CN109987406B - 一种能持久实现等分下料的分料装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能持久实现等分下料的分料装置及其工作方法，所述分料装置包括三通分料器及翻板定位装置；三通分料器由三通溜槽、分料翻板、轴、曲柄、电液动推杆及翻板定位装置组成；翻板定位装置设置在电液动推杆的一侧，由下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关组成。本发明能够使电液动推杆在自锁力作用下形成一个较大的反向力偶，使分料翻板始终处于最佳分料位置，即使因料流冲击过大使分料翻板偏离了最佳分料位置，在翻板定位装置的作用下，也能够使分料翻板迅速回位；其结构简单，易于控制，能够达到持久的等分下料效果。

Description

一种能持久实现等分下料的分料装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及物料输送技术领域，尤其涉及一种能持久实现等分下料的分料装置及其工作方法。
背景技术
在某些焦化工程备煤系统工艺流程中，需要将来煤(由带式输送机运输)分成两等份后输入下部的设备中。目前常规的做法是在来煤带式输送机头部溜槽下煤通道中设置一台电液动分料装置，常规电液动分料装置的分料方法是：翻板通过轴与曲柄的一端相连，整个翻板、轴和曲柄为刚性结构。电液动推杆与曲柄的另一端相连，并推动整个刚性结构围绕轴中心线做旋转运动。当翻板旋转至某个角度时，能够恰好将来煤料流分成相等的两等份。来煤料流对翻板具有很大的冲击力，会形成一个力偶推动刚性结构围绕轴中心线旋转运动，此时电液动推杆在自锁力作用下会形成一个反向力偶来抵消来煤料流冲击翻板形成的力偶。但是在实际应用过程中，常规电液动分料装置由于曲柄的长度有限，使得电液动推杆在自锁力作用下形成的反向力偶较小，当来煤料流冲击翻板形成的力偶大于电液动推杆在自锁力作用下形成的反向力偶时，就会使整个刚性结构围绕轴中心线做旋转运动，从而使电液动分料装置失去将来煤分成两等份的功能。
发明内容
本发明提供了一种能持久实现等分下料的分料装置及其工作方法，能够使电液动推杆在自锁力作用下形成一个较大的反向力偶，使分料翻板始终处于最佳分料位置，即使因料流冲击过大使分料翻板偏离了最佳分料位置，在翻板定位装置的作用下，也能够使分料翻板迅速回位；其结构简单，易于控制，能够达到持久的等分下料效果。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种能持久实现等分下料的分料装置，包括三通分料器及翻板定位装置；所述三通分料器由三通溜槽、分料翻板、轴、曲柄、电液动推杆及翻板定位装置组成；所述三通溜槽的顶部设进料口，底部两侧分别设第一出料口和第二出料口；在三通溜槽的分叉处穿设有轴，位于三通溜槽内的轴上固设分料翻板，轴的一端穿出三通溜槽后与曲柄的一端固定连接，即分料翻板、轴与曲柄形成刚性连接结构，曲柄的另一端与电液推杆铰接；分料翻板位于初始位置时顶端朝向上方，电液动推杆的伸出方向也朝向上方，在电液动推杆的带动下刚性连接结构绕轴转动，分料翻板在2个出料口之间摆动实现分料；所述翻板定位装置设置在电液动推杆的一侧，由下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关组成，初始位接近开关的高向安装位置对应电液动推杆的初始工作位置，电液动推杆位于初始工作位置时曲柄呈水平状态；初始位接近开关的下方设下极限位接近开关，初始位接近开关的上方设上极限位接近开关，下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关及电液动推杆分别连接控制系统。
所述电液动推杆一侧设支撑架，电液动推杆通过安装座与支撑架固定连接，下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关分别通过对应的开关座与支撑架固定连接。
所述三通溜槽的内表面设耐磨材料层，分料翻板由耐磨金属材料制成。
所述曲柄的长度至少为分料翻板高度的3倍。
所述的一种能持久实现等分下料的分料装置的工作方法，包括：
(1)分料装置开始工作时，启动电液动推杆使其到达初始工作位置；由于曲柄长度分料翻板高度的数倍，且在初始工作位置时电液动推杆与曲柄的夹角保持在90°，使得来料料流冲击分料翻板形成的力偶小于电液动推杆自锁力形成的反向力偶，刚性连接结构不会绕轴转动，分料翻板始终保持竖直状态，从而实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料；
(2)电液动推杆到达初始工作位置后停止，随着时间的推移，其自锁力会逐步下降；自锁力下降到临界值后，电液动推杆自锁力形成的反向力偶小于来料料流冲击分料翻板形成的力偶，此时分料翻板将带动刚性连接结构绕轴中心线转动；当分料翻板顺时针或逆时针转动一个角度α后，曲柄与电液动推杆的连接端进入上极限位接近开关/下极限位接近开关的感应范围，对应的接近开关立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆发出指令，由电液动推杆驱动曲柄运动，使分料翻板返回初始位置；当分料翻板回到初始位置后，曲柄与电液动推杆的连接端进入初始位接近开关的感应范围，通过控制系统使电液动推杆停止运行；以此保证分料过程中分料翻板始终在设定范围内，最终实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)将曲柄加长，使电液动推杆在自锁力作用下形成一个较大的反向力偶，使分料翻板始终处于最佳分料位置；
2)即使因电液动推杆自锁力下降使分料翻板偏离了最佳分料位置，在翻板定位装置的作用下，也能够使分料翻板迅速回位；
3)结构简单，易于控制，能够达到持久的等分下料效果。
附图说明
图1是本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置的结构示意图。
图2是本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置的工作状态示意图一。
图3是本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置的工作状态示意图二。
图4是本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置工作时的力偶平衡分析图。
图中：1.三通溜槽 2.分料翻板 3.轴 4.曲柄 5.电液动推杆 6.支撑架 7.下极限位接近开关 8.初始位接近开关 9.上极限位接近开关 10.操作平台 Ⅰ.分料翻板初始位置Ⅱ.电液动推杆的初始工作位置
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置，包括三通分料器及翻板定位装置；所述三通分料器由三通溜槽1、分料翻板2、轴3、曲柄4、电液动推杆5及翻板定位装置组成；所述三通溜槽1的顶部设进料口，底部两侧分别设第一出料口和第二出料口；在三通溜槽1的分叉处穿设有轴3，位于三通溜槽1内的轴3上固设分料翻板2，轴3的一端穿出三通溜槽1后与曲柄4的一端固定连接，即分料翻板2、轴3与曲柄4形成刚性连接结构，曲柄4的另一端与电液推杆5铰接；分料翻板2位于初始位置Ⅰ时顶端朝向上方，电液动推杆5的伸出方向也朝向上方，在电液动推杆5的带动下刚性连接结构绕轴3转动，分料翻板2在2个出料口之间摆动实现分料；所述翻板定位装置设置在电液动推杆5的一侧，由下极限位接近开关7、初始位接近开关8、上极限位接近开关9组成，初始位接近开关8的高向安装位置对应电液动推杆5的初始工作位置Ⅱ，电液动推杆5位于初始工作位置Ⅱ时曲柄4呈水平状态；初始位接近开关8的下方设下极限位接近开关7，初始位接近开关8的上方设上极限位接近开关9，下极限位接近开关7、初始位接近开关8、上极限位接近开关9及电液动推杆5分别连接控制系统。
所述电液动推杆5一侧设支撑架6，电液动推杆5通过安装座与支撑架6固定连接，下极限位接近开关7、初始位接近开关8、上极限位接近开关9分别通过对应的开关座与支撑架6固定连接。支撑架6可架设在分料装置下方的操作平台10上。
所述三通溜槽1的内表面设耐磨材料层，分料翻板2由耐磨金属材料制成。
所述曲柄4的长度至少为分料翻板2高度的3倍。
所述的一种能持久实现等分下料的分料装置的工作方法，包括：
(1)分料装置开始工作时，启动电液动推杆5使其到达初始工作位置Ⅱ；由于曲柄4长度为分料翻板2高度的数倍，且在初始工作位置Ⅱ时电液动推杆5与曲柄4的夹角保持在90°，使得来料料流冲击分料翻板2形成的力偶小于电液动推杆5自锁力形成的反向力偶，刚性连接结构不会绕轴3转动，分料翻板2始终保持竖直状态(对应处始位置Ⅰ)，从而实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料；
(2)电液动推杆5到达初始工作位置Ⅱ后停止，随着时间的推移，其自锁力会逐步下降；自锁力下降到临界值后，电液动推杆5自锁力形成的反向力偶小于来料料流冲击分料翻板2形成的力偶，此时分料翻板2将带动刚性连接结构绕轴3中心线转动；当分料翻板2顺时针或逆时针转动一个角度α后，曲柄4与电液动推杆5的连接端进入上极限位接近开关9/下极限位接近开关7的感应范围，对应的接近开关9/7立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆5发出指令，由电液动推杆5驱动曲柄4运动，使分料翻板2返回初始位置；当分料翻板2回到初始位置后，曲柄4与电液动推杆5的连接端进入初始位接近开关8的感应范围，通过控制系统使电液动推杆5停止运行；以此保证分料过程中分料翻板2始终在设定范围内，最终实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料。
如图4所示，是本发明所述一种能持久实现等分下料的分料装置工作时的力偶平衡分析图；来料料流冲击分料翻板2形成的力偶为fr，本发明所述分料装置中电液动推杆5在自锁力作用下形成的反向力偶为FR。由于分料翻板偏离初始位置的直线距离r远小于曲柄的长度R,使得来料料流冲击分料翻板形成的力偶fr小于电液动推杆5在自锁力作用下形成的反向力偶FR，所以整个刚性连接结构不会围绕轴3的中心线转动，分料翻板2顶端始终保持在初始位置Ⅰ附近。
电液动推杆5在到达初始工作位置Ⅱ并停止之后，随着时间的推移，其自锁力会逐步下降。当自锁力下降到一定数值后，电液动推杆5在自锁力作用下形成的反向力偶小于来料料流冲击分料翻板2形成的力偶，使分料翻板2顶端开始从初始位置Ⅰ向外侧漂移，此时，通过本发明所述翻板定位装置控制分料翻板自动回归到初始状态。其工作原理如下：如图2所示，当分料翻板2自初始位置Ⅰ向逆时针方向(图示方向)转动一个角度α后，曲柄4也随之向逆时针方向转动一个角度α。当曲柄4与电液动推杆5连接端进入上极限位接近开关9的感应范围时，上极限接近开关9立即向控制系统(PLC)发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆5发出指令，驱动曲柄4并带动分料翻板2顺时针旋转。当分料翻板2顶端回归到初始位置Ⅰ时，曲柄4与电液动推杆5连接端部进入初始位接近开关8的感应范围，初始位接近开关8立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆5发出停止运行的指令。反之，如图3所示，当分料翻板2自初始位置Ⅰ向顺时针方向转动一个角度α后，曲柄4也随之向顺时针方向转动一个角度α。曲柄4与电液动推杆5的连接端进入下极限位接近开关7的感应范围，下极限位接近开关7立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆5发出指令，驱动曲柄4并带动分料翻板2逆时针旋转。当分料翻板2顶端回归初始位置Ⅰ时，曲柄4与电液动推杆5的连接端进入初始位接近开关8的感应范围，初始位接近开关8立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆5发出停止运行的指令。通过翻板定位装置控制，分料翻板2只能在初始位置Ⅰ附近一个极小的区间内转动，且该区间的范围由人工根据需要进行设定，设定后分料装置的分料过程无需人工干预，最终可实现较为理想且持久的等分下料效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种能持久实现等分下料的分料装置，其特征在于，包括三通分料器及翻板定位装置；所述三通分料器由三通溜槽、分料翻板、轴、曲柄、电液动推杆及翻板定位装置组成；所述三通溜槽的顶部设进料口，底部两侧分别设第一出料口和第二出料口；在三通溜槽的分叉处穿设有轴，位于三通溜槽内的轴上固设分料翻板，轴的一端穿出三通溜槽后与曲柄的一端固定连接，即分料翻板、轴与曲柄形成刚性连接结构，曲柄的另一端与电液推杆铰接；所述曲柄的长度至少为分料翻板高度的3倍；分料翻板位于初始位置时顶端朝向上方，电液动推杆的伸出方向也朝向上方，在电液动推杆的带动下刚性连接结构绕轴转动，分料翻板在2个出料口之间摆动实现分料；所述翻板定位装置设置在电液动推杆的一侧，翻板定位装置由下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关组成，初始位接近开关的高向安装位置对应电液动推杆的初始工作位置，电液动推杆位于初始工作位置时曲柄呈水平状态；初始位接近开关的下方设下极限位接近开关，初始位接近开关的上方设上极限位接近开关，下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关及电液动推杆分别连接控制系统。
2.根据权利要求1所述的一种能持久实现等分下料的分料装置，其特征在于，所述电液动推杆一侧设支撑架，电液动推杆通过安装座与支撑架固定连接，下极限位接近开关、初始位接近开关、上极限位接近开关分别通过对应的开关座与支撑架固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种能持久实现等分下料的分料装置，其特征在于，所述三通溜槽的内表面设耐磨材料层，分料翻板由耐磨金属材料制成。
4.如权利要求1所述的一种能持久实现等分下料的分料装置的工作方法，其特征在于，包括：
（1）分料装置开始工作时，启动电液动推杆使其到达初始工作位置；由于曲柄长度分料翻板高度的数倍，且在初始工作位置时电液动推杆与曲柄的夹角保持在90°，使得来料料流冲击分料翻板形成的力偶小于电液动推杆自锁力形成的反向力偶，刚性连接结构不会绕轴转动，分料翻板始终保持竖直状态，从而实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料；
（2）电液动推杆到达初始工作位置后停止，随着时间的推移，其自锁力会逐步下降；自锁力下降到临界值后，电液动推杆自锁力形成的反向力偶小于来料料流冲击分料翻板形成的力偶，此时分料翻板将带动刚性连接结构绕轴中心线转动；当分料翻板顺时针或逆时针转动一个角度α后，曲柄与电液动推杆的连接端进入上极限位接近开关/下极限位接近开关的感应范围，对应的接近开关立即向控制系统发出信号，控制系统接收信号后向电液动推杆发出指令，由电液动推杆驱动曲柄运动，使分料翻板返回初始位置；当分料翻板回到初始位置后，曲柄与电液动推杆的连接端进入初始位接近开关的感应范围，通过控制系统使电液动推杆停止运行；以此保证分料过程中分料翻板始终在设定范围内，最终实现三通分料器向2个出料口均匀等分下料。
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