CN103935778B - 一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，由两个相同的缓冲单元及箱体组成，两个缓冲单元以一定高差分别设置于箱体内侧，缓冲单元由缓冲机构和固定铰接机构组成，缓冲机构由缓冲板、弹簧和平衡砝码构成，固定铰接机构由铰接板、直角圆杆和弹性限位装置构成，缓冲板和铰接板通过连接孔采用螺栓固定，铰接板与直角圆杆焊接连接，弹性限位装置由两块弹性限位板和空心铁环焊接组成，直角圆杆与弹性限位装置通过弹性限位装置中空心铁环套接连接，弹簧上端与直角圆杆连接，弹簧下端悬吊平衡砝码。物料经投料管投至缓冲板，经两块缓冲板二次缓冲后落下，缓冲装置在缓冲板和缓冲砝码的共同作用下反复实现缓冲和复原。

Description

一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置
技术领域
本发明涉及一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，尤其适用于煤矿及金属矿山综合机械化固体充填采煤物料缓冲系统中对地面物料投放的缓冲。
背景技术
目前，充填开采已经实现了对“三下”压煤的规模性开采，有效的提高了矿井的出煤率，实现了对地表的控制，解决了地表废弃物堆积问题。在充填采煤投料系统中，一般矸石从距离井底上百米至上千米的位置投至井底，当物料到达井底时，一般速度都会达到100m/s以上，高速度的矸石具有极大地冲击力，如果不加以缓冲，到达井底时会对井底储料仓仓壁形成很大的破坏，缩短储料仓的使用寿命，造成资源的浪费。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种结构简单、安全高效、能有效减小下落物料冲击力、维护井底储料仓仓壁不受破坏的机械摇臂式垂直投料缓冲装置。
技术方案：本发明的机械摇臂式垂直投料缓冲装置，包括箱体，箱体上设有高低相对错层布置的两个缓冲单元，两个缓冲单元分别由缓冲机构和固定铰接机构组成，所述的缓冲机构包括缓冲板、弹簧和平衡砝码，所述的固定铰接机构包括直角圆杆、焊接在直角圆杆上的铰接板，铰接板的两侧设有弹性限位装置，弹性限位装置由两块弹性限位板和空心铁环焊接组成，弹性限位板固定于空心铁环上下表面，直角圆杆插装在弹性限位装置的空心铁环套内，所述缓冲板固定在铰接板上，随铰接板上下摆动，弹簧上端与直角圆杆连接，弹簧下端悬吊平衡砝码。
所述弹性限位装置中两块弹性限位板之间的夹角等于直角圆杆自然状态时直角圆杆箱体外悬吊弹簧边与水平面的夹角。
所述的平衡砝码为均质铁块，其配重依据投料高度确定，投料高度每增加1m，平衡砝码加重1kg～1.15kg。
所述高低相对错层布置的两个缓冲单元之间的距离为300～500mm，两块缓冲板在水平方向投影有交叉，交叉面积为缓冲板面积的1/5～1/4。
有益效果：由于采用了上述技术问题，当物料经投料管投至缓冲装置的缓冲板时，经两块缓冲板二次缓冲后落下，缓冲装置在缓冲板和缓冲砝码的共同作用下反复实现缓冲和复原。能有效减小下落物料冲击力、对充填物料实现有效缓冲，减小对储料仓损害，保证充填采煤有序进行。经现场实际应用于综合机械化固体物料充填采煤技术中，当地面物料通过投料管道投放到井下时，经过此机械摇臂式垂直投料缓冲装置，大大减小了物料对仓壁的冲击，实现固体物料的安全投放。整个装置结构简单，使用方便，安全高效、投资少，在井工充填开采具有广泛的实用性，对于其他的矿山工程具有借鉴意义。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明工作状态结构示意图。
图3是本发明弹性限位装置结构示意图。
图中：1-缓冲板，2-铰接板，3-直角圆杆，4-弹性限位装置，5-弹簧，6-平衡砝码，7-箱体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：
本发明的机械摇臂式垂直投料缓冲装置，主要由两个相同的缓冲单元及箱体组成，两个缓冲单元以一定高差分别设置于箱体内侧，缓冲单元由缓冲机构和固定铰接机构组成；缓冲机构由缓冲板1、弹簧5和平衡砝码6构成，固定铰接机构由铰接板2、直角圆杆3和弹性限位装置4构成，缓冲板1一侧设有两个连接孔，铰接板2上设有两个同样尺寸的连接孔，缓冲板1和铰接板2通过连接孔采用螺栓固定，铰接板2与直角圆杆3焊接连接，弹性限位装置4由两块弹性限位板和空心铁环焊接组成，弹性限位板固定于空心铁环上下表面，直角圆杆3与弹性限位装置4通过弹性限位装置4中空心铁环套接连接，弹性限位装置4固定于箱体7上，所述弹性限位装置4中两块弹性限位板之间的夹角等于直角圆杆3自然状态时箱体7外悬吊弹簧5边与水平面的夹角；弹簧5上端与直角圆杆3连接，弹簧5下端悬吊平衡砝码6，平衡砝码6为均质铁块，其配重依据投料高度确定，投料高度每增加1m，平衡砝码6加重1kg～1.15kg；两个缓冲单元以直角圆杆3水平段在垂直方向成300mm～500mm的高差固定于箱体7上，即高低相对错层布置的两个缓冲单元之间的距离为300～500mm，两块缓冲板1在水平方向投影有交叉，交叉面积为缓冲板面积的1/5～1/4。
工作时，地面物料经投料管垂直投放至机械摇臂式垂直投料缓冲装置，缓冲板1受到来自物料的冲击力后，绕着直角圆杆3水平段一边的轴心向下翻转，物料首先经位于上方的缓冲板1缓冲后，落于下方的缓冲板1进行二次缓冲，物料经两次缓冲后落下，低速散落至储料仓；同时，随着缓冲板1的向下翻转，缓冲板1对直角圆杆3轴心的力矩逐渐减少，而弹簧5和平衡砝码6对直角圆杆3轴心的力矩逐渐增加，因此，缓冲板1绕着直角圆杆3轴心有向上运动的趋势，直至缓冲板1和平衡砝码6对直角圆杆3轴心的力矩达到平衡为止；而且两块缓冲板1在向下到达最大限位状态时外边缘处于同一铅直线上，从而保证缓冲板1可一直对物料起到缓冲作用。当投料结束时，缓冲板1在平衡砝码6的作用下向上翻转，至恢复到自然状态。此过程随着落料周而复始的循环进行，从而不断对投料管中投出的物料进行缓冲。此机械摇臂式垂直投料缓冲装置减小了对储料仓仓壁的破坏，实现了对物料的安全投放。

Claims (4)

1.一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，其特征在于：它包括箱体(7)，箱体(7)上设有高低相对错层布置的两个缓冲单元，两个缓冲单元分别由缓冲机构和固定铰接机构组成，所述的缓冲机构包括缓冲板（1）、弹簧（5）和平衡砝码（6），所述的固定铰接机构包括直角圆杆（3）、焊接在直角圆杆（3）上的铰接板（2），铰接板（2）的两侧设有弹性限位装置（4），弹性限位装置（4）由两块弹性限位板和空心铁环焊接组成，弹性限位板固定于空心铁环上下表面，直角圆杆（3）插装在弹性限位装置（4）的空心铁环套内，所述缓冲板（1）固定在铰接板（2）上，随铰接板（2）上下摆动，弹簧（5）上端与直角圆杆（3）连接，弹簧（5）下端悬吊平衡砝码（6）；当缓冲板（1）受到来自物料的冲击力后，绕着直角圆杆（3）水平段一边的轴心向下翻转，物料首先经位于上方的缓冲板（1）缓冲后，落于下方的缓冲板（1）进行二次缓冲，物料经两次缓冲后落下，低速散落至储料仓；同时，随着缓冲板（1）的向下翻转，缓冲板（1）对直角圆杆（3）轴心的力矩逐渐减少，而弹簧（5）和平衡砝码（6）对直角圆杆（3）轴心的力矩逐渐增加，缓冲板（1）绕着直角圆杆（3）轴心有向上运动的趋势，直至缓冲板（1）和平衡砝码（6）对直角圆杆（3）轴心的力矩达到平衡为止；而且两块缓冲板（1）在向下到达最大限位状态时外边缘处于同一铅直线上，从而保证缓冲板（1）可一直对物料起到缓冲作用；投料结束后，缓冲板（1）在平衡砝码（6）的作用下向上翻转，恢复到自然状态。
2.根据权利要求1所述的一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，其特征在于：所述弹性限位装置（4）中两块弹性限位板之间的夹角等于直角圆杆（3）自然状态时箱体（7）外悬吊弹簧（5）边与水平面的夹角。
3.根据权利要求1所述的一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，其特征在于：所述的平衡砝码（6）为均质铁块，其配重依据投料高度确定，投料高度每增加1m，平衡砝码（6）加重1kg~1.15kg。
4.根据权利要求1所述的一种机械摇臂式垂直投料缓冲装置，其特征在于：所述高低相对错层布置的两个缓冲单元之间的距离为300~500mm，两块缓冲板（1）在水平方向投影有交叉，交叉面积为缓冲板（1）面积的1/5~1/4。
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