一种煤场温度自动预警设备的制作方法

1.本发明涉及煤场辅助装置领域，具体是一种煤场温度自动预警设备。


背景技术：

2.煤场是指堆放燃煤的场所，是燃煤发电厂或钢铁厂等必设的附属设施，随着国家相应政策规定和安全生产要求的不断严格，传统露天储煤方式和露天煤场已经被弃用和淘汰，各种全封闭式储煤场代替的被广泛使用，其中筒仓式储煤即是一种现用的主流全封闭式储煤场。
3.对于煤场包括筒仓式煤场，由于内部存储大量的煤炭，其安全性必须要得到保证，对煤场的温度监控和预警等装置随着科学技术的进步日新月异，各种多点联动、远程联网的监控系统，甚至于无人机、热成像等技术或设备都被用于煤场温度的监控和预警，然而现有的各种对煤场温度监测预警的最基层单元，大多固定设置在煤场及煤场的各个储煤装置上，包括储煤装置外和储煤装置内，另以部分活动的监测单元也仅仅在储煤处的外侧进行类似于巡逻工作的监测，这些都无法动态的监测煤场中较大的储煤装置内部的储煤情况，尤其在储煤装置进行动态下料输送时，煤料相互的挤压摩擦运动加剧，在内能释放的过程中，极可能造成局部的温度变化，这更加是现有装置监测和预警的盲区。
4.此外，在筒仓式煤场中，为了防止下料时堵仓事故的发生，常在筒仓漏斗外壁上空气炮，压缩气体而突然喷出的强烈气流，冲击内部存储的煤料，实现清堵、破拱、助流的作用。
5.基于空气炮的使用和上述的目前煤场尤其是筒仓式煤场温度监测、预警所存在的问题，需要一种新的煤场温度自动预警设备。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种煤场温度自动预警设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤场温度自动预警设备，包括设备本体，所述设备本体包括空气炮装置、设置在空气炮装置喷气端的监测头和环绕设置在空气炮装置外侧的装置箱，所述监测头中设有温度检测装置，所述监测头通过绳索连接装置箱中的收放线装置，所述监测头在收放线装置的连接、牵引下进行两组运动：1、在转动压合结构的作用下，进行低阻力的放线、远离运动；2、在转动压合结构和同步驱动结构的作用下，进行同步高速收线、靠近运动。
8.作为本发明进一步的方案：所述监测头包括弹头部、弹身部和接线座，所述弹头部连接弹身部，所述弹头部与子弹头仿形设计。
9.作为本发明再进一步的方案：所述接线座设置弹身部上且位于弹头部的投影面积内。
10.作为本发明再进一步的方案：所述接线座背离弹头部的端面为流线型弧面状。
11.作为本发明再进一步的方案：所述弹身部为圆筒状结构，接线座为三组且围绕弹身部的截面圆心相互间隔120度设置。
12.作为本发明再进一步的方案：所述弹身部的尾部采用软壳结构，所述弹身部内还设有收线时将弹身部尾部的凹陷状态调节为凸起状态的收线推顶结构。
13.作为本发明再进一步的方案：所述弹身部中设有与接线座数目相对应的收线推顶结构，所述收线推顶结构包括第一转动块、第二转动块、推杆和弧面推板，所述接线座中设有用于连接绳索的接线孔，接线空中设有导引绳索端头进入弹身部内的引线槽，所述第一转动块与第二转动块均转动安装在弹身部中，绳索连接第一转动块的一端且绳索被拉动时带动其与第一转动块的连接端向弹身部尾部转动，所述第一转动块连接绳索的另一端的转动轨迹上接触第二转动块的一端，第二转动块的另一端连接垂直于弹头部的推杆，所述推杆滑动的设置在弹身部中与其相互匹配的伸缩限位槽中，所述推杆的端头安装有凸起面背离弹头部的弧面推板。
14.作为本发明再进一步的方案：所述装置箱中的收放线装置包括连接套筒、线辊和线辊架，所述线辊安装在线辊架上，线辊的截面中心处安装有轴向的连接套筒，绳索的一端固定连接在线辊上，所述连接套筒的一端连接驱动其转动的副转动轴。
15.作为本发明再进一步的方案：所述转动压合结构包括电控压缸和压缩套筒，所述压缩套筒固定连接在线辊背离副转动轴的端面中心处，压缩套筒的一侧设有伸缩端朝向压缩套筒的电控压缸，所述电控压缸的端头设有结合块，压缩套筒中设有与结合块相互匹配的转动槽，电控压缸通过结合块与转动槽的配合连接压缩套筒，所述副转动轴连接连接套筒的端头设有锥型齿部，连接套筒的连接副转动轴的安装槽底部设有与锥型齿部相互匹配的锥型齿筒槽。
16.作为本发明再进一步的方案：所述装置箱中的同步驱动结构包括主驱动轴、主动斜齿轮和从动斜齿轮，所述装置箱中设有输出端与绳索的收放同向的电机，电机的输出端连接主驱动轴，主驱动轴的端头连接主动斜齿轮，装置箱中设有与主动斜齿轮相互啮合的从动斜齿轮，从动斜齿轮安装在副转动轴的一端，副转动轴的另一端连接连接套筒。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该设备基于空气炮装置的使用，加设了动态对煤场内储煤进行监测的监测头，监测头在工作时利用空气炮装置传递的能量，部分嵌入或完全深入煤料中，对储煤层进行内部的温度监测和预警，同时在下料时，不仅开展了对动态煤料的监测和预警，还进一步提升了空气炮装置的作用效果，在这期间，监测头以自身的结构设计，最大限度的降低能量的损耗，使监测头向煤料内部更加深入，并且利用转动压合结构和同步驱动结构实现对监测头的低阻力放线和同步稳定收线，实现设备连续循环监测和预警，本发明结构简单、实用性强、易于使用和推广。
附图说明
18.图1为煤场温度自动预警设备的安装示意图。
19.图2为煤场温度自动预警设备的结构示意图。
20.图3为煤场温度自动预警设备中同步驱动结构的结构示意图。
21.图4为煤场温度自动预警设备中线辊的结构示意图。
22.图5为煤场温度自动预警设备中转动压合结构的结构示意图。
23.图6为煤场温度自动预警设备中监测头的结构示意图。
24.图7为煤场温度自动预警设备中接线座的结构示意图。
25.图8为煤场温度自动预警设备中监测头的内部结构示意图。
26.图9为煤场温度自动预警设备中监测头的工作示意图。
27.图10为煤场温度自动预警设备中弧面推板的结构示意图。
28.图11为煤场温度自动预警设备中喷射口放置盘的结构示意图。
29.图12为煤场温度自动预警设备中喷射口放置盘的侧视图。
30.其中：1、进料输料机；2、筒仓；3、漏斗；4、设备本体；5、绳索；6、装置箱；7、监测头；71、弹头部；72、弹身部；73、接线座；8、空气炮装置；9、喷射口放置盘；901、结构环；902、固定杆；903、底环；904、接触环；905、缓冲弹簧；10、线辊架；11、主驱动轴；12、主动斜齿轮；13、从动斜齿轮；14、副转动轴；15、线辊；16、连接套筒；17、压缩套筒；18、电控压缸；19、锥型齿部；20、锥型齿筒槽；21、压紧块；22、接触块；23、第一转动块；24、第二转动块；25、伸缩限位槽；26、推杆；27、弧面推板；28、第一结构弹簧；29、第二结构弹簧；30、引线槽；31、摩擦片；32、结合块；33、转动槽。
具体实施方式
31.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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
32.实施例1：请参阅图1～图7，本发明实施例中，一种煤场温度自动预警设备，包括设备本体4，所述设备本体4设置在筒仓2上端或漏斗3的外壁上，所述漏斗3固定设置在筒仓2的下端且连通筒仓2内部，配合筒仓2一侧的用于向筒仓2内输送煤料的进料输料机1和漏斗3下端输出内部煤料的给煤机及返煤带式输送机，整体构成了筒仓式煤场，所述设备本体4包括空气炮装置8、设置在空气炮装置8喷气端的监测头7和环绕设置在空气炮装置8外侧的装置箱6，所述监测头7中设有温度检测装置，所述监测头7通过绳索5连接装置箱6中的收放线装置，所述监测头7在收放线装置的连接、牵引下进行两组运动：1、在转动压合结构的作用下，进行低阻力的放线、远离运动；2、在转动压合结构和同步驱动结构的作用下，进行同步高速收线、靠近运动。
33.具体的，如图6、图7所示，所述监测头7包括弹头部71、弹身部72和接线座73，所述弹头部71设置在弹身部72的一端，其工作时朝向筒仓2或漏斗3内，弹头部71与子弹头仿形设计，这种设计一方面可以减少监测头7在受到空气炮装置8爆发的气流推力向前方运动的阻力，另一方面可以使具有一定动能的监测头7在接触筒仓2内煤料时，可以对煤料造成更好的穿透力，使监测头7自身部分嵌入或全部深入煤料中；所述接线座73设置弹身部72上且位于弹头部71的投影面积内，从而将接线座73隐藏在弹头部71的前进覆盖面上，避免接线座73探出弹头部71外，造成额外的前进阻力，节约监测头7的前进动能。
34.优选的，所述接线座73背离弹头部71的端面为流线型弧面状，从而在收线时减少
接线座73与煤料的接触阻力，便于绳索5牵引监测头7完成收线。
35.优选的，所述弹身部72为圆筒状结构，接线座73为三组且围绕弹身部72的截面圆心相互间隔120度设置；在子弹头造型的弹头部71的下端设置圆筒状的弹身部72，且围绕圆筒状的弹身部72设置三组接线座73，不仅是基于放线、收线时阻力考虑，更是由弹身部72及监测头7整体工作时稳定性决定：1、单股线绳虽然可以实现对监测头7的放和收，但是单股线绳会导致监测头7末端存在集中受力点，对监测头7的结构强度要求较高，不适用后续的软壳设计，不便于其轻量化设计，同时单股线绳存在较大的使用风险，当单线绳意外断裂时，随即失去对监测头7的操控，装置部分遗失、整体失效；2、双股线绳虽然一定程度上解决了对结构强度的要求，也同步的进行使用时的双重保险，然而其在放线、收线时，由于两点连接支撑的局限，极易发生搅线情况的产生，影响监测头7的正常使用；3、多股线绳(4、5、6
……
)的使用会消耗监测头7过多的前进能量，还会使得收线结构过于复杂，也不是最优选择；因此，采用圆筒状的弹身部72配合截面圆等角度间隔的设置的三组接线座73是最利于监测头7工作的设计，三股线绳稳定的对监测头7的前进和回收进行跟随和牵引。
36.具体的，所述装置箱6中的收放线装置包括连接套筒16、线辊15和线辊架10，所述线辊15安装在线辊架10上，线辊15的截面中心处安装有轴向的连接套筒16，绳索5的一端固定连接在线辊15上，可采用栓接或其他稳固的实现形式，所述连接套筒16的一端连接驱动其转动的副转动轴14，在工作时，副转动轴14受到驱动转动，带动连接套筒16转动，从而使安装在连接套筒16上的线辊15转动，完成绳索5的放线或收线。具体的，如图5所示，所述转动压合结构包括电控压缸18和压缩套筒17，所述压缩套筒17固定连接在线辊15背离副转动轴14的端面中心处，压缩套筒17的一侧设有伸缩端朝向压缩套筒17的电控压缸18，所述电控压缸18的端头设有结合块32，压缩套筒17中设有与结合块32相互匹配的转动槽33，电控压缸18通过结合块32与转动槽33的配合连接压缩套筒17，所述副转动轴14连接连接套筒16的端头设有锥型齿部19，连接套筒16的连接副转动轴14的安装槽底部设有与锥型齿部19相互匹配的锥型齿筒槽20，锥型齿部19的外齿纹和锥型齿筒槽20的内齿纹接触时发生传动；在放线过程中，为了减少绳索5的阻力，通过电控压缸18工作向回收缩，通过压缩套筒17的传递带动连接套筒16向远离副转动轴14的方向运动，锥型齿筒槽20与锥型齿部19间隔分离，不发生运动的传递，从而阻隔副转动轴14连接的传动机构对连接套筒16及连接套筒16连接的线辊15的转动制约，使得线辊15进行低阻力的高度放线，在收线过程中，电控压缸18工作伸长，通过压缩套筒17带动连接套筒16向副转动轴14的一侧运动，使锥型齿筒槽20与锥型齿部19接触并发生传动，从而实现连接套筒16的转动，带动线辊15进行与放线方向相反的转动收线，将绳索5又回收回线辊15上。
37.进一步的，所述副转动轴14朝向连接套筒16的设有压紧块21，连接套筒16连接副转动轴14的安装槽底部设有弹性材质的接触块22，通过接触块22和连接套筒16的设置，在提升副转动轴14和连接套筒16接触摩擦力、稳定传动的同时，还起到轴向相对运动时的缓冲保护作用，防止对机构造成损伤。
38.具体的，所述装置箱6中的同步驱动结构包括主驱动轴11、主动斜齿轮12和从动斜
齿轮13，所述装置箱6中设有输出端与绳索5的收放同向的电机，电机的输出端连接主驱动轴11，主驱动轴11的端头连接主动斜齿轮12，装置箱6中设有与主动斜齿轮12相互啮合的从动斜齿轮13，从动斜齿轮13安装在副转动轴14的一端，副转动轴14的另一端连接连接套筒16；在工作时，电机带动主驱动轴11转动实现对主动斜齿轮12的驱动，主动斜齿轮12转动同步的带动与其啮合的三组从动斜齿轮13同步转动，转动通过副转动轴14传递至各自连接的连接套筒16和线辊15，进行所需的收线转动驱动。
39.此外，所述温度检测装置优选的可为热电偶组件，所述温度检测装置安装在监测头7的弹身部72中且检测端口朝向外侧，由弹头部71对弹身部72及弹身部72中的温度检测装置进行必要的保护，保证设备使用的长久稳定。
40.在具体的工作时：设备安装在煤场的用以储煤的筒仓2或漏斗3外，将设备的喷射口放置盘9和监测头7置于预留孔或切割孔处，空气炮装置8压缩气体后，爆发性的向筒仓2或漏斗3内喷出强烈气流，除了直接向储煤进行气流冲击，还直接的作用于监测头7，使监测头7获得足够的动能，监测头7通过三组绳索5连接在装置箱6中各自的线辊15，此时电控压缸18带动压缩套筒17和连接套筒16与传动的副转动轴14间隔分开，避免了副转动轴14连接的同步驱动结构对线辊15转动的制约，使线辊15可以进行低阻力的高速转动，从而使监测头7带动三组绳索5向筒仓2或漏斗3运动，这其中监测头7的弹头部71采用子弹头仿形设计，接线座73还设置在弹头部71的投影面积内，充分减少监测头7在受到空气炮装置8爆发的气流推力向前方运动的阻力，使具有一定动能的监测头7在接触筒仓2内煤料时，可以对煤料造成更好的穿透力，使监测头7自身部分嵌入或全部深入煤料中，利用安装在监测头7上的温度检测装置进行对储煤内部的测量；当设备安装在筒仓2的侧壁或顶部时，其作用直接对内部储煤进行深层次的温度监测；当设备安装在漏斗3时，其可以在下料时协同工作，利用空气炮实现清堵，促进下料，同时设备的工作对下料时的煤料进行动态监测，在监测的同时，还利用自身的撞击作用，进一步提升对煤料的清堵效果，使下料和温度监测同步完成，相互促进；在单次的发射监测完成后，利用电控压缸18带动压缩套筒17和连接套筒16与副转动轴14接触并发生传动，使得三组线辊15接受副转动轴14的转动传递，装置箱6中的电机通过主动斜齿轮12同步带动三组从动斜齿轮13转动，进而使三组线辊15进行同步转动，其转动方向与放线方向相反，稳定对绳索5进行回收，最终将监测头7拉回初始位置，便于下一次的喷射监测。
41.该设备基于空气炮装置8的使用，加设了动态对煤场内储煤进行监测的监测头7，监测头7在工作时利用空气炮装置8传递的能量，部分嵌入或完全深入煤料中，对储煤层进行内部的温度监测和预警，同时在下料时，不仅开展了对动态煤料的监测和预警，还进一步提升了空气炮装置8的作用效果，在这期间，监测头7以自身的结构设计，最大限度的降低能量的损耗，使监测头7向煤料内部更加深入，并且利用转动压合结构和同步驱动结构实现对监测头7的低阻力放线和同步稳定收线，实现设备连续循环监测和预警。
42.实施例2：请参阅图8～图10，本发明实施例在实施例1的基础上，进一步提升监测头7的动态能力，尤其是便于监测头7收线的顺利进行，所述弹身部72的尾部采用软壳结构，这种设计
在受到空气炮装置8的气流驱动时，会发生向内的凹陷，使监测头7更好的接受空气炮装置8的气流推动，同时，所述弹身部72内还设有收线推顶结构，在收线时弹身部72内部的收线推顶结构将弹身部72尾部的凹陷状态调节为凸起状态，便于克服煤料的阻力，顺利实现收线。
43.具体的，如图8所示，所述弹身部72中设有与接线座73数目相对应的收线推顶结构，所述收线推顶结构包括第一转动块23、第二转动块24、推杆26和弧面推板27，所述接线座73中设有用于连接绳索5的接线孔，接线空中设有导引绳索5端头进入弹身部72内的引线槽30，所述第一转动块23与第二转动块24均转动安装在弹身部72中，绳索5连接第一转动块23的一端且绳索5被拉动时带动其与第一转动块23的连接端向弹身部72尾部转动，所述第一转动块23连接绳索5的另一端的转动轨迹上接触第二转动块24的一端，第二转动块24的另一端连接垂直于弹头部71的推杆26，所述推杆26滑动的设置在弹身部72中与其相互匹配的伸缩限位槽25中，所述推杆26的端头安装有凸起面背离弹头部71的弧面推板27；在收线时，接线座73连接的三组绳索5被拉动，直接拉动连接在弹身部72中的第一转动块23，使第一转动块23向弹身部72的尾部方向转动，第一转动块23的转动的过程中，其另一端接触并带动第二转动块24，使第二转动块24与第一转动块23的接触端向弹头部71方向转动，第二转动块24的另一端对连接的推杆26产生向弹身部72尾部的推力，带动弧面推板27接触并使监测头7尾部的软壳结构由凹陷状变为凸起状，更加有力于其在收线放线上的移动（如图9）。
44.具体的，所述收线推顶结构还设有第一结构弹簧28、第二结构弹簧29和若干扭簧，所述第一转动块23向弹身部72尾部转动一侧设有第一结构弹簧28，第二转动块24于第一转动块23接触端向弹头部71转动侧设有第二结构弹簧29，第一转动块23和第二转动块24的转动安装处均黑色有扭簧，通过多组弹性装置的设置，保持其内部的第一转动块23和第二转动块24的姿态稳定，在动作时其会克服弹力而发生转动，弹力作用反之也会提供相应的复位驱动力，从而保持结构的稳定。
45.此外，为了保证多个弧面推板27运行的同步稳定性，所述弹身部72中各个弧面推板27间还设有摩擦片31，通过摩擦片31的设置实现弹身部72中三组弧面推板27的运动关联，使其在发生运动时相互促进，保证监测头7回收时尾部的顺利凸起。
46.实施例3：请参阅图10～图12，在实施例1和实施例2的基础上，为了实现监测头7的稳定放置和回收，便于监测头7在循环监测、警示作业中的稳定，所述空气炮装置8的喷气端设有用于稳定放置和回收监测头7的喷射口放置盘9。
47.所述喷射口放置盘9包括结构环901、底环903和接触环904，所述结构环901固定设置在空气炮装置8的喷气端，结构环901的截面圆心处设有底环903，底环903通过若干固定杆902固定设置在结构环901中，所述底环903的背离空气炮装置8的端面上设有与底环903同轴心设置的接触环904，所述底环903和接触环904的内孔径均大于弹身部72的截面半径且均小于弹头部71的最大截面半径，所述接触环904为向内凹陷的弧面状，所述接触环904通过若干缓冲弹簧905设置在底环903上。
48.在空气炮装置8的喷气端设置内环境的放置结构，将对空气炮装置8的喷射气流的影响降到最低，喷射气流穿过喷射口放置盘9同时对喷射口放置盘9上的放置的监测头7进行作用；在喷射口放置盘9中利用底环903和接触环904的轴向间隔设置，对监测头7构成轴
向的固定，对监测头7的运动进行必要的导向，并且利用接触环904的弧面制造和接触环904的内孔径的设计，使监测头7在回收时，监测头7的弹身部72顺利在被拉入接触环904中，而弹头部71则无法通过，接线座73会被拉动接触接触环904，并与接触环904发生碰撞，接线座73同样为弧面设计，其与接触环904的接触碰撞由于其弧面造型对监测头7进行回收时的导向，使监测头7稳定的回收到接触环904和底环903的中心处，同时利用缓冲弹簧905进行缓冲保护，整体实现对监测头7的放置及稳定回收。
49.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
50.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。