CN104310077B - 一种半门式刮板取料机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半门式刮板取料机，包括半门架、刮板输送系统、走行系统、卸料系统，俯仰机构，走台栏杆，电控系统，司机室，其特征在于，还包括同步检测系统和取料自控系统，半门架一端与固定端梁固接，另一端与摆动端梁铰接；刮板输送系统一端与固定端梁铰接，另一端通过刮板俯仰机构吊挂在半门架下；走行系统包括上部走行机构和下部走行机构；同步检测系统置于半门架摆动端梁与上部走行机构之间，由主动大齿轮、从动小齿轮、输入轴、中间轴、输出轴、顶部转盘、接近开关、挡针组成；取料自控系统由控制器、料堆成像装置、信号模拟装置组成，信号模拟装置将料堆成像装置感测和拍摄的成像数据进行转化，输入到控制器，由控制器自动调节取料方向和取料深度。

Description

一种半门式刮板取料机

技术领域

本发明涉及一种散装物料输送机械，尤其涉及一种用于冶金、电力、煤炭、水泥等料场进行取料的半门式刮板取料机。

背景技术

刮板取料机是一种采用链条带动刮板斗连续刮取物料的设备，其对物料的适用范围非常广，能最大限度地将物料混匀。刮板取料机通过两条链条带动固定在链条上的刮板斗将料场物料刮取至料场一侧的地面皮带上，由上、下走行机构带动整个刮板取料机沿料场移动，由于各种因素上下走行无法完全速度一致，门架与浮动端上部走行机构会有微弱的角度转动，导致取料机运行一段时间之后走行车轮会有啃轨甚至卡死的情况，此时大车将无法继续移动，取料机将无法继续取料。

同时，现有的刮板取料机在刮取物料输送到地面皮带的时候，卸料装置的落料点不是在皮带中心，导致皮带上物料分布不均匀，致使皮带极易跑偏，容易出现撒料的情况；在卸料过程中，物料对卸料装置有很大的冲击与磨损，经常导致卸料装置穿孔等现象；物料落至皮带上时没有防尘装置，导致在卸料装置位置会有很大的扬尘；物料粒径有大有小，当大的石块落到皮带上时，很容易对皮带造成冲击损坏，导致皮带容易出现撕裂。

另外，现有的刮板取料机驱动装置结构较为复杂，零部件较多，安装较为麻烦，且传动轴和刮板臂架的转动均为独立的轴承座，增加了制作和安装成本，自动化程度低。

发明内容

为了解决上述的一系列问题，本发明旨在提供一种半门式刮板取料机，通过改良刮板取料机的驱动装置和卸料装置，优化设计机架结构，增设同步检测装置，提高刮板取料机的智能化、自动化程度和工作效率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种半门式刮板取料机，包括半门架、刮板输送系统、走行系统、卸料系统，俯仰机构，走台栏杆，电控系统，司机室，其特征在于，还包括同步检测系统和取料自控系统，半门架一端与固定端梁固接，另一端与摆动端梁铰接；取料输送系统一端与固定端梁铰接，另一端通过刮板俯仰机构吊挂在半门架下，并可绕与固定端梁的公共铰点进行变幅运动；走行机构包括上部走行机构和下部走行机构，下部走行机构与固定端梁相连，置于地面轨道，上部走行机构与摆动端梁相连，并通过球铰与半门架相连；同步检测系统置于半门架摆动端梁与上部走行机构之间，由主动大齿轮、从动小齿轮、输入轴、中间轴、输出轴、顶部转盘、接近开关、挡针组成；取料自控系统由控制器、料堆成像装置、信号模拟装置组成，信号模拟装置将料堆成像装置感测和拍摄的成像数据进行转化，输入到控制器，由控制器自动调节取料方向和取料深度。

更进一步的，所述的取料输送系统由刮板悬臂架、刮板俯仰机构、链轮、链条、驱动装置、导料槽和刮板防护架组成，驱动装置驱动链轮带动刮板刮取物料。

更进一步的，所述的取料输送系统由刮板俯仰机构进行提升，刮板俯仰机构的顶端设置滑轮组，刮板俯仰机构的提升臂与刮板悬臂架铰接，通过钢索张紧和卷扬。

更进一步的，所述的走行机构可以是双轮组或四轮组，支撑整机重量并实现调车和工作运行。

更进一步的，所述的同步检测系统由上支座、中间座板、支撑用底座板分隔成三级或多级结构，同一级的主动大齿轮与从动小齿轮的齿相互咬合，置于支撑用底座板或中间座板上，不同级之间的从动小齿轮与主动大齿轮通过中间轴连接，其中第一级的主动大齿轮和上部走行机构通过输入轴连接，最后一级的从动小齿轮和置于上支座的顶部转盘通过输出轴连接，挡针随顶部转盘的转动与不同数值的接近开关触接，从而控制走行变频电机的频率。

同步检测系统的输入轴连接上部走行机构，当两侧走行机构即上部走行机构和下部走行机构的走行速度不一致时，门架与摆动端梁上部走行机构会有微弱的角度转动，此时输入轴会跟着有微弱转动，通过第一级的主动大齿轮传递给小齿轮，将转动角度放大，再通过中间轴连接的第二级主动大齿轮传递给小齿轮，将转动角度再次放大，最后通过第二级中间轴连接的第三级主动大齿轮传递给小齿轮，将转动继续放大。此时，门架与摆动端梁上部走行机构的微弱转动角度将被三次或多次放大，通过输出轴传递给转盘上的挡针，继而被接近开关检测到角度转动，接近开关将检测信号反馈至控制中心，调节走形变频电机频率，提高速度慢的一侧走行机构的走行速度，补偿落后距离，再调节速度使两侧走行速度一致，此时转动角度为零，大车走行恢复到正常状态。

同步检测系统的支撑用底座板下设垫板，与半门架连接；不同级的上支座、中间座板、支撑用底座板通过螺栓连接，螺栓外还附有隔套，用于支撑不同级零部件的重量。

更进一步的，所述的取料自控系统能实现高度自动化，取料时刮板悬臂架浮放在料堆上，按预定的吃料深度改变刮板悬臂架悬挂的角度，实现预定的取料量。

更进一步的，所述的卸料系统包括牛腿和卸料斗，设置在半门式刮板取料机刮板输送系统的尾部，通过牛腿固定在走行机构平衡梁上，牛腿上焊接垫板，卸料斗通过螺栓与垫板相连。

更进一步的，所述的卸料系统中，卸料斗中部设置了调节挡板，通过U型螺栓将调节挡板上的长轴固定在卸料斗上，调节挡板后部焊接了手柄，当卸料不在皮带中心时，可调节手柄位置使挡板角度满足卸料落在皮带中心。调节挡板上装有耐磨衬板，防止物料对挡板的冲击和弄擦损坏。卸料斗两侧设置了挡尘板，并通过压板将其固定在卸料斗上，防止落料时扬尘。卸料斗底部设置了缓冲托架，缓冲托架内装有缓冲托辊，防止大的石块落到皮带上时对皮带造成冲击损坏甚至皮带出现撕裂。

更进一步的，所述的取料输送系统中的驱动装置，设置在刮板取料机的尾部，通过焊接支座与刮板悬臂架连接，滚动轴承座与取料机半门架连接。驱动装置包括驱动部分和传动部分，驱动部分包括减速机、液力耦合器、电动机和扭力臂，焊接在传动底座上；传动部分包括主轴和链轮，主轴两侧与滚动轴承座、滑动轴承座、焊接支座紧密相连，主轴中部套接有链轮，链轮板和轮毂通过链轮连接杆连接并进行轴向定位，两个链轮与主轴之间通过平键进行径向定位。主轴的转动和刮板臂架绕主轴的俯仰转动集成在一个轴承座上，驱动装置的主轴既作为传动轴同时又作为刮板机架俯仰的铰轴。

更进一步的，所述的取料输送系统中的驱动装置一侧为驱动部分，包括减速机、液力耦合器、电动机和扭力臂，减速机采用空心轴与主轴连接，并通过锁紧盘固定；在电动机与减速器之间采用液力耦合器联接，改善了电机的起动性能，并起到过载保护作用；在传动底座的底部设置了扭力臂，制作简单、安装方便，改善了由于制造误差和安装误差引起的驱动部分运转不顺的情况。

更进一步的，所述半门架为单梁结构，取代了原有的双箱型梁结构，减轻了整机重量，降低了生产成本，且半门架梁为变截面箱型结构，从上到下梁高逐渐增加，钢板厚度也逐渐增厚，整体结构受力均匀，箱型梁分为多段，分段处通过高强度螺栓副和连接板进行连接。

更进一步的，所述走行机构分为上部走行机构和下部走行机构，下部走行机构与固定端梁相连，置于地面轨道，上部走行机构与摆动端梁相连，并通过球铰与半门架相连。

更进一步的，所述上下走行机构包括行走轮、台车架、平衡梁、走行检测装置、清轨装置和纠偏装置，行走轮固定在台车架上，台车架通过平衡梁连接，纠偏装置固定在台车架的两端，两侧纠偏轮位于轨道两侧，清轨装置固定在走行机构两头，清扫轨道上的杂物，走行检测装置固定在清轨装置前部，检测走行机构运行情况以及走行速度；

更进一步的，所述的一种半门式刮板取料机还包括操作室、电气室、检修平台及其他附属机构。

本发明的创新点主要在于改良半门式刮板取料机的驱动装置和卸料装置，优化设计机架结构，增设同步检测系统和取料自控系统，使得半门式刮板取料机的智能化、自动化程度和工作效率大幅提高。由于取料机在工作过程中有传动轴的转动，也有刮板臂架绕传动轴的俯仰转动，且两种转动需互不干扰，将两种转动集成在一个支座上，可以使取料输送系统中的主轴即作为传动轴同时又作为刮板机架俯仰的铰轴。同时，本发明通过三级或多级齿轮传动将半门式刮板取料机门架与上部走行机构的转动放大并反馈信号至控制中心，通过改变走行变频电机频率调节走行速度达到纠偏，从而提高了生产效率。本发明的半门式刮板取料机型结构紧凑、制作简单、传动平稳、安装方便，抗冲击耐磨损。

附图说明

附图1是本发明的整体结构示意图。

附图2是本发明卸料装置的结构示意图。

附图3是本发明驱动装置的结构示意图。

附图4是本发明检测装置的结构示意图。

其中，1挠性支腿、2摆动端梁、3半门架、4刮板俯仰机构、5刮板悬臂架、6导料槽、7刚性支腿、8固定端梁、9操作室、10检修平台、11上部走行机构、12下部走行机构、13牛腿、14卸料斗、15调节挡板、16耐磨衬板、17压板、18挡尘板、19缓冲托架、20缓冲托辊、21滚动轴承座、22滑动轴承座、23焊接支座、24主轴、25链轮板、26链轮连接杆、27轮毂、28减速机、29液力耦合器、30电动机、31扭力臂、32传动底座、33中间座板、34主动大齿轮、35支撑用底座板、36中间轴、37输入轴、38垫板、39从动小齿轮、40顶部转盘、41输出轴、42接近开关、43挡针、44上支座、45隔套。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例及附图来详细阐述：

如图1、图2、图3和图4所示，一种半门式刮板取料机，包括包括半门架（3）、刮板输送系统、走行系统、卸料系统，俯仰机构，走台栏杆，电控系统，司机室，此外还包括同步检测系统和取料自控系统，半门架（3）一端的刚性支腿（7）与固定端梁（8）固接，另一端的挠性支腿（1）与摆动端梁（2）铰接；取料输送系统一端与固定端梁（8）铰接，另一端通过刮板俯仰机构（5）吊挂在半门架（3）下，并可绕与固定端梁（8）的公共铰点进行变幅运动；走行机构包括上部走行机构（11）和下部走行机构（12），下部走行机构（12）与固定端梁（8）相连，置于地面轨道，上部走行机构（11）与摆动端梁（2）相连，并通过球铰与半门架（3）相连；同步检测系统置于半门架（3）摆动端梁（2）与上部走行机构（11）之间，由主动大齿轮（34）、从动小齿轮（39）、输入轴（37）、中间轴（36）、输出轴（41）、顶部转盘（40）、接近开关（42）、挡针（43）组成；取料自控系统由控制器、料堆成像装置、信号模拟装置组成，信号模拟装置将料堆成像装置感测和拍摄的成像数据进行转化，输入到控制器，由控制器自动调节取料方向和取料深度。

取料输送系统由刮板悬臂架（5）、刮板俯仰机构（4）、链轮、链条、驱动装置、导料槽（6）和刮板防护架组成，驱动装置驱动链轮带动刮板刮取物料。

取料输送系统由刮板俯仰机构（4）进行提升，刮板俯仰机构（4）的顶端设置滑轮组，刮板俯仰机构（4）的提升臂与刮板悬臂架（5）铰接，通过钢索张紧和卷扬。

上部走行机构（11）是双轮组，下部走行机构（12）是四轮组，共同支撑整机重量并实现调车和工作运行。

同步检测系统由上支座（44）、中间座板（33）、支撑用底座板（35）分隔成三级或多级结构，同一级的主动大齿轮（34）与从动小齿轮（39）的齿相互咬合，置于支撑用底座板（35）或中间座板（33）上，不同级之间的从动小齿轮（39）与主动大齿轮（34）通过中间轴（36）连接，其中第一级的主动大齿轮（34）和上部走行机构（11）通过输入轴（37）连接，最后一级的从动小齿轮（39）和置于上支座（44）的顶部转盘（40）通过输出轴（41）连接，挡针（43）随顶部转盘（40）的转动与不同数值的接近开关（42）触接，从而控制走行变频电机的频率。

同步检测系统的输入轴（37）连接上部走行机构（11），当两侧走行机构即上部走行机构（11）和下部走行机构（12）的走行速度不一致时，半门架（3）与摆动端梁（2）上部走行机构（11）会有微弱的角度转动，此时输入轴（37）会跟着有微弱转动，通过第一级的主动大齿轮（34）传递给从动小齿轮（39），将转动角度放大，再通过中间轴（36）连接的第二级主动大齿轮（34）传递给从动小齿轮（39），将转动角度再次放大，最后通过第二级中间轴（36）连接的第三级主动大齿轮（34）传递给从动小齿轮（39），将转动继续放大。此时，半门架（3）与摆动端梁（2）上部走行机构（11）的微弱转动角度将被三次放大，通过输出轴（41）传递给顶部转盘（40）上的挡针（43），继而被接近开关（42）检测到角度转动，接近开关（42）将检测信号反馈至控制中心，调节走形变频电机频率，提高速度慢的一侧走行机构的走行速度，补偿落后距离，再调节速度使两侧走行速度一致，此时转动角度为零，大车走行恢复到正常状态。

同步检测系统的支撑用底座板（35）下设垫板（38），与半门架（3）连接；不同级的上支座（44）、中间座板（33）、支撑用底座板（35）通过螺栓连接，螺栓外还附有隔套（45），用于支撑不同级零部件的重量。

取料自控系统能实现高度自动化，取料时刮板悬臂架（5）浮放在料堆上，按预定的吃料深度改变刮板悬臂架（5）悬挂的角度，实现预定的取料量。

卸料系统包括牛腿（13）和卸料斗（14），设置在半门式刮板取料机刮板输送系统的尾部，通过牛腿（13）固定在走行机构平衡梁上，牛腿（13）上焊接垫板（38），卸料斗（14）通过螺栓与垫板（38）相连。卸料斗（14）中部设置了调节挡板（15），通过U型螺栓将调节挡板（15）上的长轴固定在卸料斗（14）上，调节挡板（15）后部焊接了手柄，当卸料不在皮带中心时，可调节手柄位置使调节挡板（15）角度满足卸料落在皮带中心。调节挡板（15）上装有耐磨衬板（16），防止物料对挡板的冲击和弄擦损坏。卸料斗（14）两侧设置了挡尘板（18），并通过压板（17）将其固定在卸料斗（14）上，防止落料时扬尘。卸料斗（14）底部设置了缓冲托架（19），缓冲托架（19）内装有缓冲托辊（20），防止大的石块落到皮带上时对皮带造成冲击损坏甚至皮带出现撕裂。

取料输送系统中的驱动装置设置在刮板取料机的尾部，通过焊接支座（23）与刮板悬臂架（5）连接，滚动轴承座（21）与取料机半门架（3）连接。驱动装置包括驱动部分和传动部分，驱动部分包括减速机（28）、液力耦合器（29）、电动机（30）和扭力臂（31），焊接在传动底座（32）上；传动部分包括主轴（24）和链轮，主轴（24）两侧与滚动轴承座（21）、滑动轴承座（22）、焊接支座（23）紧密相连，主轴（24）中部套接有链轮，链轮板（25）和轮毂（27）通过链轮连接杆（26）连接并进行轴向定位，两个链轮与主轴（24）之间通过平键进行径向定位。主轴（24）的转动和刮板悬臂架（5）绕主轴（24）的俯仰转动集成在一个轴承座上，驱动装置的主轴（24）既作为传动轴同时又作为刮板机架俯仰的铰轴。

取料输送系统中的驱动装置一侧为驱动部分，包括减速机（28）、液力耦合器（29）、电动机（30）和扭力臂（31），减速机（28）采用空心轴与主轴（24）连接，并通过锁紧盘固定；在电动机（30）与减速器（28）之间采用液力偶合器（29）联接，改善了电机的起动性能，并起到过载保护作用；在传动底座（32）的底部设置了扭力臂（31），制作简单、安装方便，改善了由于制造误差和安装误差引起的驱动部分运转不顺的情况。

该实施例中的一种半门式刮板取料机，还可以包括操作室（9）、电气室、检修平台（10）及其他附属机构。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (12)

1.一种半门式刮板取料机，包括半门架、刮板输送系统、走行系统、卸料系统，俯仰机构，走台栏杆，电控系统，司机室，其特征在于，还包括同步检测系统和取料自控系统，半门架一端与固定端梁固接，另一端与摆动端梁铰接；刮板输送系统一端与固定端梁铰接，另一端通过刮板俯仰机构吊挂在半门架下，并可绕与固定端梁的公共铰点进行变幅运动；走行系统包括上部走行机构和下部走行机构，下部走行机构与固定端梁相连，置于地面轨道，上部走行机构与摆动端梁相连，并通过球铰与半门架相连；同步检测系统置于半门架摆动端梁与上部走行机构之间，由主动大齿轮、从动小齿轮、输入轴、中间轴、输出轴、顶部转盘、接近开关、挡针组成；取料自控系统由控制器、料堆成像装置、信号模拟装置组成，信号模拟装置将料堆成像装置感测和拍摄的成像数据进行转化，输入到控制器，由控制器自动调节取料方向和取料深度。

2.根据权利要求1所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述刮板输送系统由刮板悬臂架、张紧链轮组、驱动链轮组、链条、驱动装置、刮板、刮板防护架、刮板俯仰机构组成，驱动装置驱动链轮带动刮板刮取物料。

3.根据权利要求2所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述刮板输送系统由刮板俯仰机构进行提升，刮板俯仰机构的顶端设置定滑轮组，刮板俯仰机构的提升臂与刮板悬臂架铰接，刮板俯仰机构的提升臂设置动滑轮组，通过钢索张紧和卷扬。

4.根据权利要求1或3所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述同步检测系统由上支座、中间座板、支撑用底座板分隔成三级或多级结构，同一级的主动大齿轮与从动小齿轮的齿相互咬合，置于支撑用底座板或中间座板上，不同级之间的从动小齿轮与主动大齿轮通过中间轴连接，其中第一级的主动大齿轮和上部走行机构通过输入轴连接，最后一级的从动小齿轮和置于上支座的顶部转盘通过输出轴连接，挡针随顶部转盘的转动与不同数值的接近开关触接，从而控制走行变频电机的频率。

5.根据权利要求4所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述同步检测系统的支撑用底座板下设垫板，与半门架连接；不同级的上支座、中间座板、支撑用底座板通过螺栓连接，螺栓外还附有隔套。

6.根据权利要求1或3或5所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述取料自控系统能实现高度自动化，取料时刮板悬臂架浮放在料堆上，按预定的吃料深度改变刮板悬臂架悬挂的角度，实现预定的取料量。

7.根据权利要求1或3或5所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述卸料系统包括牛腿和卸料斗，设置在半门式刮板取料机刮板输送系统的尾部，通过牛腿固定在走行机构平衡梁上，牛腿上焊接垫板，卸料斗通过螺栓与垫板相连。

8.根据权利要求7所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述卸料斗中部设置调节挡板，调节挡板上装有耐磨衬板，通过U型螺栓将调节挡板上的长轴固定在卸料斗上，调节挡板后部焊接有手柄；卸料斗两侧设置挡尘板，并通过压板将其固定在卸料斗上；卸料斗底部设置缓冲托架，缓冲托架内装有缓冲托辊。

9.根据权利要求1或3或5或8所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述刮板输送系统中的驱动装置包括驱动部分和传动部分，驱动部分包括减速机、液力耦合器、电动机和扭力臂，扭力臂焊接在传动底座上；传动部分包括主轴和链轮，主轴两侧与滚动轴承座、滑动轴承座、焊接支座紧密相连，主轴中部套接有链轮，链轮板和轮毂通过链轮连接杆连接并进行轴向定位，两个链轮与主轴之间通过平键进行径向定位；主轴的转动和刮板悬臂架绕主轴的俯仰转动集成在一个轴承座上，驱动装置的主轴既作为传动轴同时又作为刮板机架俯仰的铰轴。

10.根据权利要求9所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述刮板输送系统中的驱动装置一侧为驱动部分，包括减速机、液力耦合器、电动机和扭力臂，减速机采用空心轴与主轴连接，并通过锁紧盘固定；在电动机与减速器之间采用液力耦合器联接，在传动底座的底部设置有扭力臂。

11.根据权利要求1所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述半门架为单梁结构，且半门架梁为变截面箱型结构，从上到下梁高逐渐增加，钢板厚度也逐渐增厚，箱型梁分为多段，分段处通过高强度螺栓副和连接板进行连接。

12.根据权利要求1所述的一种半门式刮板取料机，其特征在于，所述走行机构分为上部走行机构和下部走行机构，下部走行机构与固定端梁相连，置于地面轨道，上部走行机构与摆动端梁相连，并通过球铰与半门架相连，所述上下走行机构包括行走轮、台车架、平衡梁、走行检测装置、清轨装置和纠偏装置，行走轮固定在台车架上，台车架通过平衡梁连接，纠偏装置固定在台车架的两端，两侧纠偏轮位于轨道两侧，清轨装置固定在走行机构两头，清扫轨道上的杂物，走行检测装置固定在清轨装置前部，检测走行机构运行情况以及走行速度。