CN112408003A - 静态计量物料的连续输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种静态计量物料的连续输送系统，包括衔接于卸料输送皮带出料端下方的双向输送皮带，双向输送皮带两端的下方分别衔接有计量输送单元A、计量输送单元B；计量输送单元A、B均包括桁架，桁架与机架之间设置称重计量传感器，桁架上设置有输送带。上述方案中，在计量输送单元B接料的过程中计量输送单元A完成计量称重任务并将物料输送至下游而空出输送带等待下一次的接料、称重过程，这样既完成了物料的静态的精确计量，又保证了双向输送皮带的连续工作，当然也就保证船舱物料的连续卸料过程。

Description

静态计量物料的连续输送系统

技术领域

本发明涉及物料连续输送过程中的计量和输送。

背景技术

大流量物料计量方式一般采用连续累计自动衡器和非连续累计自动衡器。连续累计自动衡器指皮带输送机计量秤，即皮带秤、螺旋秤、圆盘式计量转子秤以及减量秤(或为失重秤)。连续累计自动衡器也称为动态衡器，其物料是在连续输送的运动过程过程中进行计量的，是根据单位长度的重量和单位时间的速度，按照微积分的方式进行的累积计量，采集的数据和实际物料运行状态瞬时单位长度的重量偏差比较大，累积计算的计量结果精度稳定性波动大，难以满足流量大、精度要求高的状况下的计量。非连续累计自动衡器指固定式电子衡器，物料是在静态状态下进行的计量，一般有料斗秤、汽车衡、平台秤等代表性的衡器，其计量精度高，能满足物料贸易计量精度的需求，但不能满足流量大、物料价格高、能实现连续工作和计量的需求。港口、码头、物料的运输形式通常采用的是皮带输送机的输送，其特点是输送量大、运行成本低。对于物料贸易结算价格高的商品一般采用货轮吃水线方式，其计量误差值比较大，对于商品购买者价值损失大，所以必须解决贸易结算中物料价格高，流量大状态下精度持续稳定、连续累计计量的问题。

从港口或码头由输送机输送的粉状物料连续不断地输送至计量装置，在输送机上安装皮带秤可以实现连续输送过程中的动态计量。由于运输流量波动大，皮带输送机胶带受粉状物料流量和环境温度的影响，皮带张力变化大，导致皮带秤二个关键技术参数如重量信号和速度信号瞬时状况下变化波动无常，影响皮带秤的计量精度，且日常使用过程中对皮带秤的校验方法采用链码、砝码校验与实际计量精度使用相比偏差大，实际计量精度大于0.5％，且不稳定。皮带秤虽然使用广泛，但作为粉状物料贸易结算不能被供需双方接受，为此实现对皮带输送机粉状物料结算必须选用供需双方接受的计量精度达到0.2％以上的计量系统。

中国专利公开了一种名称为“散货码头在线连续静态计量输送系统和输送工艺”(CN103787097A)的专利文献，其所要解决的技术问题是“通过船体吃水位变化来计算卸货量存在的计量精度低的问题。”其采用的技术方案包括若干并列设置的静态计量料仓1、位于静态计量料仓1上方用于将物料装入静态计量料仓1的装料输送机2、用于将物料从货船上转移至装料输送机2的的第一皮带输送机3和位于静态计量料仓1下方用于将物料输送至转运站4的第二皮带输送机5。系统还包括缓冲料仓6，所述缓冲料仓6的装料口对应设置在静态计量料仓的出料口下方，所述缓冲料仓6的出料口设置有将物料下放到第二皮带输送机5上的给料机7。

该现有技术至少存在以下技术问题，其一是若干并列设置的静态计量料仓1与装料输送机2之间的衔接问题，即由于存在多个静态计量料仓1，必然要求装料输送机2能够将物料分别输送到相应的静态计量料仓1的料斗进口处。这种必要的衔接转位动作是基于何者的运动而实现的，文献并未公开。如若是静态计量料仓1是可位移而装料输送机2是固定的，则静态计量料仓1的称重装置和车载式液压开闭机构将随之位移，所有的附属件将随之一同位移，带来的直接后果是管线布置和导送的复杂；反之，如若是静态计量料仓1为固定式而装料输送机2是位移式的，又将出现装料输送机2如何接受来自第一输送皮带3的来料衔接问题；其二是静态计量料仓1下方还要对应布置缓冲料仓6，这种上下布置料仓的方案实为万难之举，因为需要设置多层工作(支撑)平台，占据太高的空间高度，同时还要将物料输送到高处，无疑增加第一输送皮带3的设备投入和占据的空间场地；其三是，该现有技术并未公开第一输送皮带3连续输送物料的过程中，静态计量料仓1的计量过程是如何实现的的具体方案；即使公开了相关的称重方案，作为计量对象或称计量客体的静态计量料仓1来讲，由于物料的含水率、粒度大小及黏附性等，都可能影响静态计量料仓1的出料效率，严重的将导致出料困难甚至出现堵塞而无法出料，所以连续输送并计量的目的只是一种无法实现的美好理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种静态计量物料的连续输送系统，保证物料连续卸料过程中对所卸物料实施静态精确计量。

为实现上述目的，本发明采用了以下两种基本技术方案：

一种静态计量物料的连续输送系统，包括衔接于卸料输送皮带出料端下方的双向输送皮带，双向输送皮带两端的下方分别衔接有计量输送单元A、计量输送单元B；计量输送单元A、B均包括桁架，桁架与机架之间设置称重计量传感器，桁架上设置有输送带。

上述方案中，双向输送皮带两端的下方分别衔接有计量输送单元A、计量输送单元B，双向输送皮带本身是固定布置的，只是其输送带可以实现双向输送，即通过动力机构或传动机构的换向传递动力，实现双向输送皮带的双向输送，确保物料从船舱中连续的卸运，被连续卸运的物料交替地输送到计量输送单元A、计量输送单元B，即计量输送单元A上接收到承接能力的物料后，双向输送皮带则向计量输送单元B卸料，在计量输送单元B接料的过程中计量输送单元A完成计量称重任务并将物料输送至下游而空出输送带等待下一次的接料、称重过程，这样既完成了物料的静态的精确计量，又保证了双向输送皮带的连续工作，当然也就保证船舱物料的连续卸料过程。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2的右视图；

图4是图2中的局部的放大示意图；

图5是图3中的局部的放大示意图；

图6是阀门的示意图；

图7是出料口的结构示意图。

具体实施方式

首先说明的是抵达码头、港口的货船，其载运的粉状物料通过输送皮带从货舱中卸下，首先抵达本发明中的双向输送皮带10，由本发明双向输送皮带10交替的向下游输送，而双向输送皮带10接受来自船舱的物料则是连续的，首先就是实现了物料的连续输送问题；紧接着就是计量输送单元A、计量输送单元B分别对接收的物料进行独立的静态计量，确保了计量的精度，然后再向下游输送。

本发明的具体方案是，静态计量物料的连续输送系统包括衔接于卸料输送皮带的出料端下方的双向输送皮带10，双向输送皮带10两端下方分别衔接有计量输送单元A、计量输送单元B；计量输送单元A、B均包括桁架20，桁架20与机架之间设置称重计量传感器40，桁架20上设置有输送带21。

计量完毕的物料由下游的输送机构接收并继续向下游输送，为此输送带21的出料端下方衔接有转运皮带60。

为了确保计量的精度，所述的桁架20两端设置有称重计量传感器40。更优选的方案是所述的桁架20两端设置有称重计量传感器40且一端对称设置两个。首先，通过桁架20来布置输送带21基本保证了物料布料的均匀性以减少桁架20的中段发生绕度过大的变形，为提高计量的准确，在每端对称设置称重计量传感器40，即每端至少设置两个称重计量传感器40，这样在桁架20的等高的底面的四个角部部位处各一个称重计量传感器40即可实现准确的计量称重了。

更优选的方案是输送带21一端高、一端低的倾斜状布置且高端为出料端，称重计量传感器40布置在桁架20的底部等高位置处，输送带21的出料端与下方的转运皮带60的接料位之间设置有缓冲料仓50。这样布置有两方面的优点，一方面是输送带21的接料端位置较低，所以其上方的来料较低，因此减少来料的高度，减少了物料输送的能耗和上下空间上布置设备的难度；另一方面，输送带21的出料端与下方的转运皮带60的接料位之间可以预留出适当的高度来布置缓冲料仓50，布置缓冲料仓50的好处在于能够避免物料落下过程造成的扬尘现象，又能保证在设定的时间段输送带21上的物料全部卸离，保证输送带21处在空料状态以便进行下一次的接料称重任务，所以缓冲料仓50尚存的少部分物料继续落下抵达转运皮带60而继续完成后续的输送任务。

作为优选方案，输送带21与水平向之间的夹角α为2～8°。更为优选的是输送带21与水平向之间的夹角α为3～5°。考虑到输送带21的长度，上述夹角α选择范围可以满足缓冲料仓50的布置需求。

结合图1、2、3，计量输送单元A、B均包括位于上部的料仓30，料仓30的下端出料口34与输送带21接料部位衔接，料仓30的下端出料口34处设置放料阀门33。设置料仓30的作用是，首先其具有围挡作用，避免物料落下过程中的扬尘现象；其二是暂存输送带21的带面上布满物料后出现的多余物料；其三是避免了双向输送皮带10上的物料直接下落至输送带21上，因为，双向输送皮带10接收的来料是连续的，一般的，双向输送皮带10的接料部位是其带长的中段部位，两端是出料端，在其先向计量输送单元A供料时长达到设定时长，则需停车以停止向计量输送单元A供料，此时的双向输送皮带10的带面上一段有料、一段无料，双向输送皮带10反向运行并转向向计量输送单元B供料时，双向输送皮带10的带面上的有料段上将再覆压一层物料，而后才是正常的单层物料，这样就会出现计量输送单元B侧的输送带21的局部带面上物料偏多现象，也就是输送带21带面上的物料无法保证均匀布设，其实计量输送单元A部的输送带21的物料不均匀性是同样存在的。为此，还要提供带宽较宽的输送带以满足局部集中来料较多的情况，否则物料可能越过带边而溢落。设置了料仓30，上述现象则可以完全避免，即输送带21接受的物料来自料仓30，其带面上物料均匀布设问题得以解决，为计量的准确性提供了基本保证。

料仓30出料口处设置放料阀门33，可以保证保证向输送带21供料，供料完毕后关闭，保证输送带21上的物料的静态称量。

计量输送单元A、B均包括位于上部的料仓30，料仓30的下端出料口与输送带21低端接料部位之间还设置有围料槽斗38。由于料仓30内的物料一旦出现结拱等现象需要振动器工作时，可能出现落料流量的显著变化，一旦出现这种现象，围料槽斗38上下敞口的结构既能保证物料的通过，又能保证物料均匀布置，也能避免短时物料下落流量过大导致的旁落至输送带21带面外侧的现象。

为了保证料仓30放料的稳定性及其关闭时的可靠性，本发明提供了以下料仓30总成，结合图6即料仓30的下端出料口由彼此两两相对布置的四块围板的板边围成的区域构成，其中一对是相对布置的下板边为直边311的第一板31，另一对是相对布置的下板边为圆弧形边321的第二板32，如图7所示，圆弧形边32的曲率轴芯位于圆弧边上方，放料阀门33包括板面为圆弧面的阀板331和阀板331的弧形边连接的向上延伸的侧臂板332，阀板331与圆弧形边32的曲率轴芯重合，侧臂板332的上端于曲率轴芯处与料仓30铰接，阀板331绕铰接轴芯摆动时阀板331的上板面沿圆弧形边32边沿移动关闭或敞开出料口34。应说明的是图5的放料阀门33的虚线位为其打开状态。

上述方案的要点在于料仓30的出料口34形状、阀板331的形状及两者之间的配合构造，即阀板331的圆弧面板面与第二板32的圆弧形边321的口边轮廓临近布置，所以，第一板31的直边311与阀板331的圆弧面板面之间也保持着合适的间距缝隙，侧臂板332对阀板331的圆弧面板边施加拉力以克服物料施加的重力，并且在关闭状态下，物料无法经由缝隙处外泄，确保料仓30的出料口关闭的可靠性，这为计量输送单元A、B上的输送带21物料的静态提供保证，由此确保静态计量的实现。

放料阀门33开启时，为了在极短时间内消除料仓30内物料经由出料口34下落流量变化，这样才能保证在输送带21的物料的布料的均匀性，选择了以下优选方案，即料仓30的出料口34处的相对布置的第二板32的内侧板边处布置有隔板322，隔板322将出料口分割成两个出料口34，以隔板322为界的两侧对称布置两段圆弧形边321，所述的隔板322为界的两侧对应布置有放料阀门33。

上述方案具有显著的优点，其一是保证料仓30出料口的形状稳定、减少变形，维持与放料阀门33的配合状态；其二是将料仓30出料口布置成两个区域，相应地可以设置两个阀板331，同时开启或关闭时，落料或停止落料的响应快捷，减少物料布设的欠均匀性现象；两个阀板331开启时的摆动被分解到相背的两个方向，所以，各阀板331的受力大小也相应减少并使得动力驱动机构实现对称合理的布置；两个阀板331关闭时两临近侧的板边紧邻在隔板322的下面，确保了关闭的严密性，即物料无法通过缝隙处向外、向上泄落。

为了保证落料的顺畅，所述的隔板322包括截面为角尖朝上的角形板，两放料阀门33处于关闭位时两阀板331的相邻边位于隔板322的向下的开口处。上述方案不仅确保了落料的可靠性，也为阀板322关闭时封料的可靠性提供的前提。隔板322选用角钢即可，只是其夹角与对应侧的第一板31的倾角相互适配。

作为阀板332的驱动机构。其包括电机35，电机35与侧臂板332之间有传动机构。动力通过传动机构来驱动与阀板332相连的侧臂板332，被限定约束的部件是侧臂板332，侧臂板332以摆动运动的方式运动实现阀板332开、闭动作。

具体的传动机构是电机35的转轴与曲率轴芯平行布置且其上连接转盘36，连杆37的一端铰接连接在侧臂板332之外侧下边角处，连杆37的另一端铰接连接在转盘36临近盘边处。该传动机构既简单又可靠。

Claims (15)

1.一种静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:包括衔接于卸料输送皮带出料端下方的双向输送皮带(10)，双向输送皮带(10)两端的下方分别衔接有计量输送单元A、计量输送单元B；计量输送单元A、B均包括桁架(20)，桁架(20)与机架之间设置称重计量传感器(40)，桁架(20)上设置有输送带(21)。

2.根据权利要求1所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:输送带(21)的出料端下方衔接有转运皮带(60)。

3.根据权利要求1所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:所述的桁架(20)两端设置有称重计量传感器(40)。

4.根据权利要求1或3所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:所述的桁架(20)两端设置有称重计量传感器(40)且一端对称设置两个。

5.根据权利要求1或2所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:输送带(21)一端高、一端低的倾斜状布置且高端为出料端，称重计量传感器(40)布置在桁架(20)的底部等高位置处。

6.根据权利要求5所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:输送带(21)的出料端与下方的转运皮带(60)的接料位之间设置有缓冲料仓(50)。

7.根据权利要求1或2或3所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:计量输送单元A、B均包括位于上部的料仓(30)，料仓(30)的下端出料口与输送带(21)接料部位衔接，料仓(30)的下端出料口处设置放料阀门(33)。

8.根据权利要求5所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:计量输送单元A、B均包括位于上部的料仓(30)，料仓(30)的下端出料口与输送带(21)低端接料部位衔接。

9.根据权利要求6所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:料仓(30)的下端出料口彼此两两相对布置的四块围板的板边围成的区域构成，其中一对是相对布置的下板边为直边(311)的第一板(31)，另一对是相对布置的下板边为圆弧形边(321)的第二板(32)，圆弧形边(32)的曲率轴芯位于圆弧形边上方，放料阀门(33)包括板面为圆弧面的阀板(331)和阀板(331)的弧形边连接的向上延伸的侧臂板(332)，阀板(331)与圆弧形边(32)的曲率轴芯重合，侧臂板(332)的上端于曲率轴芯处与料仓(30)铰接，阀板(331)绕铰接轴芯摆动时阀板(331)的上板面沿圆弧形边(32)边沿移动关闭或敞开出料口。

10.根据权利要求9所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:相对布置的第二板(32)的内侧板边处布置有隔板(322)，隔板(322)将出料口分割成两个出料口(34)，以隔板(322)为界的两侧对称布置两段圆弧形边(321)，所述的隔板(322)为界的两侧对应布置有放料阀门(33)。

11.根据权利要求10所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:所述的隔板(322)包括截面为角尖朝上的角形板，两放料阀门(33)处于关闭位时阀板(331)两相邻边位于隔板(322)的向下的开口处。

12.根据权利要求9所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:驱动机构包括电机(35)，电机(35)与侧臂板(332)之间有传动机构。

13.根据权利要求9所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:电机(35)的转轴与曲率轴芯平行布置且其上连接转盘(36)，连杆(37)的一端铰接连接在侧臂板(332)之外侧下边角处，连杆(37)的另一端铰接连接在转盘(36)临近盘边处。

14.根据权利要求5所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:输送带(21)与水平向之间的夹角α为2～8°。

15.根据权利要求14所述的静态计量物料的连续输送系统，其特征在于:输送带(21)与水平向之间的夹角α为3～5°。

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