CN114405855B - 一种基于双能x射线的煤矸石分离设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及煤矸石分离技术领域，具体的说是一种基于双能X射线的煤矸石分离设备。包括X射线识别设备、第一传送带、喷吹机构和第一支架，两个所述第一支架之间转动安装有第一传送带，两个所述第一支架一端共同固定安装有喷吹机构，两个所述第一支架一侧固定安装有X射线识别设备，两个所述第一支架一侧安装有传动机构，所述传动机构一侧安装有下料机构，所述下料机构上部安装有破碎机构。本发明采用了破碎机构，初步处理完毕的煤块和矸石块经进料口进入破碎仓壳，推板前后移动挤压破碎仓壳内的大块煤块和大块矸石块，将煤块、矸石块挤压成大小基本统一的状态，减少在后期喷吹过程中，相邻煤块、矸石产生运动干扰，提高了分离效果。

Description

一种基于双能X射线的煤矸石分离设备
技术领域
本发明涉及煤矸石分离技术领域，具体的说是一种基于双能X射线的煤矸石分离设备。
背景技术
煤矸分离是煤矿生产过程中的必须工序，去除矸石同时是煤炭生产清洁能源的基础，减少矸石颗粒排放就可以降低pm2.5单位排放。加强对煤矸石综合治理是当前燃煤大国的重要研究内容，也是环境保护与发展的需要。
现有技术中通过双能X射线对煤矸石进行精确识别然后喷吹分离，初步处理后的大小不一的煤矸石放置传动带上进行识别分离，在喷吹过程中，较大块的矸石可能会对附近的煤炭产生碰撞，影响其本身的运动轨迹，发生煤炭掉入矸石轨道或者矸石掉入煤炭轨道的现象，即降低了矸石的分离效果，大小不一的矸石在被同一喷吹机构喷吹时，可能会导致小块的矸石飞出轨道，大块的矸石飞行距离不足而掉入煤炭轨道，也会降低矸石的分离效果。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种基于双能X射线的煤矸石分离设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，包括X射线识别设备、第一传送带、喷吹机构和第一支架，两个所述第一支架之间转动安装有第一传送带，两个所述第一支架一端共同固定安装有喷吹机构，两个所述第一支架一侧固定安装有X射线识别设备，两个所述第一支架一侧安装有传动机构，所述传动机构一侧安装有下料机构，所述下料机构上部安装有破碎机构；
所述下料机构包括第二支架、第二传送带、前料盒、后料盒、拨杆、转动杆、凹槽、转动轴、限位杆、挡杆、钢绳、仓门、煤仓和拉力弹簧，两个所述第二支架之间转动安装有第二传送带，所述第二传送带外表面均布有若干等量的前料盒和后料盒，两个所述第二支架同侧共同固定安装有挡杆，两个所述第二支架同侧均开设有凹槽，两个所述凹槽内部均转动安装有转动轴，两个所述转动轴外侧壁均固定安装有转动杆和限位杆，所述前料盒两对称侧均固定安装有拨杆，所述拨杆与转动杆相配合，两个所述转动轴外侧壁均绕接有若干圈钢绳，两个所述钢绳一端固定连接在转动轴内部，另一端固定连接有仓门，所述仓门一端铰接有煤仓，所述仓门一侧固定安装有两个拉力弹簧，两个所述拉力弹簧的一端固定安装在煤仓内部一侧。
进一步的，所述破碎机构包括第一撑杆、第一电机、圆盘、连接柱、传动杆、推板、支撑板、第二撑杆、压板、压力弹簧、破碎仓壳、出料口、第三撑杆和进料口，所述第一撑杆一端固定安装有第一电机，所述第一电机一顿固定连接有圆盘，所述圆盘一侧边缘固定连接有连接柱，所述连接柱一端固定安装有传动杆，所述传动杆一端铰接有推板，所述推板一端铰接有支撑板，所述支撑板一侧固定安装有两个第二撑杆，所述推板外侧围活动安装有破碎仓壳，所述破碎仓壳内部活动安装有压板，所述压板与推板相配合，且两者之间预留有进料口和出料口，所述压板一侧固定安装有两个压力弹簧，两个所述压力弹簧同一端固定安装在破碎仓壳内部一侧，所述破碎仓壳外部两对称侧均安装有第三撑杆。
进一步的，所述传动机构包括第二电机、传动轴、第一齿轮、半齿轮、第二齿轮、第一滚轴、第三齿轮、第二滚轴和第四撑杆，所述第四撑杆一端固定安装有第二电机，所述第二电机一端固定连接有传动轴，所述传动轴中部外侧壁固定安装有第一齿轮，所述传动轴一端固定安装有半齿轮，所述第二传送带内部安装有第二滚轴，所述第一传送带内部安装有第一滚轴，所述第二滚轴端部一根较长且贯穿第二支架，所述第一滚轴端部一根较长且贯穿第一支架，所述第二滚轴与第一滚轴的较长一根位于相近端，所述第一齿轮一侧啮合安装有第二齿轮，所述第二齿轮一侧固定安装在第一滚轴较长一根的一端，所述半齿轮一侧啮合安装有第三齿轮，所述第三齿轮固定安装在第二滚轴较长一根的中部。
进一步的，所述X射线识别设备的横梁应高于单块煤块、矸石的高度，所述挡杆的横梁高度应齐平于装满煤块、矸石后的前料盒、后料盒的高度。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，采用了破碎机构，初步处理完毕的煤块和矸石块经进料口进入破碎仓壳，第一电机转动带动圆盘转动，从而带动连接柱围绕圆盘中心转动，从而带动传动杆前后移动，从而带动推板前后移动挤压破碎仓壳内的大块煤块和大块矸石块，然后被挤压后的小块煤块和矸石块经出料口进入煤仓，将煤块、矸石块挤压成大小基本统一的状态，减少在后期喷吹过程中，相邻煤块、矸石产生运动干扰，提高了分离效果。
(2)本发明所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，采用了下料机构，第二传送带转动，从而带动前料盒、后料盒和拨杆移动，拨杆与转动杆接触并带动其转动，从而带动限位杆、转动轴转动，从而带动钢绳收卷，从而带动仓门开启，当半齿轮与第三齿轮结束啮合时，另一组前料盒、后料盒中的前料盒到达接货位置，此时仓门开启程度刚好能使煤块和矸石块掉落，间歇性下料装置使得煤矸石可以分批次进行检测，前后批次间的距离间隔降低了矸石在喷吹分离阶段的运动受到干扰的可能，提高了分离效果。
(3)本发明所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，采用了档杆机构，挡杆的横梁高度齐平于装满煤块、矸石后的前料盒、后料盒的高度，装满煤块和矸石块的前料盒在经过挡杆时，如果有多快煤块和矸石叠加使其高度高于挡杆横梁的高度，横梁会将过高的煤块和矸石推到后料盒内，以减少出现货物堆积现象，减少了喷吹阶段的碰撞现象，提高了分离效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的整体侧面结构示意图；
图2为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的整体背面结构示意图；
图3为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的破碎机构内部结构示意图；
图4为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的破碎机构动力系统结构示意图；
图5为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的下料机构的结构示意图；
图6为图5的A处放大图；
图7为本发明提供的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备的传动机构连接示意图。
图中：1、破碎机构；11、第一撑杆；12、第一电机；13、圆盘；14、连接柱；15、传动杆；16、推板；17、支撑板；18、第二撑杆；19、压板；110、压力弹簧；111、破碎仓壳；112、出料口；113、第三撑杆；114、进料口；2、下料机构；21、第二支架；22、第二传送带；23、前料盒；24、后料盒；25、拨杆；26、转动杆；27、凹槽；28、转动轴；29、限位杆；210、挡杆；211、钢绳；212、仓门；213、煤仓；214、拉力弹簧；3、传动机构；31、第二电机；32、传动轴；33、第一齿轮；34、半齿轮；35、第二齿轮；36、第一滚轴；37、第三齿轮；38、第二滚轴；39、第四撑杆；4、X射线识别设备；5、第一传送带；6、喷吹机构；7、第一支架。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图7所示，本发明所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，包括X射线识别设备4、第一传送带5、喷吹机构6和第一支架7，两个第一支架7之间转动安装有第一传送带5，两个第一支架7一端共同固定安装有喷吹机构6，用于对矸石进行喷吹分离，两个第一支架7一侧固定安装有X射线识别设备4，用于识别矸石并控制喷吹机构6工作，两个第一支架7一侧安装有传动机构3，传动机构3一侧安装有下料机构2，下料机构2上部安装有破碎机构1，用于将矸石、煤块挤压成大小较为统一的状态；
下料机构2包括第二支架21、第二传送带22、前料盒23、后料盒24、拨杆25、转动杆26、凹槽27、转动轴28、限位杆29、挡杆210、钢绳211、仓门212、煤仓213和拉力弹簧214，两个第二支架21之间转动安装有第二传送带22，第二传送带22外表面均布有若干等量的前料盒23和后料盒24，用于运输矸石、煤块，两个第二支架21同侧共同固定安装有挡杆210，两个第二支架21同侧均开设有凹槽27，两个凹槽27内部均转动安装有转动轴28，两个转动轴28外侧壁均固定安装有转动杆26和限位杆29，前料盒23两对称侧均固定安装有拨杆25，拨杆25与转动杆26相配合，两个转动轴28外侧壁均绕接有若干圈钢绳211，两个钢绳211一端固定连接在转动轴28内部，另一端固定连接有仓门212，仓门212一端铰接有煤仓213，仓门212一侧固定安装有两个拉力弹簧214，在没有外力的时候使仓门212处于关闭状态，两个拉力弹簧214的一端固定安装在煤仓213内部一侧。第二传送带22转动，从而带动前料盒23、后料盒24和拨杆25移动，拨杆25与转动杆26接触并带动其转动，从而带动限位杆29、转动轴28转动，从而带动钢绳211收卷，从而带动仓门212开启，当半齿轮34与第三齿轮37结束啮合时，另一组前料盒23、后料盒24中的前料盒23到达接货位置，此时仓门212开启程度刚好能使煤块和矸石块掉落，此时拨杆25与转动杆26处于即将脱离接触状态，当半齿轮34与第三齿轮37再次啮合使转动杆26再次转动，拨杆25与转动杆26瞬间脱离接触，转动杆26、转动轴28与限位杆29反向旋转至限位杆29与凹槽27完全配合，转动轴28反向旋转使钢绳211放长，此时仓门212在拉力弹簧214的拉力下关闭。
具体的，破碎机构1包括第一撑杆11、第一电机12、圆盘13、连接柱14、传动杆15、推板16、支撑板17、第二撑杆18、压板19、压力弹簧110、破碎仓壳111、出料口112、第三撑杆113和进料口114，第一撑杆11一端固定安装有第一电机12，第一电机12一顿固定连接有圆盘13，圆盘13一侧边缘固定连接有连接柱14，连接柱14一端固定安装有传动杆15，传动杆15一端铰接有推板16，推板16一端铰接有支撑板17，支撑板17一侧固定安装有两个第二撑杆18，推板16外侧围活动安装有破碎仓壳111，破碎仓壳111内部活动安装有压板19，压板19与推板16相配合，且两者之间预留有进料口114和出料口112，压板19一侧固定安装有两个压力弹簧110，起到缓冲作用，两个压力弹簧110同一端固定安装在破碎仓壳111内部一侧，破碎仓壳111外部两对称侧均安装有第三撑杆113。初步处理完毕的煤块和矸石块经进料口114进入破碎仓壳111，第一电机12转动带动圆盘13转动，从而带动连接柱14围绕圆盘13中心转动，从而带动传动杆15前后移动，从而带动推板16前后移动挤压破碎仓壳111内的大块煤块和大块矸石块，然后被挤压后的小块煤块和矸石块经出料口112进入煤仓213，
具体的，传动机构3包括第二电机31、传动轴32、第一齿轮33、半齿轮34、第二齿轮35、第一滚轴36、第三齿轮37、第二滚轴38和第四撑杆39，第四撑杆39一端固定安装有第二电机31，第二电机31一端固定连接有传动轴32，传动轴32中部外侧壁固定安装有第一齿轮33，传动轴32一端固定安装有半齿轮34，第二传送带22内部安装有第二滚轴38，第一传送带5内部安装有第一滚轴36，第二滚轴38端部一根较长且贯穿第二支架21，第一滚轴36端部一根较长且贯穿第一支架7，第二滚轴38与第一滚轴36的较长一根位于相近端，第一齿轮33一侧啮合安装有第二齿轮35，第二齿轮35一侧固定安装在第一滚轴36较长一根的一端，半齿轮34一侧啮合安装有第三齿轮37，第三齿轮37固定安装在第二滚轴38较长一根的中部。第二电机31转动带动传动轴32转动，从而带动第一齿轮33、半齿轮34转动，半齿轮34先与第三齿轮37啮合并带动其转动，从而带动第二滚轴38转动，从而带动第二传送带22转动，第一齿轮33转动带动第二齿轮35转动，从而带动第一滚轴36转动，从而带动第一传送带5转动。
具体的，X射线识别设备4的横梁应高于单块煤块、矸石的高度，挡杆210的横梁高度应齐平于装满煤块、矸石后的前料盒23、后料盒24的高度。装满煤块和矸石块的前料盒23在经过挡杆210时，如果有多快煤块和矸石叠加使其高度高于挡杆210横梁的高度，横梁会将煤块和矸石推到后料盒24内，以减少出现货物堆积现象。
工作原理：初步处理完毕的煤块和矸石块经进料口114进入破碎仓壳111，第一电机12转动带动圆盘13转动，从而带动连接柱14围绕圆盘13中心转动，从而带动传动杆15前后移动，从而带动推板16前后移动挤压破碎仓壳111内的大块煤块和大块矸石块，然后被挤压后的小块煤块和矸石块经出料口112进入煤仓213，与此同时，第二电机31转动带动传动轴32转动，从而带动第一齿轮33、半齿轮34转动，半齿轮34先与第三齿轮37啮合并带动其转动，从而带动第二传送带22转动，从而带动前料盒23、后料盒24和拨杆25移动，拨杆25与转动杆26接触并带动其转动，从而带动限位杆29、转动轴28转动，从而带动钢绳211收卷，从而带动仓门212开启，当半齿轮34与第三齿轮37结束啮合时，另一组前料盒23、后料盒24中的前料盒23到达接货位置，此时仓门212开启程度刚好能使煤块和矸石块掉落，此时拨杆25与转动杆26处于即将脱离接触状态，当半齿轮34与第三齿轮37再次啮合使转动杆26再次转动，拨杆25与转动杆26瞬间脱离接触，转动杆26、转动轴28与限位杆29反向旋转至限位杆29与凹槽27完全配合，转动轴28反向旋转使钢绳211放长，此时仓门212在拉力弹簧214的拉力下关闭。
装满煤块和矸石块的前料盒23在经过挡杆210时，如果有多快煤块和矸石叠加使其高度高于挡杆210横梁的高度，横梁会将煤块和矸石推到后料盒24内，以减少出现货物堆积现象，前料盒23、后料盒24在第二传送带22带动下运动，到达尽头时，煤块和矸石下落至第一传送带5，第一齿轮33转动带动第二齿轮35转动，从而带动第一滚轴36转动，从而带动第一传送带5转动，从而带动煤块和矸石经过X射线识别设备4进行矸石识别，然后控制喷吹机构6对矸石进行精确喷吹分离。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，包括X射线识别设备(4)、第一传送带(5)、喷吹机构(6)和第一支架(7)，其特征在于：两个所述第一支架(7)之间转动安装有第一传送带(5)，两个所述第一支架(7)一端共同固定安装有喷吹机构(6)，两个所述第一支架(7)一侧固定安装有X射线识别设备(4)，两个所述第一支架(7)一侧安装有传动机构(3)，所述传动机构(3)一侧安装有下料机构(2)，所述下料机构(2)上部安装有破碎机构(1)；
所述下料机构(2)包括第二支架(21)、第二传送带(22)、前料盒(23)、后料盒(24)、拨杆(25)、转动杆(26)、凹槽(27)、转动轴(28)、限位杆(29)、挡杆(210)、钢绳(211)、仓门(212)、煤仓(213)和拉力弹簧(214)，两个所述第二支架(21)之间转动安装有第二传送带(22)，所述第二传送带(22)外表面均布有若干等量的前料盒(23)和后料盒(24)，两个所述第二支架(21)同侧共同固定安装有挡杆(210)，两个所述第二支架(21)同侧均开设有凹槽(27)，两个所述凹槽(27)内部均转动安装有转动轴(28)，两个所述转动轴(28)外侧壁均固定安装有转动杆(26)和限位杆(29)，所述前料盒(23)两对称侧均固定安装有拨杆(25)，所述拨杆(25)与转动杆(26)相配合，两个所述转动轴(28)外侧壁均绕接有若干圈钢绳(211)，两个所述钢绳(211)一端固定连接在转动轴(28)内部，另一端固定连接有仓门(212)，所述仓门(212)一端铰接有煤仓(213)，所述仓门(212)一侧固定安装有两个拉力弹簧(214)，两个所述拉力弹簧(214)的一端固定安装在煤仓(213)内部一侧；
所述传动机构(3)包括第二电机(31)、传动轴(32)、第一齿轮(33)、半齿轮(34)、第二齿轮(35)、第一滚轴(36)、第三齿轮(37)、第二滚轴(38)和第四撑杆(39)，所述第四撑杆(39)一端固定安装有第二电机(31)，所述第二电机(31)一端固定连接有传动轴(32)，所述传动轴(32)中部外侧壁固定安装有第一齿轮(33)，所述传动轴(32)一端固定安装有半齿轮(34)，所述第二传送带(22)内部安装有第二滚轴(38)，所述第一传送带(5)内部安装有第一滚轴(36)，所述第二滚轴(38)端部一根较长且贯穿第二支架(21)，所述第一滚轴(36)端部一根较长且贯穿第一支架(7)，所述第二滚轴(38)与第一滚轴(36)的较长一根位于相近端，所述第一齿轮(33)一侧啮合安装有第二齿轮(35)，所述第二齿轮(35)一侧固定安装在第一滚轴(36)较长一根的一端，所述半齿轮(34)一侧啮合安装有第三齿轮(37)，所述第三齿轮(37)固定安装在第二滚轴(38)较长一根的中部。
2.根据权利要求1所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，其特征在于：所述破碎机构(1)包括第一撑杆(11)、第一电机(12)、圆盘(13)、连接柱(14)、传动杆(15)、推板(16)、支撑板(17)、第二撑杆(18)、压板(19)、压力弹簧(110)、破碎仓壳(111)、出料口(112)、第三撑杆(113)和进料口(114)，所述第一撑杆(11)一端固定安装有第一电机(12)，所述第一电机(12)一顿固定连接有圆盘(13)，所述圆盘(13)一侧边缘固定连接有连接柱(14)，所述连接柱(14)一端固定安装有传动杆(15)，所述传动杆(15)一端铰接有推板(16)，所述推板(16)一端铰接有支撑板(17)，所述支撑板(17)一侧固定安装有两个第二撑杆(18)，所述推板(16)外侧围活动安装有破碎仓壳(111)，所述破碎仓壳(111)内部活动安装有压板(19)，所述压板(19)与推板(16)相配合，且两者之间预留有进料口(114)和出料口(112)，所述压板(19)一侧固定安装有两个压力弹簧(110)，两个所述压力弹簧(110)同一端固定安装在破碎仓壳(111)内部一侧，所述破碎仓壳(111)外部两对称侧均安装有第三撑杆(113)。
3.根据权利要求1所述的一种基于双能X射线的煤矸石分离设备，其特征在于：所述X射线识别设备(4)的横梁应高于单块煤块、矸石的高度，所述挡杆(210)的横梁高度应齐平于装满煤块、矸石后的前料盒(23)、后料盒(24)的高度。
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