CN113526170B - 一种定量称重矸石快速装车装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种定量称重矸石快速装车装置及方法，装置包括定量仓、平料组件及放料组件；定量仓采用无底式矩形箱体结构，定量仓顶部箱板上均布有多个矸石进料口；定量仓水平固定吊装在矸石仓正下方，矸石仓放料口与定量仓矸石进料口数量相等且位置一一对应，定量仓吊装点处固定设有称重传感器；平料组件位于定量仓内部；放料组件位于定量仓底部。方法为：运输车驶入到指定装车位置后，放料门关闭；矸石仓放料口开启，使矸石落入定量仓内部；启动平料电机，通过滚转移动的平料螺旋叶片对定量仓内部的矸石进行平整；当称重传感器检测到定量仓内部的矸石重量达到设定值后，关闭矸石仓放料口；放料门开启，使定量仓内部矸石一次性落入下方的运输车内，装车完毕。

Description

一种定量称重矸石快速装车装置及方法

技术领域

本发明属于煤矿机械技术领域，特别是涉及一种定量称重矸石快速装车装置及方法。

背景技术

目前，我国历年积存的煤矸石总量已经超过了1000Mt，并且每年新增的矸石也达到约100Mt，积存的矸石不但占用了大量的土地资源，而且还会污染环境，并且部分矸石还会发生自燃，从而导致火灾隐患。

为此，我国的许多煤炭企业会将积存的煤矸石运出矿区进行集中处理，目前矸石的运输主要以汽车运输为主，为了不影响白天的正常生产作业，矸石的运输多数都安排在夜间进行，并且运输车的调度和矸石装载过程全部由人工进行控制，导致工作人员的劳动强度非常大，而且装载效果低下。

此外，运输车需要经过多次定位，并通过语音来提醒驾驶员挪车才能到达指定位置，因此车辆定位误差较大，并且在矸石落料过程中，车辆需要经过多次挪车才能完成矸石装车，由于又是夜间作业，因此对驾驶员的驾驶技术要求较高。

再有，当矸石完成装车后，矸石在车内的推料形状很不规整，导致车辆在行驶过程中的撒料现象较为严重。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种定量称重矸石快速装车装置及方法，能够实现一次性定量装车，省去了车辆的多次挪车过程，降低了工作人员的劳动强度，矸石完成装车后，车内的推料形状也更加规整，降低了撒料现象的发生，进一步提高了装载效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种定量称重矸石快速装车装置，包括定量仓、平料组件及放料组件；所述定量仓采用无底式矩形箱体结构，在定量仓的顶部箱板上均布开设有多个矸石进料口；所述定量仓水平固定吊装在矸石仓正下方，矸石仓的放料口与定量仓的矸石进料口数量相等且位置一一对应，在定量仓的吊装点处固定设置有称重传感器；所述平料组件位于定量仓内部；所述放料组件位于定量仓底部。

所述平料组件包括平料螺旋叶片、平料轴、第一支撑传动蜗轮、第二支撑传动蜗轮、第一支撑导向齿条、第二支撑导向齿条、第一传动蜗杆、第二传动蜗杆、第一减速器、第二减速器、第一平料电机及第二平料电机；所述第一支撑导向齿条水平固装在定量仓前侧箱板内表面的上部，所述第二支撑导向齿条水平固装在定量仓后侧箱板内表面的上部，第一支撑导向齿条与第二支撑导向齿条位于同一水平面内；所述第一平料电机和第一减速器固定安装在定量仓左侧箱板外表面的前部，第一平料电机的电机轴与第一减速器的动力输入轴同轴固连；所述第一传动蜗杆位于第一支撑导向齿条正上方，第一传动蜗杆与第一支撑导向齿条相平行，第一传动蜗杆一端通过轴承连接在定量仓右侧箱板上，第一传动蜗杆另一端穿过定量仓左侧箱板与第一减速器的动力输出轴同轴固连；所述第一支撑传动蜗轮位于第一传动蜗杆与第一支撑导向齿条之间，第一支撑传动蜗轮与第一传动蜗杆和第一支撑导向齿条同时相啮合；所述第二平料电机和第二减速器固定安装在定量仓右侧箱板外表面的后部，第二平料电机的电机轴与第二减速器的动力输入轴同轴固连；所述第二传动蜗杆位于第二支撑导向齿条正上方，第二传动蜗杆与第二支撑导向齿条相平行，第二传动蜗杆一端通过轴承连接在定量仓左侧箱板上，第二传动蜗杆另一端穿过定量仓右侧箱板与第二减速器的动力输出轴同轴固连；所述第二支撑传动蜗轮位于第二传动蜗杆与第二支撑导向齿条之间，第二支撑传动蜗轮与第二传动蜗杆和第二支撑导向齿条同时相啮合；所述平料轴一端同轴固连在第一支撑传动蜗轮上，平料轴另一端同轴固连在第二支撑传动蜗轮上，所述平料螺旋叶片固定设置在平料轴表面。

所述放料组件包括左放料门、右放料门、左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸；所述左放料门和右放料门均采用铲斗式结构；所述左放料门和右放料门的前斗柄顶端均铰接在定量仓前侧箱板上，左放料门和右放料门的后斗柄顶端铰接在定量仓后侧箱板上，左放料门和右放料门绕各自斗柄顶端铰接点具有摆转自由度；在所述定量仓前侧箱板外表面分别设置有左放料门关闭限位快关、左放料门开门限位开关、右放料门关闭限位快关及右放料门开门限位开关；在所述定量仓左侧箱板外表面固定设置有左油缸支架，所述左放料门启闭控制油缸的缸筒与左油缸支架相铰接，左放料门启闭控制油缸在左油缸支架上具有摆转自由度，左放料门启闭控制油缸的活塞杆朝下，左放料门启闭控制油缸的活塞杆端部与左放料门相铰接；在所述定量仓右侧箱板外表面固定设置有右油缸支架，所述右放料门启闭控制油缸的缸筒与右油缸支架相铰接，右放料门启闭控制油缸在右油缸支架上具有摆转自由度，右放料门启闭控制油缸的活塞杆朝下，右放料门启闭控制油缸的活塞杆端部与右放料门相铰接。

在所述矸石仓的前方和后方地面上固定安装有龙门架，在龙门架上安装有用于检测运输车位置的红外线传感器。

一种定量称重矸石快速装车方法，采用了所述的定量称重矸石快速装车装置，包括如下步骤：

步骤一：当红外线传感器检测到运输车驶入到指定装车位置后，左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸的活塞杆伸出，带动左放料门和右放料门同步向斜下方摆转，直到触发左放料门关闭限位快关和右放料门关闭限位快关，使左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸停止动作，此时左放料门和右放料门扣合在一起实现放料门的关闭；

步骤二：开启矸石仓的放料口，矸石依次通过矸石仓的放料口和定量仓的矸石进料口落入定量仓内部；

步骤三：同步启动第一平料电机和第二平料电机，通过第一减速器带动第一传动蜗杆转动，通过第二减速器带动第二传动蜗杆转动，转动的第一传动蜗杆会带动第一支撑传动蜗轮沿着第一支撑导向齿条滚转移动，转动的第二传动蜗杆会带动第二支撑传动蜗轮沿着第二支撑导向齿条滚转移动，进而通过滚转移动的第一支撑传动蜗轮和第二支撑传动蜗轮带动表面固定设置有平料螺旋叶片的平料轴同步滚转移动，最终通过滚转移动的平料螺旋叶片对定量仓内部的矸石进行平整；

步骤四：当称重传感器检测到定量仓内部的矸石重量达到设定值后，矸石仓的放料口关闭，此时矸石仓停止放料；

步骤五：左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸的活塞杆回缩，带动左放料门和右放料门同步向斜上方摆转，使左放料门和右放料门打开，直到触发左放料门开门限位开关和右放料门开门限位开关，使左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸停止动作，随着左放料门和右放料门的打开，使定量仓内部的矸石一次性落入下方的运输车内，装车完成后控制运输车驶离即可；

步骤六：重复步骤一至步骤五，继续矸石装车过程。

本发明的有益效果：

本发明的定量称重矸石快速装车装置及方法，能够实现一次性定量装车，省去了车辆的多次挪车过程，降低了工作人员的劳动强度，矸石完成装车后，车内的推料形状也更加规整，降低了撒料现象的发生，进一步提高了装载效率。

附图说明

图1为本发明的一种定量称重矸石快速装车装置的结构示意图(视角一)；

图2为本发明的一种定量称重矸石快速装车装置的结构示意图(视角二)；

图3为本发明的一种定量称重矸石快速装车装置的剖视示意图；

图4为本发明的定量称重矸石快速装车装置与矸石仓的配装效果图(视角一)；

图5为本发明的定量称重矸石快速装车装置与矸石仓的配装效果图(视角二)；

图中，1—定量仓，2—矸石进料口，3—称重传感器，4—平料螺旋叶片，5—平料轴，6—第一支撑传动蜗轮，7—第二支撑传动蜗轮，8—第一支撑导向齿条，9—第二支撑导向齿条，10—第一传动蜗杆，11—第二传动蜗杆，12—第一减速器，13—第二减速器，14—第一平料电机，15—第二平料电机，16—左放料门，17—右放料门，18—左放料门启闭控制油缸，19—右放料门启闭控制油缸，20—左放料门关闭限位快关，21—左放料门开门限位开关，22—右放料门关闭限位快关，23—右放料门开门限位开关，24—左油缸支架，25—右油缸支架，26—龙门架，27—红外线传感器，28—矸石仓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～5所示，一种定量称重矸石快速装车装置，包括定量仓1、平料组件及放料组件；所述定量仓1采用无底式矩形箱体结构，在定量仓1的顶部箱板上均布开设有多个矸石进料口2；所述定量仓1水平固定吊装在矸石仓28正下方，矸石仓28的放料口与定量仓1的矸石进料口2数量相等且位置一一对应，在定量仓1的吊装点处固定设置有称重传感器3；所述平料组件位于定量仓1内部；所述放料组件位于定量仓1底部。

所述平料组件包括平料螺旋叶片4、平料轴5、第一支撑传动蜗轮6、第二支撑传动蜗轮7、第一支撑导向齿条8、第二支撑导向齿条9、第一传动蜗杆10、第二传动蜗杆11、第一减速器12、第二减速器13、第一平料电机14及第二平料电机15；所述第一支撑导向齿条8水平固装在定量仓1前侧箱板内表面的上部，所述第二支撑导向齿条9水平固装在定量仓1后侧箱板内表面的上部，第一支撑导向齿条8与第二支撑导向齿条9位于同一水平面内；所述第一平料电机14和第一减速器12固定安装在定量仓1左侧箱板外表面的前部，第一平料电机14的电机轴与第一减速器12的动力输入轴同轴固连；所述第一传动蜗杆10位于第一支撑导向齿条8正上方，第一传动蜗杆10与第一支撑导向齿条8相平行，第一传动蜗杆10一端通过轴承连接在定量仓1右侧箱板上，第一传动蜗杆10另一端穿过定量仓1左侧箱板与第一减速器12的动力输出轴同轴固连；所述第一支撑传动蜗轮6位于第一传动蜗杆10与第一支撑导向齿条8之间，第一支撑传动蜗轮6与第一传动蜗杆10和第一支撑导向齿条8同时相啮合；所述第二平料电机15和第二减速器13固定安装在定量仓1右侧箱板外表面的后部，第二平料电机15的电机轴与第二减速器13的动力输入轴同轴固连；所述第二传动蜗杆11位于第二支撑导向齿条9正上方，第二传动蜗杆11与第二支撑导向齿条9相平行，第二传动蜗杆11一端通过轴承连接在定量仓1左侧箱板上，第二传动蜗杆11另一端穿过定量仓1右侧箱板与第二减速器13的动力输出轴同轴固连；所述第二支撑传动蜗轮7位于第二传动蜗杆11与第二支撑导向齿条9之间，第二支撑传动蜗轮7与第二传动蜗杆11和第二支撑导向齿条9同时相啮合；所述平料轴5一端同轴固连在第一支撑传动蜗轮6上，平料轴5另一端同轴固连在第二支撑传动蜗轮7上，所述平料螺旋叶片4固定设置在平料轴5表面。

所述放料组件包括左放料门16、右放料门17、左放料门启闭控制油缸18及右放料门启闭控制油缸19；所述左放料门16和右放料门17均采用铲斗式结构；所述左放料门16和右放料门17的前斗柄顶端均铰接在定量仓1前侧箱板上，左放料门16和右放料门17的后斗柄顶端铰接在定量仓1后侧箱板上，左放料门16和右放料门17绕各自斗柄顶端铰接点具有摆转自由度；在所述定量仓1前侧箱板外表面分别设置有左放料门关闭限位快关20、左放料门开门限位开关21、右放料门关闭限位快关22及右放料门开门限位开关23；在所述定量仓1左侧箱板外表面固定设置有左油缸支架24，所述左放料门启闭控制油缸18的缸筒与左油缸支架24相铰接，左放料门启闭控制油缸18在左油缸支架24上具有摆转自由度，左放料门启闭控制油缸18的活塞杆朝下，左放料门启闭控制油缸18的活塞杆端部与左放料门16相铰接；在所述定量仓1右侧箱板外表面固定设置有右油缸支架25，所述右放料门启闭控制油缸19的缸筒与右油缸支架25相铰接，右放料门启闭控制油缸19在右油缸支架25上具有摆转自由度，右放料门启闭控制油缸19的活塞杆朝下，右放料门启闭控制油缸19的活塞杆端部与右放料门17相铰接。

在所述矸石仓2的前方和后方地面上固定安装有龙门架26，在龙门架26上安装有用于检测运输车位置的红外线传感器27。

一种定量称重矸石快速装车方法，采用了所述的定量称重矸石快速装车装置，包括如下步骤：

步骤一：当红外线传感器27检测到运输车驶入到指定装车位置后，左放料门启闭控制油缸18及右放料门启闭控制油缸19的活塞杆伸出，带动左放料门16和右放料门17同步向斜下方摆转，直到触发左放料门关闭限位快关20和右放料门关闭限位快关22，使左放料门启闭控制油缸18及右放料门启闭控制油缸19停止动作，此时左放料门16和右放料门17扣合在一起实现放料门的关闭；

步骤二：开启矸石仓28的放料口，矸石依次通过矸石仓28的放料口和定量仓1的矸石进料口2落入定量仓1内部；

步骤三：同步启动第一平料电机14和第二平料电机15，通过第一减速器12带动第一传动蜗杆10转动，通过第二减速器13带动第二传动蜗杆11转动，转动的第一传动蜗杆10会带动第一支撑传动蜗轮6沿着第一支撑导向齿条8滚转移动，转动的第二传动蜗杆11会带动第二支撑传动蜗轮7沿着第二支撑导向齿条9滚转移动，进而通过滚转移动的第一支撑传动蜗轮6和第二支撑传动蜗轮7带动表面固定设置有平料螺旋叶片4的平料轴5同步滚转移动，最终通过滚转移动的平料螺旋叶片4对定量仓1内部的矸石进行平整；

步骤四：当称重传感器3检测到定量仓1内部的矸石重量达到设定值后，矸石仓28的放料口关闭，此时矸石仓28停止放料；

步骤五：左放料门启闭控制油缸18及右放料门启闭控制油缸19的活塞杆回缩，带动左放料门16和右放料门17同步向斜上方摆转，使左放料门16和右放料门17打开，直到触发左放料门开门限位开关21和右放料门开门限位开关23，使左放料门启闭控制油缸18及右放料门启闭控制油缸19停止动作，随着左放料门16和右放料门17的打开，使定量仓1内部的矸石一次性落入下方的运输车内，装车完成后控制运输车驶离即可；

步骤六：重复步骤一至步骤五，继续矸石装车过程。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (2)

1.一种定量称重矸石快速装车装置，其特征在于：包括定量仓、平料组件及放料组件；所述定量仓采用无底式矩形箱体结构，在定量仓的顶部箱板上均布开设有多个矸石进料口；所述定量仓水平固定吊装在矸石仓正下方，矸石仓的放料口与定量仓的矸石进料口数量相等且位置一一对应，在定量仓的吊装点处固定设置有称重传感器；所述平料组件位于定量仓内部；所述放料组件位于定量仓底部；

所述平料组件包括平料螺旋叶片、平料轴、第一支撑传动蜗轮、第二支撑传动蜗轮、第一支撑导向齿条、第二支撑导向齿条、第一传动蜗杆、第二传动蜗杆、第一减速器、第二减速器、第一平料电机及第二平料电机；所述第一支撑导向齿条水平固装在定量仓前侧箱板内表面的上部，所述第二支撑导向齿条水平固装在定量仓后侧箱板内表面的上部，第一支撑导向齿条与第二支撑导向齿条位于同一水平面内；所述第一平料电机和第一减速器固定安装在定量仓左侧箱板外表面的前部，第一平料电机的电机轴与第一减速器的动力输入轴同轴固连；所述第一传动蜗杆位于第一支撑导向齿条正上方，第一传动蜗杆与第一支撑导向齿条相平行，第一传动蜗杆一端通过轴承连接在定量仓右侧箱板上，第一传动蜗杆另一端穿过定量仓左侧箱板与第一减速器的动力输出轴同轴固连；所述第一支撑传动蜗轮位于第一传动蜗杆与第一支撑导向齿条之间，第一支撑传动蜗轮与第一传动蜗杆和第一支撑导向齿条同时相啮合；所述第二平料电机和第二减速器固定安装在定量仓右侧箱板外表面的后部，第二平料电机的电机轴与第二减速器的动力输入轴同轴固连；所述第二传动蜗杆位于第二支撑导向齿条正上方，第二传动蜗杆与第二支撑导向齿条相平行，第二传动蜗杆一端通过轴承连接在定量仓左侧箱板上，第二传动蜗杆另一端穿过定量仓右侧箱板与第二减速器的动力输出轴同轴固连；所述第二支撑传动蜗轮位于第二传动蜗杆与第二支撑导向齿条之间，第二支撑传动蜗轮与第二传动蜗杆和第二支撑导向齿条同时相啮合；所述平料轴一端同轴固连在第一支撑传动蜗轮上，平料轴另一端同轴固连在第二支撑传动蜗轮上，所述平料螺旋叶片固定设置在平料轴表面；

所述放料组件包括左放料门、右放料门、左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸；所述左放料门和右放料门均采用铲斗式结构；所述左放料门和右放料门的前斗柄顶端均铰接在定量仓前侧箱板上，左放料门和右放料门的后斗柄顶端铰接在定量仓后侧箱板上，左放料门和右放料门绕各自斗柄顶端铰接点具有摆转自由度；在所述定量仓前侧箱板外表面分别设置有左放料门关闭限位快关、左放料门开门限位开关、右放料门关闭限位快关及右放料门开门限位开关；在所述定量仓左侧箱板外表面固定设置有左油缸支架，所述左放料门启闭控制油缸的缸筒与左油缸支架相铰接，左放料门启闭控制油缸在左油缸支架上具有摆转自由度，左放料门启闭控制油缸的活塞杆朝下，左放料门启闭控制油缸的活塞杆端部与左放料门相铰接；在所述定量仓右侧箱板外表面固定设置有右油缸支架，所述右放料门启闭控制油缸的缸筒与右油缸支架相铰接，右放料门启闭控制油缸在右油缸支架上具有摆转自由度，右放料门启闭控制油缸的活塞杆朝下，右放料门启闭控制油缸的活塞杆端部与右放料门相铰接；

在所述矸石仓的前方和后方地面上固定安装有龙门架，在龙门架上安装有用于检测运输车位置的红外线传感器。

2.一种定量称重矸石快速装车方法，采用了权利要求1所述的定量称重矸石快速装车装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：当红外线传感器检测到运输车驶入到指定装车位置后，左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸的活塞杆伸出，带动左放料门和右放料门同步向斜下方摆转，直到触发左放料门关闭限位快关和右放料门关闭限位快关，使左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸停止动作，此时左放料门和右放料门扣合在一起实现放料门的关闭；

步骤二：开启矸石仓的放料口，矸石依次通过矸石仓的放料口和定量仓的矸石进料口落入定量仓内部；

步骤三：同步启动第一平料电机和第二平料电机，通过第一减速器带动第一传动蜗杆转动，通过第二减速器带动第二传动蜗杆转动，转动的第一传动蜗杆会带动第一支撑传动蜗轮沿着第一支撑导向齿条滚转移动，转动的第二传动蜗杆会带动第二支撑传动蜗轮沿着第二支撑导向齿条滚转移动，进而通过滚转移动的第一支撑传动蜗轮和第二支撑传动蜗轮带动表面固定设置有平料螺旋叶片的平料轴同步滚转移动，最终通过滚转移动的平料螺旋叶片对定量仓内部的矸石进行平整；

步骤四：当称重传感器检测到定量仓内部的矸石重量达到设定值后，矸石仓的放料口关闭，此时矸石仓停止放料；

步骤五：左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸的活塞杆回缩，带动左放料门和右放料门同步向斜上方摆转，使左放料门和右放料门打开，直到触发左放料门开门限位开关和右放料门开门限位开关，使左放料门启闭控制油缸及右放料门启闭控制油缸停止动作，随着左放料门和右放料门的打开，使定量仓内部的矸石一次性落入下方的运输车内，装车完成后控制运输车驶离即可；

步骤六：重复步骤一至步骤五，继续矸石装车过程。

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