CN104495409B - 电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统 - Google Patents

Abstract

电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统，包括仓库，仓库顶部水平设有刮板输送机，仓库内设有管道伸缩式布料机，管道伸缩式布料机包括检修平台，检修平台上表面外边缘设有护栏，检修平台上垂直设有三根立柱，三根立柱上端之间设有三角支架，三角支架上均匀设有三个电动葫芦，每个电动葫芦上均缠绕有钢丝绳，每根钢丝绳的下端均连接有张紧连接件，三角支架内部设有上大下小的变径进料斗和位于变径进料斗下方的若干个外径不同的套筒。本发明设计合理、自动化程度高、易于操控，开创了物料不分层的新篇章，保证易分层物料的不发生分层现象的同时，又做到了利用电动葫芦起重系统带来的结构简化和可靠性。

Description

电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统

技术领域

本发明属于粮油原料仓储技术领域，尤其涉及一种电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统。

背景技术

目前，国内对于易分层物料的仓储一般使用从顶端刮板机直接送入筒仓或者一般仓库。在一般的粮油生产企业，生产食用油仅是作为整个企业经济效益来源的一部分，其余很大一部分都是对副产品豆粕的加工和销售。

贮存散装物料的仓库。分农业筒仓和工业筒仓两大类。农业筒仓用来贮存粮食、饲料等粒状和粉状物料；工业筒仓用以贮存焦炭、水泥、食盐、食糖等散装物料。机械化筒仓的造价一般比机械化房式仓的造价高1/3左右，但能缩短物料的装卸流程，降低运行和维修费用，消除繁重的袋装作业，有利于机械化、自动化作业，因此已成为最主要的粮仓形式之一。

筒仓宜建在交通方便、处于居住建筑和公共建筑下风向的高燥地段，具备与供水、排水、供热、供电等线路相连的可能性；为防止钢板锈蚀，不宜临海设置。筒仓的设计与施工除保证仓壁强度符合所需要求外，还应使筒仓内壁平整光滑，便于物料装卸；布局应合理，以节省占地面积。机械化筒仓在底部安装卸料漏斗，上通廊设有装料的运输设备。装料时，卸料坑的散料通过提升机运至上通廊并卸入水平皮带运输机，皮带运输机将散料卸到筒仓进粮口流入筒仓。卸料时，散料通过卸料漏斗卸到下通廊，由水平皮带运输机运出。此外，在粮食进仓前、贮存期及出仓后还要进行干燥、称量、翻仓、消毒、清理等工作，为此，需配备相应的设备与装置，以便逐步实行自动化操作。

筒仓的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等。圆形筒仓的仓壁受力合理，因而在地基勘察和基础设计时都应特别注意，用料经济，所以应用最广。当储存的物料品种单一或储量较小时，用独立仓或单列布置。当储存的物料品种较多或储量大时，则布置成群仓。筒仓之间的空间称星仓，亦可供利用。

圆筒群仓的总长度一般不超过60米，方形群仓的总长度一般不超过40米。群仓长度过大或受力和地基情况较复杂时应采取适当措施，如设伸缩缝以消除混凝土的收缩应力和温度应力所产生的影响；设沉降缝以避免由于结构本身不同部分间存在较大荷载差或地基土承载能力有明显差别等因素而导致的不均匀沉降的影响；设地震缝以减轻震害等。

以粮油工程里的豆粕为例。豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产品。按照提取的方法不同，可以分为一浸豆粕和二浸豆粕二种。其中以浸提法提取豆油后的副产品为一浸豆粕，而先以压榨取油，再经过浸提取油后所得的副产品称为二浸豆粕。在整个加工过程中，对温度的控制极为重要，温度过高会影响到蛋白质含量，从而直接关系到豆粕的质量和使用；温度过低会增加豆粕的水份含量，而水份含量高则会影响储存期内豆粕的质量。一浸豆粕的生产工艺较为先进，蛋白质含量高，是中国国内目前现货市场上流通的主要品种。

豆粕质量会对其利用价值产生很大影响。如果前期豆粕质量没有问题，但是在散落入库时产生物理性分层现象，就会对豆粕的使用和销售带来麻烦。一般用来存储豆粕的仓库高度在二十米左右，当豆粕散落入库时，豆粕中较轻的物质会缓慢飘落，而豆粕中较重的物质会迅速坠落。当仓库的高度足够高时，产生的豆粕分层现象就会对豆粕的使用和销售带来极大的影响。同时自由散落的离散物料会产生大量的粉尘污染，例如列车或者船舶装载煤或者沙时，大量的有害粉尘会对环境造成破坏。国外有过类似阻止易分层物料分层的布料机器，但因为使用的局限性，所以在企业中并没有广泛使用。粮油仓储过程中亟需一种设计合理可靠适用于筒仓存储易分层物料的布料设备。

专利号为ZL201420298509.4的实用新型专利公开了一种易分层物料储料系统的伸缩板式布料机，该布料机设置在筒仓内，就相当于在筒仓或一般仓库内设置了若干根立柱，占用筒仓内部空间，在不布料时，影响到装载车在筒仓内对物料进行收拢作业。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设计合理、可靠性强、易于操控、节省筒仓内部空间、防止易分层物料由于自由散落发生分层现象的电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统，包括仓库，仓库顶部水平设有刮板输送机，仓库内设有管道伸缩式布料机，所述管道伸缩式布料机包括检修平台，检修平台上表面外边缘设有护栏，检修平台上垂直设有三根立柱，三根立柱上端之间设有三角支架，三角支架上均匀设有三个电动葫芦，每个电动葫芦上均缠绕有钢丝绳，每根钢丝绳的下端均连接有张紧连接件，三角支架内部设有上大下小的变径进料斗和位于变径进料斗下方的若干个外径不同的套筒，检修平台通过连接架与刮板输送机底部连接，检修平台中部设有用于通过套筒的开口，变径进料斗上端口与刮板输送机的出料口连接，变径进料斗下端伸入到最内侧一个套筒内部，所有套筒均上下通透且具有同一中心线，任意相邻两个套筒的较小外径套筒均插设在较大套筒内，较小外径套筒下端外边缘和较小外径套筒上端外边缘分别与较大外径套筒上端边缘之间设有压接配合结构，三个张紧连接件均布并固定连接在最外部一个套筒外侧，三个张紧连接件位于同一高度；

压接配合结构包括第一法兰、第一限位环板、第一加强筋、第二法兰、第二限位环板和第二加强筋，第一法兰设在较小外径套筒上端外边沿上，第一限位环板设在第一法兰和较小外径套筒上端面，第一限位环板的内圈半径小于较小外径套筒的内径，第一加强筋设在较小外径套筒下端外壁上；第二法兰设在较大外径套筒上端外边沿上，第二限位环板设在第二法兰和较大外径套筒上端面，第二限位环板的内圈半径小于较大外径套筒的内径，第二加强筋设在较大外径套筒下端外壁上；

每个张紧连接件均包括支座、调节螺杆、锁紧螺母、焊接螺母和固定杆，调节螺杆、锁紧螺母和焊接螺母均设有两个，支座固定连接在套筒外壁，锁紧螺母设在支座下表面，调节螺杆垂直穿过支座与焊接螺母螺纹连接，锁紧螺母螺纹连接在调节螺杆上并与支座上表面紧固配合，固定杆设在两个调节螺杆下端之间，钢丝绳下端固定连接在固定杆上；

起重滑轮下方的四根钢丝绳上与套筒之间自上而下均匀设有若干个防偏结构，防偏结构的数量小于套筒的数量，每个防偏结构均包括穿套在四根钢丝绳上的连接环，四个连接环之间设有防偏环，防偏环与套筒的中心线重合，防偏环内部与套筒上端之间径向设有连接杆。

每个套筒下端内壁设有圆形的筒内加强筋和沿径向设有六根支撑杆，六根支撑杆的外端分别与套筒内壁和筒内加强筋固定连接，六根支撑杆内端相互固定连接并构成米字型结构，支撑杆由角钢制成，角钢的中间棱条朝上设置。

采用上述技术方案，本发明防止易分层现象发生的原理如下：首先，防止大高度易分散物料自由散落就可以防止物料发生分层现象。其次，提供一个可伸缩的管道，物料填充在该管道内，再逐渐向上收缩管道，让物料从管道底部滑出，这样可以防止物料的发生分层现象。将这两个工作原理结合，首先，本发明的检修平台通过连接架设置在仓库顶部，所有套筒均下落伸出形成垂直管道，刮板输送机将物料送入管道填满（管道里面不可避免的有物料分层现象的发生，由于管道直径较小，物料分层可以忽略），由下而上依次提升套筒，物料从底部流出，管道内料位下降，控制套筒上升速度就可以控制流出速度。管道上方因物料流出而下降的空间尽可能小，减小物料散落分层现象的发生，这样管道中始终没有分层物料的存在，一直会以送入时均匀的状态滑移到管道底部流出。

变径进料斗上端与刮板输送机的出料口相连，在变径进料斗上安装有用于监测物料是否储满的振动料位传感器，振动料位传感器也可以判断是否有物料堆积。三角支架为变径进料斗和三个电动葫芦提供承载。相邻两个套筒之间通过压接配合结构连接，当较小外径套筒上端与较大外径套筒上端顶压配合时，所有套筒位于仓库顶部并处于收缩状态，此时，较小外径套筒的第一法兰支撑在较大外径套筒的第二限位环板上表面，当较小外径套筒下端与较大外径套筒上端顶压配合时，这两个套筒处于伸长状态，此时，较小外径套筒的第一加强筋与较大外径套筒的第二限位环板下表面接触并顶压配合，当所有套筒在钢丝绳的牵引下完全下放后，会形成一个上大下小的圆锥形管道结构。

张紧连接件可以用来微调安装时四根钢丝绳长度尺寸不一致导致的最外一个筒体下放时中心线不垂直的情况。具体调节过程为：松开锁紧螺母，使用扳手拧动调节螺杆，使调节螺杆下端的固定杆上下移动到合适位置，再拧紧锁紧螺母即可。

本发明中的防偏结构随着套筒的下落或上升沿四根钢丝绳移动，保证所有的套筒在布料作业过程中保持良好的垂直状态，减小套筒之间的摩擦力，从而减小电动葫芦的耗能。

由于每个套筒下端的受力最大，为了确保套筒保持良好的圆度，筒内加强筋配合支撑杆防止套筒底部变形，从而防止相邻套筒之间在筒内物料挤压时，变形导致筒节脱离。在每个套筒下端内壁均设置米字型结构的支撑杆，支撑杆采用角钢且角钢的中间棱条朝上设置，这样不仅支撑强度大，而且易于导流下料，不会在支撑杆上存料。

本发明的具体工作过程如下：

工作初始阶段，控制三个电动葫芦匀速下放钢丝绳，套筒由外向内逐级下放，较小外径套筒的第一加强筋与较大外径套筒的第二限位环板下表面接触并顶压配合，此时钢丝绳受拉力也逐级下降。当最外一个套筒落地后，钢丝绳不再受到拉力，此时位于电动葫芦上的应力传感器检测到应力小于所有套筒重力，以此来判断最外一个套筒落地并控制三个电动葫芦停止工作，此时所有的套筒形成一个上大下小的圆锥形管道。

接着刮板输送机源源不断地输送物料落入圆管道内并填满圆管。当料位高度将振动料位传感器埋住时，以此判断料位高度已经到达指定高度，此高度在易散物料散落时基本不会发生分层现象。三个电动葫芦开始工作，通过钢丝绳拉动最外侧一个套筒向上缓慢提升，圆管内的物料先从最外侧套筒下边沿流出，随着仓库内物料自下而上地注入，当料位高度高于振动料位传感器时，三个电动葫芦停止工作等待料位高度恢复。料位高度低于振动料位传感器后，三个电动葫芦再次启动，最外一个套筒再向上推动紧邻其的第二个套筒，接着推动第三个套筒，此工作状态一直持续到套筒完全收起并触碰到位于三角支架底部的限位开关（行程开关），三个电动葫芦停止工作。此时物料已经填满仓库。

本发明设置检修平台，可对管道伸缩式布料机和刮板输送机进行检修。

本发明由于在布料完成后所有的套筒均位于仓库顶部，因此仓库内没有障碍物，可以进入车辆，例如装载机，使用装载机将物料聚拢到仓库的物料输出机构处。

本发明的主要设计思路就是通过控制进料散料高度防止物料发生分层现象。通过提升板式布料机的套筒逐级收缩控制流出物料同时控制管道内料位高度。本发明设计合理、自动化程度高、易于操控，开创了物料不分层的新篇章，保证易分层物料的不发生分层现象的同时，又做到了利用电动葫芦起重系统带来的结构简化和可靠性。本发明可以用于各种粉状或颗粒状物料的存贮作业，例如粮食、煤炭、建材等行业。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中管道伸缩式布料机在所有套筒收缩状态下的立体结构示意图；

图3是本发明中管道伸缩式布料机在所有套筒收缩状态下去除检修平台后的立体结构示意图；

图4是本发明中相邻两个套筒伸长状态的示意图；

图5是图4中A处的放大图；

图6是图4中B处的放大图；

图7是本发明中相邻两个套筒收缩状态的示意图；

图8是图7中C处的放大图；

图9是套筒内米字型支撑杆的结构示意图。

具体实施方式

如图1-图9所示，本发明的电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统，包括仓库14，仓库14顶部水平设有刮板输送机13，仓库14内设有管道伸缩式布料机15，管道伸缩式布料机15包括检修平台3，检修平台3上表面外边缘设有护栏4，检修平台3上垂直设有三根立柱30，三根立柱30上端之间设有三角支架31，三角支架31上均匀设有三个电动葫芦2，每个电动葫芦2上均缠绕有钢丝绳5，每根钢丝绳5的下端均连接有张紧连接件9，三角支架31内部设有上大下小的变径进料斗1和位于变径进料斗1下方的若干个外径不同的套筒7，检修平台3通过连接架与刮板输送机13底部连接，检修平台3中部设有用于通过套筒7的开口，变径进料斗1上端口与刮板输送机13的出料口连接，变径进料斗1下端伸入到最内侧一个套筒7内部，所有套筒7均上下通透且具有同一中心线，任意相邻两个套筒7的较小外径套筒7均插设在较大套筒7内，较小外径套筒7下端外边缘和较小外径套筒7上端外边缘分别与较大外径套筒7上端边缘之间设有压接配合结构16，三个张紧连接件9均布并固定连接在最外部一个套筒7外侧，三个张紧连接件9位于同一高度。

压接配合结构16包括第一法兰7-2、第一限位环板7-1、第一加强筋7-3、第二法兰16-2、第二限位环板16-1和第二加强筋16-3，第一法兰7-2设在较小外径套筒7上端外边沿上，第一限位环板7-1设在第一法兰7-2和较小外径套筒7上端面，第一限位环板7-1的内圈半径小于较小外径套筒7的内径，第一加强筋7-3设在较小外径套筒7下端外壁上；第二法兰16-2设在较大外径套筒7上端外边沿上，第二限位环板16-1设在第二法兰16-2和较大外径套筒7上端面，第二限位环板16-1的内圈半径小于较大外径套筒7的内径，第二加强筋16-3设在较大外径套筒7下端外壁上；

每个张紧连接件9均包括支座9-3、调节螺杆9-1、锁紧螺母9-2、焊接螺母9-4和固定杆9-5，调节螺杆9-1、锁紧螺母9-2和焊接螺母9-4均设有两个，支座9-3固定连接在套筒7外壁，锁紧螺母9-2设在支座9-3下表面，调节螺杆9-1垂直穿过支座9-3与焊接螺母9-4螺纹连接，锁紧螺母9-2螺纹连接在调节螺杆9-1上并与支座9-3上表面紧固配合，固定杆9-5设在两个调节螺杆9-1下端之间，钢丝绳5下端固定连接在固定杆9-5上；

起重滑轮4-4下方的四根钢丝绳5上与套筒7之间自上而下均匀设有若干个防偏结构，防偏结构的数量小于套筒7的数量，每个防偏结构均包括穿套在四根钢丝绳5上的连接环17，四个连接环17之间设有防偏环6，防偏环6与套筒7的中心线重合，防偏环6内部与套筒7上端之间径向设有连接杆18。

每个套筒7下端内壁沿径向设有圆形的筒内加强筋24和六根支撑杆20，六根支撑杆20的外端分别与套筒7内壁和筒内加强筋24固定连接，六根支撑杆20内端相互固定连接并构成米字型结构，支撑杆20由角钢制成，角钢的中间棱条朝上设置。

本发明防止易分层现象发生的原理如下：首先，防止大高度易分散物料自由散落就可以防止物料发生分层现象。其次，提供一个可伸缩的管道，物料填充在该管道内，再逐渐向上收缩管道，让物料从管道底部滑出，这样可以防止物料的发生分层现象。将这两个工作原理结合，首先，本发明的检修平台3通过连接架设置在仓库14顶部，所有套筒7均下落伸出形成垂直管道，刮板输送机13将物料送入管道填满（管道里面不可避免的有物料分层现象的发生，由于管道直径较小，物料分层可以忽略），由下而上依次提升套筒7，物料从底部流出，管道内料位下降，控制套筒7上升速度就可以控制流出速度。管道上方因物料流出而下降的空间尽可能小，减小物料散落分层现象的发生，这样管道中始终没有分层物料的存在，一直会以送入时均匀的状态滑移到管道底部流出。

变径进料斗1上端与刮板输送机13的出料口相连，在变径进料斗1上安装有用于监测物料是否储满的振动料位传感器，振动料位传感器也可以判断是否有物料堆积。三角支架31为变径进料斗1和三个电动葫芦2提供承载。相邻两个套筒7之间通过压接配合结构16连接，当较小外径套筒7上端与较大外径套筒7上端顶压配合时，所有套筒7位于仓库14顶部并处于收缩状态，此时，较小外径套筒7的第一法兰7-2支撑在较大外径套筒7的第二限位环板16-1上表面，当较小外径套筒7下端与较大外径套筒7上端顶压配合时，这两个套筒7处于伸长状态，此时，较小外径套筒7的第一加强筋7-3与较大外径套筒7的第二限位环板16-1下表面接触并顶压配合，当所有套筒7在钢丝绳5的牵引下完全下放后，会形成一个上大下小的圆锥形管道结构。

张紧连接件9可以用来微调安装时四根钢丝绳5长度尺寸不一致导致的最外一个筒体下放时中心线不垂直的情况。具体调节过程为：松开锁紧螺母9-2，使用扳手拧动调节螺杆9-1，使调节螺杆9-1下端的固定杆9-5上下移动到合适位置，再拧紧锁紧螺母9-2即可。

本发明中的防偏结构随着套筒7的下落或上升沿四根钢丝绳5移动，保证所有的套筒7在布料作业过程中保持良好的垂直状态，减小套筒7之间的摩擦力，从而减小电动葫芦的耗能。

由于每个套筒7下端的受力最大，为了确保套筒7保持良好的圆度，筒内加强筋24配合支撑杆20防止套筒底部变形，从而防止相邻套筒7之间在筒内物料挤压时，变形导致筒节脱离。在每个套筒7下端内壁均设置米字型结构的支撑杆20，支撑杆20采用角钢且角钢的中间棱条朝上设置，这样不仅支撑强度大，而且易于导流下料，不会在支撑杆20上存料。

本发明的具体工作过程如下：

工作初始阶段，控制三个电动葫芦2放绳，套筒7由外向内逐级下放，较小外径套筒7的第一加强筋7-3与较大外径套筒7的第二限位环板16-1下表面接触并顶压配合，此时钢丝绳5受拉力也逐级下降。当最外一个套筒7落地后，钢丝绳5不再受到拉力，此时设在电动葫芦2上的应力传感器检测到应力小于所有套筒7重力，以此来判断最外一个套筒7落地并控制三个电动葫芦2停止工作，此时所有的套筒7形成一个上大下小的圆锥形管道。

接着刮板输送机13源源不断地输送物料26落入圆管道内并填满圆管。当料位高度将振动料位传感器埋住时，以此判断料位高度已经到达指定高度，此高度在易散物料26散落时基本不会发生分层现象。三个电动葫芦2开始工作，通过钢丝绳5拉动最外侧一个套筒7向上缓慢提升，圆管内的物料26先从最外侧套筒7下边沿流出，随着仓库14内物料26自下而上地注入，当料位高度高于振动料位传感器时，三个电动葫芦2停止工作等待料位高度恢复。料位高度低于振动料位传感器后，三个电动葫芦2再次启动，最外一个套筒7再向上推动紧邻其的第二个套筒7，接着推动第三个套筒7，此工作状态一直持续到套筒7完全收起并触碰到位于三角支架31底部的限位开关11（行程开关），三个电动葫芦2停止工作。此时物料26已经填满仓库14。

本发明由于在布料完成后所有的套筒7均位于仓库14顶部，因此仓库14内没有障碍物，可以进入车辆，例如装载机25，使用装载机25将物料26聚拢到仓库14的物料输出机构处。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统，包括仓库，仓库顶部水平设有刮板输送机，仓库内设有管道伸缩式布料机，其特征在于：所述管道伸缩式布料机包括检修平台，检修平台上表面外边缘设有护栏，检修平台上垂直设有三根立柱，三根立柱上端之间设有三角支架，三角支架上均匀设有三个电动葫芦，每个电动葫芦上均缠绕有钢丝绳，每根钢丝绳的下端均连接有张紧连接件，三角支架内部设有上大下小的变径进料斗和位于变径进料斗下方的若干个外径不同的套筒，检修平台通过连接架与刮板输送机底部连接，检修平台中部设有用于通过套筒的开口，变径进料斗上端口与刮板输送机的出料口连接，变径进料斗下端伸入到最内侧一个套筒内部，所有套筒均上下通透且具有同一中心线，任意相邻两个套筒的较小外径套筒均插设在较大套筒内，较小外径套筒下端外边缘和较小外径套筒上端外边缘分别与较大外径套筒上端边缘之间设有压接配合结构，三个张紧连接件均布并固定连接在最外部一个套筒外侧，三个张紧连接件位于同一高度；

压接配合结构包括第一法兰、第一限位环板、第一加强筋、第二法兰、第二限位环板和第二加强筋，第一法兰设在较小外径套筒上端外边沿上，第一限位环板设在第一法兰和较小外径套筒上端面，第一限位环板的内圈半径小于较小外径套筒的内径，第一加强筋设在较小外径套筒下端外壁上；第二法兰设在较大外径套筒上端外边沿上，第二限位环板设在第二法兰和较大外径套筒上端面，第二限位环板的内圈半径小于较大外径套筒的内径，第二加强筋设在较大外径套筒下端外壁上；

每个张紧连接件均包括支座、调节螺杆、锁紧螺母、焊接螺母和固定杆，调节螺杆、锁紧螺母和焊接螺母均设有两个，支座固定连接在套筒外壁，锁紧螺母设在支座下表面，调节螺杆垂直穿过支座与焊接螺母螺纹连接，锁紧螺母螺纹连接在调节螺杆上并与支座上表面紧固配合，固定杆设在两个调节螺杆下端之间，钢丝绳下端固定连接在固定杆上；

起重滑轮下方的三根钢丝绳上与套筒之间自上而下均匀设有若干个防偏结构，防偏结构的数量小于套筒的数量，每个防偏结构均包括穿套在三根钢丝绳上的连接环，三个连接环之间设有防偏环，防偏环与套筒的中心线重合，防偏环内部与套筒上端之间径向设有连接杆。

2.根据权利要求1所述的电动葫芦驱动式离散物料防分层仓储系统，其特征在于：每个套筒下端内壁设有圆形的筒内加强筋和沿径向设有六根支撑杆，六根支撑杆的外端分别与套筒内壁和筒内加强筋固定连接，六根支撑杆内端相互固定连接并构成米字型结构，支撑杆由角钢制成，角钢的中间棱条朝上设置。