CN104492725A - 一种智能煤矸石分拣机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能煤矸石分拣机，包括原煤进料斗、筛选装置、一级输送带传送机和二级输送带传送机、煤矸石识别机构和煤矸石分拣机构，一级输送带传送机上设置有排队机构、二级输送带传送机上设置有承接一级输送带传送机输送的原煤块的对中机构，煤矸石识别机构包括原煤块体积测量装置、工控机、称重台和送料装置；工控机分别与原煤块体积测量装置、PLC控制器、称重台连接，PLC控制器与送料装置连接，送料装置设置在二级输送带传送机的尾部和称重台之间；煤矸石分拣机构为对称重台上的煤矸石进行分拣的机械执行机构。本发明分选率高、无污染、自动化程度高，不仅可分选煤与矸石，在其它矿物分选领域也具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及煤矸石分拣领域，具体涉及一种基于密度法的智能煤矸石识别和分拣的装置。
背景技术
煤矸石分拣为一种煤炭燃前处理技术，是煤矿生产中不可或缺的环节，也是提高煤炭品质的有效方法之一。目前煤矸石分拣主要有湿选法、干选法和人工分拣法。
湿选法主要包括重介法、跳汰法，其特点利用煤和矸石的密度不同，将原煤置入溶液中，进而实现煤与矸石的分层分离，该方法所采用的设备庞大、工艺复杂、分拣效率低下且对环境造成污染；干选法包括利用煤与矸石的强度不同而采用滚筒碎选和利用煤与矸石对光的透射率不同而采用双能γ射线透射识别分拣，前者破坏了煤块外形、分拣率较差、设备庞大，后者设备昂贵、分拣效率低且存在辐射；此外，人工选矸存在工作环境恶劣、劳动强度大、易误选或漏选等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种智能煤矸石分拣机，以解决现有技术存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种智能煤矸石分拣机，包括原煤进料斗、用于筛除小颗粒原煤块的筛选装置、用于传送筛选装置所筛选出原煤块的一级输送带传送机和二级输送带传送机、煤矸石识别机构和煤矸石分拣机构，一级输送带传送机上设置有排队机构、二级输送带传送机上设置有承接一级输送带传送机输送的原煤块的对中机构，所述煤矸石识别机构包括原煤块体积测量装置、工控机、称重台和送料装置；工控机分别与原煤块体积测量装置、PLC控制器、称重台连接，PLC控制器与送料装置连接，送料装置设置在二级输送带传送机的尾部和称重台之间；所述煤矸石分拣机构为对称重台上的煤矸石进行分拣的机械执行机构。
所述机械执行机构，设置在称重台的上方，包括与PLC控制器连接的两个电磁铁和由其吸合控制的U型拨叉，两个电磁铁分别固定在U型拨叉的两侧，且电磁铁与U型拨叉之间预留间隙并通过弹簧连接；在称重台下方设置有相互隔离的煤接料斗和矸石接料斗。
所述原煤块体积测量装置包括逐个扫描二级输送带传送机所传送原煤块轮廓的激光扫描仪和用于标识原煤块的计数器；所述激光扫描仪和计数器并行设置，安装在二级输送带传送机的尾部后上方。
所述筛选装置采用棒条筛。
称重台和送料装置构成送料称重装置，位于二级输送带传送机的尾部。
所述煤矸石分拣机构设置在称重台上方。
所述一级输送带传送机和二级输送带传送机采用平托辊型皮带传送机。
所述排队机构通过一级输送带传送机两侧的支撑装置悬于皮带的正上方，其水平截面为“倒喇叭”状；所述一级输送带传送机上设置多行排队机构。
所述二级输送带传送机，置于一级输送带传送机的后下方，采用高速传送机，其上始端居中位置固定有对中机构，该机构竖直截面呈“Y”形；所述二级输送带传送机可并列设置多个。
所述原煤块体积测量装置通过以太网与工控机连接；工控机与PLC控制器通过数据线连接；称重台与工控机通过总线连接。
本发明通过皮带传送机上的排队机构将物料顺序排列，利用激光扫描仪对单个原煤块进行扫描测体，通过自动称重台获取对应单个原煤块的重量，所得数据传送至工控机，经过计算得到原煤块的密度，通过与设定值对比做出判断，并向PLC控制装置发送命令，分拣机构动作，从而实现了煤与矸石的自动识别及分拣，与传统的煤矸石分拣法相比，具有分选率高、分拣成本低、劳动强度低、无污染、自动化程度高等优点，不仅可分选煤与矸石，在其它矿物分选领域也具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为图1中排队机构和对中机构示意图。
图3为图1中送料称重及分拣机构示意图。
图4中为图3中送料称重装置结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参见图1-图4，本实施例的提供一种智能煤矸石分拣机，包括原煤进料斗1、筛选装置2、一级输送带传送机3、二级输送带传送机5、煤矸石识别机构、煤矸石分拣机构、煤接料仓11和矸石接料仓12。
筛选装置2为棒条筛，设置在原煤进料斗1的正下方，包括其与一级输送带传送机3之间的滑槽，其目的对煤矸石进行初次筛选，筛除小颗粒原煤，提高后续分选效率。
一级输送带传送机3和二级输送带传送机5，均采用平托辊型皮带传送机，用于传送筛选装置2所筛选出原煤块；其中一级输送带传送机3上设有排队机构4，棒条筛和一级输送带传送机3通过导向槽连接，排队机构4通过一级输送带传送机3两侧的支撑装置悬于皮带的正上方，其水平截面为“倒喇叭”状，用于将散乱、重叠的原煤块排列成一个接一个具有线性单个的原煤队列；为提高排队效率，可以设置多行排队机构4；二级输送带传送机5，用于承接一级输送带传送机3输送的原煤块，置于一级输送带传送机3的后下方，采用高速传送机，其上始端居中位置固定有对中机构6，该机构竖直截面呈“Y”形；为了提高通行效率，二级输送带传送机5可并列设置多个。
煤矸石识别机构包括原煤块体积测量装置、工控机8及送料称重装置9。
原煤块体积测量装置，包括激光扫描仪7和用于标识原煤块的计数器，通过以太网与设置在控制室的工控机8相连接；激光扫描仪7和计数器并行布置，均安装在二级输送带传送机5的尾部后上方，激光扫描仪7逐个扫描二级输送带传送机15传送的原煤块轮廓。
送料称重装置9，位于二级输送带传送机5的尾部，包括送料装置16和称重台15，其中，送料装置16设置在二级输送带传送机5的尾部和称重台15之间。称重台15与工控机8通过总线相连，送料装置16与PLC控制器10相连；工控机8与PLC控制器10通过数据线相连。
煤矸石分拣机构，为对称重台15上的煤矸石进行分拣的机械执行机构，其动作由PLC控制器10控制，设置在称重台15的上方，包括与PLC控制器10连接的两个电磁铁13和由其吸合控制的U型拨叉14，两个电磁铁13分别固定在U型拨叉14的两侧，且电磁铁13与U型拨叉14之间预留一定的间隙并通过弹簧连接。在称重台15下方设置有相互隔离的煤接料斗11和矸石接料斗12。
具体的工作过程如下：
原煤经过原煤进料斗1下落到棒条筛上进行筛选，除去颗粒小的原煤块，通过导向槽滑落到一级输送带传送机3上，杂乱无章的原煤块随传送带通过缩口排队机构4之后被分成多列，且每个原煤块之间无交错。排列整齐的原煤块脱离一级输送带传送机3之后，进入二级输送带传送机5中，通过对中机构6的作用，将原煤块调整至皮带中线位置，当排列成有序队列的原煤块移动至激光扫描仪7的下方时，激光扫描仪7开始工作，逐个扫描原煤截面，并将数据上传至工控机8，通过积分运算得到原煤块的体积，将数据保存，同时通过计数器记录原煤块的序号。当原煤块离开二级输送带传送机5，落至送料槽中，PLC控制器10发出命令，送料装置16动作，将单个原煤块拖动至称重平台15上，得到重量数据，并将数据上传至工控机8，工控机8调用对应原煤块的体积，从而计算出原煤块的密度。通过与设定值对比，判断原煤块的种类。若计算结果大于设定值，则为矸石，工控机8通过PLC控制器10向分拣机构发出命令，左侧电磁铁动作，吸合拨叉，将矸石块拨入矸石接料斗12；同理，若计算结果小于设定值，则为煤块，右侧电磁铁动作，将煤块拨入煤接料斗11，完成煤与矸石的分拣。
Claims (10)
1.一种智能煤矸石分拣机，包括原煤进料斗（1）、用于筛除小颗粒原煤块的筛选装置（2）、用于传送筛选装置（2）所筛选出原煤块的一级输送带传送机（3）和二级输送带传送机（5）、煤矸石识别机构和煤矸石分拣机构，一级输送带传送机（3）上设置有排队机构（4）、二级输送带传送机（5）上设置有承接一级输送带传送机（3）输送的原煤块的对中机构（6），其特征在于：所述煤矸石识别机构包括原煤块体积测量装置、工控机（8）、称重台（15）和送料装置（16）；工控机（8）分别与原煤块体积测量装置、PLC控制器（10）、称重台（15）连接，PLC控制器（10）与送料装置（16）连接，送料装置（16）设置在二级输送带传送机（5）的尾部和称重台（15）之间；所述煤矸石分拣机构为对称重台（15）上的煤矸石进行分拣的机械执行机构。
2.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述机械执行机构，设置在称重台（15）的上方，包括与PLC控制器（10）连接的两个电磁铁（13）和由其吸合控制的U型拨叉（14），两个电磁铁（13）分别固定在U型拨叉（14）的两侧，且电磁铁（13）与U型拨叉（14）之间预留间隙并通过弹簧连接；在称重台（15）下方设置有相互隔离的煤接料斗（11）和矸石接料斗（12）。
3.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述原煤块体积测量装置包括逐个扫描二级输送带传送机（5）所传送原煤块轮廓的激光扫描仪（7）和用于标识原煤块的计数器；所述激光扫描仪（7）和计数器并行设置，安装在二级输送带传送机（5）的尾部后上方。
4.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述筛选装置（2）采用棒条筛。
5.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：称重台（15）和送料装置（16）构成送料称重装置（9），位于二级输送带传送机（5）的尾部。
6.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述煤矸石分拣机构设置在称重台（15）上方。
7.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述一级输送带传送机（3）和二级输送带传送机（5）采用平托辊型皮带传送机。
8.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述排队机构（4）通过一级输送带传送机（3）两侧的支撑装置悬于皮带的正上方，其水平截面为“倒喇叭”状；所述一级输送带传送机（3）上设置多行排队机构（4）。
9.根据权利要求1或8所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述二级输送带传送机（5），置于一级输送带传送机（3）的后下方，采用高速传送机，其上始端居中位置固定有对中机构（6），该机构竖直截面呈“Y”形；所述二级输送带传送机（5）可并列设置多个。
10.根据权利要求1所述的智能煤矸石分拣机，其特征在于：所述原煤块体积测量装置通过以太网与工控机（8）连接；工控机（8）与PLC控制器（10）通过数据线连接；称重台（15）与工控机（8）通过总线连接。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150408 |