一种井下无轨胶轮车低温启动快速预热装置的制作方法

本发明属于煤矿井下用无轨胶轮车配套装置技术领域，具体涉及一种井下无轨胶轮车低温启动快速预热装置。

背景技术：

以防爆柴油机作为动力源的井下无轨胶轮车作为一种辅助运输设备，已经广泛运用在各大煤矿生产中。无轨胶轮车在低温情况下启动困难，使用中经常需要多次启动才能让车辆运行起来。反复多次启动不仅费时费力，而且低温情况下机油粘稠，不利于形成油膜，影响润滑效果，导致车辆设备磨损加大，故障率提高，可靠性降低。

目前国内煤矿上均没有配备无轨胶轮车的预热装置，在实际生产过程中针对无轨胶轮车低温启动困难的问题，通常采用火烤、热水淋浴等外部预热方法，上述方法均存在以下缺陷：1、预热缓慢；2、有重大安全隐患。

技术实现要素：

针对上述现有技术中无轨胶轮车低温启动困难、缺乏预热速度快且安全隐患小的预热装置的技术问题，本发明提供一种低温快速预热设备，用于在胶轮车启动前提前预热防爆柴油机，其预热速度快、安全稳定性强，能够有效克服低温启动困难的问题。

本发明所采用的技术方案为：一种低温快速预热设备，其包括可移动支架、传送机构、加热装置以及中央控制机构，传送机构、加热装置和中央控制机构安装在可移动支架上，传送机构、加热装置和防爆柴油机首尾相连形成闭合回路，防冻液在闭合回路中循环，传送机构和加热装置分别与中央控制机构连接，中央控制机构接收加热装置的温度信号，并经过分析处理后将加热信号传送给加热装置。

首先本发明的低温快速预热设备能够外接到无轨胶轮车，并且传送机构、加热装置和防爆柴油机首尾相连形成闭合回路，可以将防冻液从无轨胶轮车的防爆柴油机移出后在加热装置加热后在返回防爆柴油机。上述外接预热设备，相对于外部预热的方法预热速度快，安全稳定性好，能够避免无轨胶轮车在低温下因反复启动引起的费时费力、车辆设备磨损加大、故障率高和可靠性低的技术问题。

上述低温快速预热设备采用可移动支架支撑整个设备，可以根据实际需要使其接近无轨胶轮车，使用更加便捷。本发明的低温快速预热设备还采用中央控制机构实现自动化预热过程。

进一步的，加热装置包括方形的加热外壳、设置在加热外壳上的防冻液进口和防冻液出口、在加热外壳内部间隔设置的加热隔板、以及设置在加热隔板上的加热片，加热隔板上设置有漏液孔，相邻两个加热隔板的漏液孔在加热隔板延伸的方向上错开，加热隔板将加热外壳的内腔分割为多个加热空间，防冻液进口和防冻液出口分别与两个距离最远的加热空间相通。防冻液进口和防冻液出口分别设置在围成两个距离最远的加热空间的加热外壳上。防冻液从防冻液进口流入后，沿着流动方向依次流过各个加热空间。在本实施例中漏液孔设置在加热隔板的某一端，防冻液在流过加热空间的过程中，能够尽可能长距离的流过每个加热隔板，形成迂回迷宫式的流动方向。尽可能的增大了防冻液在加热装置中的流动距离，增加了加热距离，进而有效的增强加热效果。防冻液进口和防冻液出口与两个距离最远的加热空间相通，可以保证防冻液流经每个加热空间。

进一步的，靠近防冻液进口的加热隔板上的漏液孔与防冻液进口在加热隔板延伸的方向上错开，靠近防冻液出口的加热隔板上的漏液孔与防冻液出口在加热隔板延伸的方向上错开。上述防冻液进口和防冻液出口的位置设置可以保证防冻液在进入第一个和最后一个加热空间后，尽可能在加热隔板上流过较多的距离，增加防冻液与加热片的接触时间和防冻液在加热装置中的流动距离。

进一步的，加热隔板包括两个靠近加热外壳且对称设置的第一隔板和两个远离加热外壳且对称设置的第二隔板。

进一步的，加热片包括纵截面为三角形的第一加热片、纵截面为三角形的第二加热片和环形的第三加热片，多个第一加热片垂直连接至第一隔板且向靠近加热外壳的方向延伸，多个第二加热片垂直连接至第二隔板且向靠近加热外壳的方向延伸，多个第三加热片间隔设置在两个第二隔板之间。第一加热片、第二加热片和第三加热片加热面积依次递增。防冻液流入加热空间后先经过第一加热片、第二加热片、第三加热片、第二加热片，最后在经过第一加热片流出。防冻液在进入加热装置后，前期因为接触的加热片加热面积依次增大，因而被加热的速率缓缓上升，有利于保护防冻液不因突然的高强度加热而变质。经过第三加热片之后再进入加热速率的下降过程能够进一步保证防冻液的稳定。

进一步的，传送机构包括水泵、控制水泵的电机、进防冻液管和出防冻液管，防冻液从防爆柴油机流出经进防冻液管、水泵、并在加热装置被预热后，传送回防爆柴油机。

进一步的，中央控制机构包括传感器和数据处理器，传感器为两个，分别设置在防冻液进口和防冻液出口，数据处理器输入端与传感器连接，输出端与加热片连接，传感器检测到的温度信号经数据处理器分析处理后生成控制信号传送给加热片。传感器用以检测防冻液进口处防冻液的温度（t1）和防冻液出口处防冻液的温度（t2），当t1和t2相差5%时预热完毕，退出预热过程.

进一步的，数据处理器与电机连接，数据处理与水泵连接。

进一步的，中中央控制机构还包括操作面板、显示器和电源模块，操作面板和显示器分别与数据处理器连接，电机、显示器、数据处理器和电机分别与电源模块连接。

进一步的，可移动支架包括安装支架、设置在安装支架右后方的推移把手和设置在安装支架下方的移动滚轮。

本发明的预热防爆柴油机的机制为：连接管路，使低温快速预热设备的进防冻液管、出防冻液管与防爆柴油机的防冻液出口（图中未标出）、防冻液入口（图中未标出）连接。传送机构、加热装置和防爆柴油机首尾相连形成闭合回路，防冻液在闭合回路中循环，形成外接预热的技术效果。启动低温快速预热设备，低温快速预热设备进入自检过程，自检完成后在操作面板上输入预热参数，按下预热按钮，装置进入预热过程。电机运转带动水泵将防冻液从防爆柴油机机体抽出，进入加热装置加热，预热后的防冻液在强制送回防爆柴油机机体循环预热。在此过程中，传感器检测防冻液进口和防冻液出口的温度和压力，并将温度和压力信号传送给数据处理器进行处理，并生成控制信号。数据处理器将控制电机转速的控制信号传送至电机，并将控制加热装置加热功率的控制信号传送加热装置。防冻液进口处防冻液的温度（t1）和防冻液出口处防冻液的温度（t2）相差5%时预热完毕，退出预热过程，达到自动化预热效果。

值得说明的是，操作面板、显示器和电源模块的具体连接方式及其结构为公知的技术，故在此不对其进行阐述。

本发明的有益效果为：

（1）本发明的低温快速预热设备能够快速预热，相对于外部预热的方法安全稳定性好，能够避免无轨胶轮车在低温下因反复启动引起的费时费力、车辆设备磨损加大、故障率高和可靠性低的技术问题；

（2）本发明的加热装置通过迂回迷宫式的流动方向的设计延长了防冻液在加热装置中流过的距离，增加加热时间，达到提高防冻液温度的目的，从整体上提高了加热装置的性能；

（3）加热装置通过多级加热片和环形第三加热片的设计保护了防冻液的加热稳定性，增强了加热面积；

（4）本发明通过中央控制器实现自动化预热过程。

附图说明

图1是本发明实施例的低温快速预热设备的结构示意图；

图2是本发明实施例的传送机构、加热装置、防爆柴油机和中央控制机构的连接结构示意图；

图3是本发明实施例的可移动支架的结构示意图；

图4是本发明实施例的低温快速预热设备的另一结构示意图；

图5是本发明实施例的加热装置的结构示意图；

图6是本发明实施例的加热装置、电机和中央控制机构的结构示意图。

图中：1-可移动支架；2-传送机构；3-加热装置；4-中央控制机构；5-闭合回路；6-安装支架；7-推移把手；8-移动滚轮；9-水泵；10-电机；11-进防冻液管；12-出防冻液管；13-加热外壳；14-防冻液进口；15-防冻液出口；16-加热隔板；17-加热片；18-漏液孔；19-加热空间；20-流动方向；21-第一隔板；22-第二隔板；23-第一加热片；24-第二加热片；25-第三加热片；26-传感器；27-数据处理器；28-操作面板；29-显示器；30-电源模块；31-防爆柴油机。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

实施例1：

请参照图1和图2，本实施例提供一种低温快速预热设备，包括可移动支架1、传送机构2、加热装置3以及中央控制机构4。传送机构2、加热装置3和中央控制机构4安装在可移动支架1上。传送机构2、加热装置3和防爆柴油机31首尾相连形成闭合回路5，防冻液在上述闭合回路5中循环。传送机构2和加热装置3分别与中央控制机构4连接。中央控制机构4接收加热装置3的温度信号，并经过分析处理后将加热信号传送给加热装置3。

请参照图1和图3，可移动支架1包括安装支架6、推移把手7和移动滚轮8。上述推移把手7固定设置在安装支架6右后方，在推动过程中用于施加作用力。移动滚轮8设置在安装支架6下方，本实施例中移动滚轮8为四个，分别设置在安装支架6的四个角。上述移动滚轮8可以方便低温快速预热设备的移动，在使用过程中可以根据防爆柴油机31的位置将低温快速预热设备移动到合适的位置。传送机构2、加热装置3和中央控制机构4均设置在可移动支架1内侧。

请参照图1、图2和图4，传送机构2包括水泵9、控制水泵9的电机10、进防冻液管11和出防冻液管12。防冻液从防爆柴油机31流出经进防冻液管11、水泵9、并在加热装置3被预热后，传送回防爆柴油机31。通过外接传送机构2可以将防冻液加热后返回防爆柴油机31，被加热的防冻液返回防爆柴油机31后，可以方便无轨胶轮车启动，有效的解决无轨胶轮车在低温情况下启动困难的问题。并且通过外接设备将防冻液加热的方法与传统的火烤、热水淋浴等外部预热的方法相比，外接设备直接将防冻液加热的方法加热速度更快，并且安全性更好，更有效的避免了安全隐患。

请参照图5，加热装置3包括方形的加热外壳13、防冻液进口14、防冻液出口15、加热隔板16和加热片17。上述加热外壳13为方形，防冻液进口14和防冻液出口15设置在外壳上。上述加热隔板16在加热外壳13的内部间隔设置且加热隔板16上设置有漏液孔18。相邻两个加热隔板16的漏液孔18在加热隔板16延伸的方向上错开。上述加热隔板16将加热外壳13的内腔分割为多个加热空间19，防冻液进口14和防冻液出口15分别与两个距离最远的加热空间19相通，即防冻液进口14和防冻液出口15分别设置在围成两个距离最远的加热空间19的加热外壳13上。防冻液从防冻液进口14流入后，沿着流动方向20依次流过各个加热空间19。在本实施例中漏液孔18设置在加热隔板16的某一端，防冻液在流过加热空间19的过程中，能够尽可能长距离的流过每个加热隔板16，形成图5所示的迂回迷宫式的流动方向20。尽可能的增大了防冻液在加热装置3中的流动距离，增加了加热距离，进而有效的增强加热效果。防冻液进口14和防冻液出口15与两个距离最远的加热空间19相通，可以保证防冻液流经每个加热空间19。应当理解，在本实施例中，防冻液进口14、防冻液出口15分别与两个距离最远的加热空间19相通，以保证防冻液流过所有加热空间19，在其他实施例中，防冻液也可以和其他加热空间19相通，仅仅不能保证防冻液流经所有的加热空间19，但均能实现本实施例预热防冻液的技术效果，也在本实施例的保护范围中。

靠近防冻液进口14的加热隔板16上的漏液孔18与防冻液进口14在加热隔板16延伸的方向上错开。靠近防冻液出口15的加热隔板16上的漏液孔18与防冻液出口15在加热隔板16延伸的方向上错开。上述防冻液进口14和防冻液出口15的位置设置可以保证防冻液在进入第一个和最后一个加热空间19后，尽可能在加热隔板16上流过较多的距离，增加防冻液与加热片17的接触时间和防冻液在加热装置3中的流动距离。应当理解，靠近防冻液进口14的加热隔板16上的漏液孔18与防冻液进口14可以相对，靠近防冻液出口15的加热隔板16上的漏液孔18与防冻液出口15也可以相对，但是防冻液会不流经第一个和最后一个加热空间19，造成加热装置3空间的浪费，但是从整体上加热装置3还是能够起到预热防冻液的技术效果，均在本实施例的保护范围中。

请参照图5，加热隔板16包括两个第一隔板21和两个第二隔板22。第一隔板21靠近加热外壳13且对称设置，第二隔板22远离加热外壳13且对称设置。加热片17包括纵截面为三角形的第一加热片23、纵截面为三角形的第二加热片24和环形的第三加热片25。并且，第一加热片23、第二加热片24和第三加热片25加热面积依次递增。多个第一加热片23垂直连接至第一隔板21且向靠近加热外壳13的方向延伸。多个第二加热片24垂直连接至第二隔板22且向靠近加热外壳13的方向延伸，多个第三加热片25间隔设置在两个第二隔板22之间。防冻液流入加热空间19后先经过第一加热片23、第二加热片24、第三加热片25、第二加热片24，最后在经过第一加热片23流出。防冻液在进入加热装置3后，前期因为接触的加热片17加热面积依次增大，因而被加热的速率缓缓上升，有利于保护防冻液不因突然的高强度加热而变质。经过第三加热片25之后再进入加热速率的下降过程能够进一步保证防冻液的稳定。

加热装置3的工作过程：低温的防冻液由水泵9加压经防冻液进口14进入加热装置3，并沿迂回迷宫式的流动方向20，逐渐被第一加热片23、第二加热片24和第三加热片25加热，再经第二加热片24和第一加热片23加热后高温的防冻液从防冻液出口15流出，并流入防爆柴油机31机体内对其预热。加热装置3内部流道采用迂回迷宫式流道，延长防冻液在加热装置3中流过的距离，增加加热时间，达到提高防冻液温度的目的，从整体上提高了加热装置3的性能。

请参照图6，中央控制机构4包括传感器26、数据处理器27、操作面板28、显示器29和电源模块30。传感器26为两个，分别设置在防冻液进口14和防冻液出口15，用以检测防冻液进口14处防冻液的温度（t1）和防冻液出口15处防冻液的温度（t2）。数据处理器27输入与传感器26连接，输出端与加热片17连接。传感器26检测到的温度信号经数据处理器27分析处理后生成控制信号传送给加热片17，对加热片17的工作进行控制。操作面板28和显示器29分别与数据处理器27连接，值得说明的是，操作面板28、显示器29和电源模块30的具体连接方式及其结构为公知的技术，故在此不对其进行阐述。通过显示器29可以实时的读取检测传感器26读取的温度数据，操作面板28可以用来操作整个低温快速预热设备的工作。在本实施例中，传感器26还可以同时采集压力信号，并和温度信号一起传送给数据处理器27。电机10、显示器29、数据处理器27和电机10分别与电源模块30连接，电源模块30给上述电机10、显示器29、数据处理器27和电机10提供电能。

本实施例工作过程如下：

移动低温快速预热设备到需要预热的井下无轨胶轮车附近，连接管路，使低温快速预热设备的进防冻液管11、出防冻液管12与防爆柴油机31的防冻液出口15（图中未标出）、防冻液入口（图中未标出）连接，保证连接可靠不松动不漏液。启动低温快速预热设备，将电源开关置于开位置，对低温快速预热设备通电。低温快速预热设备进入自检过程，自检完成后依据灯光颜色进行下一步操作，绿色正常，红色故障。在操作面板28上输入预热参数，按下预热按钮，装置进入预热过程。电机10运转带动水泵9将防冻液从防爆柴油机31机体抽出，进入加热装置3加热，预热后的防冻液在强制送回防爆柴油机31机体循环预热。在此过程中，传感器26检测防冻液进口14和防冻液出口15的温度和压力，并将温度和压力信号传送给数据处理器27进行处理，并生成控制信号。数据处理器27将控制电机10转速的控制信号传送至电机10，并将控制加热装置3加热功率的控制信号传送加热装置3。防冻液进口14处防冻液的温度（t1）和防冻液出口15处防冻液的温度（t2）相差5%时预热完毕，退出预热过程，数据处理器27输出控制信号停机，低温快速预热设备自动停机。

综上所述，本发明的低温快速预热设备相对于外部预热的方法安全稳定性好，能够避免无轨胶轮车在低温下因反复启动引起的费时费力、车辆设备磨损加大、故障率高和可靠性低的技术问题；加热装置通过迂回迷宫式稍微流动方向的设计延长了防冻液在加热装置中流过的距离，增加加热时间，达到提高防冻液温度的目的，从整体上提高了加热装置的性能；加热装置通过多级加热片和环形第三加热片的设计保护了防冻液的加热稳定性，增强了加热面积；本发明通过中央控制器实现自动化预热过程。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。