CN110052395A - 一种用于盾构施工的渣土筛分设备及筛分方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盾构机施工技术领域，尤其涉及一种用于盾构施工的渣土筛分设备及筛分方法，包括原有的筛分设备，原有筛分设备的振动电机连接有控制模块，以及安装在筛箱箱壁内侧用于检测渣土堆积高度的超声波液位传感器，其控制模块时刻读取超声波液位传感器所检测的信息，并在所述筛网的一端安装有升降电机，通过电机带动筛网的一端上升或下降，使得筛网倾斜。本系统通过在线实时判断振动筛的工作状态，判断物料在被筛分时状态和当前处理能力匹配情况，自动调节振动筛工作参数，满足进料量和渣土性质发生变化时对处理能力和处理效率的要求。

Description

一种用于盾构施工的渣土筛分设备及筛分方法
技术领域
本发明涉及盾构机施工技术领域，尤其涉及一种用于盾构施工的渣土筛分设备及筛分方法。
背景技术
目前对盾构机产生的渣土处理上多采用直接外运的方式，部分工地采用了振动筛分的方式来分级处理渣土。但是，盾构施工往往会穿越不同的地质条件的地层和使用不同的施工工法，造成盾构渣土的含水率、渣土性质和排渣量时刻发生变化。此时，若渣土振动筛分设备不能根据调整处理能力，单一的、固定的设备性能很难保证施工现场对渣土筛分的要求。当设备进料量突然增大、含水率变化或渣土性质发生变化导致筛分能力不足时，易发生漫浆等其他事故，造成设备故障，影响盾构正常施工；当系统的进料量比较小和渣土性质变化使筛分变得容易时，振动筛分设备如不能调整处理参数，渣土仍以较快速度进行筛分，造成渣土的筛分效率较低，筛分效果不好。
发明内容
针对现有技术中所存在的问题，本发明所提供了一种用于盾构施工的渣土筛分设备及筛分方法，使得其能够渣土情况调节筛分设备筛分渣土的能力，有效的避免现有技术中提到的筛分设备只能单一的、固定的对渣土进行筛分，导致的渣土筛分效率低下和筛分效果不好的问题。
本发明的技术方案如下：
一种用于盾构施工的渣土筛分设备，包括原有的筛分设备，原有筛分设备的振动电机连接有控制模块，以及安装在筛箱箱壁内侧用于检测渣土堆积高度的超声波液位传感器，其控制模块时刻读取超声波液位传感器所检测的信息。通过控制模块时刻读取超声波液位传感器所采集的渣土高度信息与控制模块预设的渣土高度基准值进行比对，若超声波液位传感器所检测到的渣土高度大于控制模块预设的渣土高度基准值时，则通过控制模块控制振动电机，控制模块调节振动电机转速提高激振力，增加渣土在筛面上的跳动次数，增加透筛几率，从而提高了筛分效率，若检测的渣土高度小于控制模块预设的渣土高度基准值时，通过控制模块调节振动电机的转速，使其转速降低，减小渣土在上面的跳动次数，从而减小透筛几率。
进一步的，在所述原筛分设备的晒面正上方安装有摄像头，通过该摄像头获取筛网面是否堵塞、渣土中的沙石是否被淤泥包裹，再通过筛网上方安装的喷淋装置对渣土进行冲洗，有效的冲洗掉砂石外包裹的淤泥。
具体的，所述喷淋装置包括泵和喷淋管路，所述喷淋管路位于筛网上方，并在所述喷淋管路上安装有泵，泵安装于筛分设备的侧壁。
再进一步的，所述筛网的一端安装有升降电机，通过电机带动筛网的一端上升或下降，使得筛网倾斜。筛网的筛面倾角增大时，渣土在筛面上移动速度增加，设备处理能力增大。筛面倾角减小是，渣土在筛面运动速度减小，使渣土筛分几率增大，提高系统筛分效率。
上述筛分设备所应用的一种用于盾构施工的渣土筛分方法，步骤如下：
步骤1：超声波液位传感器时刻检测筛分设备中的渣土堆积高度；
步骤2：控制模块获取超声波液位传感器的检测信息，对超声波液位传感器所采集的渣土高度信息与预设的高度基准值比对，判断所采集的渣土高度是否大于或小于预设的高度基准值，若大于则执行步骤3，若小于则执行步骤5；
步骤3：通过控制模块控制升降电机转动，使得筛网倾角增大，渣土在筛面上移动速度增加，设备处理能力增大，执行步骤4；
步骤4：通过控制模块控制振动电机，控制模块调节振动电机转速提高激振力，增加渣土在筛面上的跳动次数，当振动电机转速达到极限后，渣土高度仍高于基准值，则说明渣土数量超过了设备的处理能力，系统发出报警信号。
步骤5：通过控制模块控制升降电机转动，使得筛网倾角减小，渣土在筛网的筛面上的移动速度减小，筛分几率增大；继续执行步骤6；
步骤6：通过控制模块控制振动电机，控制模块调节振动电机转速降低激振力，减小渣土在筛面上的跳动次数，若振动电机转速也到最小值之后物料高度仍小于基准值，说明物料进料量很小，设备将继续按当前参数运行。。
进一步的，所述步骤1还包括摄像头时刻对筛分设备中的渣土图像进行采集；所述步骤2还包括控制模块对摄像头所采集的渣土图像与渣图未包裹淤泥的图像进行对比分析，判断渣土中的砂石是否被淤泥包裹，若被淤泥包裹则通过控制模块控制喷淋装置对渣土进行冲洗。
本发明的有益效果：本系统通过在线实时判断振动筛的工作状态，判断物料在被筛分时状态和当前处理能力匹配情况，自动调节振动筛工作参数，满足进料量和渣土性质发生变化时对处理能力和处理效率的要求，有效的避免现有技术中提到的筛分设备只能单一的、固定的对渣土进行筛分，导致的渣土筛分效率低下和筛分效果不好的问题。
附图说明
图1为本发明的筛分设备正视图；
图2为本发明的筛分设备俯视图；
图3为本发明的控制逻辑示意图；
附图标记说明：1.超声波液位传感器；2.振动电机；3.摄像头；4.泵；5.升降电机；6.喷淋管路。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
参见附图1到2对本发明的一种用于盾构施工的渣土筛分设备做详细说明。
一种用于盾构施工的渣土筛分设备，包括原有的筛分设备，原有筛分设备的振动电机2连接有控制模块，以及安装在筛箱箱壁内侧用于检测渣土堆积高度的超声波液位传感器1，其控制模块时刻读取超声波液位传感器1所检测的信息。通过控制模块时刻读取超声波液位传感器1所采集的渣土高度信息与控制模块预设的渣土高度基准值进行比对，若超声波液位传感器1所检测到的渣土高度大于控制模块预设的渣土高度基准值时，则通过控制模块控制振动电机2，控制模块调节振动电机2转速提高激振力，增加渣土在筛面上的跳动次数，增加透筛几率，从而提高了筛分效率，若检测的渣土高度小于控制模块预设的渣土高度基准值时，通过控制模块调节振动电机2的转速，使其转速降低，减小渣土在上面的跳动次数，从而减小透筛几率。
进一步的，在所述原筛分设备的晒面正上方安装有摄像头3，通过该摄像头3获取筛网面是否堵塞、渣土中的沙石是否被淤泥包裹，在通过筛网上方安装有喷淋装置对渣土进行冲洗，有效的冲洗掉砂石外包裹的淤泥。
具体的，所述喷淋装置包括泵4和喷淋管路6，所述喷淋管路6位于筛网上方，并在所述喷淋管路6上安装有泵4，泵4安装于筛分设备的侧壁。
再进一步的，所述筛网的一端安装有升降电机5，通过升降电机5带动筛网的一端上升或下降，使得筛网倾斜。筛网的筛面倾角增大时，渣土在筛面上移动速度增加，设备处理能力增大。筛面倾角减小是，渣土在筛面运动速度减小，使渣土筛分几率增大，提高系统筛分效率。
再结合附图1到附图3对本发明的一种用于盾构施工的渣土筛分方法做详细说明；
步骤如下：步骤1：超声波液位传感器1时刻检测筛分设备中的渣土堆积高度；
步骤2：控制模块获取超声波液位传感器1的检测信息，对超声波液位传感器1所采集的渣土高度信息与预设的高度基准值比对，判断所采集的渣土高度是否大于或小于预设的高度基准值，若大于则执行步骤3，若小于则执行步骤5；
步骤3：通过控制模块控制升降电机5转动，使得筛网倾角增大，渣土在筛面上移动速度增加，设备处理能力增大，执行步骤4；
步骤4：通过控制模块控制振动电机2，控制模块调节振动电机2转速提高激振力，增加渣土在筛面上的跳动次数，当振动电机2转速达到极限后，渣土高度仍高于基准值，则说明渣土数量超过了设备的处理能力，系统发出报警信号。
步骤5：通过控制模块控制升降电机5转动，使得筛网倾角减小，渣土在筛网的筛面上的移动速度减小，筛分几率增大；继续执行步骤6；
步骤6：通过控制模块控制振动电机2，控制模块调节振动电机2转速降低激振力，减小渣土在筛面上的跳动次数，若振动电机2转速也到最小值之后物料高度仍小于基准值，说明物料进料量很小，设备将继续按当前参数运行。。
进一步的，所述步骤1还包括摄像头3时刻对筛分设备中的渣土图像进行采集；所述步骤2还包括控制模块对摄像头3所采集的渣土图像与渣图未包裹淤泥的图像进行对比分析，判断渣土中的砂石是否被淤泥包裹，若被淤泥包裹则通过控制模块控制喷淋装置对渣土进行冲洗。

Claims (6)

1.一种用于盾构施工的渣土筛分设备，包括原有的筛分设备，其特征在于，原有筛分设备的振动电机(2)连接有控制模块，以及安装在筛箱箱壁内侧用于检测渣土堆积高度的超声波液位传感器(1)，其控制模块时刻读取超声波液位传感器(1)所检测的信息。
2.如权利要求1所述的一种用于盾构施工的渣土筛分设备，其特征在于，所述筛网的一端安装有升降电机(5)，通过电机带动筛网的一端上升或下降，使得筛网倾斜。
3.如权利要求1或2所述的一种用于盾构施工的渣土筛分设备，其特征在于，在所述原筛分设备的晒面正上方安装有摄像头(3)，通过该摄像头(3)获取筛网面是否堵塞、渣土中的沙石是否被淤泥包裹，再通过筛网上方安装的喷淋装置对渣土进行冲洗。
4.如权利要求3所述的一种用于盾构施工的渣土筛分设备，其特征在于，所述喷淋装置包括泵(4)和喷淋管路(6)，所述喷淋管路(6)位于筛网上方，并在所述喷淋管路(6)上安装有泵(4)，泵(4)安装于筛分设备的侧壁。
5.一种用于盾构施工的渣土筛分方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：超声波液位传感器(1)时刻检测筛分设备中的渣土堆积高度；
步骤2：控制模块获取超声波液位传感器(1)的检测信息，对超声波液位传感器(1)所采集的渣土高度信息与预设的高度基准值比对，判断所采集的渣土高度是否大于或小于预设的高度基准值，若大于则执行步骤3，若小于则执行步骤5；
步骤3：通过控制模块控制升降电机(5)转动，使得筛网倾角增大，渣土在筛面上移动速度增加，设备处理能力增大，执行步骤4；
步骤4：通过控制模块控制振动电机(2)，控制模块调节振动电机(2)转速提高激振力，增加渣土在筛面上的跳动次数，当振动电机(2)转速达到极限后，渣土高度仍高于基准值，则说明渣土数量超过了设备的处理能力，系统发出报警信号；
步骤5：通过控制模块控制升降电机(5)转动，使得筛网倾角减小，渣土在筛网的筛面上的移动速度减小，筛分几率增大；继续执行步骤6；
步骤6：通过控制模块控制振动电机(2)，控制模块调节振动电机(2)转速降低激振力，减小渣土在筛面上的跳动次数，若振动电机(2)转速也到最小值之后物料高度仍小于基准值，说明物料进料量很小，设备将继续按当前参数运行。
6.如权利要求5所述的一种用于盾构施工的渣土筛分方法，其特征在于，所述步骤1还包括摄像头(3)时刻对筛分设备中的渣土图像进行采集；所述步骤2还包括控制模块对摄像头(3)所采集的渣土图像与渣图未包裹淤泥的图像进行对比分析，判断渣土中的砂石是否被淤泥包裹，若被淤泥包裹则通过控制模块控制喷淋装置对渣土进行冲洗。
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