矿井下用洒水车的设计与应用

[摘 要]本设计为一种矿井下用洒水车。包括：牵引b置，连接于牵引装置的行走底盘，以及固定设置在行走底盘上的水箱、水泵和电动机。牵引装置上设置有用于为电动机提供动力的电源；电动机与水泵相连接；水泵的进水口与水箱的出水口相连接，水泵的出水口与供水管路的起始端相连接，供水管路的末端与设置在水箱周围的洒水管相连通，洒水管上设置有喷头，且供水管路上设置有用于调节洒水量的控制阀。本设计提供的矿井下用洒水车，消除了现有技术中人工洒水在行车巷道作业的安全隐患，提高了洒水效率和洒水质量；且结构简单、使用方便、成本低廉，具有良好的实用性和经济性。

[关键词]洒水 车 矿井

中图分类号：U418.3+24 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0074-02

1 引言

粉尘是形成矿井下恶劣工作环境的主要因素之一，对井下的工作人员身体危害极大。因此，为了做好矿井综合防尘工作，改善井下环境，需实施井下大巷的洒水降尘。

现有技术中，由于矿井下作业需满足电气设备防爆等安全要求，且巷道空间有限，井下大巷洒水降尘只能采取人工手持高压胶管进行洒水的方法。这种由人工直接对巷道底板进行冲刷，洒水量无法控制，容易造成洒水量过大使巷道存留积水，严重时，还会造成巷道底鼓，影响井下的正常作业。此外，人工手持高压胶管洒水的劳动强度大，劳动效率低，且在井下大巷同时行人、行车也造成了一定的安全隐患。本设计提供一种矿井下用洒水车，用以解决现有技术中用的缺陷，实现高质、高效、安全的井下洒水降尘。

2 矿井下用洒水车的结构

本设计提供一种矿井下用洒水车，包括：牵引装置，连接于牵引装置的行走底盘，以及固定设置在行走底盘上的水箱、水泵和电动机；牵引装置上设置有用于为所述电动机提供动力的电源；电动机通过传动装置与水泵相连接；水箱的顶部设置有开口，水箱侧面的最低位置设置有出水口；水泵的进水口与所述水箱的出水口相连接，水泵的出水口与供水管路的起始端相连接，供水管路的末端与设置在水箱周围的洒水管相连通，洒水管上设置有至少一个的喷头，且供水管路上设置有用于调节洒水量的控制阀。

附图：图1是本发明矿井下用洒水车实施例的结构示意图。

图2是图1中水循环系统示意图。

附图标记：

1-牵引部；2-行走底盘；21-水箱；234-驱动箱体；23-电动机；24-传动装置；22-水泵；32-喷头；33-流量控制阀；31-洒水管；311-分管；303-调压阀；3-供水管路；301-主供水管路；302-分供水管路；34-高压截止阀；341-第一高压胶管；211-连通器。

3 具体实施方式

本设计的矿井下用洒水车，包括：牵引装置1，连接于牵引装置的行走底盘2，以及固定设置在行走底盘2上的水箱21、水泵22和电动机23。牵引装置上设置有用于为电动机23提供动力的电源；电动机23通过传动装置24与水泵22相连接。水箱21的顶部设置有开口，水箱侧面的最低位置设置有出水口；水泵22的进水口与所述水箱的出水口相连接，水泵22的出水口与供水管路3的起始端相连接，供水管路3的末端与设置在水箱21周围的洒水管31相连通，洒水管31上设置有至少一个的喷头32，且供水管路3上设置有用于调节洒水量的控制阀33。

行走底盘2可以通过牵引部1连接在牵引装置的后方，以拉动行走底盘2移动；在行走底盘2上，水箱的旁边设置有驱动箱体234，驱动箱体234内设置有电动机23、水泵22以及连接电动机23和水泵22的传动装置24。用于提供动力的电源可以是蓄电池，将其与电动机23连接，以驱动电动机23旋转。水箱21可以用5mm厚的钢板对接拼焊而成，规格可以为：1260×1260×2100（mm），水箱21顶部的开口可以为800×800（mm），以供维修人员进出水箱或加水使用，开口上加设盖板以保持水的清洁，并且，为防止腐蚀，水箱21的内外表面均涂有防锈漆。水泵22（例如采用离心式水泵）也设置在行走底盘2上，水泵22的底座与水箱21的底面平齐，当水箱21加满水后，水箱21内的水位比水泵的位置高，水则可以自行流入水泵中，省去了为水泵22加引水的步骤。洒水管31根据使用需要固定设置在水箱21的周围，例如将洒水管31粘结或焊接在水箱21的两侧和朝后的侧面，同时，可以设置多个喷头32（在本设计中一共设置12个喷头），以实现大面积的喷洒。

矿井下用洒水车在工作时，只需将电动机23连接到电源上，打开控制阀33，电动机23便带动水泵22运转，将水箱21中的水经由供水管路3输送到洒水管31，再由喷头32喷洒到巷道底板上。可见，本矿井下用洒水车结构简单、使用方便，消除了现有技术中人工洒水存在的安全隐患，同时还大大提高了洒水除尘的工作效率，进一步改善了井下环境。

在上述实施例中，所述牵引装置为矿井用特殊防爆型蓄电池电机车。在该蓄电池电机车的电源上并联一个防爆插座，以连接电动机23即可。这样，蓄电池电机车上的电源在给蓄电池电机车供电的同时也带动电动机23运转，从而轻松实现了带动行走底盘2行走同时洒水的目的。

如图1和图2所示，洒水管31包括三段互不连通的分管311，三个分管311分别设置在水箱21的三个侧面，洒水管31为内径为13.3mm（4分管）的镀锌钢管，分别设置在水箱21的两侧和朝后的侧面；供水管路3为内径50mm（1.5寸）的镀锌钢管，并包括主供水管路301和三个分供水管路302，主供水管路301的起始端与水泵22的出水口相连接，主供水管路301的末端与水箱21相连通，分供水管路302分别连接在主供水管路301和每个分管311之间；且在主供水管路301上靠近主供水管路301的末端处设置有调压阀303，分供水管路302上分别设置有流量控制阀33。一方面，水从水泵22的出水口出来进入主供水管路301后，分别通过三个分供水管路302流至对应的分管311，这样，通过调节设置在每个分供水管路302上的流量控制阀33便可以调节由对应的分管311上的喷头32的开关及喷出的水量，也可以通过选择性的开启流量控制阀33来控制不同的分管311上的喷头32喷水或停止喷水；另一方面，主供水管路301上的调压阀303可以通过将主供水管路301中的部分水引回水箱21来调节各管路中的压力，一般在正常喷水作业时，可将调压阀303置于半开启状态，而当需要同时关闭所有分供水管路302上的流量控制阀33时，可以将调压阀303完全开启，使水由水泵22经由主供水管路301直接流回水箱21，而无需关闭电动机23，避免了频繁启闭电动机和水泵，有利于提高其使用寿命。可见，本设计提供的矿井下用洒水车功能多样，控制灵活，能够满足不同要求的洒水作用需求，且工作效率高。

如图1所示，在主供水管路301上、且在主供水管路301的起始端到{压阀303之间连接有第一高压胶管341，第一高压胶管341上设置有高压截止阀34。当需要进行高压冲水时，可将控制阀33均关闭，打开高压截止阀34，高压水便从第一高压胶管341流出，其流出高压水的水压可以通过调压阀303来调节。高压喷水功能体现了本设计的矿井下用洒水车的高适应性和多功能性。

在水箱21侧面的最低位置还设置有放水口，所述放水口处设置有一放水闸阀，可以将水箱21内的水放出，便于清洗和维护。

在水箱21侧面的最高位置固定连接有直通，直通的端部连接一8m长的第二高压胶管，当需要利用矿井下的高压水源进行注水时，可以将该第二高压胶管与矿井下的高压水源的水管相连接，用U型卡固定后便可开始注水。这样，井下的高压水源通过第二高压胶管注入到水箱21中，克服了因高压水源的水压高而造成的水管易甩动、不稳定的问题；直接在矿井下向水箱加水，更加方便了洒水作业，提高了工作效率。

在水箱21侧面设置有用于显示水箱内水位的连通器，具体地，可以在水箱21侧面的最低位置连接一透明胶管，并使透明胶管向上方延伸至水箱21侧面的最高位置，透明胶管内放置有色漂浮物，根据连通器的原理，所述透明胶管内的有色漂浮物的位置即为水箱21内的水位。通过这一连通器，可以实时观察水箱内的水量，当水量不足时及时加水，以提高洒水作业的效率。

传动装置24包括与电动机23的输出轴固定连接的大带轮、与水泵22的转轴固定连接的小带轮，以及绕设在大带轮和小带轮上的传动带（图未示）。利用传动带传动可以实现减速传动，省去了减速器，并且还能起到一定的减震作用，有利于提高整个矿井下用洒水车的工作性能。

5 结语

本设计提供的矿井下用洒水车，能够实现在矿井下狭窄的巷道内进行洒水工作，消除了现有技术中人工洒水存在的安全隐患，大大提高了洒水工作效率；且本发明的矿井下用洒水车结构简单、使用方便、成本低廉，具有良好的安全性、实用性和经济性。

参考文献

[1] 濮良贵、纪名刚.机械设计（第七版）.高等教育出版社.2001.06.

[2] 孙恒、陈作模.机械原理（第六版）.高等教育出版社.2001.05.

作者简介

程志，1981.07，男，籍贯：安徽阜南，工程师，2007.06毕业于安徽理工大学机械设计制造及其自动化专业，本科学历，研究方向为煤矿机电、运输、掘进。