CN111691349B - 一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，包括车体、磁性滚筒、收集斗和车轮，所述车体内部底端的一侧固定连接有磁性滚筒，所述车体内部的另一侧设置有收集斗，转杆的一侧固定连接有主动轮，所述主动轮的内部外部均贯穿有传动皮带。本发明通过设置有传动结构实现了对铁粉的收集较为全面，当车体通过运输车进行牵引时，此时车轮会进行转动，同时车轮会通过转轴带动转杆进行转动，此时转杆会通过主动轮使传动皮带进行传动，此时从动轮会带动磁性滚筒进行转动，磁性滚筒在转动的过程中可以地面上掉落的铁粉进行吸附，提高了铁粉的回收效率，且整个回收装置无需用电，环保节能性较强。
Description
技术领域
本发明涉及矿山设备技术领域，具体为一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置。
背景技术
铁矿是较为常见的矿石，部分铁矿石需要提炼成铁粉然后进行后续加工，在矿区运输铁粉的道路上，由于运输车辆颠簸导致部分铁粉洒落，为了环保和节约资源，需要对道路上的干式铁粉进行回收，所以就会使用到专门的矿山干式铁粉回收装置；
但是市面上现有的铁粉回收装置在进行使用时，对铁粉的收集不全面，回收效率低，一般使用电力对磁性滚筒进行转动，电能的消耗率较大，环保节能性较差，所以现开发出一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，以解决上述背景技术中提出对铁粉的收集不全面，回收效率低，一般使用电力对磁性滚筒进行转动，电能的消耗率较大，环保节能性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，包括车体、磁性滚筒、收集斗和车轮，所述车体内部底端的一侧固定连接有磁性滚筒，所述车体内部的另一侧设置有收集斗，且收集斗内部的一侧固定连接有拆装结构，所述车体的一侧固定连接有固定结构，所述车体底端的两侧均活动连接有车轮，所述拆装结构的一侧固定连接有刮刀，所述磁性滚筒内部的两侧均固定连接有传动结构，所述传动结构包括转轴、转杆、主动轮、传动皮带和从动轮，所述转轴均固定于车轮的一侧，所述转轴的一侧均固定连接有转杆，且转杆的一侧固定连接有主动轮，所述主动轮的内部外部均贯穿有传动皮带。
优选的，所述传动皮带内部的顶端均贯穿有从动轮，且从动轮均固定于磁性滚筒的两侧，所述从动轮通过传动皮带在磁性滚筒的两侧设计为转动结构。
优选的，所述固定结构包括限位槽、固定螺栓、限位块和固定螺母，所述限位槽固定于车体的一侧，所述限位槽的内部竖向贯穿有固定螺栓，且固定螺栓外部的底端活动连接有固定螺母。
优选的，所述限位槽的内部横向贯穿有限位块，所述限位块的厚度小于限位槽内部的高度。
优选的，所述拆装结构包括连接块、卡槽、卡块和固定板，所述连接块均固定于收集斗一侧的两端，所述连接块的内部均设置有卡槽，且卡槽的内部均贯穿有卡块。
优选的，所述卡块的底端固定连接有固定板，所述卡块的外径均小于卡槽的内径，卡槽和卡块之间呈卡合结构。
优选的，所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：还包括：控制器、摄像头和计算机；
所述刮刀位于所述磁性滚筒的上前方并与其相贴合，其中，所述刮刀的材质为不锈钢材质；
所述控制器和摄像头安装在所述收集斗的顶部端口处；
其中，所述摄像头用于拍摄磁性滚筒吸附的矿山干式铁粉图像；
所述计算机对所述摄像头拍摄的矿山干式铁粉图像，基于图像处理平台进行图像处理，获得磁性滚筒上的铁粉密集度；
所述控制器对获得的所述铁粉密集度与预设铁粉密集度进行对比分析；
若所述铁粉密集度大于预设铁粉密集度，则基于不锈钢材质的所述刮刀刮去所述磁性滚筒上吸附的矿山干式铁粉；
否则，控制所述摄像头继续拍摄。
优选的，所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：还包括：计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率，其计算步骤包括：
计算所述运输车的内燃机所产生的能量转化率；
其中，η1用来表示运输车内燃机的能量转化率；Q有效用来表示内燃机产生可应用到矿山干式铁粉回收装置的有效运转能量；Q释放用来表示内燃机产生的总能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；q为所述内燃机的柴油热值，q＝3.3×107J/KG；m表示所述矿山干式铁粉回收装置中的柴油质量；
计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率：
其中，W有效用来表示所述矿山干式铁粉回收装置的实际使用能量；W总用来表示运输车内燃机转换出来的总的机械能；Q热量用来表示矿山干式铁粉回收装置运行过程中的用于散热的损失能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；I用来表示矿山干式铁粉回收装置发动机通过的电流；R用来表示发动机本身的电阻；
当能量利用率η2小于60％时，减缓所述传动皮带的传动速度；
否则，所述传动皮带的传动速度不变。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高效环保的矿山干式铁粉回收装置不仅实现了对铁粉的收集较为全面，提高了铁粉的回收效率，环保节能性较强，也同时实现了便于对车体进行安装固定，使车体能稳固地固定在运输车上和便于快速地拆装刮刀，有效的提高了刮刀的更换效率；
(1)通过设置有传动结构实现了对铁粉的收集较为全面，当车体通过运输车进行牵引时，此时车轮会进行转动，同时车轮会通过转轴带动转杆进行转动，此时转杆会通过主动轮使传动皮带进行传动，此时从动轮会带动磁性滚筒进行转动，磁性滚筒在转动的过程中可以地面上掉落的铁粉进行吸附，提高了铁粉的回收效率，且整个回收装置无需用电，环保节能性较强；
(2)通过设置有固定结构实现了便于对车体进行安装固定，通过把限位槽卡入限位块的外部，把固定螺栓插入限位槽的内部，固定螺栓会对限位槽和限位块进行固定，使车体能稳固地固定在运输车上；
(3)通过设置有拆装结构实现了便于快速地对刮刀进行拆装，通过固定板旋转卡块，使卡块从卡槽的内部脱落，把新的刮刀通过卡块固定在卡槽的内部即可，从而实现了便于快速地对刮刀进行拆装的功能。
附图说明
图1为本发明的正视剖面结构示意图；
图2为本发明的侧视剖面结构示意图；
图3为本发明的收集斗俯视局部剖面放大结构示意图；
图4为本发明的图3中A处局部剖面放大结构示意图；
图5为本发明的固定结构正视局部剖面放大结构示意图；
图6为本发明的摄像头和控制器的连接图。
图中：1、车体；2、磁性滚筒；3、收集斗；4、固定结构；401、限位槽；402、固定螺栓；403、限位块；404、固定螺母；5、车轮；6、拆装结构；601、连接块；602、卡槽；603、卡块；604、固定板；7、刮刀；8、传动结构；801、转轴；802、转杆；803、主动轮；804、传动皮带；805、从动轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，包括车体1、磁性滚筒2、收集斗3和车轮5，车体1内部底端的一侧固定连接有磁性滚筒2，车体1内部的另一侧设置有收集斗3，且收集斗3内部的一侧固定连接有拆装结构6，车体1的一侧固定连接有固定结构4，车体1底端的两侧均活动连接有车轮5，拆装结构6的一侧固定连接有刮刀7，磁性滚筒2内部的两侧均固定连接有传动结构8，传动结构8包括转轴801、转杆802、主动轮803、传动皮带804和从动轮805，转轴801均固定于车轮5的一侧，转轴801的一侧均固定连接有转杆802，且转杆802的一侧固定连接有主动轮803，主动轮803的内部外部均贯穿有传动皮带804；
传动皮带804内部的顶端均贯穿有从动轮805，且从动轮805均固定于磁性滚筒2的两侧，从动轮805通过传动皮带804在磁性滚筒2的两侧设计为转动结构；
具体地，如图1和图2所示，使用该机构时，首先，通过转轴801的一侧均固定有转杆802，转杆802的一侧固定有主动轮803，当车体1通过运输车进行牵引时，此时车轮5会进行转动，同时车轮5会通过转轴801带动转杆802进行转动，此时转杆802会通过主动轮803使传动皮带804进行传动，此时从动轮805会带动磁性滚筒2进行转动，磁性滚筒2在转动的过程中可以地面上掉落的铁粉进行吸附，对铁粉的收集较为全面，提高了铁粉的回收效率，且整个回收装置无需用电，环保节能性较强；
固定结构4包括限位槽401、固定螺栓402、限位块403和固定螺母404，限位槽401固定于车体1的一侧，限位槽401的内部竖向贯穿有固定螺栓402，且固定螺栓402外部的底端活动连接有固定螺母404，限位槽401的内部横向贯穿有限位块403，限位块403的厚度小于限位槽401内部的高度；
具体地，如图1和图5所示，使用该机构时，首先，通过限位槽401的内部竖向贯穿有固定螺栓402，且固定螺栓402外部的底端活动连接有固定螺母404，当需要把车体1固定到运输车上时，把车体1通过车轮5移动到运输车的尾部，之后，把限位槽401卡入限位块403的外部，限位块403与运输车的尾部固定，把固定螺栓402插入限位槽401的内部，固定螺栓402会对限位槽401和限位块403进行固定，最后旋转固定螺母404，使固定螺母404套接在固定螺栓402的外部，当固定螺母404旋转至限位槽401的底端时，可以完成车体1与运输车的固定，使车体1能稳固地固定在运输车上；
拆装结构6包括连接块601、卡槽602、卡块603和固定板604，连接块601均固定于收集斗3一侧的两端，连接块601的内部均设置有卡槽602，且卡槽602的内部均贯穿有卡块603，卡块603的底端固定连接有固定板604，卡块603的外径均小于卡槽602的内径，卡槽602和卡块603之间呈卡合结构；
具体地，如图1、图3和图4所示，使用该机构时，首先，通过连接块601的内部均设置有卡槽602，卡槽602的内部均贯穿有卡块603，当刮刀7长时间使用后会逐渐磨损，导致刮刀7与磁性滚筒2之间的距离逐渐增加，导致刮刀7的刮粉效果降低，此时通过固定板604旋转卡块603，使卡块603从卡槽602的内部脱落，刮刀7便会从收集斗3的内部脱落，之后把新的刮刀7通过卡块603固定在卡槽602的内部即可，便于快速地对刮刀7进行拆装，提高了刮刀7的更换效率。
工作原理：本发明在使用时，通过运输车对矿石的运输同时对该回收装置提供动力源，首先，把该回收装置通过车轮5移动到运输车的尾部，把限位槽401卡入限位块403的外部，限位块403与运输车的尾部固定，把固定螺栓402插入限位槽401的内部，固定螺栓402会对限位槽401和限位块403进行固定，最后旋转固定螺母404，使固定螺母404套接在固定螺栓402的外部，当固定螺母404旋转至限位槽401的底端时，可以完成车体1与运输车的固定；
其次，当运输车进行运输时，运输车会带动车体1行驶在矿山路上，车轮5会进行转动，同时车轮5会通过转轴801带动转杆802进行转动，此时转杆802会通过主动轮803使传动皮带804进行传动，此时从动轮805会带动磁性滚筒2进行转动；
最后，磁性滚筒2靠磁力的作用会将道路上的掉落的铁粉吸附在自身上面，当磁性滚筒2转动到车轮5位置处时，刮刀7呈倾斜设计，刮刀7会将磁性滚筒2外壁吸附的铁粉刮落到收集斗3的内部，最终完成干式铁粉的回收工作。
本发明提供一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，如图6所示，还包括：控制器、摄像头和计算机；
所述刮刀7位于所述磁性滚筒2的上前方并与其相贴合，其中，所述刮刀7的材质为不锈钢材质；
所述控制器和摄像头安装在所述收集斗3的顶部端口处；
其中，所述摄像头用于拍摄磁性滚筒2吸附的矿山干式铁粉图像；
所述计算机对所述摄像头拍摄的矿山干式铁粉图像，基于图像处理平台进行图像处理，获得磁性滚筒2上的铁粉密集度；
所述控制器对获得的所述铁粉密集度与预设铁粉密集度进行对比分析；
若所述铁粉密集度大于预设铁粉密集度，则基于不锈钢材质的所述刮刀7刮去所述磁性滚筒2上吸附的矿山干式铁粉；
否则，控制所述摄像头继续拍摄。
上述技术方案的有益效果：基于能量转化对运出车牵引带动所述高效环保的矿山干式铁粉回收装置进行转动，磁性滚筒在转动过程中对地面上掉落的铁粉进行吸附，提高了铁粉回收效率，且节能环保。
本发明提供一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，还包括：计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率，其计算步骤包括：
计算所述运输车的内燃机所产生的能量转化率；
其中，η1用来表示运输车内燃机的能量转化率；Q有效用来表示内燃机产生可应用到矿山干式铁粉回收装置的有效运转能量；Q释放用来表示内燃机产生的总能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；q为所述内燃机的柴油热值，q＝3.3×107J/KG；m表示所述矿山干式铁粉回收装置中的柴油质量；
计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率：
其中，W有效用来表示所述矿山干式铁粉回收装置的实际使用能量；W总用来表示运输车内燃机转换出来的总的机械能；Q热量用来表示矿山干式铁粉回收装置运行过程中的用于散热的损失能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；I用来表示矿山干式铁粉回收装置发动机通过的电流；R用来表示发动机本身的电阻；
当能量利用率η2小于60％时，减缓所述传动皮带804的传动速度；
否则，所述传动皮带804的传动速度不变。
上述技术方案的工作原理：矿山干式铁粉回收装置在工作时，将车体1固定在牵引车上，从而所述矿山干式铁粉回收装置跟随牵引车移动，所述磁性滚筒随着所述车轮的转动而转动，靠磁力将道路上的铁粉吸附在自身上面，当所述磁性滚筒转动到所述刮刀位置处时，所述刮刀将铁粉刮落到车斗内，从而完成铁粉的清理和回收。
上述技术方案的有益效果：基于能量转化对运出车牵引带动所述高效环保的矿山干式铁粉回收装置进行转动，磁性滚筒在转动过程中对地面上掉落的铁粉进行吸附，提高了铁粉回收效率，且节能环保。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，包括车体(1)、磁性滚筒(2)、收集斗(3)和车轮(5)，其特征在于：所述车体(1)内部底端的一侧固定连接有磁性滚筒(2)，所述车体(1)内部的另一侧设置有收集斗(3)，且收集斗(3)内部的一侧固定连接有拆装结构(6)，所述车体(1)的一侧固定连接有固定结构(4)，所述车体(1)底端的两侧均活动连接有车轮(5)，所述拆装结构(6)的一侧固定连接有刮刀(7)，所述磁性滚筒(2)内部的两侧均固定连接有传动结构(8)，所述传动结构(8)包括转轴(801)、转杆(802)、主动轮(803)、传动皮带(804)和从动轮(805)，所述转轴(801)均固定于车轮(5)的一侧，所述转轴(801)的一侧均固定连接有转杆(802)，且转杆(802)的一侧固定连接有主动轮(803)，所述主动轮(803)的内部外部均贯穿有传动皮带(804)；
还包括：控制器、摄像头和计算机；
所述刮刀(7)位于所述磁性滚筒(2)的上前方并与其相贴合，其中，所述刮刀的材质为不锈钢材质；
所述控制器和摄像头安装在所述收集斗(3)的顶部端口处；
其中，所述摄像头用于拍摄磁性滚筒吸附的矿山干式铁粉图像；
所述计算机，用于对所述摄像头拍摄的矿山干式铁粉图像，基于图像处理平台进行图像处理，获得所述磁性滚筒(2)上的铁粉密集度；
所述控制器对获得的所述铁粉密集度与预设铁粉密集度进行对比分析；
若所述铁粉密集度大于预设铁粉密集度，则基于不锈钢材质的所述刮刀(7)刮去所述磁性滚筒(2)上吸附的矿山干式铁粉；
否则，控制所述摄像头继续拍摄；
所述计算机，还用于计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率，其计算步骤包括：
计算运输车的内燃机所产生的能量转化率；
其中，η1用来表示运输车内燃机的能量转化率；Q有效用来表示内燃机产生可应用到矿山干式铁粉回收装置的有效运转能量；Q释放用来表示内燃机产生的总能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；q为所述内燃机的柴油热值，q＝3.3×107J/KG；m表示所述矿山干式铁粉回收装置中的柴油质量；
计算所述矿山干式铁粉回收装置的能量利用率：
其中，W有效用来表示所述矿山干式铁粉回收装置的实际使用能量；W总用来表示运输车内燃机转换出来的总的机械能；Q热量用来表示矿山干式铁粉回收装置运行过程中的用于散热的损失能量；P用来表示内燃机的实际功率；t用来表示内燃机的运行时间；I用来表示矿山干式铁粉回收装置发动机通过的电流；R用来表示发动机本身的电阻；
当能量利用率η2小于60％时，减缓所述传动皮带(804)的传动速度；
否则，所述传动皮带(804)的传动速度不变。
2.根据权利要求1所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：所述传动皮带(804)内部的顶端均贯穿有从动轮(805)，且从动轮(805)均固定于磁性滚筒(2)的两侧，所述从动轮(805)通过传动皮带(804)在磁性滚筒(2)的两侧设计为转动结构。
3.根据权利要求1所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：所述固定结构(4)包括限位槽(401)、固定螺栓(402)、限位块(403)和固定螺母(404)，所述限位槽(401)固定于车体(1)的一侧，所述限位槽(401)的内部竖向贯穿有固定螺栓(402)，且固定螺栓(402)外部的底端活动连接有固定螺母(404)。
4.根据权利要求3所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：所述限位槽(401)的内部横向贯穿有限位块(403)，所述限位块(403)的厚度小于限位槽(401)内部的高度。
5.根据权利要求1所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：所述拆装结构(6)包括连接块(601)、卡槽(602)、卡块(603)和固定板(604)，所述连接块(601)均固定于收集斗(3)一侧的两端，所述连接块(601)的内部均设置有卡槽(602)，且卡槽(602)的内部均贯穿有卡块(603)。
6.根据权利要求5所述的一种高效环保的矿山干式铁粉回收装置，其特征在于：所述卡块(603)的底端固定连接有固定板(604)，所述卡块(603)的外径均小于卡槽(602)的内径，卡槽(602)和卡块(603)之间呈卡合结构。
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