用于钢轨打磨的旋风式集尘系统的制作方法

本发明涉及钢轨打磨技术领域，尤其涉及一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统。

背景技术：

钢轨打磨作业时，由于砂带磨削钢轨的作用会产生大量的高温铁屑，这些高温铁屑容易造成火灾，且铁屑会严重危害工作人员的身体健康，还会对铁道周围的环境造成污染。

近年来，先进的钢轨打磨列车上安装了集尘装置，将打磨作业中产生的高温粉尘，通过过滤器过滤后集中收集，既可以避免火灾的发生，又可以极大地改善作业周围的空气质量，有利于保护工作人员的身体健康和铁道周边的环境。因砂带打磨产生的磨屑颗粒较大，传统的集尘系统不适用于此种方式的轨道打磨，打磨时会根据病害的程度对钢轨的打磨量也不尽相同，经常出现一段距离打磨产生的铁屑多，一段距离则较少，且钢轨左右股之间的不同病害导致左右轨的磨削量也不同，甚至会出现只打磨一条钢轨的情况，对于现有的集尘系统这样的实际工况会消耗较大的功率，造成浪费。且现有的用于钢轨打磨的集尘系统，多半是自带发电机，不仅重量大，安全性差，而且工作时会产生很大的噪声和汽油或柴油燃烧的浓烈气味，对工作人员都有害。

因此，为了提高用于钢轨打磨的集尘系统的工作效率和安全性，同时减少重量、降低能耗，研发新的集尘系统是一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的实施例提供了一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统，以实现一种低能耗、集尘效果好的旋风式集尘系统。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统，包括：吸尘口、进气管、总集尘箱、风机、旋风除尘器、出风口和电池；

吸尘口固定在打磨车体上，吸尘口正对打磨头的火花的溅出方向，进气管竖直分布在打磨车内部，进气管与吸尘口相通，旋风除尘器与进气管并列布置，固定在打磨车体上，旋风除尘器的进气口与进气管的上端相通，旋风除尘器的排尘口下方设置有用于收集粉尘的总集尘箱；风机的出风口与出风道连通，通向外部的空气；

通过风机的抽风操作形成负压，在负压的作用下，含尘气体通过吸尘口进入到进气管，再进入到旋风除尘器，旋风除尘器过滤掉的粉尘收集到总集尘箱中，旋风除尘器一级过滤后的气体在负压的作用下继续进入滤芯进行二级过滤。

优选地，所述的系统还包括由风机、滤芯舱、除尘滤芯和滤芯集尘箱组成的空气净化装置，滤芯舱的进气口与旋风除尘器的出气口连通，滤芯舱的出气口与风机的进气口连通，滤芯舱位于滤芯集尘箱的上方，滤芯集尘箱对除尘滤芯过滤后的粉尘进行收集，除尘滤芯设置在滤芯舱底部的固定滤板上，风机对滤芯舱抽风形成负压，滤芯舱对含尘气体进行抽吸；

经过粗滤的气体通过旋风除尘器的出气口进入至空气净化装置的滤芯舱，在滤芯舱内通过除尘滤芯对气体进行过滤，过滤后的气体通过风机的出风口经出风道排到车体外部。

优选地，所述系统还包括喷吹装置，喷吹装置设置在滤芯舱的外侧与滤芯相对应的位置处，喷吹装置反向吹除附着在除尘滤芯上的粉尘。

优选地，所述吸尘口包括第一吸尘口和第二吸尘口，两吸尘口分别正对各自对应打磨头的火花喷出方向，且两吸尘口与所对应的打磨头一起偏转、横移，同时能够单独上下移动。

优选地，进气管包括第一进气管和第二进气管，第一进气管的下端与第一吸尘口的出口端相通，第二进气管的下端与第二吸尘口的出口端相通。

优选地，旋风除尘器包括第一进气口和第二进气口，第一进气口与第一进气管的上端相通，第二进气口与第二进气管的上端相通，每个进气口处都设置有一个电磁阀门，电磁阀门能够控制进气管是否与旋风除尘器相通。

优选地，所述旋风除尘器包括外筒和设于外筒内部的芯筒，外筒的下部先是呈横截面面积向下逐渐变小的倒锥形，然后是横截面面积不变插入总集尘箱的圆桶。

优选地，所述总集尘箱与旋风除尘器相通的孔的下方一定距离设置有弧面挡板，该弧面挡板的凸面正对着旋风除尘器，以使得落下的粉尘均匀分散在抽屉中。

优选地，所述总集尘箱和滤芯集尘箱内均设有用于监测粉尘堆积高度的料位传感器，料位传感器与主控器电路连接，当总集尘箱、滤芯集尘箱中的粉尘达到预设位置时，料位传感器向主控器发出信号。

优选地，所述进气管中设置防火链条和防火阀门，并配有温度传感器，温度传感器与主控器电路连接，当进气管中吸入气体的温度大于设定值，温度传感器向主控器发出信号，主控器切断风机的电源，停止脉冲喷吹，同时关闭防火阀门。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例的用于钢轨打磨的旋风式集尘系统由直流电源供电，并对含磨屑气体进行两级过滤，其对灰尘的过滤更加彻底，且延长含尘气体进入空气净化装置的路径，使得含尘气体的冷却更加充分、降低空气净化装置由于高温引起火灾的风险，安全环保噪声低。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统的结构示意图；

图2为图1所示的系统的后视图；

图3为本发明实施例提供的一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统中的总集尘箱的结构图；

图中：

1、吸尘口，2、进气管，3、总集尘箱，4、风机、5、滤芯集尘箱，6、固定滤板，7、除尘滤芯，8、喷吹装置，9、旋风除尘器，10、电磁阀门，11、出风口，12、集尘抽屉。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

本发明实施例提供的一种用于钢轨打磨的旋风式集尘系统的结构示意图如图1所示，后视图如图2所示。包括：吸尘口1、进气管2、总集尘箱3、风机4、滤芯集尘箱5、固定滤板6、除尘滤芯7、喷吹装置8、旋风除尘器9、电磁阀门10、出风口11、集尘抽屉12和多块电池。

上述多块电池作为系统的电源，采用可充电式直流锂电池，具备质量轻、储电量大、充电快的等优点，输出直流电压为110v，打磨小车的行走、打磨单元和集尘系统分开供电，各对应一块或多块电池，可以保证打磨小车的功能不会因电量不足而全部失效，如打磨单元没电了小车依然可以行走返回等。

吸尘口1的内表面有一层陶瓷或石棉网，吸尘口1包括第一吸尘口和第二吸尘口。避免高温铁屑聚集团结，影响集尘效果，上述第一吸尘口和第二吸尘口分别正对打磨头的打磨火花的第一溅出方向和第二溅出方向，第一吸尘口和第二吸尘口可以与打磨头一起偏转、横移，同时可单独实现上下移动。

进气管2竖直分布在打磨车内部，进气管2包括第一进气管和第二进气管，第一进气管的下端与第一吸尘口的出口端相通，第二进气管的下端与第二吸尘口的出口端相通。进气管2可优选为波纹管，其柔性较好，可适应打磨装置悬挂位和作业位切换的位移变动的要求，且一定程度上延长高温粉尘的过滤路径，便于降温。

旋风除尘器9与进气管2并列布置，固定在打磨车体上。旋风除尘器9包括第一进气口和第二进气口。第一进气口与第一进气管的上端相通，第二进气口与所述第二进气管的上端相通，每个进气口处都设置有一个电磁阀门10，旋风除尘器9下端的排尘口下方设置有用于收集粉尘的总集尘箱；旋风除尘器9与进气管2一般为可拆卸的固定连接，如通过卡箍连接等，也可以设置为焊接等形式，可自行进行选择。

电磁阀门10可控制进气管2是否与旋风除尘器9相通，进而控制对应的吸尘口1是否工作，因此可根据打磨的实际工况产生的铁屑多少，调节电磁阀门10的开关，同时操作可控制风机4风量大小的风机功率调节旋钮，使风机功率适当，实现节省电力的目的。

空气净化装置与旋风除尘器9并列布置，空气净化装置包括风机4、滤芯舱、除尘滤芯7和滤芯集尘箱5。其中，滤芯舱位于滤芯集尘箱5的上方，风机4对滤芯舱抽风形成负压，以使得滤芯舱能够对含尘气体进行有效的抽吸。除尘滤芯8设置在滤芯舱底部的固定滤板6上，一般与滤芯舱可拆卸的固定连接，如通过螺纹连接等，具体的可根据实际的需要自行设置。滤芯集尘箱5设置在滤芯舱的下方，以便于对除尘滤芯7过滤后的粉尘进行收集，滤芯舱的进气口与旋风除尘器9的出气口连通，滤芯舱的出气口与风机4的进气口连通，风机4的出风口11与出风道连通，通向外部的空气。

上述旋风除尘器9包括外筒和设于外筒内部的芯筒，外筒的下部先是呈横截面面积向下逐渐变小的倒锥形，然后是横截面面积不变插入总集尘箱3的圆桶；倒锥型外筒使得侧壁与含尘气体的接触面积增加，在离心力的作用下，使得含尘气体中的粉尘更易于被分离。含尘气体通过旋风除尘器9的进气口进入，在离心力的作用下，较重颗粒的粉尘下落，较细颗粒的含尘气体通过旋风除尘器9的上端出气口进入空气净化装置中的滤芯舱。

图3为本发明实施例提供的一种总集尘箱的内部结构图，如图3所示，总集尘箱3与旋风除尘器9相通的孔的下方一定距离设置有弧面挡板，该弧面挡板的凸面正对着旋风除尘器9，以便落下的粉尘均匀分散在抽屉12中，且避免了总集尘箱3中的粉尘被吸入旋风除尘器9中。

总集尘箱3和滤芯集尘箱5内均设有用于监测粉尘堆积高度的料位传感器。为了使集尘作业更加自动化，可在总集尘箱3和滤芯集尘箱5内设置料位传感器，料位传感器的设置位置可自行进行选择，料位传感器一般与打磨车的主控器电路连接，当总集尘箱3、滤芯集尘箱5中的粉尘达到预设位置时，料位传感器可分别向主控器发出信号，以便于粉尘的及时清理，清理时只需要将位于集尘箱底部的抽屉拉出倒出铁屑等粉尘即可。

除尘滤芯7的数目可根据工况适当增减，各除尘滤芯7均竖向布置在滤芯舱底部的固定滤板6上，除尘滤芯7的周部为过滤部位，其中固定滤板6的高度要适中，以使得除尘滤芯11与滤芯舱顶部之间留有气体可顺畅流通的空间。

喷吹装置8用于反向吹除附着在除尘滤芯7上的粉尘，优选地，喷吹装置8设置于与除尘滤芯7相对应处；优选地，喷吹装置8设置在滤芯舱的外侧与滤芯8相对应的位置处；喷吹装置8可具体为设置在除尘滤芯7外侧的风缸及脉冲阀，反向吹除附着在除尘滤芯7上的粉尘，喷吹装置8可以设定为每20s工作一次，每次有一个滤芯被清理，可以设定为每次通风0.1s，清理的粉尘落到滤芯集尘箱5的抽屉中。

优选地，进气管2中设置防火链条和防火阀门，并配有温度传感器。温度传感器与主控器电路连接，当进气管中吸入气体的温度大于设定值，温度传感器向主控器发出信号，主控器切断风机的电源，停止脉冲喷吹，同时关闭防火阀门，以防止高温气体损坏滤芯7。

上述本发明实施例的用于砂带打磨磨屑收集的旋风式集尘系统的工作过程包括：通过风机4对对滤芯舱抽风形成负压，在负压的作用下，含尘气体通过吸尘口1的第一吸尘口和第二吸尘口进入至对应进气管2的第一进气管和第二进气管，通过进气管2自下至上进行移动，并通过进气管2的上端进入至旋风除尘器9。含尘气体在旋风除尘器9内自上至下进行旋转，在离心力的作用下，气体中大颗粒灰尘落入至总集尘箱3中的抽屉12里，经过粗滤的气体通过旋风除尘器9的出气口进入至空气净化装置的滤芯舱，在滤芯舱内通过除尘滤芯7对气体进行过滤，过滤掉的粉尘经滤芯集尘件进行收集，过滤后的气体通过风机4的出风口11经出风道排到车体外部，完成含尘气体的过滤。

旋风除尘器9中位于的进风口处的电磁阀门10可控制进气管2是否与旋风除尘器9相通，进而控制对应的吸尘口1是否工作，因此可根据打磨的实际工况以及产生的铁屑多少，调节电磁阀门10的开关，同时调节可控制风机4输出功率的调节旋钮改变风机4的输出风量大小，实现节省电力的目的。

综上所述，本发明实施例的用于钢轨打磨的旋风式集尘系统由直流电源供电，可对含尘气体进行两级过滤，其对灰尘的过滤更加彻底，且延长含尘气体进入空气净化装置的路径，使得含尘气体的冷却更加充分、降低空气净化装置由于高温引起火灾的风险，安全环保噪声低。

本发明实施例提供的用于砂带打磨磨屑收集的旋风式集尘系统，尤其适用于多头砂带钢轨打磨小车等需要过滤空气中金属粉尘的打磨设备，可以根据打磨的实际工况以及产生的铁屑多少，调节风机的输出风量大小，实现节省电力的目的，解决集尘系统在除尘时造成的不必要电力浪费和过大噪声以及燃油气味浓烈等问题。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。