一种矿井井下智能降温装置的制作方法

本发明涉及降温装置技术领域，特别是涉及一种矿井井下智能降温装置。

背景技术：

在矿井开采过程中，随着矿井开采的深度逐渐增加，因为地热的影响，使得矿井内的温度升高，极大的影响了采矿工人对矿井的开采。因此，对矿井内的进行降温是在矿井工作中必不可少的环节。现有技术中，有采用喷雾装置喷雾的方式对矿井内部进行降温，但是其喷雾装置的喷洒口径是固定的，导致喷洒出来的喷雾覆盖的范围较小。

技术实现要素：

为了解决现有技术中喷雾装置喷雾范围覆盖较小的技术问题，本发明提出一种矿井井下智能降温装置。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种矿井井下智能降温装置，包括上底板、支撑立柱、下底板、步进电机、转轴、第一轴承、第一轴承支座、第二轴承、第二轴承支座、支座、连接件、两根固定连接管、两个喷雾机构、温度感应器、处理器、控制电路、空气压缩机和高压水泵；所述支撑立柱垂直设置在所述下底板上；所述上底板设置在所述支撑立柱上；所述第一轴承支座和所述第二轴承支座相对设置在所述上底板上；所述第一轴承和所述第二轴承分别套设在所述转轴上；所述转轴通过所述第一轴承和所述第二轴承固定在所述第一轴承支座和所述第二轴承支座上；所述转轴包括套筒、皮带轮、固定环和转轴本体；所述转轴本的一端设置所述固定环，另一端开设有第三环形凹槽；所述第三环形凹槽的两侧分别设置有第三环形密封件和第四环形密封件；所述套筒套设在所述转轴本体的一端；所述套筒与所述第三环形凹槽、所述第三环形密封件和所述第四环形密封件配合形成第三环形通道；所述套筒上设置有第一流体入口，所述第一流体入口与所述第三环形通道连通；所述转轴本体内设置有第一流体通道；所述第三环形凹槽上设置有第二流体通道；所述第三环形通道通过所述第二流体通道与所述第一流体通道的一端连通；所述第一流体通道的另一端延伸并贯穿所述转轴本体的另一端；所述套筒通过所述支座固定在所述上底板上；所述转轴本体与所述套筒转动连接；所述皮带轮设置在所述转轴本体上，位于所述第一轴承与所述第二轴承之间；所述步进电机通过皮带与所述皮带轮连接，用于驱动所述转轴；所述连接件呈圆主体状，所述连接件的一端设置有圆形凹槽；所述圆形凹槽内设置有第二流体入口；所述连接件上开设有第三流体通道，所述第三流体通道沿所述连接件的径向贯穿所述连接件；所述第二流体入口与所述第三流体通道连通；所述转轴本体的一端插设在所述圆形凹槽内，使得所述第二流体通道与所述第二流体入口连通；所述连接件与所述固定环连接；所述两根固定连接管的一端分别设置在所述连接件的侧壁上，并分别与所述第三流体通道的一端连通；所述两根固定连接管的另一端分别与所述两个喷雾机构连通；所述套筒上还设置有流体接头；所述流体接头包括高压水进管、压缩空气进管、总管和混合室；所述高压水进管、所述压缩空气进管和所述总管分别与所述混合室连通；所述总管的一端与所述第一流体入口连通；所述高压水进管用于与所述高压水泵的出水口连通；所述压缩空气进管用于与所述压缩空气机的出气口连通；所述控制电路的输入电端与外部电源通过导线电性连接；所述控制电路的输出电端通过导线分别与所述空气压缩机、所述高压水泵和所述步进电机电性连接；所述处理器的信号输入端与所述温度感应器电性连接；所述温度感应器，用于感应矿井井下的温度，生成温度信号，并将所述温度信号发送给处理器；所述处理器，用于处理温度信号，生成控制信号，并将所述控制信号发送给控制电路；所述控制电路，用于根据所述控制信号进行导通和断开，导通时向所述空气压缩机、所述高压水泵和所述步进电机输送电流，断开时停止向所述空气压缩机、所述高压水泵和所述步进电机输送电流。

通过上述设置，所述矿井井下智能降温装置在使用时，所述步进电机通过所述皮带带动所述转轴转动，从而使得所述喷雾机构绕所述转轴转动，进而使得所述喷雾机构喷洒的气雾能够覆盖跟大的范围，提高降温效率；另外，通过设置所述控制电路、处理器和温度感应器，可以根据矿井井下温度自动控制所述空气压缩机、所述高压水泵和所述步进电机的开启或者关闭，进一步提升降温效果，改善矿井工人的工作环境。

在一些优选地实施例中，所述喷雾机构包括外壳、气雾组件和连接体；所述气雾组件通过所述连接体与所述外壳固定连接；所述气雾组件位于所述外壳内；所述气雾组件包括气雾扩展室、延伸段和气雾出口端；所述固定连接管的一端与所述气雾扩展室连通；所述气雾扩展室与所述延伸段固定连接；所述气雾扩展室上与所述延伸段的连接处设置有环形气雾槽缝；所述气雾扩展室的内腔上设置有喷嘴；所述喷嘴呈孔状，且均匀环状分布；所述喷嘴与所述外壳的轴向呈0-45度角；所述气雾扩展室的内腔壁呈弧状；所述气雾出口端设置在所述延伸段上；所述延伸段的内壁呈弧状；所述气雾扩展室的内腔是涡流结构。

通过上述设置，所述延伸段的内壁呈弧状，对气雾槽缝中喷出的气雾有导向作用；所述扩展室的内壁呈弧状，对从所述喷嘴中喷出的气雾有导向作用；压缩空气及高压水进入气雾组件中的气雾扩展室后高速旋转切割雾化然后经环形喷嘴喷出，同时形成强大的负压效应，带动混合风流从喷管喷出，大大的降低了能量消耗，同事增强了雾化效果，使水气颗粒更加细化，提升了蒸发降温的效率。

在一些优选地实施例中，所述矿井井下智能降温装置还包括循环冷阱、冷却液进管、冷却液出管；所述循环冷阱设置在所述下底板上，用于与所述冷却液进管、冷却液出管和所述降温装置配合提供循环冷却液；所述转轴本体的一端设置有第一环形凹槽和第二环形凹槽；所述第一环形凹槽的两侧分别设置有第一环形密封件和第二环形密封件；所述第二环形凹槽位于所述第三环形密封件和所述第二环形密封件之间；所述转轴本体内设置有第一冷却液通道和第二冷却液通道；所述第一环形凹槽和所述第二环形凹槽内分别设置有第四冷却液通道和第三冷却液通道；所述第三冷却液通道与所述第一冷却液通道的一端连通；所述第四冷却液通道与所述第二冷却液通道的一端连通；所述第一冷却液通道的另一端和所述第二冷却液通道的另一端分别延伸并贯穿所述转轴本体的另一端；所述套筒与所述第一环形凹槽、所述第一环形密封件和所述第二环形密封件配合形成第一环形通道；所述套筒与所述第二环形凹槽、所述第二环形密封件和所述第三环形密封件配合形成第二环形通道；所述套筒上设置有第一冷却液入口和第一冷却液出口；所述第一冷却液入口与所述第一环形通道连通；所述第一冷却液出口与所述第二环形通道连通；所述冷却液出管的一端与所述第一冷却液出口连通，另一端与所述循环冷阱连通；所述冷却液进管的一端与所述第一冷却液入口连通，另一端与所述循环冷阱连通；所述圆形凹槽内设置有第二冷却液出口和第二冷却液入口；所述连接件内设置有第五冷却液通道；所述第五冷却液通道用于将所述第二冷却液出口和所述第二冷却液入口连通；所述第一冷却液通道的另一端与所述第二冷却液出口连通；所述第二冷却液通道的另一端与所述第二冷却液入口连通。

通过在所述转轴本体内设置所述第一冷却液通道和所述第二冷却液通道；所述循环冷阱对冷却液降温后将所述冷却液通过所述冷却液进管和所述第一冷却液入口注入所述第一环形通道；所述冷却液依次通过所述第四冷却液通道、所述第二冷却液通道、所述第五冷却液通道、所述第一冷却液通道、所述第三冷却液通道、所述第二环形通道，再经所述第一冷却液出口和所述冷却液出管回流到所述循环冷阱中，实现对所述转轴本体的降温，从而降低经过所述第一流体通道中流体的温度，使得所述喷雾机构中喷洒出来的气雾具有降低的温度，进一步提高降温效果。

附图说明

图1是本发明某一实施例中矿井井下智能降温装置的结构示意图；

图2是图1矿井井下智能降温装置中转轴11的结构示意图；

图3是图2中转轴11的结构爆炸示意图；

图4是图2中转轴11的侧视图；

图5是图4中转轴11a-a方向的剖视图；

图6是图5中b部分的结构放大示意图；

图7是图4中转轴11b-b方向的剖视图；

图8是图7中c部分的结构放大示意图；

图9是图1矿井井下智能降温装置中连接件12的结构示意图；

图10是图9中连接件12的俯视图；

图11是图10中连接件12c-c方向的剖视图；

图12是图11中连接件12d-d方向的剖视图；

图13是图10中连接件12f-f方向的剖视图；

图14是图1中a部分的结构放大示意图；

图15是图14中流体接头20的结构示意图；

图16是图15中流体接头20的俯视图；

图17是图16中流体接头20e-e方向的剖视图；

图18是图1中喷雾组件13的结构示意图；

图19是本发明某一实施例中矿井井下智能降温装置的电路原理图；

其中，1、下底板；2、循环冷阱；201、冷却液进管；202、冷却液出管；203、流体接头；2031、高压水进管；2032、压缩空气进管；2033、混合室；2034、总管；3、支撑立柱；4、第一轴承；5、第一轴承支座；7、皮带；8、第二轴承；9、第二轴承支座；10、固定连接管；11、转轴；1101、转轴本体；1102、固定环；1103、皮带轮；1104、第一环形密封件；1105、第一环形凹槽；1106、第二环形密封件；1107、第二环形凹槽；1108、第三环形密封件；1109、第三环形凹槽；11010、第四环形密封件；11011、套筒；11012、第一冷却液出口；11013、第一冷却液入口；11014、第一流体入口；11015、第一冷却液通道；11016、第一流体通道；11017、第二冷却液通道；11018、第一通孔；11019、第二流体通道；11020、第三冷却液通道；11021、第四冷却液通道；12、连接件；1201、螺纹孔；1202、圆形凹槽；1203、第二冷却液出口；1204、第二流体入口；1205、第二冷却液入口；1206、第三流体通道；1207、第五冷却液通道；13、喷雾机构；1301、连接体；1302、气雾组件；1303、气雾扩展室；1304、环形气雾槽缝；1305、延伸段；1306、气雾出口端；1307、外壳；1308、喷嘴；14、上底板；15、步进电机；16、支座；17、压缩空气机；18、高压水泵；19、控制电路；20、处理器；21、温度感应器。

具体实施方式

下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。

参考图1-18，本实施例中的一种矿井井下智能降温装置，包括上底板14、支撑立柱3、下底板1、步进电机15、转轴11、第一轴承4、第一轴承支座5、第二轴承8、第二轴承支座9、支座16、连接件12、两根固定连接管10、两个喷雾机构13、温度感应器21、处理器20、控制电路19、空气压缩机17和高压水泵18；所述支撑立柱3垂直设置在所述下底板1上；所述上底板14设置在所述支撑立柱3上；所述第一轴承支座5和所述第二轴承支座9相对设置在所述上底板14上；所述第一轴承4和所述第二轴承8分别套设在所述转轴11上；所述转轴11通过所述第一轴承4和所述第二轴承8固定在所述第一轴承支座5和所述第二轴承支座9上；所述转轴11包括套筒11011、皮带轮1103、固定环1102和转轴本体1101；所述转轴11本的一端设置所述固定环1102，另一端开设有第三环形凹槽1109；所述第三环形凹槽1109的两侧分别设置有第三环形密封件1108和第四环形密封件11010；所述套筒11011套设在所述转轴本体1101的一端；所述套筒11011与所述第三环形凹槽1109、所述第三环形密封件1108和所述第四环形密封件11010配合形成第三环形通道；所述套筒11011上设置有第一流体入口11014，所述第一流体入口11014与所述第三环形通道连通；所述转轴本体1101内设置有第一流体通道11016；所述第三环形凹槽1109上设置有第二流体通道11019；所述第三环形通道通过所述第二流体通道11019与所述第一流体通道11016的一端连通；所述第一流体通道11016的另一端延伸并贯穿所述转轴本体1101的另一端；所述套筒11011通过所述支座16固定在所述上底板14上；所述转轴本体1101与所述套筒11011转动连接；所述皮带轮1103设置在所述转轴本体1101上，位于所述第一轴承4与所述第二轴承8之间；所述步进电机15通过皮带7与所述皮带轮1103连接，用于驱动所述转轴11；所述连接件12呈圆主体状，所述连接件12的一端设置有圆形凹槽1202；所述圆形凹槽1202内设置有第二流体入口1204；所述连接件12上开设有第三流体通道1206，所述第三流体通道1206沿所述连接件12的径向贯穿所述连接件12；所述第二流体入口1204与所述第三流体通道1206连通；所述转轴本体1101的一端插设在所述圆形凹槽1202内，使得所述第二流体通道11019与所述第二流体入口1204连通；所述连接件12与所述固定环1102连接；所述两根固定连接管10的一端分别设置在所述连接件12的侧壁上，并分别与所述第三流体通道1206的一端连通；所述两根固定连接管10的另一端分别与所述两个喷雾机构13连通；所述套筒11011上还设置有流体接头203；所述流体接头203包括高压水进管2031、压缩空气进管2032、总管2034和混合室2033；所述高压水进管2031、所述压缩空气进管2032和所述总管2034分别与所述混合室2033连通；所述总管2034的一端与所述第一流体入口11014连通；所述高压水进管2031用于与所述高压水泵18的出水口连通；所述压缩空气进管2032用于与所述压缩空气机17的出气口连通；所述控制电路19的输入电端与外部电源通过导线电性连接；所述控制电路19的输出电端通过导线分别与所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15电性连接；所述处理器20的信号输入端与所述温度感应器21电性连接；所述温度感应器21，用于感应矿井井下的温度，生成温度信号，并将所述温度信号发送给处理器20；所述处理器20，用于处理温度信号，生成控制信号，并将所述控制信号发送给控制电路19；所述控制电路19，用于根据所述控制信号进行导通和断开，导通时向所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15输送电流，断开时停止向所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15输送电流。

通过设置所述控制电路19、处理器20和温度感应器21，可以根据矿井井下温度自动控制所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15的开启或者关闭，进一步提升降温效果，改善矿井工人的工作环境；在实际使用过程，可以预先在所述处理器20中写入一个阈值温度，例如25℃，当所述温度感应器21检测到矿井井下温度高于所述阈值温度时，所述处理器20向所述控制电路19发送控制信号；所述控制电路19控制所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15工作；当所述温度感应器21检测到所述矿井井下温度低于所述阈值时，所述处理器20向所述控制电路19发送控制信号；所述控制电路19控制所述空气压缩机17、所述高压水泵18和所述步进电机15停止工作，重复上述工作，保持所述矿井井下温度维持在阈值左右。

所述固定环1102与所述转轴本体1101焊接；所述皮带轮1103与所述转轴本体1101环节；所述套筒11011的一端开口，另一端封闭；所述套筒11011通过所述开口套设在所述转轴本体1101的一端。

所述支撑立柱3数量为四根，所述支撑立柱3的两端分别与所述上底板14和所述下底板1焊接。

所述套筒11011与所述支撑件通过螺杆连接；所述支撑件与所述上底板14通过螺杆进行连接。

所述连接件12上设置有螺纹孔1201；所述固定环1102上设置有第一通孔11018；所述连接件12和所述固定环1102通过螺杆与所述第一通孔11018和所述螺纹孔1201配合固定连接。

高压水和压缩空气经混合室2033混合后通过所述总管2034和所述第一流体入口11014进入所述第三环形通道，并依次流经所述第二流体通道11019、所述第一流体通道11016、所述第三流体通道1206、所述固定连接管10进入所述喷雾机构13中，经喷雾机构13喷出气雾；在所述步进电机15和所述皮带7的作用下，驱动所述转轴11转动，使得所述喷雾机构13的喷出的气雾覆盖的范围更加广，从而提高降温效率。

所述喷雾机构13包括外壳1307、气雾组件1302和连接体1301；所述气雾组件1302通过所述连接体1301与所述外壳1307固定连接；所述气雾组件1302位于所述外壳1307内；所述气雾组件1302包括气雾扩展室1303、延伸段1305和气雾出口端1306；所述固定连接管10的一端与所述气雾扩展室1303连通；所述气雾扩展室1303与所述延伸段1305固定连接；所述气雾扩展室1303上与所述延伸段1305的连接处设置有环形气雾槽缝1304；所述气雾扩展室1303的内腔上设置有喷嘴1308；所述喷嘴1308呈孔状，且均匀环状分布；所述喷嘴1308与所述外壳1307的轴向呈0-45度角；所述气雾扩展室1303的内腔壁呈弧状；所述气雾出口端1306设置在所述延伸段1305上；所述延伸段1305的内壁呈弧状；所述气雾扩展室1303的内腔是涡流结构。

所述降温装置还包括循环冷阱2、冷却液进管201、冷却液出管202；所述循环冷阱2设置在所述下底板1上，用于与所述冷却液进管201、冷却液出管202和所述降温装置配合提供循环冷却液；所述转轴本体1101的一端设置有第一环形凹槽1105和第二环形凹槽1107；所述第一环形凹槽1105的两侧分别设置有第一环形密封件1104和第二环形密封件1106；所述第二环形凹槽1107位于所述第三环形密封件1108和所述第二环形密封件1106之间；所述转轴本体1101内设置有第一冷却液通道11015和第二冷却液通道11017；所述第一环形凹槽1105和所述第二环形凹槽1107内分别设置有第四冷却液通道11021和第三冷却液通道11020；所述第三冷却液通道11020与所述第一冷却液通道11015的一端连通；所述第四冷却液通道11021与所述第二冷却液通道11017的一端连通；所述第一冷却液通道11015的另一端和所述第二冷却液通道11017的另一端分别延伸并贯穿所述转轴本体1101的另一端；所述套筒11011与所述第一环形凹槽1105、所述第一环形密封件1104和所述第二环形密封件1106配合形成第一环形通道；所述套筒11011与所述第二环形凹槽1107、所述第二环形密封件1106和所述第三环形密封件1108配合形成第二环形通道；所述套筒11011上设置有第一冷却液入口11013和第一冷却液出口11012；所述第一冷却液入口11013与所述第一环形通道连通；所述第一冷却液出口11012与所述第二环形通道连通；所述冷却液出管202的一端与所述第一冷却液出口11012连通，另一端与所述循环冷阱2连通；所述冷却液进管201的一端与所述第一冷却液入口11013连通，另一端与所述循环冷阱2连通；所述圆形凹槽1202内设置有第二冷却液出口1203和第二冷却液入口1205；所述连接件12内设置有第五冷却液通道1207；所述第五冷却液通道1207用于将所述第二冷却液出口1203和所述第二冷却液入口1205连通；所述第一冷却液通道11015的另一端与所述第二冷却液出口1203连通；所述第二冷却液通道11017的另一端与所述第二冷却液入口1205连通。

所述循环冷阱2对冷却液降温后将所述冷却液通过所述冷却液进管201和所述第一冷却液入口11013注入所述第一环形通道；所述冷却液依次通过所述第四冷却液通道11021、所述第二冷却液通道11017、所述第五冷却液通道1207、所述第一冷却液通道11015、所述第三冷却液通道11020、所述第二环形通道，再经所述第一冷却液出口11012和所述冷却液出管202回流到所述循环冷阱2中。

所述循环冷阱2的型号为dlsb-100/80低温冷却液循环泵。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。