CN101786553B - 一种堆场散装物料输送、装载的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种堆场散装物料输送、装载的方法及系统，适用于铁路、公路及船舶的散装物料精确装载。本发明包括堆场输送系统、皮带输送系统及精确快速定量装车系统。本发明为堆场散装物料的输送装载提供了一种经济有效的输送装载系统，一是采用了圆盘振动料斗与低净空流量控制闸门相结合的堆场输送系统，大大降低地下隧道的上部高度，大大提高了堆场物料的输送能力；二是采用了精确快速定量装车系统，具有装车速度快，装载精度高，自动化程度高的特点；三是采用四托辊皮带秤，可以有效的实现堆场输送系统、皮带输送系统及精确快速定量装车系统的联动，极大的提高系统的运行效率。

Description

一种堆场散装物料输送、装载的方法及系统

技术领域

本发明具体涉及一种堆场散装物料(如煤炭)输送、装载的方法及系统，适用于铁路、公路及船舶的散装物料精确装载。 

背景技术

对于堆场散装物料的运输，很希望能够提供一种即经济且有效的物料输送装载系统，采用传统的装载系统如利用装载机进行装载，装载效率低，装载时间过长，无法满足物料外运的实际需要，而且此系统无法对装车物料进行精确称量，造成装车出现欠装或超装，极大影响了车辆的使用效率。 

对于堆场输送系统来说，在已知的堆场系统里面，采用混凝土地下行道，在混凝土漏斗下方连接给煤机，由于给煤机整机高度高，造成了地下行道高度很高，极大的提高了系统的基建成本，且造成了物料下来的冲击很大，对皮带的损害很大，且产生了物料的大量飞溅；另一方面，由于物料是靠重力作用下落，所以长时间很容易产生鼠洞及架桥现象，且单机的处理能力很小；再者，系统无法完成对下落物料的精确控制，不能够根据装车情况精确控制给煤机下落到皮带上的物料，很容易造成整体系统的运行不顺畅，故障多，无法满足物料的连续精确运输。 

发明内容

本发明的目的是解决上述堆场散装物料输送装载的缺陷，提供一种基建成本低，输送能力强，计量精度高，可适用性强，安全可靠，节约土地资源，减少环境污染，能适应各种散装物料的堆场散装物料输送、装载的方法及系统。 

本发明是通过以下技术方案来实现的： 

即一种堆场散装物料输送、装载的方法，其特征在于包括堆场输送系统、皮带输送系统及精确快速定量装车系统，所述方法包括以下步骤： 

当堆场输送系统得到开始装车的指令后，堆场输送系统开启，圆盘振动料斗启动，圆盘振动料斗下方的低净空流量控制闸门打开，待装车堆场散装物料经圆盘振动料斗、低净空流量控制闸门下落至地下皮带； 

落入地下皮带的物料经安装在皮带下方的四托辊皮带秤进行精确称量； 

称量物料经地下皮带到达皮带装载点后进入地上皮带； 

物料经地上皮带进入精确快速定量装车系统； 

待装车辆进入装车位置； 

物料经精确快速定量装车系统进行快速精确装车。 

圆盘振动料斗为多个，分别安装在不同类型的堆场散装物料之下。本发明可以对来自堆场不同料堆的物料进行在线配料；可根据要求选择打开不同料堆下的圆盘振动料斗，实现物料的精确配比。 

一种堆场散装物料输送及装载的系统，其特征在于包括： 

堆场输送系统： 

系统包括几组安装于地下隧道上方的圆盘振动料斗； 

每一个圆盘振动料斗下方连接的低净空流量控制闸门，用于精确控制圆盘振动料斗物料的下落量； 

每一个低净空流量控制闸门下方连接一个卸料溜槽，用于将圆盘振动料斗下落物料输送到输送皮带上； 

皮带输送系统： 

系统包括地下皮带走廊，用于将堆场输送系统提供的物料输送至地上皮带走廊； 

每一个圆盘振动料斗下落口前侧地下皮带(物料流动方向)下部安装有一套四托辊皮带秤； 

皮带转载点，用于将地下皮带走廊与地上皮带走廊进行连接，使物料经地下皮带走廊进入地上皮带走廊； 

地上皮带走廊，用于将地下皮带走廊物料经地上皮带走廊进入精确快速定量装车系统。 

精确快速定量装车系统： 

精确快速定量装车系统，包括缓冲仓、缓冲仓下卸料闸门、定量仓、定量仓下卸料闸门、定量仓下四个称重传感器、装车溜槽等，地上皮带输送物料进入缓冲仓，装车系统进入转载状态后，缓冲仓下卸料闸门打开将物料装入定量仓，定量仓下四个称重传感器精确实时称量，称量完成后，打开定量仓下卸料闸门，物料经装车溜槽进入待装车辆，完成对物料的精确快速称量装载。 

圆盘振动料斗下部设有橡胶减震块，不会造成混凝土基础的损害。本发明的圆盘振动料斗安装在料堆下面的水平地面上，其凸起圆盘总是与料堆接触，可以有效的将振动传递给料堆；圆盘振动料斗采用低频率大振幅的偏心块式激振器，可以获得更大的物料输送量所需的能量；圆盘振动料斗通过橡胶减振块与混凝土基础分离，可用于承受来自堆场的巨大载荷，无论在满负载或无负载的条件下都会有更好的隔振效果，橡胶减震块可以完全不受限制地允 许更多的运动，激发更多的物料流动、降低能耗和输出量最大化；圆盘振动料斗的处理量300-7000t/h。 

所述低净空流量控制闸门包括两块闸板，两块闸板的下部均安装有滑块，所述两块闸板的外端均与液压油缸的顶杆连接。两块闸板采用液压油缸控制，水平运动，可降低地下隧道的上部高度(可降低2米以上)，减小挖土方和混凝土结构的成本，闸板可进行连续无级控制，低净空流量控制闸门既可以根据四托辊皮带秤的信号反馈对闸板进行自动调节，也可以根据装车系统缓冲仓内物料的位置对闸板进行调整，通过闸板的调整可立即调整物料的流动速度；维护简单且费用低(无辊轮)，滑块的材质是摩擦系数小且使用寿命长的塑料合金滑块；故障安全，一旦断电，液压蓄能器会立刻关闭流量控制闸门，等待重新启动。 

卸料溜槽的出口处在沿皮带垂直方向两侧安装有防护橡胶裙边，可以保证往地下皮带上装料时无飞溅发生。 

本发明所述方法及系统具有基建成本低，输送能力强，计量精度高，可适用性强，安全可靠，节约土地资源，减少环境污染，能适应各种散装物料的优点。地下皮带位于地下隧道内，可以提高土地利用率，节约土地使用。低净空流量控制闸门可降低地下隧道的上部高度，减小挖土方和混凝土结构的成本。四托辊皮带秤安装在地下皮带下方，靠近下落口前侧，能够将下落至皮带上的物料实时称量，将四托辊皮带秤与精确快速定量装车系统实现联动，将装车信息发馈给四托辊皮带秤，当四托辊皮带秤显示物料量不能满足装车要求时，发出信号要求堆场输送系统增大落料量，反之，减少落料量；实现对下落物料的精确控制，能够保证装载完成后，皮带上及定量仓内无余煤，计量精度高。圆盘振动料斗的安装非常方便，可以采用吊装设备直接安装。圆盘振动料斗属间歇性动作，需要物料流动时圆盘振动料斗开始循环工作，振动几秒后停几分钟，可根据物料流量进行自动调解，这样既可节省能量又可延长驱动部件的使用寿命，循环动作还可减少料堆固结的可能性；圆盘振动料斗可以有效的将振动传递给堆场物料，使物料很方便的下落，增大物料的静态安息角，有效的解决“鼠洞”、“架桥”、“输送量少”等缺点。精确快速定量装车系统外形采用了圆形设计，结构稳定，抗风载、雪载能力强，缓冲仓及定量仓采用了圆锥形设计，仓内无死角，避免仓内物料堵塞。精确快速定量装车系统进行优化设计，采用单车单次或单车多次称量装车，可适用性强，具有装车速度快、计量精度高、自动化程度高等优点，有效的降低了系统高度，降低了皮带输送系统基建及运行成本；精确快速定量装车系统采用了装载误差自动补偿功能，在装车过程中，前一节车皮的装载误差可在后续车皮中自动补偿，使装车误差大大降低，提高了系统的装载精度。 

附图说明 

图1为本发明实施例1的结构示意图； 

图2为本发明低净空流量控制闸门的结构示意图； 

图3为本发明实施例2的结构示意图； 

图4为本发明四托辊皮带秤与低净空流量控制闸门、精确快速定量装车系统联动的控制原理图。 

图中：(一)堆场输送系统；(二)皮带输送系统；(三)精确快速定量装车系统；1堆场散装物料；2圆盘振动料斗；3低净空流量控制闸门；4卸料溜槽；5地下隧道；6橡胶减震块；7地下皮带；8四托辊皮带秤；9皮带转载点；10地上皮带；11列车车厢；12缓冲仓；13缓冲仓下卸料闸门；14定量仓；15称重传感器；16定量仓下卸料闸门；17装车溜槽；18-1液压油缸；18-2液压油缸；19-1滑块；19-2滑块；20-1闸板；20-2闸板。 

具体实施方案

实施例1 

如图1、图2所示：堆场输送系统(一)包括一套安装于地下隧道5上方的圆盘振动料斗2，圆盘振动料斗2与混凝土基础之间设有橡胶减震块6，圆盘振动料斗2下方连接的低净空流量控制闸门3，用于精确控制堆场物料1的下落量。低净空流量控制闸门包括闸板20-1、闸板20-2，闸板20-1、闸板20-2的下部分别安装有滑块19-1、滑块19-2，滑块19-1、滑块19-2的材质是摩擦系数小且使用寿命长的塑料合金滑块，闸板20-1、闸板20-2的外端分别与液压油缸18-1、液压油缸18-2的顶杆连接。低净空流量控制闸门3下方连接一个卸料溜槽4，用于将圆盘振动料斗2下落的物料输送到地下皮带7上。 

皮带输送系统(二)包括一条地下皮带7，用于将堆场输送系统(一)提供的物料输送至地上皮带10；圆盘振动料斗2下落口对应地下皮带7前侧(物料流动方向)安装有一套四托辊皮带秤8；皮带转载点9用于将地下皮带7与地上皮带10进行连接，使物料经地下皮带7进入地上皮带10；地上皮带10用于将地下皮带7的物料送入精确快速定量装车系统(三)。 

精确快速定量装车系统(三)包括缓冲仓12、缓冲仓下卸料闸门13、定量仓14、定量仓下卸料闸门16、定量仓下的四个称重传感器15、装车溜槽17，能够对物料进行缓存并根据待装列车车厢11容重对物料进行精确称量装车，完成物料的精确装载。 

本发明使用时：列车11进入装车位置，精确快速定量装车系统(三)发出装车指令，启动皮带输送系统(二)，地下皮带7、四托辊皮带秤8、皮带转载点9、地上皮带10开始工作；启动皮带输送系统(二)后开始启动堆场输送系统(一)，打开低净空流量控制闸门3的同时开启圆盘振动料斗2，圆盘振动料斗2开始振动，堆场散装物料1经圆盘振动料斗2、低净空流量控制闸门3、卸料溜槽4下落至地下皮带7，圆盘振动料斗3振动为间歇性振动，根据装车需要实施调整振动或停止振动，使堆场物料下落量能够满足装车情况，物料经地下皮带7、皮带转载点9、地上皮带10输送至精确快速定量装车系统(三)，地下皮带7下方安装的四托辊皮带秤8实时称量皮带上输送物料的重量，能够根据装车情况实时调整堆场输送系统(一)的低净空流量控制闸门3，如图4所示为本发明四托辊皮带秤与低净空流量控制闸门、精确快速定量装车系统联动的控制原理图，四托辊皮带8称实时称量地下皮带7上物料的重量，并将此称量信号传输给精确快速定量装车系统(三)，精确快速定量装车系统(三)通过四托辊皮带秤8的称量信号得出地下皮带7上物料的重量是满足还是过量或少量，精确快速定量装车系统(三)发出控制信号给低净空流量控制闸门3，通过调整其闸板20-1、闸板20-2的开度来调整落入地下皮带7的物料量，又反过来影响四托辊皮带秤8的称量数据，同时四托辊皮带秤8可以直接给低净空流量控制闸门3发出控制信号来直接控制闸板20-1、闸板20-2的开度，另外装车系统可以控制四托辊皮带秤的开关，实现对四托辊皮带秤的控制。 

物料进入精确快速定量装车系统(三)的缓冲仓12，当缓冲仓12的煤位达到正常煤位时，开启缓冲仓12下面的缓冲仓下卸料闸门13，将煤放至定量仓14中，由定量仓14下方安装的4个称重传感器15实时称量，根据称量值，当快要达到预定重量时，逐块关闭缓冲仓下卸料闸门13，定量仓14内物料重量为待装列车车厢11容重。待列车车厢11到位后，将装车溜槽17从安全位置滑移到装车位置，并将装车溜槽17下伸到装车位置。将定量仓下卸料闸门6快速打开，物料经装车溜槽17快速装卸到列车车厢11。待定量仓14内物料完全卸载完成后，定量仓下卸料闸门16快速关闭，缓冲仓下卸料闸门13快速打开，进行下一次称量，此时装车溜槽17内剩余物料继续装载，使得列车车厢11形成连续物料流。最终完全装载列车车厢11。下一个装车位置到来后，再从开始装车过程，如此循环，最终将整列列车的车厢装满。四托辊皮带秤8与精确快速定量装车系统(三)实现联动，将装车信息发馈给四托辊皮带秤8，最终保证整列火车的车厢装载完成后，地下皮带7、地上皮带10、缓冲仓12和定量仓14内物料完全排出，不剩料。 

装载完成后，先后关闭堆场输送系统(一)的低净空流量控制闸门3、圆盘振动料斗2、，皮带输送系统(二)的地下皮带7、地上皮带10，然后缓冲仓12物料排出关闭缓冲仓下卸料闸门13，定量仓14物料排出后关闭定量仓下卸料闸门16，将装车溜槽17提升，然后滑移到原始位置，关闭精确快速定量装车系统(三)。 

实施例2 

如图3所示，三个堆场散装物料1一条线排开，每个堆场下面安装有一个圆盘振动料斗2。其他同实施例1。 

本实施例使用时，当只输送一个堆场的物料时，只需打开一个堆场下面的圆盘振动料斗2即可。 

当输送二个或三个堆场的物料时，将需输送物料的堆场下面的圆盘振动料斗2打开，物料通过皮带输送系统(二)输送至精确快速定量装车系统(三)，再经过精确快速定量装车系统(三)装载至列车或汽车等运输工具上，完成了在线的配料。 

本发明不局限于以上实施例，如为增强物料输送能力，一个堆场散装物料下部可以安装多个圆盘震动料斗。当堆场散装物料为多个时，也不局限于实施例2中的一次线排开，也有可能其他形状排布如三角形等，这样就需要几条分皮带最终汇集到一条总皮带上送往精确快速定量装车系统。 

Claims (2)

1.一种堆场散装物料输送、装载的方法，其特征在于包括堆场输送系统、皮带输送系统及精确快速定量装车系统，所述方法包括以下步骤：

当堆场输送系统得到开始装车的指令后，堆场输送系统开启，圆盘振动料斗启动，圆盘振动料斗下方的低净空流量控制闸门打开，待装车的堆场散装物料经圆盘振动料斗、低净空流量控制闸门下落至皮带输送系统的地下皮带；

落入地下皮带的物料经安装在皮带下方的四托辊皮带秤进行精确称量；

称量物料经地下皮带到达皮带装载点后进入皮带输送系统的地上皮带；

物料经地上皮带进入精确快速定量装车系统；

待装车辆进入装车位置；

物料经精确快速定量装车系统进行快速精确装车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于圆盘振动料斗为多个，分别安装在不同类型的堆场散装物料之下。

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