接。操作装置与电控系统70电连接，操作装置能够通过电控系统70控制回转结构40和除雾组件50的工作。供电系统与电控系统70、操作装置、回转结构40和除雾组件50电连接。如此设置，能够提高挖掘机的自动化程度，工作人员通过操作操作装置即可实现回转结构40的转动，风机51和加热器52的启动和停止以及第一驱动件的伸缩杆的伸缩。 [0049] 进一步地，操作装置包括驾驶室控制器和遥控器，驾驶室控制器和遥控器分别单独与电控系统70电连接，这样工作人员在驾驶室内和驾驶室外均可以控制除雾组件50和回转结构40的工作。 [0050] 其中，在现有技术中，露天矿用电铲设备尺寸大，并且露天矿用电铲设备本身具备380V交流电的供电条件。但是，在本申请中，供电系统包括柴油发电机11，柴油发电机11设置在车体10上，挖掘机本身不具备380V交流电的供电条件。因此，在本申请中，车体10上设置有支架30，能够增大除雾组件50等结构的安装空间，便于风机51和加热器52与供电系统进行电连接。 [0052] 具体地其中，挖掘机还包括雾气检测系统，雾气检测系统与电控系统70电连接，雾气检测系统能够将信号传递至电控系统70，电控系统70能够根据雾气检测系统的信号控制回转结构40和除雾组件50的工作。如此设置，雾气检测系统能够自动检测雾气浓度，同时能够自动控制电控系统70的工作，这样能够减少工作人员操作步骤，提高工作的便捷性和安全性。 [0053] 其中，雾气检测系统包括摄像装置和计算系统。摄像装置能够采集工作环境的信号，即摄像装置能够通过拍摄照片采集工作环境的信号。计算系统与摄像装置和电控系统70电连接，计算系统能够将摄像装置的信号计算后传递至电控系统70，电控系统70能够根据计算系统的信号控制回转结构40和除雾组件50的工作。如此设置，能够提高工作环境的信号的采集的准确性，同时能够准确控制电控系统70进行工作。 [0054] 如图4所示，本申请另一实施例提供了一种挖掘机的除雾方法，挖掘机为上述提供的挖掘机，电控系统70包括PLC接口和控制电箱，PLC接口和控制电箱电连接，PLC接口与操作装置电连接，控制电箱与回转结构40和除雾组件50电连接。驾驶室控制器和遥控器分别单独与PLC接口电连接。当限位器62的开关接触到限位片61时，PLC接口断电，回转结构40和除雾组件50急停，并且供电系统停止供电。 [0055] 除雾方法包括：判断是否需要去除雾气；若需要去除雾气，通过操作装置和PLC接口唤醒控制电箱；采用手动控制模式或者智能控制模式控制回转结构40和除雾组件50的工作。手动控制模式即为工作人员采用操作装置进行主动控制，智能控制模式即为采用雾气检测系统自动控制。其中，工作人员能够根据需求选择手动控制模式或者智能控制模式。 [0056] 如此设置，PLC接口能够起到保护作用，避免工作人员误触操作装置。即若工作人员误触操作装置，首先会唤醒控制电箱，无法直接打开风机51和加热器52，从而能够避免对风机51和加热器52造成损坏。 [0057] 进一步地，若采用手动控制模式，除雾方法还包括：通过操作装置、PLC接口和电控系统70控制风机51的位置以及控制风机51和加热器52的开启和关闭。 [0058] 即，工作人员通过驾驶室控制器或者遥控器发送风机51和加热器52打开信号给PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱开启风机51和加热器52；当雾气浓度降低至不影响作业时，司机通过驾驶室控制器或者遥控器发送停止信号至PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱关停风机51和加热器52。 [0059] 并且，工作人员能够通过驾驶室控制器或者遥控器发送第一驱动件和第二驱动件工作的信号给PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱控制第一驱动件和第二驱动件工作。 [0060] 进一步地，若采用智能控制模式，挖掘机为上述提供的挖掘机。其中，计算系统与PLC接口电连接。除雾方法还包括：打开雾气检测系统，雾气检测系统通过PLC接口和电控系统70控制风机51的位置以及控制风机51和加热器52的开启和关闭。 [0061] 即，工作人员打开雾气检测系统，雾气检测系统发送风机51和加热器52打开信号给PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱开启风机51和加热器52；当雾气浓度降低至不影响作业时，雾气检测系统发送停止信号至PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱关停风机51和加热器52。 [0062] 并且，雾气检测系统能够发送第一驱动件和第二驱动件工作的信号给PLC接口，PLC接口将信号传递至控制电箱，通过控制电箱控制第一驱动件和第二驱动件工作。 [0063] 具体地，摄像装置通过视觉检测持续采集雾气信号，根据检测目标置信度x以及t时间内积分雾气数量阈值n来确定是否需要打开除雾组件50，计算系统计算到雾气数量达到阈值n，则向PLC接口传输指令，开启风机51和加热器52。 [0064] 其中，在本申请中，智能控制模式下，雾气检测系统一直处于工作状态，每当雾气检测系统检测并判断需要打开除雾组件50后，风机51开启，并且控制电箱的计时器开始计时，在本申请中，计时器时间设置为五分钟，计时过程中雾气检测系统一直进行检测，若雾气数量再次大于阈值，计时器重置。 [0065] 但是当计算系统计算到雾气浓度低于阈值n且持续五分钟以上，则向PLC接口传输指令，停止风机51和加热器52。并且，当挖掘机停止作业之后，驾驶室控制器或者遥控器将停止信号传输至PLC接口，停止控制电箱。 [0066] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。 [0067] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。 [0068] 在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。 [0069] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。 [0071] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 |
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