CN104500072A - 一种矿物运输自动化对接系统 - Google Patents
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Abstract
一种矿物运输自动化对接系统，涉及一种矿物运输设备，本发明对接装置，采用伸缩油缸调节平台高度，采用起吊装置吊起运输用皮带车，采用液压悬浮定位装置定位皮带车，采用近位传感器检测对接位置，从而实现皮带运输车和对接装置自动对接，并且自动拓展皮带车数量至适宜数量和长度，该装置中底部还有皮带运输系统并与运输卡车或者运矿系统相连，尤为适用用采煤机，掘进机等连采设备的场合实现长距离且视距离长短自动运输，通过PLC控制液压阀块实现自动化控制操作。使系统实现无缝对接，从而极大的改善了矿物运输系统，提高运输效率20%以上。此外该设备如果和掘进机，采煤机等设备连接还可以实现采运同步进行，具有广阔的发展空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿物运输技术方式，特别是涉及一种矿物运输自动化对接系统。
背景技术
矿石运输具有巨大的经济价值，金属矿和非金属矿有硬岩块状矿石和软质土质矿石之分，大部分金属矿为硬岩块状矿石，如，斑岩型铜矿、沉积变质型铁矿等。土状软质矿石如红土型镍矿、铝土矿等。无论煤矿、非煤矿山都有露天开采和地下开采之分，露天矿一般采用铁路、公路、胶带等方式运输矿石和废石。受露天边坡较陡以及皮带转弯困难的影响，皮带的使用受到限制，但是皮带运输是耗能较低，运输成本较低的运输方式。目前，矿业发达国家普遍采用汽车—半移动破碎—胶带运输机的半连续开采工艺，半连续工艺全部采用普通带式输送机。普通带式输送机在深凹露天矿很难设置，从而也限制了半连续开采工艺的推广和应用范围。金属露天矿应用普通皮带运输矿石的矿山较多，如齐大山铁矿、德兴铜矿等矿山。但传统方式的矿石皮带运输距离，高度等难以调节。而非金属煤矿开采设备如采煤机，掘进机要实现采运一体化必须实现皮带运输系统运输距离智能化调节，这些都是传统设备所不能解决的。
运输环节在矿石生产运输中占重要部分，常见运输方式有汽车、铁路、胶带、索道等。胶带运输能力大，能够满足露天生产规模需要。单一胶带运输方式很难完成矿石运输，胶带需要通过与其它设备联合应用才能完成矿石运输任务。金属露天矿应用普通皮带运输矿石的矿山较多，如齐大山铁矿、德兴铜矿等矿山。最常见是半连续开采工艺在露天矿山开采的应用，半连续开采工艺主要包括三部分：一是采场至半移动粗破碎站采用汽车运输，充分发挥汽车灵活和短途运输经济等优点；二是矿废石破碎，破碎后使矿废石块度适合胶带运输；三是皮带运输，将矿石运往选厂，废石运往排土场。目前半连续开采工艺普遍采用普通带式输送机，如果采用该对接装置实现和采矿或者铲运装置相连实现智能化调节运输长度可以极好的完善连采工艺。
经查，中国专利号：201210593565.6介绍了一种液压大型矿石运输车整体式移动千斤顶，主要适用于采矿、运转、码头等行业。其使用方法是通过电动液压泵站的输出液压油进入油缸内腔，使活塞杆徐徐上升，在上升到允许高度时电机泵站停止工作，使用完毕后，将换向手柄换位，液压进入上缸使活塞杆下降至原位置。液压矿石运输车整体式移动千斤顶由于支点平衡的作用，移动轻巧方便，在人力无法一定到车身中段时，它可以方便做到，省工省力。该功能在本发明中通过采用四个液压伸缩支腿实现高度调节，其实现方式和上发明有着本质区别，且本发明的其他功能上述发明无法实现。
中国专利号200410084449.7发明一种地下采矿技术,特别涉及地下矿山主运输水平采用游动装运站的采准掘进方法。解决了地下矿山传统的掘进方法在阶段运输水平时存在的矿岩运输效率低下、生产不安全的技术缺陷。具体技术方案如下:一种采用游动装运站的采准掘进方法,将运矿列车作为卸矿点,在阶段运输水平面设置若干个游动装运站,实现阶段运输水平采准掘进的矿岩转运,游动装运站位于和联络巷道交界处的运输巷道内,游动装运站是将卸矿点的运输巷道高度、宽度适当增加形成,游动装运站可根据运输线的繁忙程度以及采区掘进生产布局进行灵活调节。本发明避免了采准掘进与运输的相互干扰,合理利用了阶段运输水平巷道的生产能力;工程量小,施工简单,安全可靠、生产效率高、管理方便;可节省附产矿石运输费10元/吨 。本发明中对接装置可以实现掘进时自动跟进，同时本装置也可以用来作为游动装运站，可以更好的实现矿石运输功能，且本发明和上述发明有着不同的实现方式，此外连续运输在上述专利并未实现。
中国专利号：201320457130.9 介绍了一种自动对接重载接插件，沿设定方向插接配合或分离的第一插接件与第二插接件，该第一插接件和第二插接件之一为插座，另一为插头，且该第一插接件和第二插接件分别与上架和吊具固定连接。进一步的，该自动对接重载接插件还可包括用以使第一、第二插接件精确配合的导向机构和顶杆机构等。前述插座可包括插座基体和防尘盖，该防尘盖可在该自动对接重载接插件工作过程中自动开启或闭合。本发明所述的产品以上述专利不冲突，因为本发明的对接装置虽然不由上架和吊具固定连接，而是在皮带车中追加工装而实现的。
中国专利号：201010283856.6介绍了液压驱动式回转体自动对接工装设备。由筒体滚动架和筒体移动架构成，筒体滚动架上两排传动轴的轴线与筒体移动架两排传动轴的轴线在同一水平面上，且两支架上同一侧的传动轴轴线共线，以保证对接筒体在同一轴线上，在移动架液压驱动作用下移动架上的筒体直线移位，实现自动对接并进行周向磨合，增大两个筒体的对接精度；通过移动架液压缸的传动作用带动对接筒体直线移位，滚动架上对接筒体作圆周滚动，与移动架上直线移位的筒体构成相对的螺旋对接- 磨合的运动。该发明装置轴线对接方式与本发明直线对接实现方式有着明显的不同。
中国专利号201310019855.4介绍了一种多工位全自动矿石输送装备，其特征是由多工位矿石输送机械系统和全自动电气控制系统构成。多工位矿石输送机械系统中的自重力开合料斗由动滑轮、提升架、梯形挡板、料斗主体、料斗门、滚动挡杆构成，当料斗下降到档条所在水平高度时，料斗门上的滚动挡杆受到向上的阻力，使料斗门顺利打开，当料斗上升时，两扇料斗门在重力的作用下自动闭合。在电气控制系统中，摆渡车上的卷扬电机接有变频器和制动电阻，并由可编程控制器控制变频器的输出频率。本发明的效果和益处是可以向多个工位运送矿石，不会发生矿石散落，节约占地面积，既可适用于电熔镁冶炼行业的直径60到100毫米的矿石输送，也可适用于其它冶炼行业的矿石输送。该发明运用的工况和本发明的采矿工况有着明显不同。
中国专利号201320692636.8 介绍了一种矿石输送设备，包括：用于输送矿石的第一输送机；用于输送矿石的第二输送机，位于第一输送机的下方；和落料脚管，位于第一输送机和第二输送机之间；落料脚管包括相连通的上脚管和下脚管，下脚管与水平面倾斜设置。设备下脚管与水平面倾斜设置，矿石可从第一输送机进入上脚管内并落至下脚管的内壁上，且沿下脚管的内壁滑落至第二输送机上，该专利结构是本产品实现更好的运输效率的有效补充，以本发明对接装置可以更完好的实现矿石运输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿物运输自动化对接系统，该系统解决了高度调节，距离调节，驱动力，智能化调节问题，实现了运输系统的对接和自动化调整，提高矿石运输效率20%以上，并可搭配实现连采设备实现连采工艺，实现了人力下降、生产效率提高的发明目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种矿物运输自动化对接系统，所述矿物运输自动化对接装置，包括对接装置设置、智能化自动对接工艺、转运站连接方式及拆卸的结构方式，其装置的构包括平台架体、支腿油缸、液压定位油缸、行走油缸、皮带运输车、行走工装、油箱，液压阀组、自动化操作室、平台吊车、运输对接销轴系统、中底皮带运输系统；该自动对接装置为用于矿山、煤炭的一种阶梯型矿石运输皮带机对接设备，采用伸缩油缸调节平台高度，采用起吊装置吊起运输用皮带车，采用液压悬浮定位装置定位皮带车，采用近位传感器检测对接位置，实现皮带运输车和对接装置自动对接，并且自动拓展皮带车数量至适宜数量和长度，该装置中底部还有皮带运输系统并与运输卡车或者运矿系统相连，尤为适用用采煤机、掘进机连采设备的场合，实现长距离且视距离长短自动运输，通过传感器或者人工给予信号通过PLC控制液压阀块实现自动化控制操作；通过采用四个液压伸缩支腿实现高度调节，对接装置实现掘进时自动跟进、直线对接方式，对接装置在皮带车中追加工装实现的。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述对接装置的设置：对接装置设置运输坡度的高度差不小于1米、不大于3米；高度差小于此值用皮带车自行连接，大于此坡度的采用现场调解工况，且由多个对接装置过渡；该工序通过调节支腿油缸伸缩，实现高度调节；设置好对接装置后，中部皮带运输系统与后序工序运输系统相连接即可。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述智能化自动对接工艺：设置好对接装置后，吊起皮带车自平台上方，待吊起位置大于0.5米，小于1米的高度时，采用4个液压定位油缸实现悬浮定位，定位好位置后采用销轴系统完成皮带车和对接装置的连接，再由行走油缸推动皮带车前行至指定位置后，首台皮带车与前序运输系统相连接，再通过平台中底部的皮带运输系统过渡到后序运输系统，对两台皮带车的对接实现前序和后序工序的有序连接；连接完毕后行走油缸随前序工艺要求继续推动两台皮带车前进，以此类推，直至运输工况改变或者运输完毕。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述转运站连接方式：当运输工况改变时，遇到下一个台阶，相应在台阶处设置另一台对接装置，连接该对接装置的中部运输系统与前工序的皮带车，从而该对接装置及皮带车变成了转运站；转运模式中该设备除了中部运输系统其它系统运行全部暂停。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述拆卸的结构方式：拆卸工序和对接工序相反，首先将首台皮带车和前序运输体系断开后由行走油缸拖动整个皮带车体系后移，移动到位置末台皮带车和整个皮带车分离，后油缸继续后移至油缸缩回的初始位置时，皮带车销轴和对接工装分离，分离后油缸复位；复位后吊车吊起末台皮带车；随后行走油缸前进并与次末台皮带车连接，再继续带动次末台皮带车至一定位置分离，如此往复。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述装置自动化对接装置亦可用来作为游动装运站。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述对接装置处于室外，液压和电气装置置于平台一侧，装置自带液压油箱。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述平台架体长度为3-15米，支腿油缸伸缩长度为1-2米，液压定位油缸伸缩调节距离为0-0.2米，行走油缸长度为3-4米，油箱为300-1200L，中底皮带运输系统宽度为0.6-1.2米，皮带车运输效率100-500吨/h，最大输送距离100-300米。
所述的一种矿物运输自动化对接系统，所述本装置与采煤机，掘进机尾部相连，设备尾部通过运输皮带机与管带机系统相连，不同高度差通过调节支腿高度实现，可接受地面角度差达到3°，多个梯度高度差可以通过多个对接装置实现自动运输。
本发明的优点与效果是：
本发明的矿物运输智能化对接系统是依据生产现状，针对性的提出的设备系统。即，矿山，煤炭行业的一种阶梯型矿石运输皮带机对接设备方案，其主要节能机制是采用伸缩油缸调节平台高度，采用起吊装置吊起运输用皮带车，采用液压悬浮定位装置定位皮带车，采用近位传感器检测对接位置，从而实现皮带运输车和对接装置自动对接，并且自动拓展皮带车数量至适宜数量和长度，该装置中底部还有皮带运输系统并与运输卡车或者运矿系统相连，尤为适用用采煤机，掘进机等连采设备的场合实现长距离且视距离长短自动运输，通过PLC控制液压阀块实现自动化控制操作。该设备如果和掘进机，采煤机等设备连接还可以实现采运同步进行，具有广阔的发展空间。
1、通过4个可伸缩支腿油缸调节高度和平行度，支腿油缸伸缩距离视设备大小不同，范围为1-2米，可有效减少部分恶劣工况传统运输无法解决的高度差问题。且平台架体的动力设施可以实现3°以内的高度自动对接和运输。
2、通过2个行走油缸来推动或者拉回皮带运输车，通过吊车吊起皮带车，4个定位油缸在皮带车落平台前完成定位，通过插销系统实现自动对接，该装置可以通过智能化实时调节皮带运输车的数量来视工况调节运输距离，并可以通过采用皮带车连接于连采设备端部实现连采工艺。
3、该装置通过中底皮带运输系统实现转运，因此该装置可以通过设置多台以应对更恶劣工况，更好的完成自动运输体系。
4、本发明中皮带运输车仅需在传统皮带车追加对接销轴系统和工装系统，增强强度。同时本发明的对接装置可以钻进山洞等类似常规运输无法达到的地域。
附图说明
图1a为本发明矿物运输智能化对接装置结构示意图的主视图；
图1b为本发明矿物运输智能化对接装置结构示意图的主视图的右视图；
图1c为本发明矿物运输智能化对接装置结构示意图的立体图；
图2为定位系统液压原理图；
图3为行走升降液压系统原理图；
图4为本产品使用的行走升降液压六联电磁控制阀的立体图；
图5为吊车系统液压原理图；
图6本产品的智能化控制系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
本发明适用于矿山、煤炭行业的一种阶梯型矿石运输皮带机对接系统，其主要节能机制是采用伸缩油缸调节平台高度，采用起吊装置吊起运输用皮带车，采用液压悬浮定位装置定位皮带车，采用近位传感器检测对接位置，从而实现皮带运输车和对接装置自动对接，并且自动拓展皮带车数量至适宜数量和长度，该装置中底部还有皮带运输系统并与运输卡车或者运矿系统相连，尤为适用用采煤机，掘进机等连采设备的场合实现长距离且视距离长短自动运输，通过传感器或者人工给予信号通过PLC控制液压阀块实现自动化控制操作。
本发明中通过采用四个液压伸缩支腿实现高度调节。对接系统可以实现掘进时自动跟进，同时本系统也可以用来作为游动装运站，可以更好的实现矿石运输功能。本发明对接装置不由上架和吊具固定连接，而是在皮带车中追加工装而实现的。本发明直线对接实现方式，可以向多个工位运送矿石，不会发生矿石散落，节约占地面积，既可适用于电熔镁冶炼行业的直径60到100毫米的矿石输送，也可适用于其它冶炼行业的矿石输送。因此本发明对接装置可以更完好的实现矿石运输。
实施例：
图中标号：（1）平台架体、（2）支腿油缸（4个）、（3）液压定位油缸（4个）、（4）行走油缸（2个）、（5）皮带运输车（数量视工况长度而定）、（6）行走工装、（7）油箱（300-1200L），（8）液压阀组、（9）自动化操作室、（10）平台吊车、（11）运输对接销轴系统、（12）中底皮带运输系统。
本发明的实施方式包括对接装置设置、智能化自动对接工艺、转运站连接方式及拆卸的结构方式四个部分。
对接装置设置：本发明的矿物运输智能化化对接装置主要设置于有着一定高度差，但高度差不小于1米，不大于3米的运输坡度上。高度差小于此值的可以用皮带车自行连接运输，大于此坡度的可以采用现场调解工况且用多个对接装置实现平稳过渡。该工序主要通过调节支腿油缸伸缩从而实现高度调节。设置好对接装置后，中部皮带运输系统与后序工序运输系统相连接。
智能化自动对接工艺：设置好对接装置后，首先吊起皮带车自平台上方，待吊起位置一定高度，大于0.5米，小于1米的高度时，采用4个液压定位油缸实现悬浮定位，悬浮定位的优点是没有滑动摩擦力更容易校准皮带车的位置，该系统的实施从而可以实现皮带车远距离的直线运输，而不会产生角度差，是连续运输的重要保障。定位好位置后采用销轴系统完成皮带车和对接装置的连接后，由行走油缸推动皮带车前行至指定位置后，首台皮带车与前序运输系统相连接，后行走油缸继续随前序要求前进，此时矿石通过皮带车过渡到平台，通过平台中底部的皮带运输系统过渡到后序运输系统。到行程接近最大值时开启下步工序。此时首台皮带车端部尚在对接装置上，皮带车的销轴系统和对接装置销轴系统分离，行走油缸后退至初始位置复位。吊车吊起下一台皮带车，定位后下一台皮带车开始与对接装置连接，连接后下一台皮带车在行走油缸带动下移动至首台皮带车端部，开始两台皮带车的对接，对接完毕后就实现了前序和后序工序的有序连接。连接完毕后行走油缸随前序工艺要求继续推动两台皮带车前进，以此类推，直至运输工况改变或者运输完毕。
转运站连接方式：当运输工况改变时，如遇到下一个台阶，相应在台阶处设置另一台对接装置，连接该对接装置的中部运输系统与前工序的皮带车，从而该对接装置及皮带车变成了转运站。转运模式中该设备除了中部运输系统其它系统运行全部暂停。
拆卸的结构方式：拆卸工序和对接工序相反。首先将首台皮带车和前序运输体系断开后由行走油缸拖动整个皮带车体系后移，移动到一定位置末台皮带车和整个皮带车分离，后油缸继续后移至指定位置（油缸缩回的初始位置）时，皮带车销轴和对接工装分离，分离后油缸复位。复位后吊车吊起末台皮带车。随后行走油缸前进并与次末台皮带车连接，再继续带动次末台皮带车至一定位置分离，如此往复。
本发明的对接装置处于室外，各液压和电气装置都置于平台一侧，容易维修，且装置自带液压油箱，仅需电气系统即可完成作业。
本发明平台架体长度为3-15米，支腿油缸伸缩长度为1-2米，液压定位油缸伸缩调节距离为0-0.2米，行走油缸长度为3-4米，油箱为300-1200L，中底皮带运输系统宽度为0.6-1.2米，皮带车运输效率100-500吨/h，该装置视行走油缸和架体而定，最大输送距离100-300米。本设备可以与采煤机，掘进机尾部相连，本设备尾部可以通过运输皮带机，管带机系统相连。在不同高度差的工况可以通过调节支腿高度实现平稳，可接受地面角度差可以达到3°，多个梯度高度差可以通过多个对接装置实现自动运输。
Claims (9)
1.一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述矿物运输自动化对接系统，包括对接装置设置、智能化自动对接工艺、转运站连接方式及拆卸的结构方式，其装置的构包括平台架体（1）、支腿油缸（2）、液压定位油缸（3）、行走油缸（4）、皮带运输车（5）、行走工装（6）、油箱（7），液压阀组（8）、自动化操作室（9）、平台吊车（10）、运输对接销轴系统（11）、中底皮带运输系统（12）；该自动对接装置为用于矿山、煤炭的一种阶梯型矿石运输皮带机对接设备，采用伸缩油缸调节平台高度，采用起吊装置吊起运输用皮带车，采用液压悬浮定位装置定位皮带车，采用近位传感器检测对接位置，实现皮带运输车和对接装置自动对接，并且自动拓展皮带车数量至适宜数量和长度，该装置中底部还有皮带运输系统并与运输卡车或者运矿系统相连，尤为适用用采煤机、掘进机连采设备的场合，实现长距离且视距离长短自动运输，通过传感器或者人工给予信号通过PLC控制液压阀块实现自动化控制操作；通过采用四个液压伸缩支腿实现高度调节，对接装置实现掘进时自动跟进、直线对接方式，对接装置在皮带车中追加工装实现的。
2.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述对接装置的设置：对接装置设置运输坡度的高度差不小于1米、不大于3米；高度差小于此值用皮带车自行连接，大于此坡度的采用现场调解工况，且由多个对接装置过渡；该工序通过调节支腿油缸伸缩，实现高度调节；设置好对接装置后，中部皮带运输系统与后序工序运输系统相连接即可。
3.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述智能化自动对接工艺：设置好对接装置后，吊起皮带车自平台上方，待吊起位置大于0.5米，小于1米的高度时，采用4个液压定位油缸实现悬浮定位，定位好位置后采用销轴系统完成皮带车和对接装置的连接，再由行走油缸推动皮带车前行至指定位置后，首台皮带车与前序运输系统相连接，再通过平台中底部的皮带运输系统过渡到后序运输系统，对两台皮带车的对接实现前序和后序工序的有序连接；连接完毕后行走油缸随前序工艺要求继续推动两台皮带车前进，以此类推，直至运输工况改变或者运输完毕。
4.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述转运站连接方式：当运输工况改变时，遇到下一个台阶，相应在台阶处设置另一台对接装置，连接该对接装置的中部运输系统与前工序的皮带车，从而该对接装置及皮带车变成了转运站；转运模式中该设备除了中部运输系统其它系统运行全部暂停。
5.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述拆卸的结构方式：拆卸工序和对接工序相反，首先将首台皮带车和前序运输体系断开后由行走油缸拖动整个皮带车体系后移，移动到位置末台皮带车和整个皮带车分离，后油缸继续后移至油缸缩回的初始位置时，皮带车销轴和对接工装分离，分离后油缸复位；复位后吊车吊起末台皮带车；随后行走油缸前进并与次末台皮带车连接，再继续带动次末台皮带车至一定位置分离，如此往复。
6.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述装置自动化对接装置亦可用来作为游动装运站。
7.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述对接装置处于室外，液压和电气装置置于平台一侧，装置自带液压油箱。
8.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述平台架体长度为3-15米，支腿油缸伸缩长度为1-2米，液压定位油缸伸缩调节距离为0-0.2米，行走油缸长度为3-4米，油箱为300-1200L，中底皮带运输系统宽度为0.6-1.2米，皮带车运输效率100-500吨/h，最大输送距离100-300米。
9.根据权利要求1所述的一种矿物运输自动化对接系统，其特征在于，所述自动化对接装置与采煤机、掘进机尾部相连，设备尾部通过运输皮带机与管带机系统相连，不同高度差通过调节支腿高度实现，可接受地面角度差达到3°，多个梯度高度差可以通过多个对接装置实现自动运输。
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