CN113618754B - 一种水泥库旋转伸缩清堵装置及清堵方法 - Google Patents

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Abstract

一种水泥库旋转伸缩清堵装置及清堵方法。一种水泥库旋转伸缩清堵装置，包括水泥库、清堵臂、监控装置，水泥库的底部设有减压锥和下料口，清堵臂包括固定座、转台、机械臂、钻头；机械臂为伸缩臂，机械臂的一端可转动设置在转台上，钻头可旋转设于机械臂的另一端，机械臂至少可伸长至使钻头到达进料门位置；转台可旋转设置在固定座上。一种采用所述水泥库旋转伸缩清堵装置对水泥库的清堵方法。本发明可通过控制机械臂的活动对水泥库的库底堵塞进行清堵，无需工人进入，清堵简单，容易提高清堵频次，使水泥生产、销售更加顺畅。监控装置可通过摄像头监控减压锥内腔的清堵情况，控制清堵臂动作，使清堵工作更加精准。

Description

一种水泥库旋转伸缩清堵装置及清堵方法
技术领域
本发明涉及水泥生产、存储设备领域，尤其是涉及的是一种水泥库旋转伸缩清堵装置及清堵方法。
背景技术
由于季节变化和空气潮湿等原因导致水泥库内的储存物料结块，水泥库的库底会出现物料堵塞，特别是减压锥底部进料门堵塞，会导致库底下料口无料可下，制约生产，影响水泥销售。对水泥库底的堵塞的清理，费时、费力又污染周边环境。而且在疏通施工过程中，如果由人工进入清理疏通，库内物料有塌落的危险，清理人员有极大地安全隐患，清理过程会产生大量粉尘，物料温度高等，影响职工身体健康。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供无需人工进入水泥库的一种水泥库旋转伸缩清堵装置及清堵方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种水泥库旋转伸缩清堵装置，包括水泥库，水泥库的底部设有减压锥和下料口，减压锥设于下料口的上方并围住下料口，减压锥内设有减压锥内腔，减压锥的下部侧面设有连通减压锥内腔的进料门；
还包括清堵臂，清堵臂设置在下料口位置，清堵臂的上部伸入减压锥内腔内，清堵臂包括固定座、转台、机械臂、钻头；
机械臂为伸缩臂，机械臂的一端可转动设置在转台上，钻头可旋转设于机械臂的另一端，机械臂至少可伸长至使钻头到达进料门位置；转台可旋转设置在固定座上。
机械臂与转台的铰接轴为水平轴，转台为绕着竖直轴在固定座上转动。机械臂上端钻头通过旋转可对减压锥内进行清堵，机械臂可绕着水平轴转动，机械臂还可以随着转台可绕着竖直轴转动，机械臂还可以通过伸缩改变长度，使得钻头可到达减压锥的任何位置，甚至穿过进料门进行清堵。
优选的，机械臂上设有用于驱动钻头转动第一驱动装置，转台内设有用于驱动机械臂转动的第二驱动装置，固定座内设有用于驱动转台转动的第三驱动装置。第三驱动装置可以为液压马达。
优选的，机械臂包括基座、内套管、外套管、第一液压缸；内套管固定在基座上，外套管可滑动套设在内套管外侧，第一液压缸设于内套管内，第一液压缸的两端分别连接基座和外套管；第一驱动装置为液压马达，第一驱动装置设置在外套管内。第一液压缸的伸缩可带动外套管在内套管上移动，实现机械臂的伸缩。
优选的，第二驱动装置包括连杆和第二液压缸，机械臂的一端铰接转台的上端，机械臂的一端设有耳部，连杆的下端铰接第二液压缸；转台设有转台内腔，第二液压缸设于转台内腔内，连杆的上端伸出转台内腔铰接机械臂的耳部。第二液压缸的伸缩可通过连杆带动机械臂在转台上转动。转台内腔可用于保护第二液压缸，避免水泥料进入。
优选的，还包括液压站，液压站设置在水泥库的外侧，第一液压缸、第二液压缸、第一驱动装置，第三驱动装置均连接液压站。
优选的，还包括监控装置，监控装置包括摄像头、监视控制器，摄像头设有照明光源，摄像头设置在清堵臂上或者减压锥内腔的内壁，监视控制器设置在水泥库的外侧，摄像头连接监视控制器。摄像头用来拍摄水泥库内部的物料清理疏通情况并输送至监视控制器显示，实现对水泥库内部情况的监视，可根据监视情况调整清堵臂的动作，以达到精准清堵的目的。
优选的，钻头包括底盘和设于底盘上方的若干个竖向设置的切割片，若干个切割片以底盘中部为中心呈放射状分布，若干个切割片组成一个尖锥体。该形状的钻头特别容易破碎结成块的水泥料。
优选的，还包括桶料装置，捅料装置设置在下料口的下部，捅料装置包括捅料杆和用于驱动捅料杆活动的捅料液压缸，捅料杆可上下活动设置，上移捅料杆可使捅料杆上部伸入下料口；捅料杆包括杆体和设于杆体上端的尖锥状破碎锥，杆体内设有气体通道，破碎锥的设有喷气孔，喷气孔与气体通道连通。捅料装置的捅料杆可上移并喷出高压脉冲气体，使得下料口的堵塞被清理，减压锥内腔的堵塞可落入下料口。
一种水泥库的清堵方法，包括以下步骤：
机械臂绕着转台上端的水平轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对水泥库底部的减压锥的减压锥内腔进行清堵；
机械臂随着转台绕着竖直轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；
机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩三个动作中至少两个动作同步进行，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；
机械臂随着转台绕着竖直轴转动直至钻头对着减压锥的进料口，钻头旋转，同时机械臂伸长直至钻头伸入进料口，对进料口进行清堵。
优选的，减压锥下方的下料口下部的捅料杆上移，同时捅料杆的上端的破碎锥吹出高压脉冲气体，对下料口进行清堵。
优选的，还包括以下步骤：
机械臂竖直向上从下料口伸入减压锥内腔内，将固定座固定在下料口位置。
优选的，还包括以下步骤：
摄像头拍摄减压锥内腔的影像并将影像信息传送至监视控制器进行显示，监视控制器根据影像信息控制清堵臂动作，清堵臂动作包括机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩、钻头转动。
优选的，检测机械臂绕水平轴转动的角度生成水平第一角度信息，检测转台绕竖直轴转动的角度生成第二角度信息，当单位时间内第一角度信息的变化量小于预设的第一变化量或者当单位时间内第二角度信息的变化量小于预设的第二变化量时，捅料杆上移进入下料口。
根据第一角度信息、第二角度信息、机械臂的尺寸计算机械臂占用减压锥内腔的占用位置生成机械臂位置范围；根据捅料杆的尺寸和捅料杆可上移的距离计算捅料杆在减压锥内腔的占用位置生成捅料杆位置范围；当捅料杆位置范围不在机械臂位置范围内时，捅料杆的上端上移至减压锥内腔。
通过采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明的机械臂上端钻头通过旋转可对减压锥内进行清堵，机械臂可绕着水平轴转动，机械臂还可以随着转台可绕着竖直轴转动，机械臂还可以通过伸缩改变长度，使得钻头可到达减压锥的任何位置，甚至穿过进料门进行清堵。本发明可通过控制机械臂的活动对水泥库的库底堵塞进行清堵，无需工人进入，清堵简单，容易提高清堵频次，使水泥生产、销售更加顺畅。监控装置可通过摄像头监控减压锥内腔的清堵情况，控制清堵臂动作，使清堵工作更加精准。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的水泥库的减压锥位置的结构示意图；
图3为本发明的清堵臂的结构示意图；
图4为本发明的清堵臂的内部结构示意图。
主要附图标记说明：
水泥库1；下料口11；减压锥12；减压锥内腔121；进料门122；清堵臂2；固定座21；转台22；机械臂23；基座231；外套管232；第一油缸233；内套管234；钻头24；第一驱动装置31；第二驱动装置32；连杆321；第二油缸322；第三驱动装置33；捅料装置4；捅料杆41；摄像头51；监视控制器52；液压站6。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例来进一步说明本发明。
如图1-图4所示，本发明一种水泥库旋转伸缩清堵装置，包括水泥库1、清堵臂2、液压站6和监控装置。水泥库1的底部设有减压锥12和下料口11，减压锥12的上部为圆锥形，减压锥12设于下料口11的上方并围住下料口11，减压锥12内设有减压锥内腔121，减压锥12的下部侧面设有连通减压锥内腔121的进料门122。水泥库1内的水泥料从减压锥下部侧面的多个进料门122进入减压锥内腔121内后从下料口11排出。
清堵臂2设置在下料口位置，清堵臂2的上部伸入减压锥内腔121内。清堵臂2包括固定座21、转台22、机械臂23、钻头24。
机械臂23为伸缩臂，机械臂23的一端可转动设置在转台22上，转台22内设有用于驱动机械臂转动的第二驱动装置32。钻头24可旋转设于机械臂的另一端，机械臂上设有用于驱动钻头转动第一驱动装置。机械臂23伸长可带着钻头到达进料门122位置。转台22可旋转设置在固定座21上；固定座21内设有用于驱动转台21转动的第三驱动装置33。
如图4所示，机械臂23包括基座231、内套管234、外套管232、第一液压缸233。内套管234固定在基座231上，外套管232可滑动套设在内套管234外侧，第一液压缸233设于内套管234内，第一液压缸233的两端分别连接基座231和外套管232；第一液压缸伸缩可带动外套管232在内套管上移动，实现机械臂23的伸缩。第一驱动装置31为液压马达，第一驱动装置31设置在外套管232内。
如图4所示，第二驱动装置32包括连杆321和第二液压缸322，机械臂23的一端的基座铰接转台22的上端，机械臂23的一端的基座上设有耳部，连杆321的下端铰接第二液压缸322；转台22内设有转台内腔，第二液压缸322设于转台内腔内，连杆321的上端伸出转台内腔铰接机械臂23的耳部。
液压站6设置在水泥库1的外侧，第一液压缸、第二液压缸、第一驱动装置，第三驱动装置均连接液压站6。
监控装置包括摄像头51、监视控制器52，摄像头51设有照明光源，摄像头51设置在机械臂的外端位置，监视控制器52设置在水泥库的外侧，摄像头51连接监视控制器52。
如图3所示，钻头包括底盘和设于底盘上方的若干个竖向设置的切割片，若干个切割片以底盘中部为中心呈放射状分布，若干个切割片组成一个尖锥体。
如图2所示，所述一种水泥库旋转伸缩清堵装置，还包括桶料装置4。捅料装置设置4在下料口11的下部，捅料装置4包括捅料杆41和用于驱动捅料杆活动的捅料液压缸，捅料杆41可上下活动设置，上移捅料杆41可使捅料杆41上部伸入下料口11；捅料杆41包括杆体和设于杆体上端的尖锥状破碎锥，杆体内设有气体通道，破碎锥的设有喷气孔，喷气孔与气体通道连通。捅料杆41可上移并喷出高压脉冲气体破碎下料口位置的堵塞。
一种采用所述水泥库旋转伸缩清堵装置对水泥库的清堵方法，包括以下步骤：
机械臂竖直向上从下料口伸入减压锥内腔内，将固定座固定在下料口位置；
机械臂绕着转台上端的水平轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对水泥库底部的减压锥的减压锥内腔进行清堵；
机械臂随着转台绕着竖直轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；
机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩三个动作中至少两个动作同步进行，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；
机械臂随着转台绕着竖直轴转动直至钻头对着减压锥的进料口，钻头旋转，同时机械臂伸长直至钻头伸入进料口，对进料口进行清堵；
摄像头拍摄减压锥内腔的影像并将影像信息传送至监视控制器进行显示，监视控制器根据影像信息控制清堵臂动作，清堵臂动作包括机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩、钻头转动。
实施例2：
一种水泥库的清堵方法，包括以下步骤：
机械臂绕着转台上端的水平轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对水泥库底部的减压锥的减压锥内腔进行清堵。
机械臂随着转台绕着竖直轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵。
机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩三个动作中至少两个动作同步进行，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵。
机械臂随着转台绕着竖直轴转动直至钻头对着减压锥的进料口，钻头旋转，同时机械臂伸长直至钻头伸入进料口，对进料口进行清堵。
减压锥下方的下料口下部的捅料杆上移，同时捅料杆的上端的破碎锥吹出高压脉冲气体，对下料口进行清堵。
实施例3：
一种水泥库的清堵方法，包括以下步骤：
机械臂绕着转台上端的水平轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对水泥库底部的减压锥的减压锥内腔进行清堵。
机械臂随着转台绕着竖直轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵。
机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩三个动作中至少两个动作同步进行，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵。
机械臂随着转台绕着竖直轴转动直至钻头对着减压锥的进料口，钻头旋转，同时机械臂伸长直至钻头伸入进料口，对进料口进行清堵。
减压锥下方的下料口下部的捅料杆上移，同时捅料杆的上端的破碎锥吹出高压脉冲气体，对下料口进行清堵。
在机械臂的转轴上设置第一角度传感器，第一角度传感器检测机械臂绕水平轴转动的角度生成水平第一角度信息。在转台的转轴上设置第二角度传感器，第二角度传感器检测转台绕竖直轴转动的角度生成第二角度信息。计算机对比第一角度信息在单位时间内的变化量和预设于计算机存储器内的第一变化量的大小，来判断机械臂是否转动受阻。计算机对比第二角度信息在单位时间内的变化量和预设于计算机存储器内的第二变化量的大小，来判断机械臂是否转动受阻。当单位时间内第一角度信息的变化量小于预设的第一变化量或者当单位时间内第二角度信息的变化量小于预设的第二变化量时，计算机控制捅料杆上移进入下料口或减压锥内腔。
计算机根据第一角度信息、第二角度信息、机械臂的尺寸计算机械臂占用减压锥内腔的占用位置生成机械臂位置范围。计算机根据捅料杆的尺寸和捅料杆可上移的距离计算捅料杆在减压锥内腔的占用位置生成捅料杆位置范围。计算机对比捅料杆位置范围和机械臂位置范围，当捅料杆位置范围不在机械臂位置范围内时捅料杆位置范围不在机械臂位置范围内时，捅料杆的上端上移至减压锥内腔。计算机可以为监视控制器。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例而已，不能限定本发明实施的范围，凡是依本发明申请专利范围所作的均等变化与装饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种水泥库旋转伸缩清堵装置，包括水泥库，水泥库的底部设有减压锥和下料口，减压锥设于下料口的上方并围住下料口，减压锥内设有减压锥内腔，减压锥的下部侧面设有连通减压锥内腔的进料门；其特征在于，还包括清堵臂，清堵臂设置在下料口位置，清堵臂的上部伸入减压锥内腔内，清堵臂包括固定座、转台、机械臂、钻头；机械臂为伸缩臂，机械臂的一端可转动设置在转台上，钻头可旋转设于机械臂的另一端，机械臂至少可伸长至使钻头到达进料门位置；转台可旋转设置在固定座上。
2.根据权利要求1所述的一种水泥库旋转伸缩清堵装置，其特征在于，机械臂上设有用于驱动钻头转动第一驱动装置，转台内设有用于驱动机械臂转动的第二驱动装置，固定座内设有用于驱动转台转动的第三驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种水泥库旋转伸缩清堵装置，其特征在于，还包括液压站，机械臂包括基座、内套管、外套管、第一液压缸；内套管固定在基座上，外套管可滑动套设在内套管外侧，第一液压缸设于内套管内，第一液压缸的两端分别连接基座和外套管；第一驱动装置为液压马达，第一驱动装置设置在外套管内；第二驱动装置包括连杆和第二液压缸，机械臂的一端铰接转台的上端，机械臂的一端设有耳部，连杆的下端铰接第二液压缸；转台设有转台内腔，第二液压缸设于转台内腔内，连杆的上端伸出转台内腔铰接机械臂的耳部；液压站设置在水泥库的外侧，第一液压缸、第二液压缸、第一驱动装置，第三驱动装置均连接液压站。
4.根据权利要求1所述的一种水泥库旋转伸缩清堵装置，其特征在于，还包括监控装置，监控装置包括摄像头、监视控制器，摄像头设有照明光源，摄像头设置在清堵臂上或者减压锥内腔的内壁，监视控制器设置在水泥库的外侧，摄像头连接监视控制器。
5.根据权利要求1所述的一种水泥库旋转伸缩清堵装置，其特征在于，钻头包括底盘和设于底盘上方的若干个竖向设置的切割片，若干个切割片以底盘中部为中心呈放射状分布，若干个切割片组成一个尖锥体。
6.根据权利要求1所述的一种水泥库旋转伸缩清堵装置，其特征在于，还包括桶料装置，捅料装置设置在下料口的下部，捅料装置包括捅料杆和用于驱动捅料杆活动的捅料液压缸，捅料杆可上下活动设置，上移捅料杆可使捅料杆上部伸入下料口；捅料杆包括杆体和设于杆体上端的尖锥状破碎锥，杆体内设有气体通道，破碎锥的设有喷气孔，喷气孔与气体通道连通。
7.一种水泥库的清堵方法，其特征在于，包括以下步骤：机械臂绕着转台上端的水平轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对水泥库底部的减压锥的减压锥内腔进行清堵；机械臂随着转台绕着竖直轴转动，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩三个动作中至少两个动作同步进行或者顺序进行，同时机械臂端部上的钻头旋转，对减压锥内腔进行清堵；机械臂随着转台绕着竖直轴转动直至钻头对着减压锥的进料口，钻头旋转，同时机械臂伸长直至钻头伸入进料口，对进料口进行清堵。
8.根据权利要求7所述的一种水泥库的清堵方法，其特征在于，还包括以下步骤：机械臂竖直向上从下料口伸入减压锥内腔内，将固定座固定在下料口位置。
9.根据权利要求7所述的一种水泥库的清堵方法，其特征在于，还包括以下步骤：摄像头拍摄减压锥内腔的影像并将影像信息传送至监视控制器进行显示，监视控制器根据影像信息控制清堵臂动作，清堵臂动作包括机械臂绕着转台上端的水平轴转动、转台绕着竖直轴转动、机械臂伸缩、钻头转动。
10.根据权利要求7所述的一种水泥库的清堵方法，其特征在于，还包括以下步骤：减压锥下方的下料口下部的捅料杆上移，同时捅料杆的上端的破碎锥吹出高压脉冲气体，对下料口进行清堵；检测机械臂绕水平轴转动的角度生成水平第一角度信息，检测转台绕竖直轴转动的角度生成第二角度信息，当单位时间内第一角度信息的变化量小于预设的第一变化量或者当单位时间内第二角度信息的变化量小于预设的第二变化量时，捅料杆上移进入下料口，同时捅料杆的上端的破碎锥吹出高压脉冲气体，对下料口进行清堵。
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