本技術(shù)涉及冷卻裝置的，尤其是涉及一種搖臂冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、采煤機(jī)搖臂內(nèi)腔中齒輪減速機(jī)構(gòu)是采煤機(jī)截割裝置中重要的組成部分，它能夠?qū)⑤斎氲母咿D(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為低轉(zhuǎn)速?gòu)亩鵀榻馗顫L筒提供更高的扭矩。目前，采煤機(jī)搖臂齒輪散熱大多通過潤(rùn)滑油將熱量傳遞至搖臂殼體，進(jìn)而通過殼體外部冷卻水將殼體熱量帶走進(jìn)行散熱，散熱方式及途徑單一從而降低了散熱效率，進(jìn)而限制了整個(gè)搖臂截割部輸出功率，使其只能在較低功率下運(yùn)行，限制了整機(jī)開采效率。

2、隨著煤炭開采地質(zhì)條件惡劣，高硬度夾矸越來越普遍，增加搖臂截割負(fù)載，同時(shí)大傾角工作面的出現(xiàn)使得搖臂潤(rùn)滑條件變得更加惡劣，潤(rùn)滑效果降低，增加了搖臂散熱難度，進(jìn)而阻礙了開采效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高搖臂的冷卻效果，以有利于提高開采效率，減少散熱問題對(duì)采煤機(jī)截割頭輸出功率的限制，本技術(shù)提供一種搖臂冷卻系統(tǒng)。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種搖臂冷卻系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種搖臂冷卻系統(tǒng)，包括水冷裝置、螺旋設(shè)于搖臂結(jié)構(gòu)中的冷卻通道、設(shè)置在搖臂上的溫度傳感器，以及控制器；所述搖臂上設(shè)置有連通冷卻通道的冷卻水進(jìn)入口和冷卻水輸出口，所述冷卻水進(jìn)入口設(shè)置有冷卻水進(jìn)水閥；所述冷卻水進(jìn)水閥通過水管連通至水冷裝置的冷卻水出口；所述冷卻水輸出口靠近搖臂設(shè)置有滾筒的一端；所述冷卻水輸出口通過水管連通至所述水冷裝置的冷卻水入口；所述搖臂上位于所述冷卻水輸出口處設(shè)置有多個(gè)連通至所述冷卻水輸出口的噴霧冷卻塊，用于將經(jīng)所述噴霧冷卻塊冷卻后的冷卻水噴出；

4、所述溫度傳感器電連接于所述控制器，用于感知搖臂的溫度，并將溫度信號(hào)傳輸至所述控制器；所述控制器響應(yīng)于所述溫度信號(hào)，并發(fā)出對(duì)應(yīng)的降溫指令；

5、所述水冷裝置和所述冷卻水進(jìn)水閥均受控連接于所述控制器，用于執(zhí)行所述控制器發(fā)出的降溫指令。

6、通過采用上述技術(shù)方案，螺旋狀的冷卻通道增加了冷卻水與搖臂殼體接觸面積，進(jìn)而增加了冷卻水與搖臂殼體內(nèi)部高溫潤(rùn)滑油的接觸面積，提高了冷卻效率。同時(shí)安裝在搖臂上的溫度傳感器可對(duì)搖臂內(nèi)部不同位置溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集不同工況下?lián)u臂的溫度參數(shù)傳送至控制器，以及時(shí)進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)了對(duì)搖臂的高效、精確冷卻。

7、可選地，所述水冷裝置包括多級(jí)依次通過管道首尾連通的水冷箱，所述水冷箱的內(nèi)壁設(shè)置有半導(dǎo)體冷卻片，所述水冷箱外壁對(duì)應(yīng)所述半導(dǎo)體冷卻片的位置設(shè)置有散熱片，位于相鄰所述水冷箱之間的所述散熱片固定連接相鄰所述水冷箱。

8、通過采用上述技術(shù)方案，水冷裝置通過多級(jí)水冷箱設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體冷卻片與散熱片的結(jié)合以及相鄰水冷箱的散熱片固定連接等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了更加高效、可靠的冷卻效果。

9、可選地，所述溫度傳感器設(shè)置有多個(gè)，包括第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器位于所述搖臂上靠近冷卻水進(jìn)入口的位置，用于獲取第一溫度參數(shù)；所述第二溫度傳感器位于所述搖臂上靠近冷卻水輸出口的位置，用于獲取第二溫度參數(shù)；

10、基于實(shí)時(shí)獲取的第一溫度參數(shù)和第二溫度參數(shù)；

11、當(dāng)?shù)谝粶囟葏?shù)和/或第二溫度參數(shù)大于對(duì)應(yīng)的溫度參考值時(shí)，控制器發(fā)出第一降溫指令；

12、水冷裝置響應(yīng)于所述第一降溫指令，啟動(dòng)水冷裝置或增大水冷裝置的制冷功率；

13、當(dāng)?shù)谝粶囟葏?shù)或第二溫度參數(shù)大于對(duì)應(yīng)的溫度參考值時(shí)，若控制器獲取到人工輸入指令，則控制器優(yōu)先響應(yīng)于所述人工輸入指令，發(fā)出第二降溫指令；其中，所述人工輸入指令包括人工輸入的預(yù)設(shè)溫度參數(shù)和工作功率；

14、水冷裝置響應(yīng)于所述第二降溫指令，按照預(yù)設(shè)的溫度參數(shù)和工作功率啟動(dòng)或調(diào)節(jié)水冷裝置。

15、通過采用上述技術(shù)方案，控制器通過與人工預(yù)先設(shè)置的溫度參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)大于預(yù)設(shè)溫度參數(shù)時(shí)，控制器發(fā)出指令，啟動(dòng)水冷裝置進(jìn)行降溫操作，水冷裝置的工作功率即冷卻效果可以通過人工預(yù)設(shè)溫度參數(shù)經(jīng)控制器進(jìn)行控制，避免長(zhǎng)時(shí)間高功率工作造成資源浪費(fèi)，同時(shí)可以避免在某些惡劣工況時(shí)，搖臂溫度較高，冷卻不充分等問題，與傳統(tǒng)冷卻方式對(duì)比，其冷卻溫度可以人為隨意設(shè)置，進(jìn)而對(duì)搖臂及內(nèi)部傳動(dòng)部件制造材料的耐高溫要求降低，在面對(duì)薄煤層工況惡劣的極端情況下，如果搖臂整體尺寸較小，而截割功率要求較高時(shí)，其發(fā)熱量巨大，傳統(tǒng)冷卻方式無法滿足，本發(fā)明可以通過加大水冷裝置功率來提高冷卻效率，達(dá)到冷卻要求。

16、可選地，設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，基于獲取的第一溫度參數(shù)和第二溫度參數(shù)；

17、對(duì)第一溫度參數(shù)和第二溫度參數(shù)進(jìn)行快速傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)；分別獲得第一頻域信號(hào)和第二頻域信號(hào)；擬合出第一頻域信號(hào)的第一波形，以及擬合出第二頻域信號(hào)的第二波形；獲得第一波形中波峰的數(shù)量，以及第二波形中波峰的數(shù)量；

18、以及結(jié)合第二溫度參數(shù)和第一溫度參數(shù)的差值進(jìn)行分析；

19、若第一波形中波峰的數(shù)量和第二波形中波峰的數(shù)量的和值，即波峰和值，大于預(yù)設(shè)的波峰參考值；且若差值大于第一預(yù)設(shè)值或者小于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，則根據(jù)波峰和值和/或差值正相關(guān)調(diào)節(jié)第一降溫指令對(duì)應(yīng)的制冷功率。

20、通過采用上述技術(shù)方案，通過頻域信號(hào)分析、波形擬合與波峰數(shù)量統(tǒng)計(jì)、差值分析與智能調(diào)節(jié)等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)搖臂溫度的深入分析和智能控制。不僅有助于提高冷卻效果和系統(tǒng)的可靠性，還能提升整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。

21、可選地，所述搖臂上設(shè)置有紅外攝像裝置，用于獲取搖臂的紅外成像圖；

22、從所述紅外成像圖中提取出第一特征對(duì)象和第二特征對(duì)象，第一特征對(duì)象對(duì)應(yīng)第一溫度傳感器所在的區(qū)域，第二特征對(duì)象對(duì)應(yīng)第二溫度傳感器對(duì)應(yīng)的區(qū)域；根據(jù)第一特征對(duì)象匹配出對(duì)應(yīng)的第一紅外溫度值；第二特征對(duì)象匹配出對(duì)應(yīng)的第二紅外溫度值；

23、根據(jù)第一紅外溫度值，修正第一溫度參數(shù)；修正后的第一溫度參數(shù)=第一溫度參數(shù)+a1×（第一紅外溫度值-第一參考溫度值）；其中，a1為修正系數(shù)，第一參考溫度值為預(yù)設(shè)的固定值；

24、根據(jù)第二紅外溫度值，修正第二溫度參數(shù)；修正后的第二溫度參數(shù)=第二溫度參數(shù)+a2×（第二紅外溫度值-第二參考溫度值）；其中，a2為修正系數(shù)，第二參考溫度值為預(yù)設(shè)的固定值。

25、通過采用上述技術(shù)方案，由于溫度傳感器采集溫度的空間范圍有限，基本為點(diǎn)式采樣，因此，溫度的獲取，難免會(huì)存在誤差；且采煤機(jī)在井下作業(yè)時(shí)，常常面臨光線不足、粉塵大、視野受限等挑戰(zhàn)，溫度傳感器的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和真實(shí)性也比較難保障。而紅外攝像裝置能夠穿透煙霧和粉塵，提供清晰的圖像，有助于操作人員或自動(dòng)控制系統(tǒng)更好地了解采煤機(jī)的工作狀態(tài)和周圍環(huán)境。

26、可選地，所述噴霧冷卻塊包括霧化噴頭，當(dāng)?shù)谝粶囟葏?shù)或第二溫度參數(shù)大于對(duì)應(yīng)的溫度參考值時(shí)：

27、根據(jù)第一溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值正相關(guān)調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)水閥的開度大??；第一溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值越大，冷卻水進(jìn)水閥的開度越大；第一溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值越小，冷卻水進(jìn)水閥的開度越小；

28、或者，根據(jù)第二溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值正相關(guān)調(diào)節(jié)冷卻水進(jìn)水閥的開度大??；第二溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值越大，冷卻水進(jìn)水閥的開度越大；第二溫度參數(shù)與對(duì)應(yīng)溫度參考值的差值越小，冷卻水進(jìn)水閥的開度越小。

29、通過采用上述技術(shù)方案，通過霧化噴頭的引入和冷卻水進(jìn)水閥的智能調(diào)節(jié)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)噴霧冷卻塊工作效率和冷卻效果的顯著提升。不僅有助于提高搖臂的冷卻效果和系統(tǒng)的可靠性，還能提升整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行效率和節(jié)能性能。

30、可選地，所述噴霧冷卻塊包括噴頭，所述噴頭的噴口處設(shè)置有用于遮擋所述噴口的遮擋件，所述遮擋件通過彈性件彈性連接至所述噴頭上，且所述遮擋件的伸縮方向與噴頭內(nèi)冷卻水的流動(dòng)方向一致；所述冷卻水經(jīng)所述噴口和所述遮擋件之間的縫隙處噴出。

31、通過采用上述技術(shù)方案，遮擋件的伸縮方向與噴頭內(nèi)冷卻水的流動(dòng)方向一致。當(dāng)冷卻水的壓力增大時(shí)，水流沖擊遮擋件，使得彈性件拉伸。這樣，噴口和遮擋件之間的縫隙會(huì)變大，從而允許更多的冷卻水以更高的速度噴出。相反，當(dāng)冷卻水的壓力減小時(shí)，彈性件會(huì)回縮，使得縫隙變小，減少冷卻水的噴出量。

32、可選地，所述遮擋件包括朝向所述噴口內(nèi)部凸起的凸起部，所述遮擋件遠(yuǎn)離所述凸起部的周緣在所述噴口處的正投影覆蓋所述噴口。

33、通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)冷卻水的壓力增大時(shí)，凸起部會(huì)受到水流的沖擊，使得遮擋件整體或局部發(fā)生位移，從而改變噴口和遮擋件之間的縫隙大小。這種設(shè)計(jì)使得噴霧冷卻塊能夠根據(jù)冷卻水的壓力更精確地調(diào)節(jié)噴出的冷卻水量和速度，從而增強(qiáng)冷卻效果。同時(shí)，由于遮擋件能夠完全或部分遮擋噴口，系統(tǒng)可以在不需要大量冷卻水時(shí)減少或停止冷卻水的噴出，進(jìn)一步提高控制精度和節(jié)能性能，且還能夠減少雜質(zhì)顆粒等進(jìn)入噴口內(nèi)。

34、可選地，所述噴霧冷卻塊包括噴嘴，所述噴嘴包括出水口，所述噴嘴的外周側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽，所述轉(zhuǎn)動(dòng)凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)上固定連接有用于遮擋所述出水口的遮擋板，所述遮擋板上設(shè)置有多個(gè)噴射孔，多個(gè)所述噴射孔不均勻分布。

35、通過采用上述技術(shù)方案，遮擋板上設(shè)置的多個(gè)噴射孔，且這些噴射孔不均勻分布，使得冷卻水在噴出時(shí)能夠形成更加復(fù)雜和多樣的噴射模式。這種不均勻分布的噴射孔有助于優(yōu)化冷卻效果，確保冷卻水能夠更均勻地覆蓋到需要冷卻的表面。通過轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)和遮擋板的設(shè)計(jì)，噴霧冷卻塊能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整冷卻水的噴射模式和流量，從而提高冷卻效果。

36、可選地，所述噴射孔處設(shè)置有彈性膜，所述彈性膜上開設(shè)有十字孔。

37、通過采用上述技術(shù)方案，彈性膜具有良好的彈性和變形能力，可以對(duì)噴射孔進(jìn)行動(dòng)態(tài)的遮擋和開啟。十字孔的形狀使得彈性膜在受到壓力時(shí)能夠更容易地變形，從而調(diào)節(jié)噴射孔的開啟程度。同時(shí)，十字孔也能夠確保冷卻水在噴出時(shí)形成更加均勻和細(xì)膩的噴霧效果。

38、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

39、搖臂冷卻系統(tǒng)通過螺旋冷卻通道、溫度傳感器與控制器、噴霧冷卻技術(shù)以及水冷裝置與冷卻水進(jìn)水閥的集成控制等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)搖臂的高效、精確冷卻。這種設(shè)計(jì)不僅提高了搖臂的使用壽命和可靠性，還有助于提升整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。