CN108435729B - 一种水泥库智能柔性清库机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥库智能柔性清库机，包括清库机构，清库机构包括框架型安装架，安装架上、下端面均设有水平的中心轴安装板，中心轴竖直设置且贯通中心轴安装板；中心轴上端外通过上轴承安装有上支撑板，上支撑板上表面设有至少三根上支撑杆；中心轴下端外通过下轴承安装有下支撑板，下支撑板上表面设有至少三根下支撑杆。本发明清库机上下各有支撑杆可支撑于水泥库内壁上，有效避免清库机工作时晃动的问题；另外，控制中心利用激光测距仪、陀螺仪进行系统定位，使清库机构位于水泥库圆心位置，以及使伸缩梯保持水平，避免清库机构因自身重力原因造成晃动，以及刮刀头空转影响清库效率的问题。

Description

一种水泥库智能柔性清库机

技术领域

本发明涉及一种水泥库清理装置，尤其涉及一种水泥库智能柔性清库机。

背景技术

在水泥生产或存储过程中，水泥库(也称水泥罐)以它贮量大、存放保险、占地少、库内无运转件、一次建成无需专门维护，使用寿命长等优点，被人们广泛采用。由于水泥是粉状物，在水份、气候、温差等条件影响下，使得整个库壁内表面上不可避免地凝结、粘挂一层附着物，这些附着物随着时间的增长越来越厚，不但会导致水泥库的容积变小，还会自行脱落成为大小不一的块状物或片状物混在水泥粉中，轻者经常堵死下料器，重者在库内漏斗上结拱起蓬，把物料架空无法泄出，造成断料停产。为此，生产厂家不得不抽调专人定时清库。

目前，水泥库的清库方法主要是采用人工清理，该方法清库效率低，费时费力，而且容易造成安全事故，危险程度相当高，由于水泥库内环境恶劣，并且存在很大的安全隐患，愿意从事清库工作的工人越来越少；另一种是采用机械设备清理，该方法效率高、安全性好，已逐渐被推广应用。

相关专利1的基本情况如下：申请号CN201320560349.1专利名：水泥库清库机摘要：本实用新型公开了一种水泥库清库机，包括底座、钻杆、提吊机构、清库机构和用于控制清库机构旋转的回转机构，提吊机构和回转机构均设置于底座上，提吊机构与清库机构通过钻杆相连接。本实用新型的提吊机构通过钻杆与清库机构相连接，在清库过程中清库机构的晃动小，清理效率高。本实用新型采用可伸缩的清库机构，能适用于直径大小不同的各种水泥库，而且还能在具有斜度的水泥库库壁上使用，使用方便且应用范围广。本实用新型结构简单，安全可靠，适于工业化应用。

相关专利2的基本情况如下：申请号CN201520197276.3；专利名：一种结构改进的水泥库清库机；摘要：一种结构改进的水泥库清库机，包括底座、接杆、提吊机构、清库机构、用于控制清库机构旋转的回转机构以及至少一终端输入设备，回转机构包括套设于接杆上的卡盘组件以及用于驱动该卡盘组件转动的第四电机，卡盘组件包括与该第四电机输出端相连接的减速箱、设置于该减速箱内的输出齿轮以及受该输出齿轮驱动的卡块，卡块的外壁面设有与输出齿轮相啮合的齿轮面，卡块的中部形成有一多边形孔。本实用新型通过设置一种中间开有多边形孔、侧壁设置有齿轮面的卡块，因而能够在满足自身转动的同时有效地将力矩传输给接杆，整个部件不仅加工容易、制造成本低，而且较为有效地简化卡盘组件的结构，使得整套机构更加轻量化，降低底座的支撑负重。

相关专利3的基本情况如下：申请号：CN201510999244.X；专利名：一种水泥仓清库机；摘要：本发明公开了一种水泥仓清库机，包括转盘、机架、清库手，转盘底部设有机架，所述机架包括吊链、液压站、伸缩杆、液压油锁、通油管、油顶管、承重管，所述液压站包括箱体、顶出杆、固定套、液压泵、油箱、分流阀，所述液压站下部两侧对称设有伸缩杆，所述伸缩杆内侧设有承重管，承重管内侧设有油顶管，油顶管内侧设有通油管；所述清库手包括分油站、液压钳、旋切刀具，所述分油站一侧设有液压钳，所述分油站下部设有旋切刀具。本发明结构简单，实现机身的伸缩和旋转，有利于水泥仓的有效清理，降低劳动强度。

相关专利4的基本情况如下：申请号：CN201710398665.6；专利名：一种智能自动化清库机；摘要：本发明公开智能自动化清库机包括主支撑装置、旋转装置和清理装置，支撑装置上设置有安装法兰、快速夹头、主框架、气缸安装板、气缸、滑轨和活塞杆；旋转装置上设置有连接框、滑块、连杆、减速器和电机。本发明结构简单、方便实用、造价低廉、控制方便，在使用时，通过将整体装置放置在库上方，通过快速夹头和安装法兰将装置与库进行固定，通过控制气缸，使得活塞杆伸出，活塞杆带动旋转装置向下运动伸至库内部，开启电机使得电机带动连杆转动，在固定套、活动套和连杆的作用下使得活动刷进行离心运动，在旋转装置向下运动过程中，通过红外感应器进行检测库内壁的厚度，从而判断库内壁物料的厚度，做到精确清理。

上述水泥库清库机械，主要包括提吊机构、旋转机构和清理机构，提吊机构与清库机构通过吊杆或吊链连接，在工作过程中，提吊机构遇到硬块水泥时，会产生严重晃动，特别是在接近水泥库底部位置时，由于清库机构离吊点的距离较长，晃动更为剧烈，不利于清库机构的正常工作，影响清理效率。而且清库机构灵活性较差，大小不能根据库内环境进行调节。本发明针对上述不足，提供一种结构简单、使用灵活方便且清理效率高的智能化水泥库清库机。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能高效的水泥库柔性清库机，结合定位、支撑设计，避免清库机工作时晃动的问题，同时，避免清库机构因自身重力原因造成晃动，以及刮刀头空转影响清库效率的问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种水泥库智能柔性清库机，包括吊装机构，吊装机构下方连接有清库机构，所述清库机构包括框架型安装架，安装架相对侧面分别设有一伸缩梯，安装架内设有横向驱动电机，横向驱动电机驱使两伸缩梯同时伸缩，伸缩梯末端内安装有若干刮刀头；安装架上、下端面均设有水平的中心轴安装板，中心轴竖直设置且贯通中心轴安装板；中心轴上端外通过上轴承安装有上支撑板，上支撑板平行于所述中心轴安装板，上支撑板通过钢缆与所述吊装机构连接，实现清库机构升降，上支撑板上表面设有至少三根上支撑杆，上支撑杆呈放射状分布；中心轴下端外通过下轴承安装有下支撑板，下支撑板平行于所述中心轴安装板，下支撑板上表面设有至少三根下支撑杆，下支撑杆呈放射状分布；各上支撑杆、下支撑杆分别通过一伸缩电机驱动，伸缩电机驱使上支撑杆、下支撑杆伸缩，上支撑杆、下支撑杆伸出时支撑在水泥库内壁，实现清库机构固定；所述下支撑板下端面还设有旋转电机，旋转电机驱使中心轴相对于上支撑板、下支撑板旋转，从而中心轴旋转带动安装架及伸缩梯水平旋转；

所述清库机构还包括测距仪安装板，测距仪安装板设置在上支撑板上方，且通过多根立杆支撑在上支撑板上，测距仪安装板上安装有激光测距仪，用于测量清库机构到水泥库内壁的距离；

所述清库机构还包括陀螺仪，陀螺仪设置在所述安装架上，用于测量清库机构垂直度。

进一步的，所述清库机构还包括控制中心，控制中心分别与所述横向驱动电机、伸缩电机、旋转电机、陀螺仪、激光测距仪连接，实现系统控制。

进一步的，所述清库机构还包括振动传感器，用于检测清库机构振动，振动传感器设置在所述伸缩梯末端内，且与所述控制中心连接。

进一步的，所述横向驱动电机、伸缩电机均为伺服电机，横向驱动电机、伸缩电机的输出轴上均设有内棘轮组件，防止输出轴反转。

进一步的，所述上支撑杆、下支撑杆末端均设有刺状物。

进一步的，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。

本发明的有益效果是：

本发明清库机上下各有支撑杆可支撑于水泥库内壁上，有效避免清库机工作时晃动的问题。另外，本发明清库机控制中心利用激光测距仪进行定位，使清库机构位于水泥库圆心位置，避免一侧刮刀头空转而影响清库效率的问题；控制中心利用三轴陀螺仪测量清库机构的偏转、倾斜量，并以此调整下支撑杆伸缩长度，使清库机构的伸缩梯保持水平，避免清库机构因重力原因造成的晃动；当刮刀头遇到水泥硬块时，机构本身出现较大晃动，控制中心利用振动传感器监测清库机构的振动，振动过大时，通过减慢中心轴、刮刀头旋转速度，增加刮刀头的扭力，在保证机构安全的同时做到有效清理。

附图说明

图1为本发明水泥库智能柔性清库机的纵剖图；

图2为图1中A-A的剖视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种水泥库智能柔性清库机，包括吊装机构100(图中未标出)，吊装机构100下方连接有清库机构200，所述清库机构200包括框架型安装架201，安装架201相对侧面分别设有一伸缩梯202，安装架201内设有横向驱动电机203，横向驱动电机203驱使两伸缩梯202同时伸缩，伸缩梯202末端安装有若干刮刀头204；安装架201上、下端面均设有水平的中心轴安装板205，中心轴206竖直设置且贯通中心轴安装板205；中心轴206上端外通过上轴承207安装有上支撑板208，上支撑板208平行于所述中心轴安装板205，上支撑板208通过钢缆209与所述吊装机构100连接，实现清库机构200升降，上支撑板208上表面设有至少三根上支撑杆223，上支撑杆223水平设置，且以中心轴206为圆心呈放射状分布；中心轴206下端外通过下轴承210安装有下支撑板211，下支撑板211平行于所述中心轴安装板205，下支撑板211上表面设有至少三根下支撑杆212，下支撑杆212水平设置，且以中心轴206为圆心呈放射状分布；各上支撑杆223、下支撑杆212分别通过一伸缩电机213驱动，伸缩电机213驱使上支撑杆223、下支撑杆212伸缩，上支撑杆223、下支撑杆212伸出时支撑在水泥库内壁，实现清库机构固定；所述下支撑板211下端面还设有旋转电机214，旋转电机214的输出轴与中心轴齿轮连接，驱使中心轴206相对于上支撑板208、下支撑板211旋转，从而中心轴206旋转带动安装架201及伸缩梯202水平旋转；

所述清库机构200还包括测距仪安装板215，测距仪安装板215设置在上支撑板208上方，且通过多根立杆216支撑在上支撑板208上，测距仪安装板215上安装有激光测距仪217，用于测量清库机构200到水泥库内壁的距离，工作时，系统利用激光测距仪217进行定位，从而控制上支撑杆223进行支撑，使清库机构200位于水泥库圆心位置，避免一侧刮刀头203空转，影响清理效率；

所述清库机构200还包括陀螺仪218(图中未标出)，陀螺仪218设置在所述安装架201上，用于测量清库机构200垂直度；本实施例陀螺仪218优选为为三轴陀螺仪；工作时，系统利用三轴陀螺仪测量清库机构200的偏转、倾斜量，并以此调整下支撑杆212伸缩长度，使伸缩梯202能够保持水平，避免清库机构200因自身重力原因造成的晃动。

所述清库机构200还包括控制中心219(图中未标出)，控制中心219分别与所述横向驱动电机203、伸缩电机213、旋转电机214、陀螺仪218、激光测距仪217连接，实现系统控制。

所述清库机构200还包括振动传感器220(图中未标出)，振动传感器220设置在所述伸缩梯202末端内，且与所述控制中心219连接。当刮刀头204遇到水泥硬块时，机构本身会出现较大晃动，控制中心219利用振动传感器220监测清库机构220的振动，振动过大时，通过减慢中心轴206、刮刀头204旋转速度，增加刮刀头204的扭力，在保证机构安全的同时做到有效清理。

所述横向驱动电机203、伸缩电机213均为伺服电机，横向驱动电机203、伸缩电机213的输出轴上均设有内棘轮组件221，防止输出轴反转，伸缩梯202或上支撑杆223或下支撑杆212在工作时缩回。

所述上支撑杆223、下支撑杆212末端均设有刺状物222，起到防滑作用，提高支撑稳定性。

所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

Claims (6)

1.一种水泥库智能柔性清库机，包括吊装机构，吊装机构下方连接有清库机构，其特征在于，所述清库机构包括框架型安装架，安装架相对侧面分别设有一伸缩梯，安装架内设有横向驱动电机，横向驱动电机驱使两伸缩梯同时伸缩，伸缩梯末端内安装有若干刮刀头；安装架上、下端面均设有水平的中心轴安装板，中心轴竖直设置且贯通中心轴安装板；中心轴上端外通过上轴承安装有上支撑板，上支撑板平行于所述中心轴安装板，上支撑板通过钢缆与所述吊装机构连接，实现清库机构升降，上支撑板上表面设有至少三根上支撑杆，上支撑杆水平设置，且以中心轴为圆心呈放射状分布；中心轴下端外通过下轴承安装有下支撑板，下支撑板平行于所述中心轴安装板，下支撑板上表面设有至少三根下支撑杆，下支撑杆水平设置，且以中心轴为圆心呈放射状分布；各上支撑杆、下支撑杆分别通过一伸缩电机驱动，伸缩电机驱使上支撑杆、下支撑杆伸缩，上支撑杆、下支撑杆伸出时支撑在水泥库内壁，实现清库机构固定；所述下支撑板下端面还设有旋转电机，旋转电机驱使中心轴相对于上支撑板、下支撑板旋转，从而中心轴旋转带动安装架及伸缩梯水平旋转；

所述清库机构还包括测距仪安装板，测距仪安装板设置在上支撑板上方，且通过多根立杆支撑在上支撑板上，测距仪安装板上安装有激光测距仪，用于测量清库机构到水泥库内壁的距离；

所述清库机构还包括陀螺仪，陀螺仪设置在所述安装架上，用于测量清库机构垂直度。

2.如权利要求1所述的一种水泥库智能柔性清库机，其特征在于，所述清库机构还包括控制中心，控制中心分别与所述横向驱动电机、伸缩电机、旋转电机、陀螺仪、激光测距仪连接，实现系统控制。

3.如权利要求2所述的一种水泥库智能柔性清库机，其特征在于，所述清库机构还包括振动传感器，用于检测清库机构振动，振动传感器设置在所述伸缩梯末端内，且与所述控制中心连接。

4.如权利要求1所述的一种水泥库智能柔性清库机，其特征在于，所述横向驱动电机、伸缩电机均为伺服电机，横向驱动电机、伸缩电机的输出轴上均设有内棘轮组件，防止输出轴反转。

5.如权利要求1所述的一种水泥库智能柔性清库机，其特征在于，所述上支撑杆、下支撑杆末端均设有刺状物。

6.如权利要求1所述的一种水泥库智能柔性清库机，其特征在于，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。

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