一种特长隧道全智能风雾降尘净化设备及其方法与流程

本发明属于隧道除尘，尤其涉及一种特长隧道全智能风雾降尘净化设备及其方法。

背景技术：

1、在对隧道进行爆破作业时，会产生大量的粉尘，想要继续工作，需要这些粉尘慢慢散去，这延长了施工时间和拖延了施工进度，且工人在隧道进行钻孔等作业时也会产生大量的粉尘，较为封闭的环境造成工作环境温度高，不利于工人的工作环境和身体健康，掌子面是坑道施工中的一个术语，即开挖坑道或者隧道工程不断向前推进的工作面。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决隧道施工时产生大量的粉尘影响工人工作环境和拖延了施工时间的问题，而提出的一种特长隧道全智能风雾降尘净化设备及其方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种特长隧道全智能风雾降尘净化设备，包括：设置于隧道内且临近掌子面的用于排尘的排尘机构，还包括：设置于排尘机构内的进风机构、设置于进风机构临近掌子面一端的降尘机构、设置于排尘机构临近掌子面一端的引导密封机构、设置于排尘机构背离掌子面一端的接力机构、与降尘机构连接的水箱，遥控面板，水箱通过水泵与降尘机构连接，所述的遥控面板用于控制排尘机构、进风机构、降尘机构、引导密封机构、接力机构和水泵，所述的排尘机构、进风机构、降尘机构、引导密封机构、接力机构和水泵外接电源，所述的接力机构设置有若干个且沿隧道延伸方向排列连接；

4、所述的进风机构包括沿隧道延伸方向布置的进风管、同轴设置于进风管内腔的第三排风扇、同轴设置于进风管背离掌子面一端外部的第二凸片，所述的第二凸片上设置有若干第四安装孔；

5、所述的排尘机构包括套设于进风管外部且与隧道形状相适应的排尘壳、设置于排尘壳底部的第一滚轮、设置于排尘壳底部用于驱动第一滚轮运动的第一驱动机构、设置于排尘壳背离掌子面一端外部的第一凸片，所述的第一凸片包围排尘壳外部，所述的第一凸片上设置有若干第一安装孔，所述的排尘壳尺寸小于隧道横截面且排尘壳四周与隧道内壁之间留有间隙，所述的引导密封机构设置于排尘壳背离第一凸片的一端，所述的进风管与排尘壳之间形成有排尘间隙，进风管与排尘壳内腔底部之间设置有若干并排布置的第一排风扇，进风管与排尘壳内腔圆周面之间设置有若干直径不同的第二排风扇，第二排风扇和第一排风扇处于同一竖直面，进风管与排尘壳之间设置有与排尘间隙匹配的滤尘板，所述的滤尘板介于第二排风扇和第一凸片之间；

6、所述的降尘机构包括同轴套设于进风管临近掌子面一端外部的固定环、第二轴承、第一轴承、同轴套设于第二轴承外部的外齿圈，所述的固定环相比第二轴承临近掌子面，所述的固定环外部同轴套设有储水环，所述的储水环一端通过第一轴承与固定环活动连接、储水环另一端同轴套设于进风管外部，所述的第一轴承位于储水环内腔，第一轴承的内圈与固定环连接、第一轴承的外圈与储水环连接，储水环与固定环、第一轴承、进风管形成用于储水的密闭空间，所述的储水环外圆面沿圆周方向均匀间隔设置有若干与密闭空间连通的第一雾化喷嘴，储水环朝向掌子面的一侧沿圆周方向均匀间隔设置有若干与密闭空间连通的第二雾化喷嘴，储水环内圆面沿圆周方向均匀间隔设置有若干与密闭空间连通的第三雾化喷嘴，储水环上设置有与密闭空间连通的引水管，引水管穿过排尘壳并通过接力机构与水箱连接，所述的外齿圈与储水环之间设置有若干固定杆，所述的固定杆延伸方向平行进风管轴向，所述的外齿圈啮合有齿轮，所述的齿轮背离储水环的一侧同轴设置有输出轴，输出轴悬置端同轴设置有电机，所述的电机上设置有支座，所述的电机通过支座与进风管连接；

7、所述的引导密封机构包括与排尘壳临近掌子面一端铰接的若干弧形板、用于连接相邻弧形板的传动杆、连接杆、连接板、电动推杆、支撑板，相邻两弧形板之间设置有弹性布料，所述的传动杆与弧形板铰接，所述的弧形板沿顺时针方向倾斜，上述的连接杆设置于位于下方的一弧形板背离掌子面的一侧，连接杆轴向平行排尘壳延伸方向，所述的连接板设置于连接杆悬置端，电动推杆水平布置且电动推杆与连接板连接，电动推杆推送方向垂直连接杆，所述的支撑板与排尘壳底部连接，电动推杆与支撑板连接；

8、所述的排尘壳临近掌子面的一端设置有朝向掌子面的摄像头、振动传感器、温度传感器、粉尘浓度传感器，所述的摄像头、振动传感器、温度传感器和粉尘浓度传感器与遥控面板无线连接。

9、优选地，各弧形板悬置端上设置有同一个拦截网。

10、优选地，所述的拦截网设置有多层且各拦截网之间形成有间隙。

11、优选地，所述的接力机构包括与排尘壳匹配的接力壳、与进风管匹配的引导管、与引水管连接的导水管，匹配设置于接力壳与引导管之间间隙的除尘板、第四排风扇、第五排风管、匹配设置于引导管内腔的第六排风扇，所述的接力壳两端外部套设有第三凸片，第三凸片上设置有与第一安装孔匹配的第二安装孔，所述的引导管两端外部同轴套设有第四凸片，所述的第四凸片上设置有若干与第四安装孔匹配的第三安装孔，所述的接力壳底部设置有第二滚轮、用于驱动第二滚轮滚动的第二驱动机构。

12、优选地，还包括一种特长隧道全智能风雾降尘净化方法，包括以下步骤：

13、s1：通过遥控面板控制排尘机构和接力机构运动至隧道掌子面附近，当工人在掌子面安装好爆破装置后，通过排尘机构与隧道之间的缝隙离开；

14、s2：控制电动推杆伸长，电动推杆通过连接板和连接杆推动弧形板逆时针转动直至弧形板抵触隧道墙壁，处于折叠状态的弹性布料展开并共同组成具有弧线的引导弧面，引导弧面将排尘机构与隧道之间的缝隙密闭，拦截网被展开；

15、s3：当粉尘浓度传感器浓度超过0.14mg/m3时或者振动传感器感受到爆破产生的振动或者温度传感器探测到温度高于28摄氏度时，启动水泵和电机，水泵抽取水箱中的液态水并通过导水管、引水管排入储水环上用于储水的密闭空间，液态水通过第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第三雾化喷嘴雾化喷出，电机带动输出轴转动，输出轴带动齿轮转动，齿轮带动外齿圈转动，外齿圈通过固定杆带动储水环转动，储水环带动第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴和第三雾化喷嘴圆周运动，使得第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴和第三雾化喷嘴喷出的水雾覆盖范围更广，提高了降尘效率；

16、s4：控制第三排风扇、第一排风扇、第二排风扇、第六排风扇、第四排风扇、第五排风管启动，第三排风扇和第六排风扇风向朝向掌子面，第一排风扇、第二排风扇、第四排风扇和第五排风管风向背离掌子面，第三排风扇和第六排风扇向掌子面吹风并携带水雾朝向掌子面运动，水雾覆盖灰尘并在风力作用下和引导弧面的引导下从排尘间隙排出，带有粉尘的空气经过滤尘板和除尘板时去除灰尘，经过过滤的空气排向外界，完成对掌子面的降尘降温处理，当粉尘浓度低于0.14mg/m3时或者温度低于28摄氏度时，降尘净化设备自动关闭。

17、与现有技术相比，本发明提供了一种特长隧道全智能风雾降尘净化设备及其方法，具备以下有益效果：

18、1.本发明可深入隧道进行降尘降温排成处理，本发明通过引导密封机构在不影响人员通过的情况下可密封降尘净化设备与隧道墙壁之间的缝隙，保证粉尘不从降尘净化设备与隧道墙壁之间的缝隙漏走，提高了净化效率。

19、2.本发明通过设置可旋转的降尘机构，使得水雾分布的更为均匀，扩散范围大，且通过设置多个第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴和第三雾化喷嘴提高了水雾的喷出量，空气中的水雾增多，粉尘更容易被水雾吸附沉降，提高了降尘效率。