CN107144442A - 皮带中部自动取样烘干装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了皮带中部自动取样烘干装置，包括机架、清扫取样头、驱动装置、圆弧托辊组、输送皮带、溜道、控制阀和加热炉。圆弧托辊组包括托辊架和托辊排，托辊排包括多个沿圆弧线间隔布置且垂直输送方向的辊子，输送皮带支撑在辊子上且横截面呈类弧形；清扫取样头能摆动悬挂在机架且包括取样斗和毛刷清扫器；取样斗包括两侧板和固接在两侧板之间的刮板，刮板底端与输送皮带留有间隙；毛刷清扫器包括有位于刮板后的毛刷，毛刷与输送皮带挤压接触；驱动装置带动清扫取样头摆动，以带动刮板和毛刷摆动实现物料的前后两级清扫取样；通过溜道将清扫取样的物料送至加热炉内加热。它具有如下优点：取样截面完整，清扫彻底，不留余料。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域的自动取样烘干装置，尤其涉及一种介于皮带头尾之间且配合皮带，以取出皮带上的物料样本并烘干的装置。
背景技术
皮带中部取样烘干装置是安装在皮带头尾之间，用于取出运行输送皮带上的物料的装置。清扫取样头安装在输送机中部，按照设定的时间周期旋转一周，从运行的皮带上取得一个完整截面的物料样品，用于抽样检验物料的品质。皮带输送机按宽度1200mm，输送量为300t/h计算。运货卡车每车50t，每天生产时长10h，每车都要抽检，则每天至少抽检取样60次。每次按停机2分钟计算，那么每天实际生产时长为8小时。取样工作量繁重，人工工作环境差。
现有的立式皮带中部取样头为机架式卧式结构，安装在皮带头尾之间，工作空间小，皮带宽度可≥1400mm，但是取样头刮板在刮砂子或较小石子(≤20mm)效果并不理想，尤其在刮板底部磨损后，余料更不易清除彻底。随着取样量工作量增加，取样斗的开口宽度随取样粒度的增大而增大，传动功率增加，传动机构体积大，不能满足较大型的皮带输送机取样的要求。在下雨天，原料含水率过大，无法进行级配分析试验。一般皮带机的支撑托辊为35°槽形托辊，为3托辊支撑形式，皮带成形与取样头的运动轨迹有明显错开现象，造成取样过程存在余料，不能取得完整的物料样品，造成漏料。抽检时每个样本都要人工设定干燥时间。烘干设定时间过长，成本增加；过短，样本不能干透。
发明内容
本发明提供了皮带中部自动取样烘干装置，其克服了背景技术中立式皮带中部取样头所存在的不足。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
皮带中部自动取样烘干装置，包括机架(2)、清扫取样头(3)、驱动装置(4)、圆弧托辊组(6)、输送皮带(7)、溜道(8)、控制阀(9)和加热炉(10)；所述输送皮带(7)支撑在圆弧托辊组(6)上，所述圆弧托辊组(6)包括托辊架(62)和多排沿输送皮带(7)输送方向布置的托辊排，所述托辊排包括多个沿圆弧线间隔布置且垂直输送方向的辊子(61)，所述输送皮带(7)支撑在辊子(61)上且受托辊排之多个辊子(61)圆弧线间隔布置的作用横截面呈类弧形；所述清扫取样头(3)能摆动悬挂在机架(2)且包括取样斗(31)和毛刷清扫器(32)；所述取样斗(31)包括两沿摆动轴线间隔布置的侧板(313)和固接在两侧板(313)之间的刮板(313)，所述刮板(313)底端与输送皮带(7)留有间隙；所述毛刷清扫器(32)包括有位于刮板(313)后的毛刷(322)，所述毛刷(322)与输送皮带(7)挤压接触；所述驱动装置(4)安装在机架(2)且传动连接清扫取样头(3)以带动清扫取样头(3)摆动，以带动刮板(313)和毛刷(322)摆动实现物料(5)的前后两级清扫取样；所述溜道(8)连接圆弧托辊组(6)和加热炉(10)以将清扫取样的物料(5)送至加热炉(10)内加热，所述控制阀(9)设在溜道(8)。
一实施例之中：所述毛刷清扫器(32)包括两前后间隔布置的刷架(321)，之前的刷架(321)位于两侧板(313)前侧之后，之后的刷架(321)位于两侧板(313)后侧之后；所述刮板(313)固接在之前的刷架(321)的前端面，所述毛刷(322)固接在两刷架(321)之间；所述溜道(8)连接圆弧托辊组(6)前侧和加热炉(10)。
一实施例之中：所述刮板(313)之前还固接有陶瓷片(312)。
一实施例之中：所述侧板(313)末端面呈圆弧，且所述侧板(313)末端面与输送皮带(7)留有间隙。
一实施例之中：所述机架(2)采用四点支撑结构。
一实施例之中：还包括称重传感器组(11)和称重传感器组支架(12)，所述加热炉(10)通过称重传感器组(11)设在称重传感器组支架(12)之上。
一实施例之中：所述加热炉(10)包括炉体(103)，所述炉体(103)中设置有中空的炉膛(104)，所述炉膛(104)中设置有加热管(101)，所述炉体(103)下部设置开门机构(106)，所述炉体(103)上还设有观察孔(105)。
一实施例之中：所述炉膛(104)中设置有风机(102)，所述风机(102)设置在炉膛(104)的侧边。
一实施例之中：所述炉体(103)内侧设置有保温材料。
一实施例之中：还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统信号连接称重传感器组(11)以获得清扫取样的物料(5)的重量数据；所述加热炉(10)包括炉体(103)，所述炉体(103)中设置有中空的炉膛(104)，所述炉膛(104)中设置有加热管(101)，所述炉体(103)下部设置开门机构(106)；所述PLC控制系统信号连接控制阀(9)、开门机构(106)和加热管(101)。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
驱动装置带动清扫取样头摆动过程中：取样斗绕轴旋转，取得一个完整截面的物料并推入溜道，实现一级清扫；毛刷清扫器绕轴旋转，将余料清扫干净，一并倒入溜道，实现二级清扫，先取样斗推物料后毛刷清扫物料相结合实现二级清扫取样，清扫彻底，不留余料。输送皮带工作截面呈圆弧状，清扫取样头运动轨迹为摆动，能符合输送皮带的输送截面，取样截面完整，清扫彻底，不留余料。增加加热炉，可得干燥的物料以便后续筛分试验得出级配曲线数据。
设置称重传感器，将数字信号传输到控制系统后划分重量值区间，自动给出相应的干燥时间，以上方法合理的控制了加热时间，操作简单、使用方便且节约了能源。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的装置的正面示意图；
图2为本发明的装置的左面示意图；
图3为本发明的清扫取样头的中部剖视图；
图4为本发明的清扫取样头和驱动轴的侧面示意图；
图5为本发明的圆弧托辊组的示意图；
图6为本发明的加热炉示意图；
图7为本发明的自动取样烘干装置控制原理简图。
图中：1-上壳体；2-机架；3-清扫取样头；4-驱动装置；5-物料；6-圆弧托辊组；7-输送皮带；8-溜道；9-控制阀；10-加热炉；11-称重传感器组；12-称重传感器组支架；31-取样斗；311-侧板；312-陶瓷片；313-刮板；314-销轴；315-开口销；32-毛刷清扫器；321-刷架；322-毛刷；41-轴承座；42-传动轴；43-轴用弹性挡圈；44-减速装置；61-辊子；62-托辊架；101-加热管；102-风机；103-炉体；104-炉膛；105-观察孔；106-开门机构。
具体实施方式
请查阅图1至图7，皮带中部自动取样烘干装置，包括上壳体1、机架2、清扫取样头3、驱动装置4、圆弧托辊组6、输送皮带7、溜道8、控制阀9、加热炉10、称重传感器组11和称重传感器组支架12。本实施例之中，所述机架2为下壳体支架；所述控制阀9可为气动蝶阀。所述上壳体1、机架2独立安装在地面且都采用四点支撑结构，整体刚性好，安装位置灵活，在皮带输送机工作中段均可安装，有独立性，不受皮带机支架的影响，能适应于大宽度皮带或小宽度皮带。
所述输送皮带7支撑在圆弧托辊组6上，所述圆弧托辊组6包括一构成支撑结构的托辊架62和多排沿输送皮带7输送方向布置的托辊排，所述托辊排包括多个沿圆弧线间隔布置且垂直输送方向的辊子61，所述输送皮带7支撑在辊子61上且受托辊排之多个辊子61圆弧线间隔布置的作用横截面呈类弧形，即，输送皮带7之上的输送截面呈类弧形。所述托辊排的辊子61的数量根据皮带的宽度确定，可为五个辊子61、七个辊子61、九个辊子61或十一个辊子61等。
所述清扫取样头3能摆动悬挂在机架2，该摆动轴线和上述弧形的轴线重合且沿左右方向布置，以使清扫取样头3运动轨迹符合输送皮带7的输送截面。所述清扫取样头3包括取样斗31和毛刷清扫器32。本实施例之中，所述清扫采样头之不接触物料面可采用轻质材料制造，结构轻巧，转动惯量小，耐腐蚀。所述取样斗31包括两沿摆动轴线间隔布置的侧板313和一固接在两侧板313之间的刮板313，所述两侧板311的间距即宽度随输送量的增加而加大；所述侧板313末端面呈圆弧，且所述侧板313末端面与输送皮带7留有圆弧间隙，所述刮板313底端与输送皮带7留有间隙，防止刮板和侧板磨损。最好，所述刮板313之前还固接有陶瓷片312，以能防止刮板和侧板磨损，又能减轻粘性物料因粘附内壁引起的通道堵塞现象。所述毛刷清扫器32包括两前后间隔布置的刷架321和一毛刷322，之前的刷架321位于两侧板313前侧之后，之后的刷架321位于两侧板313后侧之后；所述刮板313固接在之前的刷架321的前端面，所述毛刷322固接在两刷架321之间；所述毛刷322位于刮板313后，所述毛刷322与输送皮带7挤压接触。
所述驱动装置4安装在机架2且传动连接清扫取样头3以带动清扫取样头3摆动，以带动刮板313和毛刷322摆动实现物料5的前后两级清扫取样。本实施例之中，所述驱动装置4安装于机架2的一侧，而且包括电机、传动轴42、整体式轴承座41、轴用弹性挡圈43及减速装置44；所述轴用弹性挡圈43将轴承座41装接在传动轴42的轴端，通过所述轴承座41将传动轴42悬挂在壳体内侧中部。所述取样斗31通过销轴314固定装接在传动轴42，所述毛刷清扫器32通过开口销315固定装接在传动轴42，使清扫取样头悬挂摆动连接在机架；所述驱动装置4通过直联减速装置44或者皮带或者链条传动带动传动轴42旋转，带动清扫取样头3摆动。
所述驱动装置4带动清扫取样头3摆动过程中：取样斗绕轴旋转，取得一个完整截面的物料并推入溜道，实现一级清扫；毛刷清扫器绕轴旋转，将余料清扫干净，一并倒入溜道，实现二级清扫；上述的一级清扫、二级清扫交错布置，即，前后布置。所述清扫取样斗摆动一个周期完成一次取样周期。本实施例之中，输送皮带工作截面呈圆弧状，清扫取样头3运动轨迹符合输送皮带7的输送截面，取样截面完整，不留余料；先取样斗推物料后毛刷清扫物料相结合实现二级清扫取样，不留余料。所述传动机构上设有制动装置，通过传感器和PLC控制清扫取样斗3的启动和制动，取样周期可在0-30min范围内调节。
所述溜道8连接圆弧托辊组6前侧和加热炉10以将清扫取样的物料5送至加热炉10内加热，所述控制阀9设在溜道8。所述加热炉10通过称重传感器组11设在称重传感器组支架12之上。
所述加热炉10包括炉体103，所述炉体103中设置有中空的炉膛104，所述炉膛104中设置有加热管101，所述炉体103下部设置开门机构106。所述炉膛104中设置有风机102，所述风机102设置在炉膛104的侧边，使炉膛104内空气不断循环，物料均匀加热，热效率提高。所述炉体103内侧设置有保温材料。所述炉体103的偏上部位设置了观察孔105，操作者在加热过程中可很清楚观察到炉膛104内情况，以便有出现突发情况迅速做出相应的处理措施。
本实施例，装置还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统信号连接称重传感器组11以获得清扫取样的物料5的重量数据，本实施例之中，称重传感器传输的重量信号经过变送器的A/D转化模块，转换成数字传输至PLC控制系统；所述PLC控制系统信号连接控制阀9、开门机构106和加热管101，在经过数值对比后，自动设定加热时长，而后通过PLC传递给继电器信号，以此控制气动蝶阀和开门机构的开闭。
根据本发明的一个具体实施例，如图7所示的加热时间控制流程图，加热炉10的控制方法包括：根据待烘干物料重量分段确定加热时间△T。
当W＜0.5kg时，设定加热时间△T＝0min，气动蝶阀打开，开门机构关闭，继续进料。
当0.5kg＜W＜15kg时，设定加热时间△T＝10min。当t1＝0min时，烘干开始，关闭气动蝶阀，关闭开门机构。当t2＝10min时，烘干结束。关闭气动蝶阀，打开开门机构。
当W＞15kg时，设定加热时间△T＝15min。当t1＝0min时，烘干开始，关闭气动蝶阀，关闭开门机构。当t2＝15min时，烘干结束。关闭气动蝶阀，打开开门机构。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：包括机架(2)、清扫取样头(3)、驱动装置(4)、圆弧托辊组(6)、输送皮带(7)、溜道(8)、控制阀(9)和加热炉(10)；所述输送皮带(7)支撑在圆弧托辊组(6)上，所述圆弧托辊组(6)包括托辊架(62)和多排沿输送皮带(7)输送方向布置的托辊排，所述托辊排包括多个沿圆弧线间隔布置且垂直输送方向的辊子(61)，所述输送皮带(7)支撑在辊子(61)上且受托辊排之多个辊子(61)圆弧线间隔布置的作用横截面呈类弧形；所述清扫取样头(3)能摆动悬挂在机架(2)且包括取样斗(31)和毛刷清扫器(32)；所述取样斗(31)包括两沿摆动轴线间隔布置的侧板(313)和固接在两侧板(313)之间的刮板(313)，所述刮板(313)底端与输送皮带(7)留有间隙；所述毛刷清扫器(32)包括有位于刮板(313)后的毛刷(322)，所述毛刷(322)与输送皮带(7)挤压接触；所述驱动装置(4)安装在机架(2)且传动连接清扫取样头(3)以带动清扫取样头(3)摆动，以带动刮板(313)和毛刷(322)摆动实现物料(5)的前后两级清扫取样；所述溜道(8)连接圆弧托辊组(6)和加热炉(10)以将清扫取样的物料(5)送至加热炉(10)内加热，所述控制阀(9)设在溜道(8)。
2.根据权利要求1所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述毛刷清扫器(32)包括两前后间隔布置的刷架(321)，之前的刷架(321)位于两侧板(313)前侧之后，之后的刷架(321)位于两侧板(313)后侧之后；所述刮板(313)固接在之前的刷架(321)的前端面，所述毛刷(322)固接在两刷架(321)之间；所述溜道(8)连接圆弧托辊组(6)前侧和加热炉(10)。
3.根据权利要求2所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述刮板(313)之前还固接有陶瓷片(312)。
4.根据权利要求2所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述侧板(313)末端面呈圆弧，且所述侧板(313)末端面与输送皮带(7)留有间隙。
5.根据权利要求1所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述机架(2)采用四点支撑结构。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：还包括称重传感器组(11)和称重传感器组支架(12)，所述加热炉(10)通过称重传感器组(11)设在称重传感器组支架(12)之上。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述加热炉(10)包括炉体(103)，所述炉体(103)中设置有中空的炉膛(104)，所述炉膛(104)中设置有加热管(101)，所述炉体(103)下部设置开门机构(106)，所述炉体(103)上还设有观察孔(105)。
8.根据权利要求7所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述炉膛(104)中设置有风机(102)，所述风机(102)设置在炉膛(104)的侧边。
9.根据权利要求8所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：所述炉体(103)内侧设置有保温材料。
10.根据权利要求6所述的皮带中部自动取样烘干装置，其特征在于：还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统信号连接称重传感器组(11)以获得清扫取样的物料(5)的重量数据；所述加热炉(10)包括炉体(103)，所述炉体(103)中设置有中空的炉膛(104)，所述炉膛(104)中设置有加热管(101)，所述炉体(103)下部设置开门机构(106)；所述PLC控制系统信号连接控制阀(9)、开门机构(106)和加热管(101)。
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