一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆论文和设计-张灵

全文摘要

一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，主要包括作业小车、吹扫吸组合作业装置、一级除尘及储运装置、二级除尘及储运装置、吸污风机、风量调节器。吹扫吸组合作业装置主要包括前滚刷总成、前吸风口、吹风口和吹嘴、后吸风口、后滚刷总成：前、后滚刷总成分别采用圆周顺转和逆转的方式，将污物从道床表面扫起，沿切线抛入离吸风口较近的区域，吹嘴的吹风气流将污物吹起后进入前后吸风口。仅需一台吸污风机，可实现吹吸风循环作业：含尘气体经风量调节器后分流为两部分，一部分经两级除尘过滤的气体排放满足环保要求，另一部分气体用于向吹扫吸组合作业装置提供反吹风。该车辆具有高效清污、两级除尘、污物输送及储存功能。

主设计要求

1.一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，主要包括作业小车（101）、吹扫吸组合作业装置（102）、一级除尘及储运装置（201）、二级除尘及储运装置（202）、吸污风机（203）、风量调节器（205）；其特征在于：作业小车（101）上安装吹扫吸组合作业装置（102），吹扫吸组合作业装置（102）可针对道床表面污物进行清理；仅需安装一台吸污风机（203），吸污风机（203）位于一级除尘及储运装置（201）和二级除尘及储运装置（202）之间，风量调节器（205）前端连接二级除尘进风口（55），后端连接风机排风支路（54），用于调节通过二级除尘进风口（55）和通过顶部吹风通道（56）的风量比例，利用吸污风机（203）的排风分流进行反吹风，形成吹吸风的循环；经两级除尘装置过滤排放的气体含尘量满足环保要求。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，其特征在于：吹扫吸组合作业装置（102）包括前滚刷马达（2）和后滚刷马达（9），分别驱动前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）；根据道床表面污物情况及作业方向，可同时或分别开启前滚刷马达（2）、后滚刷马达（9），前滚刷马达（2）和后滚刷马达（9）的转速可调；前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）之间布置前吸风口（3）、吹风口（5）和吹嘴（10）、后吸风口（6），吹风口（5）位于前吸风口（3）和后吸风口（6）中间，有利于污物被吹起后进入前后吸风口，而不会向外逃逸造成二次污染。

3.如权利要求1所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，其特征在于：一级除尘及储运装置（201）包括一个重力除尘器（21）为T型整体结构，其两侧分两组对称安装八个旋风除尘器1（22），顶部居中布置一条顶部吹风通道（56）、顶部两侧布置顶部吸风通道（52）；二级除尘及储运装置（202）包括四个旋风除尘器2（31），呈环形均布安装在二级除尘进风口（55）周边；所述重力除尘器（21）、旋风除尘器1（22）和旋风除尘器2（31）下端都安装槽型的集尘箱（23）。

4.如权利要求2所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，其特征在于：前吸风口（3）和后吸风口（6）呈中空的长槽形，与三个并排布置的吸风风管（42）下端相连，前吸风口（3）、后吸风口（6）和吸风风管（42）都与钢轨方向垂直呈横向布置；所述吸风风管（42）上端通过吸风管连接装置（41）与一级除尘及储运装置（201）尾部的一级除尘进风口（51）法兰盘相连；吹风口（5）位于前吸风口（3）和后吸风口（6）中间，吹风口（5）左右侧上端分别连接一根吹风风管（43），所述吹风风管上端与一级除尘及储运装置（201）的顶部吹风通道（56）通过法兰盘连接；吹风口（5）下端与吹嘴（10）贯通，所述吹嘴（10）由30~40个沿钢轨垂直横向排列的软管组成。

5.如权利要求2所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，其特征在于：前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）结构相同，由30~40组沿钢轨垂直方向横向排列的可拆分刷毛盘（12）组成，每一组可拆分刷毛盘（12）由两个半圆形刷毛块组成，便于装卸和更换；前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）的工作面囊括了整条轨枕并超出轨枕外侧20mm，滚刷轴（11）与车辆轮轴平行；前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）分别采用圆周顺转和逆转的方式，将污物（4）从道床表面扫起，沿切线抛入离吸风口较近的区域。

6.如权利要求1所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，其特征在于：吸污风机（203）开启后，吹扫吸组合作业装置（102）对道床表面污物进行吸尘处理，含尘空气经吸风风管（42），由一级除尘及储运装置（201）尾部的一级除尘进风口（51）进入顶部吸风通道（52），重力除尘器（21）和旋风除尘器1（22）用于初级除尘处理，大粒径污物经重力沉降和离心力作用落入集尘箱（23）；经一级除尘过滤的气体通过吸污风机（203）的排风口（53）进入风机排风支路（54），后分流成两部分：一部分含尘气体进入二级除尘及储运装置（202），经其再次过滤后气体从二级除尘排放口（57）排放于空气中；另一部分气体用于反吹风，该气体通过顶部吹风通道（56）、吹风风管（43）到达吹风口（5），吹嘴（10）将道床表面的污物（4）吹起。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，用于清理、收集道床表面各种污物，属于铁路养护机械技术领域。

背景技术

目前道床表面的污物主要有以下几类：无砟轨道开通前由施工产生的石子、沙粒等小颗粒废料；无砟轨道开通后定期对钢轨打磨时产生的磨削铁屑；沙漠地区有砟和无砟轨道道床表面的集沙；运煤专线运煤车运行、尤其是通过隧道时掉落的煤粒；旅客丢弃的一些废弃物。上述污物残留在铁路道床表面，不仅影响铁路沿线的环境，还给铁路车辆运行带来安全隐患。例如无砟客运专线，由于车辆运行速度很快，道床表面聚集的石子沙粒等污物被高速运行的车辆带起后，可能会损坏车辆底部的传感器或其他电子器件，从而导致车辆故障甚至造成事故；对于运煤专线，列车经过时被卷起的散落煤粉将影响驾驶员视线，尤其是煤粉、煤块沉积较厚时，还会将钢轨掩埋，长期堆积还会造成道床板结，危及列车的运行安全。

铁路道床表面的污物清理工作多年来主要是依靠人工完成，例如钢轨打磨车对钢轨进行打磨作业后，每次产生的磨屑需要30人左右进行清扫；运煤专线隧道清污更甚，在集中维修施工期间，各大长隧道均有清洁施工队伍在同时作业，占用了大量的维修时间，且现场粉尘污染严重，作业环境恶劣，劳动强度较大。

目前国内已针对不同的客运线路研制了多种清污设备，但存在几点问题：一是这些设备多采用扫吸结合或吹吸结合方式，吸净率不高；二是除尘效果不理想，经除尘装置过滤后排放的气体含尘量较大，不满足环保要求，增加了作业线路除尘负担；三是现有的设备例如隧道吸煤车、道床除沙车处理对象单一，且多数产品要配备一台物料车连挂作业，结构繁琐且增加成本。因此设计一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆解决上述问题，具备以下优点：一是吹扫吸结合的工作装置、新型的吹吸风循环系统极大地增强了吸污能力，且适用范围广；二是采用两级除尘装置，提高了除尘效率，减少了含尘气体的排放。

发明内容

本实用新型设定沿钢轨延伸的方向为纵向，水平垂直于钢轨延伸的方向为横向。车架上安装二级除尘及储运装置一侧为前，安装一级除尘及储运装置一侧为后。

本实用新型提供一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，主要包括作业小车、吹扫吸组合作业装置、一级除尘及储运装置、二级除尘及储运装置、吸污风机、风量调节器。根据道床表面污物类型和密集情况，通过吹扫吸的不同组合方式对污物进行收集：污物较少时关闭前、后滚刷总成，吹风将污物吹起后进入前后吸风口，污物较多时分别或同时开启前、后滚刷总成，分别采用圆周顺转和逆转的方式，将污物从道床表面扫起，沿切线抛入离吸风口较近的区域。采用吹吸风循环方式，含尘气体经风量调节器后分流为两部分，一部分经两级除尘过滤的气体排放满足环保要求，另一部分气体用于向吹扫吸组合作业装置提供反吹风。该车辆具有高效清污、两级除尘、污物输送及储存功能。

优选的是，所述吹扫吸组合作业装置安装于作业小车上，作业小车位于车架底部，吸污作业时作业小车落于轨面上，通过吹扫吸组合作业装置实现对道床表面污物的收集。

优选的是，吹扫吸组合作业装置包括前滚刷总成、后滚刷总成，前滚刷总成和后滚刷总成之间布置前吸风口、吹风口和吹嘴、后吸风口；前滚刷马达、后滚刷马达分别通过减速器连接并驱动所述前滚刷总成和后滚刷总成。

优选的是，前滚刷总成和后滚刷总成结构相同，由30~40组沿钢轨垂直方向横向排列的可拆分刷毛盘安装在滚刷轴上组成，滚刷轴与车辆轮轴平行；可拆分刷毛盘直径为500mm，由两个半圆形刷毛块组成，通过螺栓与滚刷轴连接，便于装卸和更换；前滚刷总成和后滚刷总成的工作面囊括了整条轨枕并超出轨枕外侧20mm；前滚刷总成和后滚刷总成分别采用圆周顺转和逆转的方式，将污物从道床表面扫起，沿切线抛入离吸风口较近的区域。

优选的是，前吸风口和后吸风口呈中空的长槽形，与钢轨方向垂直呈横向布置；吹风口位于前吸风口和后吸风口中间，吹风口下端与吹嘴贯通，所述吹嘴由30~40个沿钢轨垂直横向排列的软管组成。

优选的是，吹扫吸组合作业装置的外部安装防尘护罩；防尘护罩上方横向布置3根吸风风管，吸风风管左右两侧分别有一根吹风风管，与吹风口左右侧分别连接。

更优选的是，所述防尘护罩外装有橡胶密封板，其作用是加强密封性，从而提高清污效果、减少二次污染。

更优选的是，吸风风管和吹风风管的下端不直接连接防尘护罩，而是分别通过一段吸尘波纹管和吹风波纹管与防尘护罩相连，用于作业小车升降的补偿。

优选的是，吸风风管上端通过吸风管连接装置，与一级除尘及储运装置尾部的一级除尘进风口通过法兰盘相连；吹风风管上端与一级除尘及储运装置的顶部吹风通道通过法兰盘连接。

优选的是，所述一级除尘及储运装置安装于车架后侧，包括一个重力除尘器为T型整体结构、八个旋风除尘器1分为两组对称布置于重力除尘器两侧，用于对吸起的污物进行初级除尘处理，大粒径污物经重力沉降和离心力作用落入集尘箱；该集尘箱位于重力除尘器和旋风除尘器下端，集尘箱为长条槽型。

优选的是，所述重力除尘器上方居中布置顶部吹风通道，两侧布置顶部吸风通道。

优选的是，一级除尘及储运装置集尘箱底部包括三套污物纵向输送装置1和一套污物横向输送装置，其中一套污物纵向输送装置和一套污物横向输送装置1呈T型布置于重力除尘器下端，另两套污物纵向输送装置分别与两组旋风除尘器下端的集尘箱连接，通过旋转运动将污物输送至卸灰阀处。

优选的是，所述二级除尘及储运装置安装于车架前侧，并与风量调节器连接，用于对一级除尘后含尘气体进行进一步除尘处理；其包括四个旋风除尘器2，圆形均布在二级除尘进风口周围，在旋风除尘器下部安装有集尘箱和污物横向输送装置2。

优选的是，所述吸污风机排风口朝上布置并连接风机排风支路，所述风机排风支路前方连接风量调节器、后方连接顶部吹风通道，所述风量调节器前方与二级除尘进风口连接。

优选的是，所述风量调节器采用矩形结构设计，通过调节风量调节器可以匹配通过顶部吹风通道的反吹风风量及通过二级除尘器的风量：一部分含尘气体进入二级除尘及储运装置，经其再次过滤后气体从二级除尘排放口排放于空气中；另一部分气体用于反吹风，该气体通过顶部吹风通道、吹风风管到达吹风口，将道床表面的污物吹起，从而满足吹风口风量和二级过滤后排出空气的环保要求；反吹风量和二级除尘风量的调节比例为0.8：1、1：1、1：2等。

本实用新型所述的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆采用两边刷扫中间吹吸结合的新型清污装置，能够清除道床板上方沉积的各类污物，极大提高了吸扫效率，而且能够应用于各种专线线路；采用两级除尘设备，提高了除尘效率和环保排放量；大容量的集尘箱用于作业过程中储存污物，不需要增设物料车进行运输储存。

更多操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，不再赘述。

本实用新型所提供的一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆包括上述各部分的任意组合，上述各部分组件的简单变化或组合仍为本实用新型的保护范围。

附图说明

图1是一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆的一优选实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例的吹扫吸清污原理示意图；

图3是图1所示实施例的吹扫吸组合作业装置外形结构示意图；

图4是图1所示实施例的吹扫吸组合作业装置内部结构示意图；

图5是图1所示实施例的吹吸风管连接布置示意图；

图6是图1所示实施例的一级除尘储运装置和二级除尘储运装置主视图；

图7是图1所示实施例的一级除尘储运装置和二级除尘储运装置轴侧图。

图1—图7中数字标记分别表示：

100—车架；101—作业小车；102—吹扫吸组合作业装置； 201—一级除尘及储运装置；202—二级除尘及储运装置；203—吸污风机；204—风机液压马达；205—风量调节器；

1—前滚刷总成；2—前滚刷马达；3—前吸风口；4—污物；5—吹风口；6—后吸风口；7—防尘护罩；8—后滚刷总成；9—后滚刷马达；10—吹嘴；11—滚刷轴；12—可拆分刷毛盘；

21—重力除尘器；22—旋风除尘器1；23—集尘箱；24—污物横向输送装置1；25—污物纵向输送装置；26—卸灰阀；31—旋风除尘器2；32—污物横向输送装置2；41—吸风管连接装置；42—吸风风管；43—吹风风管；51—一级除尘进风口；52—顶部吸风通道；53—风机排风口；54—风机排风支路；55—二级除尘进风口；56—顶部吹风通道；57—二级除尘排放口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图所示实施例，对本实用新型作进一步说明。

一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆，如图1所示，车架（100）上靠前一端安装二级除尘及储运装置（202），靠后一端安装一级除尘及储运装置（201），吸污风机（203）位于一级除尘及储运装置（201）和二级除尘及储运装置（202）之间；作业小车（101）位于车架（100）底部，通过牵引安装座与车架连接，吹扫吸组合作业装置（102）安装在作业小车（101）上，车辆高速走行时小车收起锁定，作业时落于钢轨面上。

本实施例中，如图2、图3、图4所示，吹扫吸组合作业装置（102）包括前滚刷总成（1）、前吸风口（3）、吹风口（5）和吹嘴（10）、后吸风口（6）、后滚刷总成（8），前滚刷马达（2）和后滚刷马达（9）分别通过减速器正、反向驱动前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）；前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）由30~40组沿钢轨垂直方向横向排列的可拆分刷毛盘（12）安装在滚刷轴（11）上组成，滚刷轴（11）与车辆轮轴平行，其工作面囊括了整条轨枕并超出轨枕外侧20mm；前滚刷总成（1）和后滚刷总成（8）分别采用圆周顺转和逆转的方式，将污物（4）从道床表面扫起，沿切线抛入离前吸风口（3）和后吸风口（6）区域。吹风口（5）位于前吸风口（3）和后吸风口（6）中间，有利于污物（4）被吹风气流吹起后进入前后吸风口，而不会向外逃逸造成二次污染。通过两边刷扫中间吹吸结合的新型组合模式进行吸污作业。

本实施例中，如图5、图7所示，防尘护罩（7）上方横向布置3根吸风风管（42），吸风风管（42）左右两侧分别有一根吹风风管（43），与吹风口（5）左右侧分别连接。吸风风管（42）上端通过吸风管连接装置（41），与一级除尘及储运装置（201）尾部的一级除尘进风口（51）通过法兰盘相连；吹风风管（43）上端与一级除尘及储运装置（201）的顶部吹风通道（56）通过法兰盘连接。

本实施例中，如图6、图7所示，一级除尘及储运装置（201）包括一个重力除尘器（21）为T型整体结构、八个旋风除尘器1（22）分为两组对称布置于重力除尘器（21）两侧，用于对吸起的污物进行初级除尘处理、并将沉降的污物输送并储存到集尘箱（23）；集尘箱（23）为长条槽型，位于重力除尘器（21）和旋风除尘器1（22）的下端；一套污物纵向输送装置（25）和一套污物横向输送装置1（24）呈T型布置于重力除尘器（21）下端，另两套污物纵向输送装置（25）分别与旋风除尘器1（22）下端的集尘箱连接。二级除尘及储运装置（202）用于对一级除尘后含尘气体进行进一步除尘处理，包括四个旋风除尘器2（31），均布在二级除尘进风口（55）四周，在旋风除尘器2（31）下部安装有集尘箱（23）和污物横向输送装置2（32）。

本实施例中，重力除尘器（21）上方居中布置顶部吹风通道（56），两侧布置顶部吸风通道（52）。吸污风机排风口（53）朝上布置并连接风机排风支路（54），所述排风支路（54）前方连接风量调节器（205）、后方连接顶部吹风通道（56），所述风量调节器（205）前方与二级除尘进风口（55）连接。

设计图

一种铁路道床表面吸污除尘装置及车辆论文和设计

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主设计要求

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