CN111361954A - 一种智能煤矸石分选机 - Google Patents

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Abstract

一种智能煤矸石分选机，包括给料机构、输送机构、识别机构、执行机构和控制系统，其特征在于：输送机构的左端与给料机构对接，输送机构的右端与执行机构对接，输送机构上设置有识别机构，给料机构、输送机构、识别机构、执行机构均与控制系统电性连接；识别装置包括X射线发送装置和X射线接收装置。本发明保证了射源发射的射线按照设定的区域照射到物料上，保证射源箱的辐射安全性；增加了箱体的密封性，形成双重密封。X射线接收装置安装维护方便。输送机构能保证物料无翻滚跳动，无偏移。执行机构的位置设计占地面积小，能将输送带头下方的空间完全空出来，不会造成积料，清理维护十分方便。

Description

一种智能煤矸石分选机
技术领域
本发明属于选别设备技术领域，具体涉及一种智能煤矸石分选机。
背景技术
煤矸石干选机主要包括给料机构、输送机构、识别机构、控制系统、执行机构等主要系统。原煤通过原煤皮带输送到给料机构上，给料机构进行筛分，使块状料进入输送机构，输送机构将将块状原料平稳输送至识别机构的下方，同时利用输送带的速度将原料散开，避免堆积；识别机构是位于输送带上方的X射线发送装置和位于输送带下方的X射线接收装置；控制系统将接收器接收到的X射线信号进行处理，区别出煤、煤矸石、木块等不同种类物料，并将剔除指令发送给执行机构；执行机构则根据控制系统的指令，通过喷嘴或翻板机构将被剔除物料剔除出去。
传统的执行机构位于物料运动轨迹下方，向前上方喷吹物料，易出现吹不动，或者需要更多喷嘴同时喷吹，并且导致接料溜槽更宽，整机更长。
传统的输送机构容易造成物料在输送带表面跳动或者偏移，在利用X射线的穿透性进行选别时，物料在输送带上出现堆积或层叠，也就出现了跳动翻滚、偏移，严重影响识别的精度和剔除的精度。
由于皮带传输物料存在位置偏移、抖动等问题，因此X射线源需要安装在一个稳定不偏移的工装里，保证射向物料的射线是稳定的，然后再通过程序校正物料位置从而精确定位吹阀的位置及数量。另外，分选煤矸石时，由于原煤在布料、输送及高压气体喷吹过程中会产生大量的煤灰，而煤灰堆积到一定程度，会出现导电现象。因此，高精贵重的X射线源需要安装在密封无尘的环境中。
还有，现有的煤矸石分选机上X射线接收装置一般设计不合理，安装维护不方便，通用性差，而且接收器容易积灰，对识别效果造成影响；还有接收器电路板上电气元器件，由于长时间受到X射线照射，容易失效，使用寿命较短。
因此，为了解决上述问题，设计了一种智能煤矸石分选机。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种智能煤矸石分选机。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种智能煤矸石分选机，包括给料机构、输送机构、识别机构、执行机构和控制系统，其特征在于：所述输送机构的左端与所述给料机构对接，所述输送机构的右端与所述执行机构对接，所述输送机构上设置有所述识别机构，所述给料机构、输送机构、识别机构、执行机构均与所述控制系统电性连接；所述识别装置包括X射线发送装置和X射线接收装置；所述输送机构包括机架，所述机架上设置有输送带，所述输送带沿传送方向依次包括缓冲区、加速区和平稳区；所述X射线接收装置位于所述输送带的平稳区的内侧，所述X射线发送装置位于所述X射线接收装置的上方；所述输送带的两端分别设置在主动滚筒和改向滚筒上，所述主动滚筒与一驱动电机传动连接；所述改向滚筒的传送方向一侧设置有所述执行机构；所述输送带的内侧设置有托盘，所述托盘开设有X射线可透过的射线窗口；所述执行机构包括执行喷嘴和接料溜槽，所述执行喷嘴位于物料抛物线轨迹的上方。
优选的技术方案为：所述输送带的缓冲区的内侧设置有若干缓冲托辊，所述缓冲托辊顶住所述输送带的承载段设置；所述输送带的内侧设置拉紧滚筒，所述拉紧滚筒压住所述输送带的回程段设置；所述输送带的下端设置有若干张紧滚筒，所述张紧滚筒顶住所述输送带的回程段设置；所述输送带的上端设置有导向辊，所述导向辊位于所述输送带的平稳区。
优选的技术方案为：所述托盘包括若干支撑脚，所述支撑脚上设置有由若干横梁和纵梁组成的盘体，所述盘体上设置有均布的托板，所述射线窗口垂直所述托板设置。
优选的技术方案为：所述X射线发送装置包括射源，所述射源设置在一箱体内，所述射源的下方连通设置一铅筒，所述箱体的下端开设有射线口，所述铅筒的下端与所述射线口对接设置；所述射源的一侧设置有用于散热的风扇；所述箱体外侧设置有用于过滤空气的过滤器，所述过滤器的一端与一调压阀连接，所述过滤器的另一端与所述箱体的内腔连通设置；所述箱体上方设置有箱盖，所述箱盖上方设置有用于放气的罩壳，所述罩壳内设置有放气阀，所述放气阀与所述箱体的内腔连通设置。
优选的技术方案为：所述射源设置在一支架上，所述射源与所述支架之间设置有垫板，所述支架通过减震垫与所述箱体的底部连接；所述铅筒贯穿所述垫板与支架设置。
优选的技术方案为：所述X射线接收装置包括接收器，所述接收器设置在盒体内部，所述盒体设置在所述机架上，所述盒体内的底部设置有底座，所述接收器设置在所述底座的上方，所述盒体上端对应所述接收器位置设置有射线窗口，所述接收器的两侧分别设置有第一准直器和第二准直器，所述射线窗口下方的两侧分别设置有第一铅条和第二铅条，所述铅条位于所述盒体内的顶部；所述盒体下端设置有铅板，所述盒体与所述机架之间设置有减震垫。
优选的技术方案为：所述盒体包括位于左右两侧的第一侧板、位于前后两侧的第二侧板、位于下端的底板和位于上端的盖板，所述第一侧板、第二侧板、底板和盖板之间通过紧固件连接组成所述盒体。
优选的技术方案为：所述盖板与所述第一侧板之间设置有密封结构，所述密封结构包括设置在所述盖板下端的第一卡条、设置在所述第一侧板上端的第二卡条、向上卡住所述第一卡条的第一密封条和向下卡住所述第二卡条的第二密封条。
优选的技术方案为：所述盒体的一侧设置有用于射线窗口清理的清灰装置，所述清灰装置左右往复运动式设置所述第二侧板上。
优选的技术方案为：所述执行喷嘴与物料抛物线轨迹最下方的垂直距离180~220mm。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明设计的煤矸石分选机中，X射线发送装置保证了射源发射的射线按照设定的区域照射到物料上，保证射源箱的辐射安全性；保证了箱体的密封性；还实现了散热功能，也能使箱体内始终保持高于大气压力的正压环境，使箱体外粉尘等无法进入箱体内，增加了箱体的密封性，形成双重密封。X射线接收装置安装维护方便，盒体拆装方便，便于增加或减少接收器模块；能为X射线接收器提供可靠的密封环境，同时可有效保护接收器不受X射线照射，延长使用寿命。输送机构能将成堆物料分散铺开，使得物料能平稳地在输送带上运行至X射线照射区，并能无偏移地输送至执行喷嘴区域；保证物料无翻滚跳动，无偏移。执行机构的位置设计占地面积小，能将输送带头下方的空间完全空出来，不会造成积料，清理维护十分方便。
附图说明
图1为本发明整体示意图。
图2为输送机构示意图。
图3为托盘示意图。
图4为X射线发送装置示意图。
图5为X射线接收装置示意图。
图6为A-A剖视图。
图7为B部放大图。
图8为C部放大图。
以上附图中，给料机构1，输送机构2，机架2001，主动滚筒2002，输送带2003，驱动电机2004，张紧滚筒2005，托盘2006，支撑脚2601，横梁2602，纵梁2603，托板2604，导向辊2007，拉紧滚筒2008，改向滚筒2009，缓冲托辊2012，X射线发送装置3，箱体3001，箱盖3002，罩壳3004，放气阀3005，射源3006，风扇3007，过滤器3008，调压阀3009，支架3010，铅筒3011，垫板3012，减震垫3013，X射线接收装置4，铅板4002，盒体4004，第二侧板4401，盖板4402，第一侧板4403，底板4404，第二密封条4405，第一密封条4406，射线窗口4005，清灰装置4006，减震垫4007，第二铅条4008，第一卡条4009，第一铅条4010，第二卡条4011，第二准直器4012，第一准直器4013，接收器4014，底座4015，执行喷嘴5，接料溜槽6。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1~图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，一种智能煤矸石分选机，包括给料机构1、输送机构2、识别机构、执行机构和控制系统，输送机构2的左端与给料机构1对接，输送机构2的右端与执行机构对接，输送机构2上设置有识别机构，给料机构1、输送机构2、识别机构、执行机构均与控制系统电性连接；识别装置包括X射线发送装置3和X射线接收装置4；输送机构2包括机架2001，机架2001上设置有输送带2003，输送带2003沿传送方向依次包括缓冲区、加速区和平稳区；X射线接收装置4位于输送带2003的平稳区的内侧，X射线发送装置3位于X射线接收装置4的上方；输送带2003的两端分别设置在主动滚筒2002和改向滚筒2009上，主动滚筒2002与一驱动电机2004传动连接；改向滚筒2009的传送方向一侧设置有执行机构；输送带2003的内侧设置有托盘2006，托盘2006开设有X射线可透过的射线窗口4005；输送带2003的缓冲区的内侧设置有若干缓冲托辊2012，缓冲托辊2012顶住输送带2003的承载段设置；输送带2003的内侧设置拉紧滚筒2008，拉紧滚筒2008压住输送带2003的回程段设置；输送带2003的下端设置有若干张紧滚筒2005，张紧滚筒2005顶住输送带2003的回程段设置；输送带2003的上端设置有导向辊2007，导向辊2007位于输送带2003的平稳区。
如图2所示，整个输送机构2包括机架2001、主动滚筒2002、输送带2003、驱动电机2004、张紧滚筒2005、缓冲托辊2012、托盘2006、导向辊2007、拉紧滚筒2008、改向滚筒2009等。张紧滚筒2005布置在输送带2003的回程段，用来增大主动滚筒2002的围包角；拉紧滚筒2008位于改向滚筒2009前端附近且位于输送带2003内侧，既能将输送带2003拉紧，又能为X射线接收装置4的安装提供空间；缓冲托辊2012位于主动滚筒2002附近，位于缓冲区输送带2003的内侧，用于缓冲物料的下落冲击，减少物料落在输送带2003上时的弹跳；托盘2006紧挨着缓冲托辊2012安装，位于输送带2003的承载段下侧；导向辊2007位于改向滚筒2009前端附近，位于输送带2003两侧紧挨输送带2003的裙边，用于限制输送带2003跑偏。物料下落到输送带2003上，在缓冲区缓冲弹跳趋势，在输送带2003的带动下经过加速区，再通过X射线照射区前稳定下来，平稳地依次通过X射线照射和输送带2003的末端。
优选的实施方式为：如图3所示，托盘2006包括若干支撑脚2601，支撑脚2601上设置有由若干横梁2602和纵梁2603组成的盘体，盘体上设置有均布的托板2604，射线窗口4005垂直托板2604设置。托盘2006上的16个托板2604之间有较小的纵向间隙和较大的横向间隙且相互错开，既能有效的支撑输送带2003，又能让输送带2003内侧粘附的小颗粒物料有足够的空间漏下，避免物料在托板2604上堆积；尤其是梅雨季节，原煤含水量高，煤灰易板结，如果粘附在皮带内侧的煤灰不能及时落下，在托盘2006上越积越多，会影响皮带的运行。托盘2006的支撑脚2601设置成上下可调的结构，在每个支撑脚2601底部设置调节螺栓，通过每个支撑脚2601底部的调节螺栓可实现托盘2006的调平，保证托盘2006能最大充分的承托输送带2003，使输送带2003在托盘2006上面无跳动，这样物料在经过X射线照射区域前能快速稳定下来，既无上下跳动，也无翻滚，从而保证X光的扫描精度。
优选的实施方式为：如图4所示，X射线发送装置3包括射源3006，射源3006设置在一箱体3001内，射源3006的下方连通设置一铅筒3011，箱体3001的下端开设有射线口，铅筒3011的下端与射线口对接设置；射源3006的一侧设置有用于散热的风扇3007；箱体3001外侧设置有用于过滤空气的过滤器3008，过滤器3008的一端与一调压阀3009连接，过滤器3008的另一端与箱体3001的内腔连通设置；箱体3001上方设置有箱盖3002，箱盖3002上方设置有用于放气的罩壳3004，罩壳3004内设置有放气阀3005，放气阀3005与箱体3001的内腔连通设置。射源3006设置在一支架3010上，射源3006与支架3010之间设置有垫板3012，支架3010通过减震垫40073013与箱体3001的底部连接；铅筒3011贯穿垫板3012与支架3010设置。对于功率较大的射线源，其在密封环境中工作，其自身散热器和风扇3007将冷却油冷却，将散热后的热空气排向密封的箱体3001中，而密封箱体3001中的热空气如果不及时排出，长时间可能造成射源3006油温升高，影响射源3006工作性能和寿命，甚至造成停机故障。因此，需要对箱体3001内的热空气进行冷却。气体通过调压阀3009和过滤器3008后，变成冷却的洁净的干燥空气，调压阀3009的设置压力高于大气压力30%。冷却的洁净空气进入密封箱体3001内，降低了密封箱体3001内空气温度，同时也增加了箱体3001内气体压力；当箱体3001内气体压力达到放气阀3005的设置压力时，放气阀3005开始排气，于是射源3006箱内空气与箱体3001外空气形成单向流通；既实现了散热功能，也能使箱体3001内始终保持高于大气压力的正压环境，使箱体3001外粉尘等无法进入箱体3001内，增加了箱体3001的密封性，形成双重密封。
优选的实施方式为：如图5所示，X射线接收装置4包括接收器4014，接收器4014设置在盒体4004内部，盒体4004设置在机架2001上，盒体4004内的底部设置有底座4015，接收器4014设置在底座4015的上方，盒体4004上端对应接收器4014位置设置有射线窗口4005，接收器4014的两侧分别设置有第一准直器4013和第二准直器4012，射线窗口4005下方的两侧分别设置有第一铅条4010和第二铅条4008，铅条位于盒体4004内的顶部；盒体4004下端设置有铅板4002，盒体4004与机架2001之间设置有减震垫40073013。盒体4004包括位于左右两侧的第一侧板4403、位于前后两侧的第二侧板4401、位于下端的底板4404和位于上端的盖板4402，第一侧板4403、第二侧板4401、底板4404和盖板4402之间通过紧固件连接组成盒体4004。盖板4402与第一侧板4403之间设置有密封结构，密封结构包括设置在盖板4402下端的第一卡条4009、设置在第一侧板4403上端的第二卡条4011、向上卡住第一卡条4009的第一密封条4406和向下卡住第二卡条4011的第二密封条4405。盒体4004的一侧设置有用于射线窗口4005清理的清灰装置4006，清灰装置4006左右往复运动式设置第二侧板4401上。
如图5~8所示，铅板4002通过螺钉安装在煤矸石分选机的机架2001上，用以吸收残余X射线。第一侧板4403、第二侧板4401、底板4404及盖板4402通过螺钉组成一个盒体4004，接收器4014安装在盒体4004内部，盒体4004通过减震垫40073013安装在机架2001上。盖板4402与第一侧板4403之间有第一密封条4406、第二密封条4405，形成双重密封。射线窗口4005为黑色尼龙材质，通过螺钉和玻璃胶固定在盖板4402上开的窗口槽里。吹灰装置安装第二侧板4401上，吹灰装置设置有吹气嘴，吹气嘴对准射线窗口4005用于吹灰。每块接收器4014通过铜螺柱安装在前后一定距离的两块底座4015上，底座4015通过螺钉安装在盒体4004的底板4404上；每增加一块接收器4014，对应增加两块底座4015，如此可根据需要方便地增加接收器4014数量。第一准直器4013、第二准直器4012通过铜螺柱安装在接收器4014上，待所有接收器4014安装完成后，将第一准直器4013和第二准直器4012尽可能的相关靠拢，以达到校直接收器4014上的双能接收模块。第一铅条4010和第二铅条4008通过螺钉固定在盒体4004的盖板4402上，并将第一铅条4010和第二铅条4008的边沿与盖板4402上开的窗口槽的边沿对齐，吸收窗口槽以外的多余射线，避免射线直接照到接收器4014电路板上的电子元器件，保护接收器4014的使用寿命。
优选的实施方式为：如图1所示，执行机构包括执行喷嘴5和接料溜槽6，执行喷嘴5位于物料抛物线轨迹的上方。执行喷嘴5与物料抛物线轨迹最下方的垂直距离180~220mm。根据识别机构的识别结果和控制系统的剔除指令，执行喷嘴5喷出高压气体，改变物料的运动轨迹，实现块煤与煤矸石的分离。相较于传统的干选工艺，仅需较小的喷吹力量即可明显改变物料运动轨迹，或者需要同时工作的喷嘴数量更少，可有效降低喷嘴数量。同时，由于是向下方喷吹物料，物料水平方向的运动距离更小，接料溜槽6可设计的更窄，整机的长度也更短，占地面积更小；与传统的执行机构在物料抛物线轨迹下方相比，输送带2003头下方的空间完全空出来，不会造成积料，清理维护十分方便。
本发明设计的煤矸石分选机中，X射线发送装置保证了射源发射的射线按照设定的区域照射到物料上，保证射源箱的辐射安全性；保证了箱体的密封性；还实现了散热功能，也能使箱体内始终保持高于大气压力的正压环境，使箱体外粉尘等无法进入箱体内，增加了箱体的密封性，形成双重密封。X射线接收装置安装维护方便，盒体拆装方便，便于增加或减少接收器模块；能为X射线接收器提供可靠的密封环境，同时可有效保护接收器不受X射线照射，延长使用寿命。输送机构能将成堆物料分散铺开，使得物料能平稳地在输送带上运行至X射线照射区，并能无偏移地输送至执行喷嘴区域；保证物料无翻滚跳动，无偏移。执行机构的位置设计占地面积小，能将输送带头下方的空间完全空出来，不会造成积料，清理维护十分方便。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能煤矸石分选机，包括给料机构、输送机构、识别机构、执行机构和控制系统，其特征在于：所述输送机构的左端与所述给料机构对接，所述输送机构的右端与所述执行机构对接，所述输送机构上设置有所述识别机构，所述给料机构、输送机构、识别机构、执行机构均与所述控制系统电性连接；所述识别装置包括X射线发送装置和X射线接收装置；
所述输送机构包括机架，所述机架上设置有输送带，所述输送带沿传送方向依次包括缓冲区、加速区和平稳区；所述X射线接收装置位于所述输送带的平稳区的内侧，所述X射线发送装置位于所述X射线接收装置的上方；所述输送带的两端分别设置在主动滚筒和改向滚筒上，所述主动滚筒与一驱动电机传动连接；所述改向滚筒的传送方向一侧设置有所述执行机构；所述输送带的内侧设置有托盘，所述托盘开设有X射线可透过的射线窗口；
所述执行机构包括执行喷嘴和接料溜槽，所述执行喷嘴位于物料抛物线轨迹的上方。
2.根据权利要求1所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述输送带的缓冲区的内侧设置有若干缓冲托辊，所述缓冲托辊顶住所述输送带的承载段设置；所述输送带的内侧设置拉紧滚筒，所述拉紧滚筒压住所述输送带的回程段设置；所述输送带的下端设置有若干张紧滚筒，所述张紧滚筒顶住所述输送带的回程段设置；所述输送带的上端设置有导向辊，所述导向辊位于所述输送带的平稳区。
3.根据权利要求2所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述托盘包括若干支撑脚，所述支撑脚上设置有由若干横梁和纵梁组成的盘体，所述盘体上设置有均布的托板，所述射线窗口垂直所述托板设置。
4.根据权利要求3所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述X射线发送装置包括射源，所述射源设置在一箱体内，所述射源的下方连通设置一铅筒，所述箱体的下端开设有射线口，所述铅筒的下端与所述射线口对接设置；所述射源的一侧设置有用于散热的风扇；所述箱体外侧设置有用于过滤空气的过滤器，所述过滤器的一端与一调压阀连接，所述过滤器的另一端与所述箱体的内腔连通设置；所述箱体上方设置有箱盖，所述箱盖上方设置有用于放气的罩壳，所述罩壳内设置有放气阀，所述放气阀与所述箱体的内腔连通设置。
5.根据权利要求4所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述射源设置在一支架上，所述射源与所述支架之间设置有垫板，所述支架通过减震垫与所述箱体的底部连接；所述铅筒贯穿所述垫板与支架设置。
6.根据权利要求5所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述X射线接收装置包括接收器，所述接收器设置在盒体内部，所述盒体设置在所述机架上，所述盒体内的底部设置有底座，所述接收器设置在所述底座的上方，所述盒体上端对应所述接收器位置设置有射线窗口，所述接收器的两侧分别设置有第一准直器和第二准直器，所述射线窗口下方的两侧分别设置有第一铅条和第二铅条，所述铅条位于所述盒体内的顶部；所述盒体下端设置有铅板，所述盒体与所述机架之间设置有减震垫。
7.根据权利要求6所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述盒体包括位于左右两侧的第一侧板、位于前后两侧的第二侧板、位于下端的底板和位于上端的盖板，所述第一侧板、第二侧板、底板和盖板之间通过紧固件连接组成所述盒体。
8.根据权利要求7所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述盖板与所述第一侧板之间设置有密封结构，所述密封结构包括设置在所述盖板下端的第一卡条、设置在所述第一侧板上端的第二卡条、向上卡住所述第一卡条的第一密封条和向下卡住所述第二卡条的第二密封条。
9.根据权利要求8所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述盒体的一侧设置有用于射线窗口清理的清灰装置，所述清灰装置左右往复运动式设置所述第二侧板上。
10.根据权利要求1所述的一种智能煤矸石分选机，其特征在于：所述执行喷嘴与物料抛物线轨迹最下方的垂直距离180~220mm。
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