CN115321210B - 一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法，包括多个定量仓和上料皮带，上料皮带由变频电机带动转动，所述上料皮带速度控制方法包括车厢开始装载时多个定量仓初始为满仓的控制方法，和车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法；本发明改变了传统储料装卸结构，采用平面多个定量仓交替装卸结构，每一个定量仓的容积可以做到小于车厢的容积，利用上料皮带实现缓冲功能，仅保留了定量仓，能够大幅度减少装车站结构整体体积和高度，大大节省了装卸结构在装车站的占地空间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法。
背景技术
目前我国煤矿运输多用火车或汽车的形式，通过装车站将成品煤快速定量地装入运载工具中。由于单节火车或汽车装载量很大，多至80吨每车，且需要连续快速定量装车，这要求装车站包含有大型缓冲仓设备。主要结构由高位缓冲仓和定量仓组成。给料皮带直接将原料运至缓冲仓进行暂时存储，列车经过装车站时由定量仓进行定量称量并将物料下放至列车当中。
在传统快速定量装车站结构中，由上料皮带将地面或其他低处存储的煤运输到装车站建筑顶部，通过缓冲仓存储。其存储量通常在百吨以上，需能够存储若干节火车装载的煤量，保证火车装车的过程能够连续进行。因此装车站整体体积很大，高度也非常高，通常在4、5十米左右，对煤矿铁路的整体建筑规划提出较高的要求，建筑高度也会加高上料皮带的倾角或延长皮带长度，使得整体设备成本偏高。在很多装车站由于空间结构限制的原因，缓冲仓的体积并不能够达到多倍定量仓，在装载的过程中就会出现断档，再进行补充影响装车速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法。本方法改变传统储料装卸结构，每一个定量仓的容积可以做到小于车厢的容积，采用平面多个定量仓交替装卸，通过控制上料皮带的上料速度保证不断档，大大节省了装卸结构在装车站的占地空间。
为了实现上述目的，本发明的方案是：
一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法，包括多个定量仓和上料皮带，上料皮带由变频电机带动转动，所述方法进一步包括：
首先，根据一节车厢所需的装载量确定对应的多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量；
第一步：当车厢未进入装载区域前，根据多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量，启动上料皮带，调整上料皮带速度将多个定量仓分别装满确定的物料装载量；
第二步：当车厢进入装载区域后，顺序开启定量仓向车厢下卸物料直至一节车厢装载结束；
第三步：在定量仓向车厢下卸物料的同时，判断是否有空置定量仓，如果有，启动上料皮带，调整上料皮带速度向空置定量仓输送确定的物料装载量直至将应对下一节车厢的多个定量仓分别装满确定的物料装载量，返回第二步；
其中：所述调整上料皮带速度是从皮带最大运转允许速度向0转速分为多个等级的降速调整。
一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法，包括多个定量仓和上料皮带，上料皮带由变频电机带动转动，所述方法进一步包括：
首先：
根据一节车厢所需的装载量确定对应的多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量；
获取上料皮带每一米的物料承载量；
根据行车厢进速度计算获取对应一节车厢所需装载量在最后一个定量仓开始下卸时刻到下一节车厢进入装载区开始装载时刻的过度时间间隔；
根据每一个定量仓的所述物料装载量以及所述上料皮带每一米的物料承载量，确定在所述过度时间间隔内满足一个定量仓物料装载量的上料皮带速度，称为初始速度，单位是米/每秒；
在等待首车厢进入装载区域时，启动上料皮带向第一定量仓输送物料，在完成对第一定量仓物料装载量装载后首车厢进入装载区，打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料，开始装载；
步骤一：在打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料的同时，上料皮带转向下一个定量仓输送物料；
步骤二：实时获取第一定量仓物料剩余的重量和所述下一个定量仓接收输送物料的称重数据，调整上料皮带速度保证在第一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量的输送；
步骤三：在第一定量仓结束卸料的同时开启下一个定量仓卸料，若定量仓是2个，转至步骤四；若定量仓多于2个，按照调整上料皮带速度保证在上一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量输送的循环操作，直至完成对最后一个定量仓物料装载量的输送；其中：在开启下一个定量仓物料下卸的同时，上料皮带转向再下一个定量仓输送物料，直至对应一节车厢的多个定量仓中的最后一个定量仓开启卸料；
步骤四：如果接下来连续有下一节车厢装载，则进入第五步，否则下一个个定量仓卸料结束或最后一个定量仓卸料结束，即车厢装载结束；
步骤五：上料皮带首先按照初始速度转向第一定量仓输送物料，然后，实时获取第一定量仓称重数据，根据称重数据进一步调整上料皮带速度直至完成对第一定量仓物料装载量的物料输送，其中：所述进一步调整上料皮带速度保证在所述过度时间间隔内完成对第一定量仓物料装载量的物料输送；
步骤六：在下一节车厢进入装载区后，打开第一定量仓出料口向下一节车厢下卸物料，返回步骤一。
方案进一步是：所述获取上料皮带每一米的物料承载量是通过在上料皮带上设置的皮带秤获取的。
方案进一步是：所述定量仓的容积小于一节车厢的容积，多个定量仓的总容积是一节车厢容积的1.5至2倍。
方案进一步是：所述调整上料皮带速度是根据皮带最大运转允许速度分为多个等级进行调整。
方案进一步是：所述调整上料皮带速度是根据皮带最大运转允许速度分为四个等级，分别是高速、中高速、中速和低速，70%至100%最大运转允许速度为高速段，50%至69%最大运转允许速度为中高速段，20%至49%最大运转允许速度为中速段，0至19%最大运转允许速度为低速段。
方案进一步是：在上一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量输送的循环操作中，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从100%至70%原重量时的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从70%至50%原重量的时间段内，上料皮带速度在中高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从50%至20%原重量的时间段内，上料皮带速度在中速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从20%原重量至0的时间段内，上料皮带速度在低速段调整。
方案进一步是：所述高速段调整、中高速段调整、中速段调整和低速段调整，分别是按照各段重量下降速率从各调整段的高转速向低转速调整。
方案进一步是：步骤五中，所述过度时间间隔内是装载的时间不超出80%过度时间的时间间隔。
方案进一步是：步骤五中，所述根据称重数据进一步调整上料皮带速度：是根据称重物料从0至满载定量仓物料装载量的上升速度数据调整上料皮带速度，调整上料皮带速度是从皮带最大运转允许速度向0转速的降速调整。
本发明与现有技术的对比其优点是：本方法改变了传统储料装卸结构，采用平面多个定量仓交替装卸结构，每一个定量仓的容积可以做到小于车厢的容积，本方法利用上料皮带实现缓冲功能，仅保留了定量仓，能够大幅度减少装车站结构整体体积和高度，通过控制上料皮带的上料速度保证不断档，周期循环，实现皮带速度连续调控。
本发明采用变频电机调速可以做到：当少数情况发生时（例如火车停车暂时不运行，定量仓无法卸料，总余量减少）皮带可以第一时间平稳减速保持低速进行等待，而不是采用普通立刻停止皮带的办法，防止频繁带料启停皮带，对设备产生不必要的损害，大大节省了装卸结构在装车站的占地空间和成本。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1是火车车厢装载结构示意图。
具体实施方式
一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法，如图1所示，包括多个定量仓1和上料皮带2，上料皮带由变频电机调速带动转动（图中未示出），其中多个定量仓1各自有独立的称重系统，上料皮带通过转向或闸门（未示出）控制分别向不同位置的定量仓1输送物料，定量仓1下卸物料也是通过闸门经导向槽3后在通过溜槽4溜进行进的车厢5，定量仓1可以是如图1所示的并排排列，也可以是在一个转动台上环绕排列，其中：所述定量仓的容积小于一节车厢的容积，每一节车厢的装载是通过多个定量仓交替输送物料实现的，因此，多个定量仓至少是3个，为了减小体积便于安装可以是3个或4个或5个，是可以根据实际需要灵活确定。
所述上料皮带速度控制方法包括有两种分别是第一种：车厢开始装载时多个定量仓初始为满仓的控制方法，和第二种：车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法，其中：
第一种：所述车厢开始装载时多个定量仓初始为满仓的控制方法包括：
首先，根据一节车厢所需的装载量确定对应的多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量，通常为平均装载量；
所述车厢开始装载时多个定量仓初始为满仓的控制方法包括：
第一步：根据多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量，启动上料皮带，调整上料皮带速度将多个定量仓分别装满确定的物料装载量；
第二步：当车厢进入装载区域后，顺序开启定量仓向车厢下卸物料直至一节车厢装载结束；
第三步：在定量仓向车厢下卸物料的同时，判断是否有空置定量仓，如果有，启动上料皮带，调整上料皮带速度向空置定量仓输送确定的物料装载量直至将应对下一节车厢的多个定量仓分别装满确定的物料装载量，返回第二步；
其中：所述调整上料皮带速度是从皮带最大运转允许速度向0转速的降速调整；所述调整上料皮带速度是根据向空置定量仓输送确定的物料装载量容量过程中，当前定量仓剩余容量进行的多个等级降速调整。
降速调整可以分为多个等级，例如分为五个等级，分别是高速、中高速、中速、中低速和低速。
其中：80%至100%最大运转允许速度为高速段，60%至79%最大运转允许速度为中高速段，40%至59%最大运转允许速度为中速段，20%至39%最大运转允许速度为中低速段，0至19%最大运转允许速度为低速段；
在定量仓下卸物料剩余的重量从100%至80%原重量段，上料皮带上料皮带速度在高速段调整，在定量仓下卸物料剩余的重量从79%至60%原重量段，上料皮带速度在中高速段调整，在定量仓下卸物料剩余的重量从59%至40%原重量段，上料皮带速度在中速段调整，在定量仓下卸物料剩余的重量从39%原重量至20%原重量段，上料皮带速度在中低速段调整，在定量仓下卸物料剩余的重量从19%原重量至0原重量段，上料皮带速度在低速段调整。
第二种：所述车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法包括，首先：
根据一节车厢所需的装载量确定对应的多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量；
获取上料皮带每一米的物料承载量；
根据行车厢进速度计算获取对应一节车厢所需装载量在最后一个定量仓开始下卸时刻到下一节车厢进入装载区开始装载时刻的过度时间间隔；
根据每一个定量仓的所述物料装载量以及所述上料皮带每一米的物料承载量，确定在所述过度时间间隔内满足一个定量仓物料装载量的上料皮带速度，称为初始速度，单位是米/每秒；
在等待首车厢进入装载区域时，启动上料皮带向第一定量仓输送物料，在完成对第一定量仓物料装载量装载后首车厢进入装载区，打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料，开始装载；
步骤一：在打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料的同时，上料皮带转向下一个定量仓输送物料，通常为平均装载量；
步骤二：实时获取第一定量仓物料剩余的重量和所述下一个定量仓接收输送物料的称重数据，调整上料皮带速度保证在第一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量的输送；
步骤三：在第一定量仓结束卸料的同时开启下一个定量仓卸料，按照调整上料皮带速度保证在上一定量仓（正在卸料的定量仓）结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量装载输送的循环操作，直至完成对最后一个定量仓物料装载量的输送；其中：在开启下一个定量仓物料下卸的同时，上料皮带转向再下一个定量仓输送物料，直至对应一节车厢的多个定量仓中的最后一个定量仓开启卸料；
步骤四：如果接下来连续有下一节车厢装载，则进入第五步，否则下一个个定量仓卸料结束或最后一个定量仓卸料结束，即车厢装载结束；
步骤五：上料皮带首先按照初始速度转向第一定量仓输送物料，由于获取的上料皮带每一米的物料承载量是一个变量，因此，初始速度需要调整，所以要实时获取第一定量仓称重数据，根据称重数据进一步调整上料皮带速度直至完成对第一定量仓物料装载量的物料输送，其中：所述进一步调整上料皮带速度是为了保证在所述过度时间间隔内完成对第一定量仓物料装载量的物料输送；
步骤六：在下一节车厢进入装载区后，打开第一定量仓出料口向下一节车厢下卸物料，返回步骤一。
其中：所述获取上料皮带每一米的物料承载量是通过在上料皮带上设置的皮带秤获取的。
同样：本方法中：所述调整上料皮带速度是根据皮带最大运转允许速度分为多个等级进行调整。
其中：所述调整上料皮带速度是根据皮带最大运转允许速度分为五个等级，分别是高速、中高速、中速、中低速和低速，80%至100%最大运转允许速度为高速段，60%至79%最大运转允许速度为中高速段，40%至59%最大运转允许速度为中速段，20%至39%最大运转允许速度为中低速段，0至19%最大运转允许速度为低速段。
所述车厢开始装载时多个定量仓初始为满仓的控制方法中的降速调整，和所述车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法的步骤二和步骤三中，所述调整上料皮带速度是按照所述五个等级调整速度。
本方法具体的实例是：在所述车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法中，在上一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量输送的循环操作中，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从100%至80%原重量时的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从79%至60%原重量的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在中高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从59%至40%原重量的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在中速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从39%至20%原重量的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在中低速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从19%原重量至0的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在低速段调整。
两种方法中：所述高速段调整、中高速段调整、中速段调整、中低速段调整和低速段调整，分别是按照各段重量下降速率从各调整段的高转速向低转速调整。
在所述车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法的步骤五中，所述过度时间间隔内是装载的时间不超出80%过度时间的时间间隔。
在所述车厢开始装载时多个定量仓初始为空仓的控制方法的步骤五中，所述根据称重数据进一步调整上料皮带速度：是根据称重物料从0至满载定量仓物料装载量的上升速度数据调整上料皮带速度，调整上料皮带速度是从皮带最大运转允许速度向0转速的降速调整。
上述实施例方法改变了传统储料装卸结构，去掉了上位储料仓，采用平面多个定量仓交替装卸结构，每一个定量仓的容积可以做到小于车厢的容积，利用上料皮带实现缓冲功能，仅保留了定量仓，能够大幅度减少装车站结构整体体积和高度，通过控制上料皮带的上料速度保证不断档，周期循环，实现皮带速度连续调控。方法采用变频电机调速可以做到：当少数情况发生时（例如火车停车暂时不运行，定量仓无法卸料，总余量减少）皮带可以第一时间平稳减速保持低速进行等待，而不是采用普通立刻停止皮带的办法，防止频繁带料启停皮带，对设备产生不必要的损害，大大节省了装卸结构在装车站的占地空间和成本。
Claims (4)
1.一种装车站车厢装载及上料皮带速度控制方法，其特征在于，包括多个定量仓和上料皮带，所述定量仓的容积小于一节车厢的容积，并且，定量仓至少是3个，上料皮带由变频电机带动转动，所述方法包括：
首先：
根据一节车厢所需的装载量确定对应的多个定量仓中每一个定量仓的物料装载量；
获取上料皮带每一米的物料承载量；
根据行车厢进速度计算获取对应一节车厢所需装载量在最后一个定量仓开始下卸时刻到下一节车厢进入装载区开始装载时刻的过度时间间隔；
根据每一个定量仓的所述物料装载量以及所述上料皮带每一米的物料承载量，确定在所述过度时间间隔内满足一个定量仓物料装载量的上料皮带速度，称为初始速度，单位是米/每秒；
在等待首车厢进入装载区域时，启动上料皮带向第一定量仓输送物料，在完成对第一定量仓物料装载量装载后首车厢进入装载区，打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料，开始装载；
步骤一：在打开第一定量仓出料口向车厢下卸物料的同时，上料皮带转向下一个定量仓输送物料；
步骤二：实时获取第一定量仓物料剩余的重量和所述下一个定量仓接收输送物料的称重数据，调整上料皮带速度保证在第一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量的输送；
步骤三：在第一定量仓结束卸料的同时开启下一个定量仓卸料，按照调整上料皮带速度保证在上一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量输送的循环操作，直至完成对最后一个定量仓物料装载量的输送；其中：在开启下一个定量仓物料下卸的同时，上料皮带转向再下一个定量仓输送物料，直至对应一节车厢的多个定量仓中的最后一个定量仓开启卸料；
步骤四：如果接下来连续有下一节车厢装载，则进入第五步，否则下一个定量仓卸料结束或最后一个定量仓卸料结束，即车厢装载结束；
步骤五：上料皮带首先按照初始速度转向第一定量仓输送物料，然后，实时获取第一定量仓称重数据，根据称重数据进一步调整上料皮带速度直至完成对第一定量仓物料装载量的物料输送，其中：所述进一步调整上料皮带速度保证在所述过度时间间隔内完成对第一定量仓物料装载量的物料输送；
步骤六：在下一节车厢进入装载区后，打开第一定量仓出料口向下一节车厢下卸物料，返回步骤一；
所述获取上料皮带每一米的物料承载量是通过在上料皮带上设置的皮带秤获取的；
所述调整上料皮带速度是根据皮带最大运转允许速度分为五个等级，分别是高速、中高速、中速、中低速和低速，80%至100%最大运转允许速度为高速段，60%至79%最大运转允许速度为中高速段，40%至59%最大运转允许速度为中速段，20%至39%最大运转允许速度为中低速段，0至19%最大运转允许速度为低速段；
在上一定量仓结束卸料之前完成对所述下一个定量仓物料装载量输送的循环操作中，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从100%至80%原重量时的时间段内，上料皮带对下一定量仓物料装载量输送的上料皮带速度在高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从79%至60%原重量的时间段内，上料皮带速度在中高速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从59%至40%原重量的时间段内，上料皮带速度在中速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从39%至20%原重量的时间段内，上料皮带速度在中低速段调整，在上一定量仓下卸物料剩余的重量从19%原重量至0的时间段内，上料皮带速度在低速段调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高速段调整、中高速段调整、中速段调整、中低速段调整和低速段调整，分别是按照各段重量下降速率从各调整段的高转速向低转速调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中，所述过度时间间隔内是装载的时间不超出80%过度时间的时间间隔。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中，所述根据称重数据进一步调整上料皮带速度：是根据称重物料从0至满载定量仓物料装载量的上升速度数据调整上料皮带速度，调整上料皮带速度是从皮带最大运转允许速度向0转速的降速调整。
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