CN110142225A - 一种智能干选机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能干选机,包括给料系统、输送装置、识别装置、执行机构，给料系统位于输送系统的入料端，原料由给料系统均匀给入输送装置上。本发明能够避免进料斗的堵塞。
Description
技术领域
本发明属于分选技术领域，更具体的说涉及一种智能干选机。
背景技术
煤炭分选主要分为水洗和干选两个方向，水洗基本采用跳汰、重介、浮选等工艺，优点是工艺成熟、分选精度高、处理能力大。缺点是建设投资大、生产成本高，还存在较大的水资源消耗和浪费，水洗1吨原煤的水耗约0.1m3，另外也会产生低质的副产品如煤泥。干选是近二十年来一直存在并缓慢发展的一种选煤方法，具有不用水、工艺简单、投资少、生产成本低的优点，主要的代表工艺是基于振动和风选的复合式干法选煤工艺。从煤炭分布的区域来看，西部占全国80.4％，中部占全国15.2％，东部占全国4.4％。西部是我国煤炭的主要分布区，又恰是干旱少水的地区，因此，与水洗相比，干选具备更广阔的需求和前景。
但是，目前的复合干法选煤技术始终未解决分选精度差、能力小和对煤种要求较高等缺陷。因此，复合干法选煤工艺并未得到大面积推广，近十几年新建设的选煤厂中，几乎全部采用比较成熟的跳汰、重介、浮选等水洗工艺，只有极个别的采用复合干选，且建成之后，大多因为分选精度差的原因被闲置或拆除。
煤炭干选技术中，除上述的复合干选外，还存在一种基于γ射线识别的煤矸石自动分选技术，从1988年开始，我国就开始了该项技术的研究，二十多年来取得了一些进展，从2005年开始，该项技术逐渐在煤炭行业进行了实际应用，如神火梁北煤矿、北京木城涧煤矿等。现有的基于射线识别的矿物自动分选机如中国专利CN101637765B所公开的煤矸石自动分选机，它包括原料进料斗、煤接料斗、矸石接料斗、设置在所述原料进料斗与煤、矸石接料斗之间的输送带传输机、识别分选控制机构和执行机构，所述识别分选控制机构包括设置在输送带下方的伽玛射线源、位于输送带上方对应于所述伽玛射线源位置处的射线传感器、与射线传感器电连接的测控仪表和设置在位于输送带上方的与测控仪表电连接的超声波发射接收器；所述执行机构为设置在煤、矸石接料斗上方的高频气阀；所述高频气阀的阀口朝着煤、矸石抛落轨迹设置。
由于现有矿物自动分选机是按通道排队，分通道检测、各通道独立执行。这就可能造成各通道的空气喷嘴对于不经过其中心的物料击打不准，影响分选效果。另外，无论是大块还是小块，均采用该通道的同种型号空气喷嘴执行，则会出现喷吹小块矸石时因为风量太大，带出旁边小块精煤的情况。同时，喷吹小块时，会造成严重的风量浪费，长期运行不节能。
实际生产情况表明，以现有的煤矸石自动分选机为代表的基于射线识别的矿物自动分选机，分选精度不高，精煤中夹带矸石的比率与矸石中夹带精煤的比率均在10-20％，远远达不到选煤厂主选设备的精度需求，因此，很难得到广泛应用和推广。
另外，现有的智能干选机,包括给料系统、输送装置、识别装置、执行机构，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统；给料系统位于输送系统的入料端，原料由给料系统均匀给入输送装置上；识别装置是位于输送装置上方的X射线源和位于输送装置下方的X射线探测器；执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在输送装置上的位置信息输出给执行机构；另外给料系统的进料斗放入的料过多容易发生阻塞，进料的速度也不能很好的控制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种防止进料斗被堵塞的智能干选机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种智能干选机,包括给料系统、输送装置、识别装置、执行机构，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统；给料系统位于输送系统的入料端，原料由给料系统均匀给入输送装置上；识别装置是位于输送装置上方的X射线源和位于输送装置下方的X射线探测器；执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在输送装置上的位置信息输出给执行机构，所述给料系统包括进料斗，所述进料斗由锥形框和竖直框组成，所述锥形框的下端与竖直框的上端连接，所述竖直框的内壁上设有两根平行设置的转轴，两根所述转轴与竖直框的内壁转动连接，一根所述转轴靠近竖直框的左内壁，另一根所述转轴靠近竖直框的右内壁，所述转轴上均固定有进料板，当两块所述进料板处于水平状态时，两块所述进料板远离转轴的一端相互抵接，所述竖直框上设有联动装置，所述联动装置能够带动两根转轴同时转动。
优选地，所述联动装置包括气缸，所述气缸的外壁与竖直框的外壁规固定连接，所述气缸的活塞杆上固定有联动横杆，所述联动横杆上设有滑动槽，两根所述转轴的其中一端均延伸出竖直框，所述转轴延伸出竖直框的一端上均固定有连接杆，所述连接杆上固定有与滑动槽插接的滑轴。
优选地，所述进料板远离转轴的一端设有弹性层。
优选地，所述竖直框的外壁上固定有定位块，两块所述进料板处于水平状态时，所述连接杆的上侧面与定位块的下侧面抵接。
优选地，所述执行机构设置为呈阵列式布置的空气喷嘴。
优选地，所述输送装置为水平布置的传输带或倾斜布置的传输带。
优选地，所述弹性层的材料设置为橡胶。
综上所述，本发明的有益效果：1、智能干选机是采用智能识别的方法(密度与形状识别)，基于不同的煤质特征建立与之相适应的数据库，通过数据分析来对煤与矸石进行辨别，最后通过智能执行系统将煤与矸石分离；给料系统是将原料运输到输送装置中，输送装置在将物料均匀的布放到传输带上；识别装置是位于传输带上方的X射线源与垂直下方的X射线探测器；执行机构位于传输带尾端，喷吹方向从下往上喷吹，当系统判断出物料是煤与矸石后，将需要喷吹的物理位置信息传送给智能执行机构，执行机构线阵喷嘴智能开启对应位置的喷嘴完成筛选，此时矸石落到矸石收集溜槽，精煤落到精煤收集溜槽。
2、通过气缸内活塞杆的移动的同时联动横杆也会同时移动，此时滑轴会相对滑动槽移动，从而带动进料板的转动，当两块进料板处于水平状态时，物料不会从竖直框上掉落，当气缸的活塞杆来回往复移动时，带动进料板转动的同时使物料从两块进料板之间掉落，从而避免物料发生堵塞。
附图说明
图1为一种智能干选机一实施例的结构图；
图2为一种智能干选机一实施例系统框图；
图3为进料斗的立体结构图；
图4为图3的上视图；
图5为图4中A-A处的截面图。
附图标记：1、给料系统；2、输送装置；3、识别装置；4、X射线探测器；5、空气喷嘴；6、供风系统；7、矸石收集溜槽；8、精煤收集溜槽；9、防护罩；10、电控系统；11、除尘系统；12、变频器；13、减速机；14、储气罐能罐；15、空压机；16、压力变送器；17、全智能控制平台；18、综合控制器；19、数据分析软件；20、数据服务器；21、X射线源；22、摄像机；23、输送器；24、定位块；25、转轴；26、连接杆；27、滑动槽；28、滑轴；29、气缸；30、联动横杆；31、竖直框；32、锥形框；33、挡板；34、进料板；35、弹性层。
具体实施方式
参照图1至图5对本发明一种智能干选机的实施例做进一步说明。
一种智能干选机,包括给料系统1、输送装置2、识别装置3、执行机构，以及供风系统6、除尘系统11、电控系统10三个辅助系统；给料系统1位于输送装置2的入料端，原料由给料系统1均匀给入输送装置2上；识别装置3是位于输送装置上方的X射线源21和位于输送装置2下方的X射线探测器4；执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，识别装置3除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在输送装置2上的位置信息输出给执行机构，智能干选机是采用智能识别的方法(密度与形状识别)，基于不同的煤质特征建立与之相适应的数据库，通过数据分析来对煤与矸石进行辨别，最后通过智能执行系统将煤与矸石分离；给料系统1是将原料运输到输送装置2中，输送装置2在将物料均匀的布放到传输带上；识别装置3是位于传输带上方的X射线源21与垂直下方的X射线探测器4；执行机构位于传输带尾端，喷吹方向从下往上喷吹，当系统判断出物料是煤与矸石后，将需要喷吹的物理位置信息传送给智能执行机构，执行机构线阵喷嘴智能开启对应位置的空气喷嘴5完成筛选，此时矸石落到矸石收集溜槽7，精煤落到精煤收集溜槽8。
识别装置3为X射线系统，X射线源21是X射线系统的关键部件，是一种比较精密的高压电源，其可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为X射线管的灯丝加热，高压电源的高压输出端分别加在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压的电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，当高速电子流撞击原子和外围轨道上电子，使之游离且释放出能量，就产生了X射线。X射线是原子内层电子受激发而产生的，其频率与光子能量比γ射线低、且在断电后无辐射。
X射线探测器4包括数字板和模拟板，每块模拟板有多个探测器通道。探测器等间距布置，间距根据识别分辨率的要求设置。通过将多个模拟板紧密排列，可形成与输送装置宽度相匹配的X射线探测器，射线透过被测物体，到达探测器，根据探测器接收信号的大小，可获取物质等效原子信息，实现对物质的识别和分类。
识别装置3除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还可以还将精煤和矸石在输送装置上的位置信息输出给后续执行机构。优选的，空气喷嘴由高频电磁阀控制其开启和关闭，储气罐通过风管高频电磁阀连接，高频电磁阀通过风管与空气喷嘴连接。
空气喷嘴5由现有煤矸石自动分选机一个通道一个空气喷嘴的布置形式修改为阵列式布置，分选执行机构根据被执行对象的位置信息智能开启相对应的高频电磁阀。
将单个、稀疏排布并独立使用的大空气喷嘴优化为若干个呈阵列布置的小空气喷嘴，空气喷嘴型号按满足单块最小粒度的矸石选型即可。当被执行对像为小块时，开启一个空气喷嘴，当被执行对象为大块时，开启该大块覆盖范围内的多个空气喷嘴。这种“小块一个空气喷嘴，大块多个空气喷嘴组合”的方式与现有的“大小块均用大空气喷嘴”的方式相比，风耗更低，更节能、分选更精确。本发明空气喷嘴的大小、数量及排列的密度需根据智能干选机的入料粒度尺寸、质量等参数定制设计。
给料系统包括进料斗，进料斗由锥形框32和竖直框31组成，锥形框32的下端与竖直框31的上端连接，竖直框31的内壁上设有两根平行设置的转轴25，两根转轴25与竖直框31的内壁转动连接，一根转轴25靠近竖直框31的左内壁，另一根转轴25靠近竖直框31的右内壁，转轴25上均固定有进料板34，当两块进料板34处于水平状态时，两块进料板34远离转轴25的一端相互抵接，竖直框31上设有联动装置，联动装置能够带动两根转轴25同时转动。
联动装置包括气缸29，气缸29的外壁与竖直框31的外壁固定连接，气缸29的活塞杆上固定有联动横杆30，联动横杆30上设有滑动槽27，两根转轴25的其中一端均延伸出竖直框31，转轴25延伸出竖直框31的一端上均固定有连接杆26，连接杆26上固定有与滑动槽27插接的滑轴28，进料板34远离转轴25的一端设有弹性层35，弹性层35的材料设置为橡胶，转轴25的上方还固定有与竖直框31内壁固定的挡板33，挡板33将物料引导到进料板34远离转轴25处，避免物料进入到转轴25的转动处。
联动装置的使用过程：通过气缸29内活塞杆的移动的同时联动横杆30也会同时移动，此时滑轴28会相对滑动槽27移动，从而带动进料板34的转动，当两块进料板34处于水平状态时，物料不会从竖直框31上掉落，当气缸29的活塞杆来回往复移动时，带动进料板34转动的同时使物料从两块进料板34之间掉落，从而避免物料发生堵塞。
竖直框31的外壁上固定有定位块24，两块进料板34处于水平状态时，所述连接杆26的上侧面与定位块24的下侧面抵接。
执行机构的空气喷嘴5呈阵列式布置，根据被执行对象的位置信息智能开启相应位置的空气喷嘴5，空压机15与储气罐能罐14连接，储气罐能罐14再与空气喷嘴5连接，储气罐能罐14上还连接有压力变送器16。
输送装置2为水平布置的传输带或倾斜布置的传输带，通过变频器12控制伺服电机的转动，伺服电机通过连接减速机13带动连接传输带的主动轮。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能干选机,包括给料系统、输送装置、识别装置、执行机构，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统；其特征在于：给料系统位于输送系统的入料端，原料由给料系统均匀给入输送装置上；识别装置是位于输送装置上方的X射线源和位于输送装置下方的X射线探测器。
2.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴。
3.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在输送装置上的位置信息输出给执行机构。
4.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：所述给料系统包括进料斗，所述进料斗由锥形框和竖直框组成，所述锥形框的下端与竖直框的上端连接，所述竖直框的内壁上设有两根平行设置的转轴，两根所述转轴与竖直框的内壁转动连接，一根所述转轴靠近竖直框的左内壁，另一根所述转轴靠近竖直框的右内壁，所述转轴上均固定有进料板，当两块所述进料板处于水平状态时，两块所述进料板远离转轴的一端相互抵接，所述竖直框上设有联动装置，所述联动装置能够带动两根转轴同时转动。
5.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：所述联动装置包括气缸，所述气缸的外壁与竖直框的外壁固定连接，所述气缸的活塞杆上固定有联动横杆，所述联动横杆上设有滑动槽，两根所述转轴的其中一端均延伸出竖直框，所述转轴延伸出竖直框的一端上均固定有连接杆，所述连接杆上固定有与滑动槽插接的滑轴。
6.根据权利要求2所述的智能干选机，其特征在于：所述进料板远离转轴的一端设有弹性层。
7.根据权利要求3所述的智能干选机，其特征在于：所述竖直框的外壁上固定有定位块，两块所述进料板处于水平状态时，所述连接杆的上侧面与定位块的下侧面抵接。
8.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：所述执行机构设置为呈阵列式布置的空气喷嘴。
9.根据权利要求1所述的智能干选机，其特征在于：所述输送装置为水平布置的传输带或倾斜布置的传输带。
10.根据权利要求3所述的智能干选机，其特征在于：所述弹性层的材料设置为橡胶。
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