CN103264853B - 一种门座起重机节能式共振存仓 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种在连续输送机械上使用的门座起重机节能式共振存仓，其设有存仓（1），与钢筋混泥土地基（2）相连的橡胶缓冲器（3），装在弹簧支承架（4）上的惯性式测振传感器（6），以及与钢筋混泥土地基（2）相连的电磁铁（7），其中：存仓（1）内部设有能将冲击下落的块状物料击碎的打碎架（10），该存仓通过弹簧和弹簧支承架（4）支承在钢筋混泥土地基（2）上，同时通过存仓导向架（11）的导向作用，使得整个门座起重机节能式共振存仓构成了一个单自由度的振动系统。本发明通过改变系统刚度改变存仓系统固有频率，使存仓固有频率和外界激励频率接近，引起整个存仓共振，使得物料顺利下落同时减少能耗。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种适用于港口前沿散料卸货过程中，连接门座起重机的存仓装置，存仓后方连接连续输送机械传送物料和引导物流方向的，具体是一种具有自动控制固有频率的节能式共振存仓。
背景技术
存仓是接受、贮存和供给散粒物料的大型容器，在连续输送机械上被广泛的使用。散粒物料容易在存仓排料口发生起拱(散粒物料堵塞、积聚成拱形而不能进行卸料的现象)，如果散粒物料含有水分，当气温降低时，物料容易结成块，也造成存仓不易卸料。解决此问题常用的方法有人工搅拌、机械搅拌和仓壁振动等，这些方法都要消耗大量的能量，不利于节能减排。所以有必要通过对存仓的整个系统进行创新，降低其附加的能耗。
发明内容
本发明的目的是使散粒物料顺利的从存仓排料口下落，同时减少存仓系统附加的能耗。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：设有存仓，与钢筋混泥土地基相连的橡胶缓冲器，装在弹簧支承架上的惯性式测振传感器，以及与钢筋混泥土地基相连的电磁铁。其中：存仓内部设有能将冲击下落的块状物料击碎的打碎架，该存仓通过弹簧和弹簧支承架支承在钢筋混泥土地基上，同时通过存仓导向架的导向作用，使得整个门座起重机节能式共振存仓构成了一个单自由度的振动系统。
所述的存仓为矩形，设有中央卸料口；该存仓周围焊有弹簧支承架。
所述的存仓与存仓导向架固接。
所述弹簧为支承弹簧和辅助弹簧，其中：支承弹簧的两端分别与弹簧支承架和钢筋混泥土地基相连接，辅助弹簧的两端分别与支撑板和钢筋混泥土地基相连接。
所述存仓导向架由导向梁、调距螺栓和导向滑板组成，其中：调距螺栓和导向滑板固定在一起，调距螺栓通过导向梁上的螺纹孔与导向梁连接，通过调节调距螺栓与导向梁的相对位置来调节导向滑板与钢筋混泥土地基的距离。
本发明提供的上述门座起重机节能式共振存仓，其在连续输送机械上的应用。
本发明在连续输送机械上使用时，先利用惯性式测振传感器捕捉外界激励的频率，然后控制系统利用电磁铁自动控制参与存仓振动的辅助弹簧的数目，来使得存仓固有频率和外界激励频率接近；当电磁铁通电时，电磁铁吸引辅助弹簧，使支撑板与弹簧支承架分离；当电磁铁断电时，电磁铁释放辅助弹簧，使支撑板始终作用于弹簧支承架，参与存仓振动。
所述存仓固有频率为k为整个存仓系统振动刚度，m为整个存仓系统振动质量；当散粒物料下落到存仓上时，将强迫存仓振动，此时存仓的振动频率为外界激励的频率，通过辅助弹簧改变整个存仓系统振动刚度k来改变存仓系统的固有频率wn，使得该固有频率和外界激励频率接近，从而引起存仓共振，这样就能使物料顺利下落。
本发明有益效果是：通过惯性式测振传感器和控制系统自动改变系统的刚度来改变存仓系统的固有频率，使得存仓固有频率和物料冲击存仓的激励频率接近，从而引起整个存仓共振，使物料顺利下落同时减少能耗。该方式与传统存仓系统相比，增加了单位时间内物料下落数量，平均约增加30％以上。另外减少了单位重量物料下落时消耗的电能，在物料结块情况下可减少40％以上，没有结块情况下也能减少30％以上。
附图说明
图1是本发明门座起重机节能式共振存仓的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是图2的B处局部放大图。
图中：1.存仓；2.钢筋混泥土地基；3.橡胶缓冲器；4.存仓弹簧支承架；5.支承弹簧；6.惯性式测振传感器；7.电磁铁；8.辅助弹簧；9.支撑板；10.打碎架；11.存仓导向架；12.斜撑杆；13.打碎杆；14.导向滑板；15.调距螺栓；16.导向梁。
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步阐明本发明的内容，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明提供的门座起重机节能式共振存仓，其结构如图1、图2和图3所示，包括存仓1、橡胶缓冲器3、存仓弹簧支承架4、支承弹簧5、惯性式测振传感器6、电磁铁7、辅助弹簧8和存仓导向架11。其中，存仓1内部设有打碎架10，能将冲击下落的块状物料打碎；存仓1通过弹簧与钢筋混泥土地基2相连接，同时通过存仓导向架11的导向作用，使得整个存仓构成了一个单自由度的振动系统。该振动系统的固有频率为k为系统刚度，m为系统质量。当散粒物料下落到存仓上时，将使得存仓强迫振动。此时存仓的的振动频率为外界激励的频率，通过改变系统的刚度来改变存仓系统的固有频率wn，使得存仓固有频率和外界激励频率接近，从而引起整个存仓共振，这样就能使物料顺利下落。
所述的橡胶缓冲器3的作用是限制存仓振动的极限位置，该橡胶缓冲器的一端通过螺栓连接固定在钢筋混泥土地基2上。
所述弹簧包括支承弹簧5和辅助弹簧8，其中：支承弹簧5的两端分别与弹簧支承架4和钢筋混泥土地基2相连接。辅助弹簧8的两端分别与支撑板9和钢筋混泥土地基2相连接。
所述的存仓1为矩形，设有中央卸料口。该存仓1周围焊有弹簧支承架4，存仓1通过弹簧支撑架4利用支承弹簧5和辅助弹簧8与钢筋混泥土地基2相连接，同时存仓1与存仓导向架11固接，使得存仓1在竖直方向上运动，这样整个存仓构成了一个单自由度的振动系统。在存仓1内部设有将冲击下落的结块物料打碎的打碎架10。
所述的存仓弹簧支承架4，其上安有惯性式测振传感器6。该惯性式测振传感器是指加速度测振传感器，它由惯性质量、阻尼和弹簧组成一个质量弹簧系统，这个系统固定在振动体上(即传感器的外壳固定在弹簧支承架上)与存仓一起振动；通过测量惯性质量相对于传感器外壳的运动，就可以得到存仓的振动频率。
所述的电磁铁7的一端通过螺栓连接固定在钢筋混泥土地基2上。
所述的辅助弹簧8，是用来改变存仓系统的刚度。利用惯性式测振传感器6捕捉外界激励的频率，然后控制系统利用电磁铁7自动控制参与存仓1振动的辅助弹簧8的数目，来使得存仓1固有频率和外界激励频率接近。当电磁铁7通电时，电磁铁7吸引辅助弹簧8，使辅助弹簧8与存仓弹簧支承架4分离；当电磁铁7断电时，电磁铁7释放辅助弹簧8，使辅助弹簧8始终作用于弹簧支承架4，参与存仓1的振动。
所述的打碎架10由斜撑杆12和打碎杆13组成，其中斜撑杆12由方钢制成，打碎杆13焊接在斜撑杆12上，四根斜撑杆12焊接在存仓1上，用于支撑打碎杆13打碎块状物料时的冲击力。
所述存仓导向架11由导向梁16、调距螺栓15和导向滑板14组成，其中：调距螺栓15和导向滑板14固定在一起，调距螺栓15通过导向梁16上的螺纹孔与导向梁16连接，通过调节调距螺栓15与导向梁16的相对位置来调节导向滑板14与钢筋混泥土基础的距离。
本发明的工作过程是：散粒物料下落到存仓1中，首先如果散粒物料中有结块，则结块冲击打碎架10时，被打碎成很小的块状物料。物料下落冲击存仓时，将引起存仓强迫振动，通过惯性式加速度测振传感器7捕捉外界激励的频率，然后利用控制系统自动控制电磁铁7来控制参与存仓振动的辅助弹簧8的数目，改变存仓系统的刚度，来使得存仓固有频率和外界激励频率接近，从而引起整个存仓共振，这样就能使物料顺利下落。存仓导向架11限制存仓1只能上下振动，橡胶缓冲器装置3的作用是限制存仓振动的极限位置。
Claims (8)
1.一种门座起重机节能式共振存仓，其特征是设有存仓(1)，与钢筋混泥土地基(2)相连的橡胶缓冲器(3)，装在弹簧支承架(4)上的惯性式测振传感器(6)，以及与钢筋混泥土地基(2)相连的电磁铁(7)，其中：存仓(1)内部设有能将冲击下落的块状物料击碎的打碎架(10)，该存仓通过弹簧和弹簧支承架(4)支承在钢筋混泥土地基(2)上，同时通过存仓导向架(11)的导向作用，使得整个门座起重机节能式共振存仓构成了一个单自由度的振动系统。
2.根据权利要求1所述的门座起重机节能式共振存仓，其特征是所述的存仓(1)为矩形，设有中央卸料口；该存仓周围焊有弹簧支承架(4)。
3.根据权利要求2所述的门座起重机节能式共振存仓，其特征是所述的存仓(1)与存仓导向架(11)固接。
4.根据权利要求1所述的门座起重机节能式共振存仓，其特征是所述弹簧为支承弹簧(5)和辅助弹簧(8)，其中：支承弹簧(5)的两端分别与弹簧支承架(4)和钢筋混泥土地基(2)相连接，辅助弹簧(8)的两端分别与支撑板(9)和钢筋混泥土地基(2)相连接。
5.根据权利要求1所述的门座起重机节能式共振存仓，其特征是所述存仓导向架(11)由导向梁(16)、调距螺栓(15)和导向滑板(14)组成，其中：调距螺栓(15)和导向滑板(14)固定在一起，调距螺栓(15)通过导向梁(16)上的螺纹孔与导向梁(16)连接，通过调节调距螺栓(15)与导向梁(16)的相对位置来调节导向滑板(14)与钢筋混泥土地基(2)的距离。
6.权利要求1至5中任一权利要求所述门座起重机节能式共振存仓的用途，其特征是在连续输送机械上的应用。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征是在连续输送机械上使用时，先利用惯性式测振传感器(6)捕捉外界激励的频率，然后控制系统利用电磁铁(7)自动控制参与存仓(1)振动的辅助弹簧(8)的数目，来使得存仓(1)固有频率和外界激励频率接近；当电磁铁(7)通电时，电磁铁(7)吸引辅助弹簧(8)，使支撑板(9)与弹簧支承架(4)分离；当电磁铁(7)断电时，电磁铁(7)释放辅助弹簧(8)，使支撑板(9)始终作用于弹簧支承架(4)，参与存仓(1)振动。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征是所述存仓(1)固有频率为k为整个存仓系统振动刚度，m为整个存仓系统振动质量；当散粒物料下落到存仓(1)上时，将强迫存仓(1)振动，此时存仓(1)的振动频率为外界激励的频率，通过辅助弹簧(8)改变整个存仓系统振动刚度k来改变存仓系统的固有频率wn，使得该固有频率和外界激励频率接近，从而引起存仓共振，这样就能使物料顺利下落。
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