CN112978400B - 一种集装箱散装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集装箱散装装置，包括料仓、密封室、称量装置、除尘装置、料斗、行走机构和散装头，料仓上设置荷重传感器，密封室分别与料仓、除尘装置相连，称量装置设置在密封室内，称量装置包括速度传感器、重量传感器和传送带，速度传感器、重量传感器设置在传送带上，荷重传感器、速度传感器和重量传感器均与控制器相连，散装头与料斗相连，并通过行走机构移动。本发明散装装置能多组批量建设，实现多组同时作业，智能移动装料，能够有效减少运输车/船移动次数，缩短装料时间，实时在线精确计量，大大提高装运智能化水平，提高工作效率；采用多组速度传感器和重量传感器在线反馈，实时在线计量，降低装料误差。

Description

一种集装箱散装装置

技术领域

本发明散装装置，具体为一种集装箱散装装置。

背景技术

常规的散装车为敞篷车，多采用定点装料，需要人工干预，智能化程度低。由于车厢是开放式的，除尘效果不佳，工作时扬尘大，环境污染较严重。

随着环保意识的提高，传统的敞篷车已不能满足需要，取而代之的是密闭式集装箱。通常情况下，运输车/船上放置多个密闭式集装箱，由于密闭式集装箱装料口的位置是固定的，对于不同车型长度的运输车/船，放置集装箱后，集装箱的装料口位置会有差别，尤其是多节不同车型长度的运输车/船同时装料时，因车型长度差异累积的集装箱装料口的偏差会加大，给装车、除尘带来很大困难。多节不同车型、不同长度的运输车/船的装车时，移车次数较多，装车效率低。对于流动性不好的物料，需要大角度料斗，移动式散装系统的移动行程越大，料斗的高度会越高，重量会越大，行走装置所承受的载荷会越大，安全性也会降低，另外，结构所承受的载荷也会越大，造价会变大。

申请号为2017215806946的中国专利公开了一种新型的电子散料秤，虽然可以用来显示称重的质量，但是仅仅依靠称重传感器对重量进行表征，数据的精度和准确度无法保证。一旦称重传感器失灵，又未及时发现时，对于称重的精度和准确率有较为严重的影响。现有的皮带式计量传感器仅仅依靠重量传感器来称重，准确性有待进一步提高。

同时，现有的料仓和称重装置的位置是固定的，而料斗和散装头是需要根据集装箱的位置移动的，对于需要大行程移动的工况，料斗的高度会很高，自重大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能够实现智能在线计量、智能移动装料、在线粉尘处理、工作效率高的集装箱散装装置。

技术方案：本发明所述的一种集装箱散装装置，包括料仓、密封室、称量装置、除尘装置、料斗、行走机构和散装头，料仓上设置荷重传感器，密封室分别与料仓、除尘装置相连，称量装置设置在密封室内，称量装置包括用于测定皮带运行速度的速度传感器、用于测定物料负荷的重量传感器和传送带，速度传感器、重量传感器设置在传送带上，荷重传感器、速度传感器和重量传感器均与控制器相连，散装头与料斗相连，并通过行走机构移动。

密封室的设置，使得称量装置自进料端至出料端全程密封，包装物料在称量装置上运行不受外界干扰，同时防止扬尘。多组速度传感器、重量传感器可以缩小计量偏差，提高计量精度。

进一步地，除尘装置包括收尘管道、活动软管和收尘器，收尘器通过收尘管道与密封室、密封盖板相连，通过活动软管与散装头相连，收尘管道、活动软管在各个卸料点均接入。活动软管由不锈钢材料制成，弹性模量为150～200GPa，能够承受气流中粉尘的磨损，有一定的弹性，能在设定的范围内实现弯曲和拉伸。活动软管的内壁光滑无凹凸。

进一步地，料斗上设置用于向控制器反馈料斗与密封盖板上的料斗进料口匹配情况的第一位置传感器，第一位置传感器与控制器相连。料仓为平底仓或锥形仓，料仓的锥角可根据物料的流动性调整，保证物料下料通畅。

进一步地，散装头上设置能够感应下方的集装箱装料口位置的第二位置传感器，第二位置传感器与控制器相连。

进一步地，料仓的下方设置卸料阀门，卸料阀门为电动阀门或者气动阀门，与控制器相连。

进一步地，料仓不与结构框架刚性连接，料仓上设置裙座，荷重传感器设置在裙座下方，荷重传感器能实时计量料仓的重量。

进一步地，密封室通过分料阀门和物料管相连，物料从卸料阀门出口、皮带秤、溜管转移至分料阀门入口，传送带将物料通过分料阀门和物料管传递到散装头内。分料阀门为电动阀门或者气动阀门，物料管的角度根据物料的特性调节。通过控制分料阀门的开关，实现物料通过不同的物料管进入到料斗，满足不同移动行程的需要。通过连锁控制分料阀门，减小了料斗规格，节约了投资成本，增加了系统的安全性和稳固性，解决了大移动行程装料难题。

进一步地，称量装置还包括跑偏感应器，跑偏感应器设置在密封室内，两两对正，并与控制器相连。

进一步地，散装头能够伸缩。通过智能控制器调整散装头的位置以及伸缩长度，能够解决散装头与下游集装箱装料口的对接问题，节约了对准时间。

工作原理：物料通过量反馈到控制器，结合荷重传感器实时计量料仓的重量变化，与预设的物料卸料量比对，控制器自动调节卸料阀门的开度和传送带运行速度，精准的控制物料卸料量，有效地提高了精度，提高了智能控制水平。

称量装置的速度传感器可以测定皮带运行速度，重量传感器可以测定物料负荷，传送带的运行速度与物料的负荷乘积为瞬时通过量，即为物料通过量。称量装置的精度与速度传感器的精度有关，某一时刻传送带的速度是特定的，因此设置多组速度感应器，取测量平均值，减小速度传感器的测量偏差，从而提高计量精度。

料仓上的荷重传感器的计量数据，与称量装置的速度传感器、重量传感器测定的物料通过量进行比对，如果偏差超过设定范围，控制器会发出信号，提示需对计量装置进行矫正，从而保证称量装置的计量精度。

第一位置传感器用于向控制器反馈料斗与密封盖板上的料斗进料口的匹配情况。第二位置传感器能够感应下方的集装箱装料口的位置，通过控制器调整散装头的位置以及伸缩长度，与下游集装箱装料口精准对接。

有益效果：本发明和现有技术相比，具有如下显著性特点：

1、散装装置能多组批量建设，实现多组同时作业，智能移动同时装料，能够有效减少运输车/船移动次数，缩短装料时间，实时在线精确计量，大大提高装运智能化水平，提高工作效率；

2、通过多组速度传感器和重量传感器在线反馈，实现装料过程的在线计量，降低装料误差，提高智能控制水平；

3、利用控制器、第一位置传感器、第二位置传感器，使散装机能自动对准装料口，解决车/船型差异带来的装车/船难题，有利于提高、装车效率；

4、采用活动软管将散装系统和扬尘点与除尘装置连接，实现移动装车/船同步除尘，能够有效地降低粉尘排放，有利于环境保护；

5、通过连锁控制分料阀门，有利于减小料斗规格，节约投资成本，增加系统的安全性和稳固性，能够解决大移动行程装料难的问题；

6、通过智能控制器调整散装头的位置以及伸缩长度，能够解决散装头与下游集装箱装料口的对接问题，能够节约对准时间；

7、设置分料阀、分料管，合理设置密封盖板上的进料口间距，有利于降低料斗高度。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明多组并行的结构示意图；

图4是本发明称量装置3的结构示意图；

图5是本发明的速度传感器301、重量传感器302处的局部放大图；

图6本发明的控制电路图。

具体实施方式

如图1～2，集装箱散装装置的料仓1不与结构框架刚性连接，料仓1的表面有一圈裙座13，能实时计量料仓1重量的荷重传感器8安装在裙座13下方。荷重传感器8能实时计量料仓1的重量，并反馈到控制器9，荷重传感器8的精度为±0.5％。料仓1的底部有卸料阀门12，卸料阀门12为电动阀门或者气动阀门，与控制器9相连。料仓1的锥角可根据物料的流动性调整，一般情况下，为保证物料下料流畅，料仓1的锥角应大于38°；石灰石、水泥熟料等，料仓1的锥角在45°以上；煤类物料，料仓1的锥角在60°以上；流动性较好的水泥，锥角可适当小一些。

料仓1的出料口的卸料阀门12对着密封室2的左侧接口，接口处通过收尘管道401与除尘装置4的收尘器403相连，防止扬尘。卸料阀门12下方有称量装置3，称量装置3在密封室2内，自进料端至出料端全程密封，包装物料在传送带303上运行不受外界干扰。

传送带303的另一侧上端的密封室2的接口处连接收尘管道401，吸收扬尘。物料沿着密封室2内的物料管15进入料斗5内，物料管15上有分料阀门14。分料阀门14为电动阀门或者气动阀门，物料管15的角度根据物料的特性调节。通过控制分料阀门14的开关，实现物料通过不同的物料管15进入到料斗5，满足不同移动行程的需要。通过连锁控制分料阀门201，减小了料斗5规格，节约了投资成本，增加了系统的安全性和稳固性，解决了大移动行程装料难题。物料管15的角度根据物料的特性调节。

对于流动性不好的物料，料斗5的角度比较大，料斗5的上端口就会相对较小，覆盖面小。为了增大料斗移动行程，料斗5需要做的比较高，设备的安全性会降低，土建成本会增加。为了降低料斗5高度，又保证料斗5的移动行程，可以通过合理设置密封盖板16上的进料口间距和收尘口间距，使得料斗5始终能包含至少一个进料口和一个收尘口，料斗移动到不同点时，都有进料和收尘，这样既能保证移动行程和除尘，安全性会提高，造价也会降低。

散装头7通过活动软管402与收尘器403相连，料斗5与散装头7固连，通过行走机构6实现沿着框架的移动。散装头7内部有伸缩机构，使得其出料端能够伸缩H的距离。活动软管402由不锈钢材料制成，能够承受气流中粉尘的磨损，弹性模量为150～200GPa，有一定的弹性，能实现弯曲和拉伸。活动软管402的内壁光滑无凹凸，外壁为波纹状。散装头7移动，进而带动活动软管402同步移动，收尘管道401为固定装置，与密封盖板16上的收尘口连接。

料斗5上设置用于向控制器9反馈料斗5与密封盖板16上的料斗5进料口匹配情况的第一位置传感器10，第一位置传感器10与控制器9相连。散装头7上设置能够感应下方的集装箱装料口位置的第二位置传感器11，第二位置传感器11与控制器9相连。第二位置传感器11感应下方的集装箱装料口的位置，通过控制器9控制行走机构调整散装头7的位置，第一位置传感器10向控制器9反馈散装头7与料斗5进料口的相对位置，控制分料阀门14的开关，实现物料通过不同的物料管15进入到料斗5，满足不同移动行程的需要。

如图3，集装箱散装装置能多组批量建设，实现多组同时作业，行走机构6沿着外部的结构框移动。每一个集装箱的进料口均与对应的散装头7对正，从而完成散料加装。

如图4，称量装置3包括速度传感器301、重量传感器302、传送带303和跑偏感应器304。传送带303为变频调速的平皮带，由电力驱动。传送带303的上层下部有若干速度传感器301和重量传感器302，可以矫正计量偏差，提高计量精度。跑偏感应器304在密封室2的架子上内，两两对正，并与控制器9相连。

如图5，九个速度传感器301在传送带303表面的1/3、1/2、2/3处形成3×3的阵列，九个重量传感器302也在传送带303表面的1/3、1/2、2/3处形成3×3的阵列，同一个位置上速度传感器301、重量传感器302相邻排列。速度传感器301可以测定皮带运行速度，重量传感器302可以测定物料负荷，传送带303的运行速度与物料的负荷乘积为瞬时通过量，即为物料通过量，在传送带303表面的1/3处断面的速度传感器301、重量传感器302的三组测定值取平均数，计M1；在传送带303表面的1/2处断面的速度传感器301、重量传感器302的三组测定值取平均数，计M2；在传送带303表面的2/3处断面的速度传感器301、重量传感器302的三组测定值取平均数，计M3；M1、M2和M3取平均数，计M，即为物料通过量。速度传感器301、重量传感器302的数量可以根据秤的长度进行调整，例如3米的秤，用三组9个速度传感器301和三组9个重量传感器302，6米的秤，用六组18个速度传感器301和六组18个重量传感器302。

如图6，荷重传感器8的输出端、第一位置传感器10的输出端、第二位置传感器11的输出端、速度传感器301的输出端、跑偏感应器304的输出端、重量传感器302的输出端分别与控制器9的输入端相连，控制器9的输出端分别与行走机构6的输入端、散装头7的输入端、卸料阀门12的输入端、分料阀门14的输入端和传送带303的输入端相连。

荷重传感器8实时计量料仓1的重量的变化，将物料通过量反馈到控制器9。称重装置3设置多组速度感应器301，取测量平均值，减小速度传感器301的测量偏差，提高计量精度。结合与预设的物料卸料量比对，控制器9自动调节卸料阀门12的开度和传送带303的运行速度。如果偏差超过允许范围，控制器9会发出信号，提示需对计量装置3进行矫正，从而保证称量装置3的计量精度，精准的控制物料卸料量。第一位置传感器10向控制器9反馈料斗5与密封盖板16上的料斗5进料口的匹配情况，第二位置传感器11感应下方的集装箱装料口的位置，通过控制器9调整散装头7的位置以及伸缩长度，驱动行走机构6进行位置调整，进而与下游集装箱装料口精准对接。当跑偏感应器304反馈到控制器9的数据显示跑偏时，手动或自动调整，使得传送带303回到正确位置。

Claims (3)

1.一种集装箱散装装置，其特征在于：包括料仓（1）、密封室（2）、称量装置（3）、除尘装置（4）、料斗（5）、行走机构（6）和散装头（7），所述料仓（1）上设置荷重传感器（8），所述密封室（2）分别与料仓（1）、除尘装置（4）相连，所述称量装置（3）设置在密封室（2）内，所述称量装置（3）包括速度传感器（301）、重量传感器（302）和传送带（303），所述速度传感器（301）、重量传感器（302）设置在传送带（303）上，所述荷重传感器（8）、速度传感器（301）和重量传感器（302）均与控制器（9）相连，所述散装头（7）与料斗（5）相连，并通过行走机构（6）移动；

所述称量装置（3）还包括跑偏感应器（304），所述跑偏感应器（304）设置在密封室（2）内，并与控制器（9）相连；

所述跑偏感应器（304）在密封室（2）的架子上内，两两对正，并与控制器（9）相连；

所述速度传感器（301）在传送带（303）表面的1/3、1/2、2/3处形成3×3的阵列，所述重量传感器（302）也在传送带（303）表面的1/3、1/2、2/3处形成3×3的阵列，同一个位置上速度传感器（301）、重量传感器（302）相邻排列；

所述荷重传感器（8）实时计量料仓（1）的重量，并反馈到控制器（9）；

所述除尘装置（4）包括收尘管道（401）、活动软管（402）和收尘器（403），所述收尘器（403）通过收尘管道（401）与密封室（2）、密封盖板（16）相连，通过活动软管（402）与散装头（7）相连；

所述活动软管（402）由不锈钢材料制成，弹性模量为150~200GPa；所述活动软管（402）的内壁光滑无凹凸；

所述料斗（5）上设置第一位置传感器（10），所述第一位置传感器（10）与控制器（9）相连；

所述散装头（7）上设置第二位置传感器（11），所述第二位置传感器（11）与控制器（9）相连；

所述第一位置传感器（10）用于向控制器（9）反馈料斗（5）与密封盖板（16）上的料斗（5）进料口的匹配情况；所述第二位置传感器（11）能够感应下方的集装箱装料口的位置，通过控制器（9）调整散装头的位置以及伸缩长度，与下游集装箱装料口精准对接；

所述料仓（1）上设置裙座（13），所述荷重传感器（8）设置在裙座（13）下方。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱散装装置，其特征在于：所述料仓（1）的下方设置卸料阀门（12），所述卸料阀门（12）与控制器（9）相连。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱散装装置，其特征在于：所述密封室（2）通过分料阀门（14）和物料管（15）相连。

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