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、采煤機搖臂內(nèi)腔中齒輪減速機構(gòu)是采煤機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)速從而為截割滾筒提供更高的扭矩。目前，采煤機搖臂齒輪散熱大多通過潤滑油將熱量傳遞至搖臂殼體，進而通過殼體外部冷卻水將殼體熱量帶走進行散熱，散熱方式及途徑單一從而降低了散熱效率，進而限制了整個搖臂截割部輸出功率，使其只能在較低功率下運行，限制了整機開采效率。

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

技術(shù)實現(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，減少散熱問題對采煤機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入口和冷卻水輸出口，所述冷卻水進入口設(shè)置有冷卻水進水閥；所述冷卻水進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，并將溫度信號傳輸至所述控制器；所述控制器響應(yīng)于所述溫度信號，并發(fā)出對應(yīng)的降溫指令；

5、所述水冷裝置和所述冷卻水進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，進而增加了冷卻水與搖臂殼體內(nèi)部高溫潤滑油的接觸面積，提高了冷卻效率。同時安裝在搖臂上的溫度傳感器可對搖臂內(nèi)部不同位置溫度進行監(jiān)測，實時采集不同工況下?lián)u臂的溫度參數(shù)傳送至控制器，以及時進行降溫，實現(xiàn)了對搖臂的高效、精確冷卻。

7、可選地，所述水冷裝置包括多級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，水冷裝置通過多級水冷箱設(shè)計、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，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、基于實時獲取的第一溫度參數(shù)和第二溫度參數(shù)；

11、當?shù)谝粶囟葏?shù)和/或第二溫度參數(shù)大于對應(yīng)的溫度參考值時，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，啟動水冷裝置或增大水冷裝置的制冷功率；

13、當?shù)谝粶囟葏?shù)或第二溫度參數(shù)大于對應(yīng)的溫度參考值時，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)進行對比，當大于預(yù)設(shè)溫度參數(shù)時，控制器發(fā)出指令，啟動水冷裝置進行降溫操作，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)控制器進行控制，避免長時間高功率工作造成資源浪費，同時可以避免在某些惡劣工況時，搖臂溫度較高，冷卻不充分等問題，與傳統(tǒng)冷卻方式對比，其冷卻溫度可以人為隨意設(shè)置，進而對搖臂及內(nèi)部傳動部件制造材料的耐高溫要求降低，在面對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，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，達到冷卻要求。

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

17、對第一溫度參數(shù)和第二溫度參數(shù)進行快速傅里葉變換，將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；分別獲得第一頻域信號和第二頻域信號；擬合出第一頻域信號的第一波形，以及擬合出第二頻域信號的第二波形；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，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，通過頻域信號分析、波形擬合與波峰數(shù)量統(tǒng)計、差值分析與智能調(diào)節(jié)等機制，實現(xiàn)了對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，還能提升整個機械系統(tǒng)的運行效率和安全性。

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象和第二特征對象，第一特征對象對應(yīng)第一溫度傳感器所在的區(qū)域，第二特征對象對應(yīng)第二溫度傳感器對應(yīng)的區(qū)域；根據(jù)第一特征對象匹配出對應(yīng)的第一紅外溫度值；第二特征對象匹配出對應(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，基本為點式采樣，因此，溫度的獲取，難免會存在誤差；且采煤機在井下作業(yè)時，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控制系統(tǒng)更好地了解采煤機的工作狀態(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?shù)谝粶囟葏?shù)或第二溫度參數(shù)大于對應(yīng)的溫度參考值時：

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

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

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水閥的智能調(diào)節(jié)機制，實現(xiàn)了對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，還能提升整個機械系統(tǒng)的運行效率和節(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)冷卻水的流動方向一致。當冷卻水的壓力增大時，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變大，從而允許更多的冷卻水以更高的速度噴出。相反，當冷卻水的壓力減小時，彈性件會回縮，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，當冷卻水的壓力增大時，凸起部會受到水流的沖擊，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，從而增強冷卻效果。同時，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減少或停止冷卻水的噴出，進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)動凹槽，所述轉(zhuǎn)動凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動環(huán)，所述轉(zhuǎn)動環(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)置有多個噴射孔，多個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)置的多個噴射孔，且這些噴射孔不均勻分布，使得冷卻水在噴出時能夠形成更加復(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)動環(huán)和遮擋板的設(shè)計，噴霧冷卻塊能夠根據(jù)實際需求靈活調(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，可以對噴射孔進行動態(tài)的遮擋和開啟。十字孔的形狀使得彈性膜在受到壓力時能夠更容易地變形，從而調(diào)節(jié)噴射孔的開啟程度。同時，十字孔也能夠確保冷卻水在噴出時形成更加均勻和細膩的噴霧效果。

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水閥的集成控制等技術(shù)手段，實現(xiàn)了對搖臂的高效、精確冷卻。這種設(shè)計不僅提高了搖臂的使用壽命和可靠性，還有助于提升整個機械系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。