一种煤矿电车用高效增程器的制作方法

本发明涉及一种增程器，尤其涉及一种煤矿电车用高效增程器。

背景技术：

1、在煤矿行业中，矿井用电动车辆已成规模的应用在煤矿行业，煤矿井下矿井用电动车辆具有无污染排放、结构简单、维修使用方便、无需消声装置、维修费用少等优点。但其存在很大的不足之处：由于防爆要求的限制，导致整车质量大，进而导致整车续航里程不足。

2、煤矿在开采过程中，会产生大量的煤粉，为了避免煤粉随空气扩散造成大面积污染，往往会使用水进行降尘，这部与煤粉混合的水还会夹杂着一些开采装置产生的油污等污染物，因此需要进行水处理，减少污染，提高循环利用率，而煤矿废水在处理后能够将煤粉与水分离而被回收，且此部分煤粉在与废水一同接受水处理的过程中，能够被除去大量的硫化物和氮氧化物，从而降低后期再被燃烧时产生的有害气体的数量。

3、如何提升矿井下电动车辆续驶里程成为这一细分领域一大课题，增设增程器是其中一个解决方案，但基于传统发动机设计的井下增程器热效率有限，且多采用柴油和汽油（主要是柴油）作为燃料，而柴油和汽油燃烧后会产生一氧化碳和氮氧化物等有害气体，此部分有害气体在井下狭小空间中往往难以及时的扩散，从而造成井下空气质量严重下降，继而对井下工作人员的健康产生不利影响，且煤矿的位置往往距离城市中心较远，甚至煤矿几十公里甚至几百公里范围内并不存在繁华的城市，因此作为燃料的汽油和柴油往往需要进行长途运输至煤矿，而运输过程中又需要消耗一定的能源和运输装置，从而提高了增程器使用的成本，突出了现有技术的不足之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤矿电车用高效增程器，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

3、一种煤矿电车用高效增程器，包括储水桶、加热筒、加热管、电加热丝、蒸汽壳体、动蒸汽涡轮、定蒸汽涡轮、三号发电机、支撑架、一号电机、风筒、二号支撑轴、涡扇、支撑盘、内挡风圈、外挡风圈、储料箱、排料筒、叶轮、一号支撑轴、控制器、排烟管、辅助发电部分、冷却部分，所述储水桶中部设置有竖直且贯穿的加热筒，所述加热筒上小下大呈喇叭状，所述储水桶内腔内固定有呈竖直螺旋状的加热管，所述加热筒内固定有竖直螺旋状的电加热丝，所述储水桶上方安装有水平的蒸汽壳体，所述蒸汽壳体左部与储水桶上部通过管道进行连通，所述蒸汽壳体右部与加热管底部通过管道进行连通，所述蒸汽壳体内左右两部各转动连接有水平的动蒸汽涡轮，所述蒸汽壳体中部固定有水平的定蒸汽涡轮，所述动蒸汽涡轮与定蒸汽涡轮相同轴设置，两所述动蒸汽涡轮分别与两个三号发电机的转轴相同轴固定，所述储水桶底端固定有支撑架，所述支撑架底部固定有竖直的一号电机和竖直的风筒，所述支撑架转动连接有竖直的二号支撑轴，所述一号电机的转轴同轴固定有涡扇，所述涡扇与风筒相间隙插接，所述风筒相较于加热筒呈同轴设置，所述风筒处于加热筒的正下方，所述一号电机的转轴与二号支撑轴之间通过传动机构进行传动连接，所述二号支撑轴中部同轴固定有圆板网状的支撑盘，所述支撑盘顶端同轴固定有竖直的内挡风圈和外挡风圈，所述支撑架右上方安装有竖直的储料箱，所述储料箱用于储存煤矿废水处理完成后产生的煤粉，所述储料箱底端固定连通有竖直的排料筒，所述排料筒处于内挡风圈和外挡风圈之间，所述储料箱底部转动连接有水平的叶轮，所述叶轮位于储料箱内腔中，所述叶轮同轴固定有水平的一号支撑轴，所述一号支撑轴与二号支撑轴之间通过传动机构进行传动连接，本发明还安装有控制器，所述加热筒固定连接有排烟管，所述排烟管安装有辅助发电部分和冷却部分。

4、在上述技术方案基础上，所述辅助发电部分包括一号壳体、二号壳体、斯特林发动机、温差发电机，所述排烟管中部呈竖直状，且底部呈向右的水平贯穿状，所述排烟管中部固定有水平圆柱壳体状的一号壳体，所述排烟管底部固定有竖直圆柱壳体状的二号壳体，所述一号壳体和二号壳体相较于排烟管呈垂直的偏心设置，所述一号壳体右方安装有斯特林发动机，所述斯特林发动机排量气缸呈水平的圆柱状，所述排量气缸相较于一号壳体呈同轴设置，所述排量气缸的加热端处于一号壳体内，所述排量气缸的冷却端处于一号壳体外，所述二号壳体顶端固定有竖直的温差发电机，所述温差发电机的加热端呈竖直向下的圆柱状，所述温差发电机的加热端处于二号壳体内，所述温差发电机的冷却端呈竖直向上状，所述一号壳体和二号壳体共同安装有清洁发电部分。

5、在上述技术方案基础上，所述清洁发电部分包括端板、一号发电机、一号齿轮、一号涡轮、一号齿圈、一号刮板、排出口、端罩、二号排出筒、二号端盖、二号涡轮、二号刮板、二号齿圈、二号发电机、二号齿轮，所述一号壳体左部向左贯穿，所述一号壳体左部通过紧固件封闭紧固有端板，所述端板左端固定有水平的一号发电机，所述一号发电机的转轴同轴固定有一号齿轮，所述一号壳体内同轴转动连接有水平的一号涡轮，所述一号涡轮同轴固定有一号齿圈，所述一号齿圈与一号齿轮相啮合传动，所述一号涡轮内壁径向固定有一号刮板，所述一号刮板与斯特林发动机的排量气缸外壁相匹配贴合，所述一号涡轮径向贯穿有排出口，所述二号壳体底部向下贯穿，所述二号壳体底部通过紧固件封闭紧固有端罩，所述端罩底端同轴连通有竖直的二号排出筒，所述二号排出筒底部密封螺纹连接有二号端盖，所述二号壳体内同轴转动连接有竖直的二号涡轮，所述二号涡轮径向固定有二号刮板，所述二号刮板与温差发电机的加热端外壁相匹配贴合，所述二号涡轮底部同轴固定有二号齿圈，所述端罩底端固定有竖直的二号发电机，所述二号发电机的转轴同轴固定有二号齿轮，所述二号齿圈与二号齿轮相啮合传动。

6、在上述技术方案基础上，所述冷却部分包括主水箱、副水箱、主散热翅板、一号水箱、一号内导热翅板、一号外导热翅板、二号水箱、二号外导热翅板、三号壳体、清洁水箱、三号排出筒、三号端盖、三号涡轮、过滤网、三号齿圈、三号支撑轴、三号齿轮、喷管、喷头、水运用部分，所述排烟管底部上方安装有金属材质的主水箱和副水箱，所述主水箱外壁固定有多个主散热翅板，所述斯特林发动机的排量气缸的冷却端外壁固定有一号水箱，所述一号水箱呈水平的圆柱状，所述一号水箱内壁同轴固定有圆圈状的一号内导热翅板，所述一号水箱外圆周壁圆周等角度固定有多个一号外导热翅板，所述温差发电机的上部封闭紧固有竖直的二号水箱，所述二号水箱外壁固定有多个二号外导热翅板，所述温差发电机的冷却端处于二号水箱内，所述一号水箱通过管道与主水箱上部相连通，所述一号水箱通过管道与二号水箱相连通，所述二号水箱与主水箱底部相连通，所述排烟管右下部固定连通有圆柱状且水平的三号壳体，所述排烟管相较于三号壳体呈垂直的偏心设置，且位于三号壳体的底部，所述三号壳体底部固定连通有竖直的清洁水箱，所述清洁水箱底端固定连通有竖直的三号排出筒，所述三号排出筒底部密封螺纹连接有三号端盖，所述三号壳体内同轴转动连接有水平的三号涡轮，所述三号涡轮圆周固定有细密的过滤网，所述三号涡轮同轴固定有三号齿圈，所述三号壳体转动连接有水平的三号支撑轴，所述三号支撑轴同轴固定有三号齿轮，所述三号齿轮与三号齿圈相啮合传动，所述三号壳体固定有喷管，所述喷管的端部安装有喷头，所述喷头处于三号壳体内，所述冷却部分还安装有水运用部分。

7、在上述技术方案基础上，所述水运用部分包括冷凝管、吸水棉、一号电驱泵机、二号电驱泵机、电磁三通阀、电磁四通阀、三号泵机、滤水器、电驱滤水泵机、挡水坡，所述蒸汽壳体底部固定连通有竖直的冷凝管，所述冷凝管内固定有吸水棉，所述冷凝管通过金属管道与副水箱相连接，所述主水箱内固定有一号电驱泵机，所述主水箱外固定有二号电驱泵机，所述主水箱和副水箱共同固定有电磁三通阀和电磁四通阀，所述电磁三通阀的两个进口分别与外界和主水箱相连通，所述电磁三通阀的出口与二号电驱泵机的吸水口通过管道相连通，所述电磁四通阀的进口与二号电驱泵机的排水口通过管道相连通，所述电磁四通阀的三个出口分别与储水桶、主水箱和副水箱相连通，所述副水箱底端固定有三号泵机，所述三号泵机的输入轴与三号支撑轴之间通过传动机构进行传动连接，所述三号泵机的吸水口与副水箱相连通，所述三号泵机的排水口与喷管通过管道相连通，所述清洁水箱连通固定有能够更换滤芯的滤水器，所述滤水器配备有电驱滤水泵机，所述电驱滤水泵机的吸水口与滤水器相连通，所述电驱滤水泵机的排水口与外界相连通，所述排烟管底部的内壁底端固定两个水平的挡水坡，两所述挡水坡分别位于三号壳体与排烟管的连通处。

8、在上述技术方案基础上，所述储水桶、主水箱、副水箱和清洁水箱内储存有水，所述电加热丝、三号发电机、一号电机、控制器、斯特林发动机、温差发电机、一号发电机、二号发电机、一号电驱泵机、二号电驱泵机、电磁三通阀、电磁四通阀和电驱滤水泵机相电性连接，所述控制器与外界煤矿电车的蓄电池相电性连接，所述一号电机通电转动时通过传动机构能够带动二号支撑轴进行转动，所述二号支撑轴转动时通过传动机构能够带动一号支撑轴进行转动，所述排烟管有气流从左至右流通时能够依次推动一号涡轮、二号涡轮和三号涡轮进行转动，所述一号涡轮转动时通过一号齿圈和一号齿轮能够使得一号发电机转动发电，所述二号涡轮转动时通过二号齿圈和二号齿轮能够使得二号发电机转动发电，所述三号涡扇转动时通过三号齿圈和三号齿轮能够使得三号支撑轴进行转动，所述三号支撑轴转动时通过传动机构能够使得三号泵机的输入轴转动，所述三号泵机工作时能够抽取副水箱内的水进入到喷管中并最终从喷头以喷雾形式喷出，所述一号电驱泵机通电工作时能够抽取主水箱内的水向二号水箱内流动，所述二号电驱泵机通电工作时能够抽取外界的水通过电磁三通阀和电磁四通阀进入到主水箱内，所述二号电驱泵机通电工作时能够抽取主水箱内的水通过电磁三通阀和电磁四通阀进入到副水箱内，所述二号电驱泵机通电工作时能够抽取主水箱内的水通过电磁三通阀和电磁四通阀进入到储水桶内，所述电驱滤水泵机通电转动时通过滤水器能够抽取清洁水箱内的水经由滤水器过滤再由电驱滤水泵机的排水口排出。

9、与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明将煤矿废水处理产生的煤粉作为燃料，能够避免长途运输燃料造成的能源消耗，同时能够避免对煤粉进行长途运输、销售等后期处理的麻烦，降低了经济成本。

10、本发明将回收的煤粉作为燃料，其产生的有害气体较少，而其产生的烟气在经由一号蜗轮、二号蜗轮、三号蜗轮和过滤网后，能够极大的对其中的颗粒物进行拦截，并能够被喷雾和过滤网携带的水分进行降温和吸附一些有害物质，从而大幅降低对井下空气的污染，保护井下人员的健康。

11、本发明对煤粉燃烧产生的热量和加热的热空气进行利用，能够使得热量加热储水桶内的水产生水蒸气推动动蒸汽涡轮带动三号发电机转动而进行发电，能够使得热空气对斯特林发动机的排量气缸和温差发电机的加热端进行加热，并能够推动一号蜗轮和二号蜗轮间接带动一号发电机和二号发电机进行转动实现发电，提高了对废气动能的利用效率。

12、利用冷却部分和水运用部分能够对斯特林发动机的排量气缸的冷却端和温差发电机的冷却端进行冷却，从而使得斯特林发动机和温差发动机稳定发电，提高了对余热的利用效率，并能够对煤粉燃烧产生的热空气进行降温，从而使得最终从排烟管排出时温度较低，不会使得井下环境温度过渡升高造成工人不适和危险。