CN102976120B - 高架轨行式螺旋高效平仓系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，包括：支承门架及轨道（1）、螺旋平仓机（2）、电气控制系统（3）。其中螺旋平仓机（2）由螺旋推料机构、升降机构、机架结构、行走机构组成，所述螺旋推料机构作为平仓系统进行平仓作业的主要工作机构。系统采取类似车间桥式起重机的作业方式，螺旋平仓机（2）在由支承门架支承的高空轨道上行走，利用两组并排成“一”字形布置的左螺旋、右螺旋以及设置在两组螺旋侧面的刮板，从列车车厢（4）上方对车厢内的物料进行平仓作业。本发明提供的一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，采用螺旋及刮板推料方式，可实现对车厢内任意分布的尖角形料堆进行平整作业，完全取代人工平仓作业，具有平仓效果好、效率高、适应性强、能耗低、安全可靠等特点。

Description

高架轨行式螺旋高效平仓系统

技术领域

本发明涉及一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，属于工程机械领域。

背景技术

矿石、煤等散粒物料常用列车进行长途运输。通过装车楼或装载车等方式将散粒物料装载至列车车厢过程中，散粒物料的堆积特性决定了物料会在车厢中间部位形成顶部为尖角形的料堆。当列车在运输行驶过程中经过弯道时，由于离心力的作用，车厢内尖角形的料堆会被甩向车厢一侧，造成车厢两侧物料装载量不均衡。这种状况下，列车在高速经过弯道时，物料易洒落至车厢外，造成物料损失和环境污染，严重时还会导致车厢发生侧翻，给列车的安全运行带来隐患。为了避免上述不利情况的发生，在将物料装载至列车车厢后，应采取措施将尖角形的料堆进行平整，使物料在车厢内平整、均匀装填。

装车时在车厢内形成的尖角形料堆在车厢内的分布大多数情况具有规律性，即尖角形料堆在车厢宽度方向截面内处于截面中间，在车厢长度方向截面内连续分布，但有时也呈不规律分布，如在车厢宽度方向截面内可能偏向一侧或在车厢长度方向截面内可能呈高低错落的波浪形分布，这种分布不规律性将会给平仓作业增加难度。

据了解，目前没有专用机械设备能适用于上述车厢料堆的平整作业，而是通过工人手持钉耙进行平整，显然人工平整的劳动强度大、效率低且费用高，因此研制一种能代替人工进行车厢料堆平整作业的机械设备是完全有必要的。

发明内容

本发明提出一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，采用类似于车间桥式起重机的高空支承轨道，在轨道上行走的螺旋平仓机可对装车时形成的尖角形料堆进行高效率的平整作业，使物料在车厢内平整、均匀装填。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，其组成包括：支承门架及轨道、螺旋平仓机、电气控制系统。系统采取类似车间桥式起重机的作业方式，螺旋平仓机在由支承门架支承的高空轨道上行走，利用两组并排成“一”字形布置的左螺旋、右螺旋以及设置在两组螺旋侧面的刮板，从列车车厢上方对车厢内的物料进行平仓作业。

螺旋平仓机采用两组旋向相反的螺旋输送机以及设置在螺旋输送机侧面的刮板作为平仓作业的主要工作机构。两组螺旋输送机沿车厢宽度方向首尾相接并排成“一”字形，两组螺旋输送机的螺旋轴轴向均沿车厢宽度方向。每组螺旋输送机均可单独动作，亦可联合动作，根据需要可实现将车厢内尖角形料堆的物料沿车厢宽度方向双向推移，达到沿车厢宽度方向平仓的目的；设置在螺旋输送机侧面的刮板，其长度方向平行于螺旋输送机螺旋轴的轴向，当螺旋平仓机沿车厢长度方向行走时，刮板可对车厢内尖角形料堆的物料沿车厢长度方向进行双向推移，达到沿车厢长度方向平仓的目的。螺旋平仓机还设置有行走机构、升降机构以及机架结构，其中行走机构采用电动机驱动的四轮结构形式，通过四组车轮在支承门架的轨道上滚动，实现螺旋平仓机沿车厢长度方向的移动；升降机构采用电动机驱动及齿轮齿条传动驱使螺旋输送机沿竖直方向上下移动，满足不同高度物料面的平仓作业要求，还可实现螺旋平仓机沿车厢长度方向移动时避让车厢车帮的目的；螺旋输送机、行走机构和升降机构均安装在机架结构上。

支承门架及轨道主要由竖直支架、轨道支承梁、轨道、横向连接梁组成，作为螺旋平仓机进行高空平仓作业的支承结构。

电气控制系统包括供电和控制设备，为螺旋平仓机提供电源及电气控制。为提高螺旋平仓机对不同种类物料是适应性及作业效率，螺旋平仓机的升降机构及行走机构均采用变频调速控制。

本发明提供的一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，通过螺旋平仓机在支承门架轨道上的行走运动，并结合列车装车时自身的移动，可实现沿列车轨道方向对整列列车所有车厢进行扫描式平仓作业。

本发明提供的一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，采用螺旋及刮板推料方式，可实现对车厢内任意分布的尖角形料堆进行平整作业，完全取代人工平仓作业，具有平仓效果好、效率高、适应性强、能耗低、安全可靠等特点。

附图说明

图1为高架轨行式螺旋高效平仓系统组成示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为支承门架及轨道的正视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的侧视图；

图6为螺旋平仓机的组成示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为螺旋推料机构的组成示意图；

图9为图8的侧视图；

图10为升降机构的组成示意图；

图11为图10的侧视图；

图12为机架结构的组成示意图；

图13为图12的侧视图；

图14为行走机构的组成示意图；

图15为图14的侧视图；

图中：1、支承门架及轨道；2、螺旋平仓机；3、电气控制系统；4、车厢；5、竖直支架；6、轨道支承梁；7、轨道；8、横向连接梁；9、螺旋推料机构；；10、升降机构；11、机架结构；12、行走机构；13、左螺旋；14、右螺旋；15、左螺旋驱动装置；16、右螺旋驱动装置；17、刮板；18、螺旋支架；19、升降立柱；20、上导向滚轮组；21、下导向滚轮组；22、升降驱动装置；23、上框架；24、下框架；25、端梁；26、车轮组；27、侧滚轮组； 28、行走驱动装置。

具体实施方式

本发明提出一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，采用类似于车间桥式起重机的高空支承轨道，在轨道上行走的螺旋平仓机可对装车时形成的尖角形料堆进行高效率的平整作业。

下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明。

本发明提供的一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，其组成如图1、图2所示，包括：支承门架及轨道1、螺旋平仓机2、电气控制系统3。平仓系统采取类似车间桥式起重机的作业方式，螺旋平仓机2在由支承门架支承的空中轨道上行走，在列车车厢4上方对车厢内的物料进行平仓作业。

支承门架及轨道1的结构如图3、图4、图5所示，包括竖直支架5、轨道支承梁6、轨道7、横向连接梁8，其中多根竖直支架5对称分布在列车轨道两侧，由两根轨道支承梁6和两根横向连接梁8组成的四边形框架结构铺设在竖直支架5上方，两根轨道7分别铺设在平行于列车长度方向的两根轨道支承梁6上。多根竖直支架5均以地面为基础，竖直支架5的数量取决于铺设在其上方的轨道支承梁6的长度，保证轨道支承梁6具有足够的刚度及强度，竖直支架5的高度应大于列车车厢4的高度，保证列车能正常在横向连接梁8的下方通过；轨道支承梁6为工字型或箱型截面梁，平行于列车轨道方向铺设在竖直支架5上方，其长度约为两节列车车厢的长度和；铺设于轨道支承梁6顶部的两根轨道7供螺旋平仓机2在其上行走。

螺旋平仓机2的结构如图6、图7所示，由螺旋推料机构9、升降机构10、机架结构11、行走机构12组成。螺旋推料机构9是螺旋平仓机2平仓作业的主要工作机构，其长度略小于车厢4的宽度，工作时其长度方向垂直于列车轨道方向。平仓作业时螺旋推料机构9插入料堆物料中，实现将尖角形料堆高处物料推移至相对较低位置处。升降机构10布置在机架结构11的中心部位，其作用是携带固接在其底部的螺旋推料机构9，沿竖直方向相对机架结构11上下移动一定的行程，以满足不同高低物料面的平仓作业要求。机架结构11为框架型两层金属结构件，机架结构11上安装有行走机构12以及升降机构10的导向滚轮组和驱动装置。行走机构12的作用是将整个螺旋平仓机2支承在支承门架的轨道7上，同时使螺旋平仓机2能在轨道7上沿车厢4的长度方向行走。

螺旋推料机构9的机构如图8、图9所示，由左螺旋13、右螺旋14、左螺旋驱动装置15、右螺旋驱动装置16、刮板17以及螺旋支架18组成。左螺旋13、右螺旋14具有相同的长度、外径及螺距等结构尺寸，但两者旋向相反。左螺旋13、右螺旋14均安装在螺旋支架18下部，且首尾相连紧靠在一起排成“一”字形，工作时螺旋轴轴向沿车厢4宽度方向。螺旋支架18上部的左端安装有左螺旋驱动装置15，右端安装有右螺旋驱动装置16，两套驱动装置可分别单独驱动各自对应的螺旋正、反双向旋转。螺旋支架18的中间部位与升降机构10的下部通过螺栓或焊接固联。螺旋支架18的一侧沿长度方向固接有与其等长度的刮板17，刮板17为套装在两螺旋外且与螺旋同轴的半圆柱空心管，该半圆柱空心管同时作为螺旋输送的输送管。螺旋平仓机2进行平仓作业时，由升降机构10携带螺旋推料机构9向下移动，螺旋推料机构9的左螺旋13、右螺旋14的螺旋叶片插入物料内一定深度，根据尖角形料堆在车厢宽度方向截面的位置，通过两螺旋的正正、正反、反正或反反旋转组合运动，驱使物料沿螺旋轴向单向或双向移动，也即使物料沿车厢4宽度方向从高处向低处流动，实现沿车厢4宽度方向的平整作业。当螺旋平仓机2在其轨道7上行走时，沿整个车厢4宽度方向布置的刮板17，将推动物料沿车厢4长度方向从高处向低处流动，实现沿车厢4长度方向的平整作业。

升降机构10的结构如图10、图11所示，由升降立柱19、上导向滚轮组20、下导向滚轮组21、升降驱动装置22组成。上导向滚轮组20、下导向滚轮组21分别安装在机架结构11的上、下层框架上，上导向滚轮组20、下导向滚轮组21均由前、后、左、右四组滚轮组成，四组滚轮分别布置在升降立柱19的四面，共同限制升降立柱19只能沿竖直方向运动。升降驱动装置22采用三合一减速电机驱动和齿轮齿条传动，驱使升降立柱19沿竖直方向上下运动，三合一减速电机和齿轮安装在机架结构11上，齿条沿升降立柱19长度方向布置。升降立柱19通过螺栓或焊接与螺旋支架18固联。螺旋平仓机2进行平仓作业时，升降机构10携带螺旋推料机构9沿竖直方向上下运动，使螺旋推料机构能适应不同的料堆高度进行平仓作业；当完成一节车厢的平仓后，升降机构10驱使螺旋推料机构9上升至最高位置以跨过车厢头部或尾部车帮进入下一节车厢作业。

机架结构11的结构如图12、图13所示，包括上框架23、下框架24以及端梁25。机架结构11为框架型两层金属结构件，上框架23上安装有升降机构10的上导向滚轮组20，下框架24上安装有升降机构10的下导向滚轮组21以及升降驱动装置22，下框架24和端梁25相连，端梁25上安装有行走机构12的车轮组26、侧滚轮组27。

行走机构12的结构如图14、图15所示，由车轮组26、侧滚轮组27及行走驱动装置28组成。车轮组26、侧滚轮组27各为四套，均安装在机架结构11两侧的端梁上，行走驱动装置28的三合一减速电机直接驱动车轮组26的车轮沿轨道7滚动，四套侧滚轮组27分别设置在轨道支承梁6的两侧，并以轨道支承梁6的侧表面为滚轮踏面，防止螺旋平仓机2在轨道7上运动时偏离轨道。

电气控制系统3包括供电和控制设备，为螺旋平仓机提供电源及电气控制。系统供电为380V、50Hz电源，采用拖链式电缆为螺旋平仓机2供电。为提高螺旋平仓机2对不同种类物料是适应性及作业效率，螺旋平仓机的升降机构10及行走机构12均采用变频调速控制。

Claims (5)

1.一种高架轨行式螺旋高效平仓系统，包括支承门架及轨道（1）、螺旋平仓机（2）、电气控制系统（3），其特征在于：所述螺旋平仓机（2）由螺旋推料机构（9）、升降机构（10）、机架结构（11）、行走机构（12）组成，螺旋平仓机（2）在由支承门架支承的高空轨道上行走，利用两组并排成“一”字形布置的左螺旋（13）、右螺旋（14）以及设置在两组螺旋侧面的刮板（17），从列车车厢上方对车厢内的物料进行平仓作业，支承门架及轨道（1）包括竖直支架（5）、轨道支承梁（6）、轨道（7）、横向连接梁（8），其中多根竖直支架（5）对称分布在列车轨道两侧，由两根轨道支承梁（6）和两根横向连接梁（8）组成的四边形框架结构铺设在竖直支架（5）上方，两根轨道（7）分别铺设在平行于列车长度方向的两根轨道支承梁（6）上，所述螺旋推料机构（9）是螺旋平仓机（2）平仓作业的主要工作机构，其长度小于车厢（4）的宽度，工作时其长度方向垂直于列车轨道方向，平仓作业时螺旋推料机构（9）插入料堆物料中，将尖角形料堆高处物料推移至相对较低位置处，所述的螺旋推料机构（9）由左螺旋（13）、右螺旋（14）、左螺旋驱动装置（15）、右螺旋驱动装置（16）、刮板（17）以及螺旋支架（18）组成，左螺旋（13）、右螺旋（14）具有相同的长度、外径及螺距，但两者旋向相反，左螺旋（13）、右螺旋（14）均安装在螺旋支架（18）下部，且首尾相连紧靠在一起排成“一”字形，工作时螺旋轴轴向沿车厢（4）宽度方向，螺旋支架（18）上部的左端安装有左螺旋驱动装置（15），右端安装有右螺旋驱动装置（16），两套驱动装置可分别单独驱动各自对应的螺旋正、反双向旋转，螺旋支架（18）的中间部位与升降机构（10）的下部通过螺栓或焊接固联，螺旋支架（18）的一侧沿长度方向固接有与其等长度的刮板（17），刮板（17）为套装在两螺旋外且与螺旋同轴的半圆柱空心管，该半圆柱空心管同时作为螺旋输送的输送管，螺旋平仓机（2）进行平仓作业时，由升降机构（10）携带螺旋推料机构（9）向下移动，螺旋推料机构（9）的左螺旋（13）、右螺旋（14）的螺旋叶片插入物料内一定深度，根据尖角形料堆在车厢宽度方向截面的位置，通过两螺旋的正正、正反、反正或反反旋转组合运动，驱使物料沿螺旋轴向单向或双向移动，也即使物料沿车厢（4）宽度方向从高处向低处流动，实现沿车厢（4）宽度方向的平整作业，当螺旋平仓机（2）在其轨道（7）上行走时，沿整个车厢（4）宽度方向布置的刮板（17），将推动物料沿车厢（4）长度方向从高处向低处流动，实现沿车厢（4）长度方向的平整作业，所述升降机构（10）布置在机架结构（11）的中心部位，螺旋平仓机（2）进行平仓作业时，升降机构（10）携带螺旋推料机构（9）沿竖直方向上下运动，使螺旋推料机构能适应不同的料堆高度进行平仓作业，当完成一节车厢的平仓后，升降机构（10）驱使螺旋推料机构（9）上升至最高位置以跨过车厢头部或尾部车帮进入下一节车厢作业。

2.根据权利要求1所述的平仓系统，其特征在于：所述升降机构（10）由升降立柱（19）、上导向滚轮组（20）、下导向滚轮组（21）、升降驱动装置（22）组成，上导向滚轮组（20）、下导向滚轮组（21）分别安装在机架结构（11）的上、下层框架上，上导向滚轮组（20）、下导向滚轮组（21）均由前、后、左、右四组滚轮组成，四组滚轮分别布置在升降立柱（19）的四面，共同限制升降立柱（19）只能沿竖直方向运动。

3.根据权利要求2所述的平仓系统，其特征在于：所述升降驱动装置（22）采用三合一减速电机驱动和齿轮齿条传动，驱使升降立柱（19）沿竖直方向上下运动，三合一减速电机和齿轮安装在机架结构（11）上，齿条沿升降立柱（19）长度方向布置，升降立柱（19）通过螺栓或焊接与螺旋支架（18）固接。

4.根据权利要求1所述的平仓系统，其特征在于：所述机架结构（11）为框架型两层金属结构件，机架结构（11）上安装有行走机构（12）以及升降机构（10）的导向滚轮组和驱动装置。

5.根据权利要求1所述的平仓系统，其特征在于：所述行走机构（12）将整个螺旋平仓机（2）支承在支承门架的轨道（7）上，同时使螺旋平仓机（2）能在轨道（7）上沿车厢（4）的长度方向行走。